□ 杨晓刚 □ 曾兴昌 □ 张小龙 □ 汪耘舟 □ 姚 博

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1 研制背景

常规游梁式抽油机具有结构简单、制造容易、维修方便、使用可靠等特点,可以长期在油田全天候运转,在相当长时间内仍是油田的首选采油设备。但是,常规游梁式抽油机自身的结构特征导致存在平衡效果差、净扭矩波动大、负载率低、工作效率低、能耗大等缺点。自从1985年第一台异相曲柄平衡游梁式抽油机应用以来,国内各大油田纷纷开始重视抽油机的节能工作[1-5]。

实际上,抽油机的电机多以轻载工况运行,目前我国大部分抽油机的电机平均负载率只有20%～30%,造成能源极大浪费,抽油机节能的关键是提高电机的负载率[6]。目前,抽油机实现节能的途径包括改变游梁式抽油机的结构型式和改变游梁式抽油机的平衡方式。常见的平衡方式主要有三种,分别为异相曲柄平衡、游梁偏置平衡、游梁悬重平衡。其中,游梁悬重平衡方式的悬点载荷在游梁上与平衡悬重相抵消,动态平衡率高,基本消除了负扭矩,减速器净扭矩小,变化平缓,具有显著的节能效果[7-8]。

针对我国大部分油田高含水油井、稠油、低渗透油层开采的特点,笔者所在单位研制了悬重平衡游梁式抽油机。这一抽油机采用长冲程、低冲次、高负载、低能耗的设计,减小抽油杆的相对变形值,提高抽油泵的充满因数和排量因数,延长抽油杆和抽油泵的使用寿命,是今后抽油机发展的主要方向之一[9-10]。……