國內(nèi)外抽油機發(fā)展現(xiàn)狀及其評價

1、國內(nèi)外抽油機發(fā)展現(xiàn)狀及其評價抽油機-抽油桿-抽油泵(簡稱三抽設(shè)備)是機械采油的重要設(shè)備.據(jù)統(tǒng)計,我國的機械采油設(shè)備采油井占總井數(shù)的900/0,其中三抽設(shè)備占油井總數(shù)的800/0 所采產(chǎn)量占總產(chǎn)量的750/0。美國的機械采油設(shè)備采油井占總井數(shù)的950/0，其中三抽設(shè)備占油井總數(shù)的850/0，所采產(chǎn)量占總產(chǎn)量的700/0。隨著油田開發(fā)的深入，三抽設(shè)備在采油設(shè)備中所占的分額還要繼續(xù)總加。因此，三抽設(shè)備的技術(shù)水平和制造質(zhì)量直接關(guān)系到油田的產(chǎn)量和經(jīng)濟效益。國內(nèi)外對抽油機的研究從未間斷。新的傳動原理、設(shè)計方案和新的機型不斷出現(xiàn)。國外，以美國為代表的石油設(shè)備生產(chǎn)國，抽油機生產(chǎn)制造研究逐步向幾個大公司靠攏.研

2、究主流主要向技術(shù)統(tǒng)一化、生產(chǎn)模塊化、產(chǎn)品系列化和標準化方向發(fā)展。新型抽油機出現(xiàn)較少。我國，抽油機生產(chǎn)廠家眾多，生產(chǎn)能力嚴重過剩。促使抽油機生產(chǎn)企業(yè)為提高技術(shù)含量、開發(fā)新產(chǎn)品而增加投入。使抽油機的研究力量不斷增強，抽油機的研究成果不斷涌現(xiàn)。主要研究方向是：1 提高沖程，降低沖次；2 節(jié)能抽油機；3 自動化和智能化。一 游梁式抽油機1 常規(guī)型游梁式抽油機。如圖1所示。1）載荷特點。2）減速器載荷力矩特點3）曲柄平衡力矩特點；4）電機負荷扭矩特點；5）優(yōu)缺點；6）國內(nèi)外發(fā)展狀況。2 新型游梁式抽油機1) 雙驢頭抽油機。如圖所示。由華北石油管理局第一石油機械廠1993年首先開發(fā)成功，目前已形成6-10

3、型、沖程2.56m全系列機型。有3000余臺在華北、大港、勝利、大慶等14個油區(qū)工作，國內(nèi)有華北一機廠、勝利總機廠等六個廠家生產(chǎn)。是1993年以來應(yīng)用最多的新型抽油機。雙驢頭抽油機主要特點是：（參考圖3）將常規(guī)游梁式抽油機連桿與游梁之間的鉸鏈連接改成后驢頭與鋼絲繩的柔性連接組成變參數(shù)的四桿機構(gòu)，這樣可以克服剛性鉸接四桿機構(gòu)，游梁擺角較大時，傳動角小、運動性能、動力性能變壞的缺點。實現(xiàn)較大擺角（大于700），減小抽油機尺寸和重量。同時，由于游梁后臂的長度是變化的。通過這種變化，使傳動性能與懸點載荷的變化相適應(yīng)，減小抽油機減速器上的扭矩，提高了抽油機的承載能力，降低了能耗。缺點：采用柔性件連接使可

4、靠度降低：更換相對復(fù)雜，造價增大。變形雙驢頭抽油機1) 低矮異型抽油機2) 漸開線型抽油機3) 扇形驢頭抽油機2.增程式游梁抽油機,1) 旋轉(zhuǎn)驢頭增程抽油機;2) 雙游梁式增程抽油機;3) 游梁與復(fù)合論綜合增程抽油機3.擺桿式游梁抽油機.是吉林大安石油機械廠在1998年研制成功的新型游梁式抽油機.目前,在東北各油田已有200多臺的用量,受到油田的歡迎和制造廠的重視.結(jié)構(gòu)和工作原理:特點是由導(dǎo)桿機構(gòu)和雙搖桿機構(gòu)串聯(lián)而成.由于導(dǎo)桿機構(gòu)的極位夾角大,具有顯著的急回特性.兩機構(gòu)串聯(lián)后,設(shè)計參數(shù)增加,便于各參數(shù)的調(diào)整和優(yōu)化.該機的上沖程工作時間顯著大于下沖承的工作時間,上沖程抽油機懸點的加速度明顯下降,

5、抽油機支架所受水平力有所減小,減速器上的峰值扭矩有所下降,使得該機的運動、動力性能優(yōu)于現(xiàn)有的游梁式抽油機。缺點；導(dǎo)桿和曲柄之間為移動副連接，難以保證潤滑。滾輪殼現(xiàn)場更換困難,曲柄銷受力狀態(tài)惡化,減速器維護困難,支架中部多里一個支點,受力復(fù)雜.增加了擺桿和兩副軸承.4.游梁重塊平衡前置式抽油機是徐州市非職務(wù)發(fā)明者的專利,估計產(chǎn)量在50臺左右.是大型抽油機中的一種可選機型.主要結(jié)構(gòu)如圖所示. 優(yōu)點:結(jié)構(gòu)和常規(guī)機相同,簡單可靠;平衡可靠,效果好;連桿及減速器受力減小,扭矩較平穩(wěn),能耗下降.不足:平衡塊調(diào)整困難.所設(shè)計的調(diào)整系統(tǒng)較為復(fù)雜難以滿足現(xiàn)場需要.原設(shè)計為水泥塊平衡,體積大,易丟失;減速器維修困

6、難.由于該機推出時的使得市場原因,現(xiàn)已逐步退出市場.5.曲游梁抽油機華北石油第一機械廠開發(fā)成功的一種新型游梁抽油機,已按照API規(guī)范要求進行系列化設(shè)計,如圖所示.主要特點是：游梁尾部的平衡塊在上沖程過程使平衡力矩峰值前移，而在下沖程過程使平衡力矩峰值后移，使曲柄軸凈扭矩曲線變得平滑，從而達到節(jié)能的效果。優(yōu)點：曲柄、連桿等構(gòu)件受力減小，可靠性相對提高，程沖相對加大。上沖程終了時,游梁平衡塊處于比較低的位置并且單塊重量輕,便于平衡調(diào)整.曲柄平衡塊的重量減輕,便于現(xiàn)場調(diào)整.保留了常規(guī)機的優(yōu)點,是一種比較理想的節(jié)能型抽油機.6.雙變徑輪式抽油機該機是勝利油田工程機械總廠最近研制開發(fā)成功的一種新型抽油機

7、,如圖所示.1) 結(jié)構(gòu)組成2) 特點:優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)具有較好的運動性能,動載荷小,降低了抽油桿上的載荷,改善了抽油機和抽油泵的工作條件,可靠性明顯提高.減速器扭矩波動小,沒有負扭矩.具有明顯的節(jié)能效果.可方便的實現(xiàn)大沖程.完整的四連桿機構(gòu)穩(wěn)定性好.連桿、曲柄、減速器等受力小，提高了可靠性。充分利用游梁自重作平衡重。適用于把原10型抽油機改造成12型，5米沖程該型抽油機。缺點：增加了一副軸承。柔性桿的壽命有待提高。二 無游梁式抽油機有三種長沖程抽油機：增程游梁式抽油機，增程無游梁式抽油機和無游梁長沖程抽油機。無游梁長沖程抽油機有如下優(yōu)點：1） 提高采油效率，增加產(chǎn)量。2） 泵徑和產(chǎn)液量一定時可實現(xiàn)

8、低沖次,大大提高抽油泵和抽油桿的壽命。3） 排量穩(wěn)定、動載荷小、抽油系統(tǒng)事故少。4） 平衡效果好，體積小，重量輕，效率高，產(chǎn)量大。5） 使用于稠油開發(fā)。對井況適應(yīng)性好。1 鏈條式抽油機（有待于進一步改善）2 ROTAFLEX(寬帶式)抽油機與鏈條式抽油機不同點：1） 使用了專用鏈條。2）采用大連輪結(jié)構(gòu)。3）由寬帶代替了鋼絲繩驅(qū)動光桿。減少了換向沖擊。4）整機盡量靠近井口，減少了反轉(zhuǎn)力矩，增加了整機的強度和穩(wěn)定性。5）采用重塊平衡技術(shù)，可靠性提高。6）減速器軸上直接安裝鏈輪，縮短了傳動鏈長度，減少了故障。7）采用了盤式剎車等成熟技術(shù)。3 改造型鏈條式抽油機。1） 解放軍9899工廠設(shè)計的直線抽油機2） 無換向架鏈條抽油機。4 滾筒式抽油機。如圖所示。1） 電機換向滾筒式抽油機?？倷C廠生產(chǎn)。2） 機械換向滾筒式抽油機三 其他形式抽油機的發(fā)展。1 數(shù)控抽油機2 自動化抽油機3 液壓抽油機4 連續(xù)桿抽油機5 車載抽油機四 關(guān)于抽油機理論中值得注意的幾個問題1 抽油機工作狀態(tài)和負荷特性的認識。工作狀態(tài)：24小時野外連續(xù)運轉(zhuǎn)，無人看守，工作環(huán)境惡劣。負荷特性：不同油層條件和不同開采方式