抽油機節能電控裝置綜述（1）

    關鍵詞：抽油機；節能；電控裝置

1 概述

自從100多年前，以燃燒石油制品為動力的機器誕生以來，對石油的需求量飛速增長，也為石油工業的發展提供了契機。隨著采油業的發展，產生了被廣泛使用的油井舉升設備——抽油機。

抽油機的種類繁多，技術發明有數百種。從采油方式上可分為兩類，即有桿類采油設備和無桿類采油設備。有桿類采油設備又可分為抽油桿往復運動類（國內外大量使用的游梁式抽油機和無游梁式抽油機）和旋轉運動類（如電動潛油螺桿泵）；無桿類采油設備也可分為電動潛油離心泵，液壓驅動類（如水力活塞泵）和氣舉采油設備。

目前，應用最為廣泛的是游梁式豎井抽油機采油系統，如圖1所示。由圖1可見，該系統由3部分組成，即地面部分——游梁式抽油機，它由電動機、減速箱和四連桿機構（包括曲柄、連桿和游梁）等組成，詳細結構見圖2；井下部分——抽油泵（包括吸入閥、泵筒、柱塞和排出閥等），它懸掛在套管中油管的下端，可分為桿式泵和管式泵；聯接地面抽油機和井下抽油泵的中間部分——抽油桿柱，它由一種或幾種直徑的抽油桿和接箍組成。

我國的油田不像中東的油田那樣有很強的自噴能力，多為低滲透的低能、低產油田，大部分油田要靠注水壓油入井，再用抽油機把油從地層中提升上來。以水換油或者以電換油是我國油田的現實，因而，電費在我國的石油開采成本中占了相當大的比例，所以，石油行業十分重視節約電能。目

前，我國抽油機的保有量在10萬臺以上，電動機裝機總容量在3500MW，每年耗電量逾百億kW·h。抽油機的運行效率特別低，在我國平均效率為25.96％，而國外平均水平為30.05％，年節能潛力可達幾十億kW·h。除了抽油機之外，油田還有大量的注水泵、輸油泵和潛油泵等設備，總耗電量超過油田總用電量的80％，可見，石油行業也是推廣“電機系統節能”的重點行業。抽油機節能包括節能型抽油機和抽油機節能電控裝置的研制與推廣兩個方面，對此兩大技術的研究方興未艾。介紹和宣傳的文章很多，眾說紛紜，莫衷一是。廠家的產品性能介紹亦有“王婆賣瓜”之嫌。因此，有必要將目前常見的幾種類型的抽油機節能電控裝置作一個科學的分析比較，以供用戶選用時參考。在全國各油田進行試驗或已投運的節能電控裝置不下數十種之多，大體上可以分為5種類型，下面分別加以討論。

2 間抽控制器（POC）

由于抽油機是按照油井最大化的抽取量來進行選擇的，并且還留有設計余量。另外，隨著油井由淺入深的抽取，井中液面逐漸下降，泵的充滿度越來越不足，直到最后發生空抽的現象，如果不加以控制，就會白白地浪費大量的電能。對于這種油井，最簡單的方法是實行間抽，即當油井出液量不足或發生空抽時，就關閉抽油機，等待井下液量的蓄積，當液面超過一定深度時，再開啟抽油機，這樣就提高了抽油機的工作效率，避免了大量的電能浪費。

間抽控制的原始做法是派人定時到油井去開停抽油機，即使在發達國家，目前也還有不少油井采用這種人工控制方式，以便解決抽油機的低效和浪費問題。這種做法每天要派人去井場操作好幾次，經過長期試驗才能摸索出適合各油井的間抽規律，費工費時。于是就引入了定時鐘，只須設定開、停機時間，便能自動地進行間抽控制，但是，這仍然無法解決令抽油機的工作能力動態地響應油井負荷的變化，以達到最佳的節能效果，同時，還有可能會影響油井的產量。

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