機(jī)械采油井系統(tǒng)節(jié)能測(cè)試方法4．當(dāng)熱量從壁面一側(cè)的流體穿過(guò)壁面?zhèn)鹘o另一側(cè)的流體時(shí)，冷、熱流體之間的換熱量可以通過(guò)其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)計(jì)算（過(guò)程是穩(wěn)態(tài)的），但本章中又引入了傳熱方程式，并說(shuō)它是“換熱器熱工計(jì)算的基本公式”。試分析引入傳熱方程式的工程實(shí)用意義。答：因?yàn)樵谠S多工業(yè)換熱設(shè)備中，進(jìn)行熱量交換的冷、熱流體也常處于固體壁面的兩側(cè)，是工程技術(shù)中經(jīng)常遇到的一種典型熱量傳遞過(guò)程。5．用鋁制的水壺?zé)_(kāi)水時(shí)，盡管爐火很旺，但水壺仍然安然無(wú)恙。而一旦壺內(nèi)的水燒干后，水壺很快就燒壞。試從傳熱學(xué)的觀點(diǎn)分析這一現(xiàn)象。答：當(dāng)壺內(nèi)有水時(shí)，可以對(duì)壺底進(jìn)行很好的冷卻（水對(duì)壺底的對(duì)流換熱系數(shù)大），壺底的熱量被很快傳走而不至于溫度升得很高；當(dāng)沒(méi)有水時(shí)，和壺底發(fā)生對(duì)流換熱的是氣體，因?yàn)闅怏w發(fā)生對(duì)流換熱的表面換熱系數(shù)小，壺底的熱量不能很快被傳走，故此壺底升溫很快，容易被燒壞。機(jī)械采油井系統(tǒng)節(jié)能測(cè)試方法機(jī)械采油井系統(tǒng)節(jié)能測(cè)試方法4．當(dāng)熱量從壁面一側(cè)的流體穿過(guò)壁面?zhèn)鹘o另一側(cè)的流體時(shí)，冷、熱流體之間的換熱量可以通過(guò)其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)計(jì)算（過(guò)程是穩(wěn)態(tài)的），但本章中又引入了傳熱方程式，并說(shuō)它是“換熱器熱工計(jì)算的基本公式”。試分析引入傳熱方程式的工程實(shí)用意義。答：因?yàn)樵谠S多工業(yè)換熱設(shè)備中，進(jìn)行熱量交換的冷、熱流體也常處于固體壁面的兩側(cè)，是工程技術(shù)中經(jīng)常遇到的一種典型熱量傳遞過(guò)程。5．用鋁制的水壺?zé)_(kāi)水時(shí)，盡管爐火很旺，但水壺仍然安然無(wú)恙。而一旦壺內(nèi)的水燒干后，水壺很快就燒壞。試從傳熱學(xué)的觀點(diǎn)分析這一現(xiàn)象。答：當(dāng)壺內(nèi)有水時(shí)，可以對(duì)壺底進(jìn)行很好的冷卻（水對(duì)壺底的對(duì)流換熱系數(shù)大），壺底的熱量被很快傳走而不至于溫度升得很高；當(dāng)沒(méi)有水時(shí)，和壺底發(fā)生對(duì)流換熱的是氣體，因?yàn)闅怏w發(fā)生對(duì)流換熱的表面換熱系數(shù)小，壺底的熱量不能很快被傳走，故此壺底升溫很快，容易被燒壞。目次§1相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)§2機(jī)械采油井系統(tǒng)分類(lèi)§3抽油機(jī)采油系統(tǒng)簡(jiǎn)述§4機(jī)械采油井系統(tǒng)效率測(cè)試方法§5系統(tǒng)中的能量損失及各環(huán)節(jié)的能效分析§6抽油機(jī)井系統(tǒng)常用節(jié)能技術(shù)§7機(jī)采系統(tǒng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與評(píng)價(jià)指標(biāo)機(jī)械采油井系統(tǒng)節(jié)能測(cè)試方法4．當(dāng)熱量從壁面一側(cè)的流體穿過(guò)壁面1機(jī)械采油井系統(tǒng)節(jié)能測(cè)試方法課件2一、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

1.SY/T5265-2019油田生產(chǎn)系統(tǒng)能耗測(cè)試和計(jì)算方法2.SY/T6275-2019石油企業(yè)節(jié)能監(jiān)測(cè)綜合評(píng)價(jià)方法3.SY/T6422-2019石油企業(yè)節(jié)能產(chǎn)品節(jié)能效果測(cè)定一、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)1.SY/T5265-2019油田生產(chǎn)系統(tǒng)能3二、機(jī)械采油井系統(tǒng)分類(lèi)

1.抽油機(jī)井系統(tǒng)2.潛油電泵井系統(tǒng)二、機(jī)械采油井系統(tǒng)分類(lèi)1.抽油機(jī)井系統(tǒng)41．抽油機(jī)采油系統(tǒng)的組成2．抽油機(jī)在采油系統(tǒng)中的作用3．抽油機(jī)工作的特點(diǎn)4．抽油機(jī)的平衡三、抽油機(jī)采油系統(tǒng)的簡(jiǎn)述1．抽油機(jī)采油系統(tǒng)的組成三、抽油機(jī)采油系統(tǒng)的簡(jiǎn)述51．抽油機(jī)采油系統(tǒng)的組成抽油機(jī)是油田普遍采用的采油裝置。以目前應(yīng)用最廣泛的常規(guī)游梁式抽油機(jī)采油系統(tǒng)為例，采油系統(tǒng)主要由三部分組成：地面部分游梁式抽油機(jī)，由電動(dòng)機(jī)、減速箱和四連桿機(jī)構(gòu)(包括曲柄、連桿、橫梁、游梁)、驢頭和懸繩器等組成；地下部分抽油泵，懸掛在套管中油管的下端；聯(lián)系地面和井下部分的中間部分抽油桿柱，由一種或幾種直徑的抽油桿和接箍組成。常規(guī)游梁式抽油機(jī)采油系統(tǒng)的組成如圖1-1所示。1．抽油機(jī)采油系統(tǒng)的組成6圖1-1常規(guī)游梁式抽油機(jī)采油系統(tǒng)1-電動(dòng)機(jī)2-減速箱3-四連桿機(jī)構(gòu)4-抽油桿柱5-油管6-套管7-抽油泵圖1-1常規(guī)游梁式抽油機(jī)采油系統(tǒng)72．抽油機(jī)在采油系統(tǒng)中的作用在抽油機(jī)采油系統(tǒng)的三個(gè)組成部分中，不同采油系統(tǒng)的地下部分和中間部分的結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同，系統(tǒng)的主要區(qū)別在于抽油機(jī)的不同。抽油機(jī)的不同決定了抽油機(jī)采油系統(tǒng)的能耗狀況。抽油機(jī)的作用是將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成懸點(diǎn)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)基本工作原理，可以認(rèn)為抽油機(jī)主要由以下四個(gè)系統(tǒng)組成，即傳動(dòng)減速箱系統(tǒng)、換向系統(tǒng)、平衡系統(tǒng)和支撐系統(tǒng)。由于各種抽油機(jī)的減速系統(tǒng)和支撐系統(tǒng)工作原理和結(jié)構(gòu)基本相同或類(lèi)似，所以抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)形式主要由換向系統(tǒng)和平衡系統(tǒng)決定。含有游梁、通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)換向的抽油機(jī)統(tǒng)稱(chēng)為游梁式抽油機(jī)；當(dāng)采用不同于四連桿的機(jī)構(gòu)換向、游梁變短甚至消失或采用電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)換向的抽油機(jī)統(tǒng)稱(chēng)為無(wú)游梁抽油機(jī)。2．抽油機(jī)在采油系統(tǒng)中的作用在抽油機(jī)采油系統(tǒng)的三個(gè)組成部分83．抽油機(jī)工作的特點(diǎn)任何結(jié)構(gòu)抽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)，都分為上沖程和下沖程兩部分。上沖程時(shí)，抽油機(jī)懸點(diǎn)上作用著抽油桿柱和油柱的重量、抽油桿柱和油柱的慣性載荷、振動(dòng)載荷以及抽油桿與油管間、柱塞與泵筒間的摩擦力。下沖程時(shí)，懸點(diǎn)承受抽油桿柱在油中的重量，相應(yīng)的慣性載荷以及振動(dòng)載荷。抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷隨懸點(diǎn)位移的變化規(guī)律用動(dòng)力示功圖來(lái)表示，見(jiàn)圖1-2。3．抽油機(jī)工作的特點(diǎn)任何結(jié)構(gòu)抽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)，都分為上沖9上死點(diǎn)下死點(diǎn)沖程Pmax懸點(diǎn)位移懸點(diǎn)載荷Pmin圖1-2動(dòng)力示功圖上死點(diǎn)下死點(diǎn)沖程Pmax懸點(diǎn)位移懸點(diǎn)載荷Pmin圖1-2104．抽油機(jī)的平衡目前，抽油機(jī)上的平衡方式主要有兩類(lèi)：機(jī)械平衡和氣動(dòng)平衡。機(jī)械平衡是在曲柄和/或游梁尾部加裝平衡重。在懸點(diǎn)下沖程時(shí)，使得平衡重從低處抬到高處，從而增加了平衡重的位能。為了抬高平衡重，除了依靠抽油桿柱下落所放出的位能外，還需要電動(dòng)機(jī)作功，以消除下沖程中電動(dòng)機(jī)發(fā)電運(yùn)行的現(xiàn)象。在懸點(diǎn)上沖程時(shí)，平衡重由高處下落，把下沖程時(shí)儲(chǔ)存的位能釋放出來(lái)，幫助電動(dòng)機(jī)去提升抽油桿柱和油柱，從而減少了電動(dòng)機(jī)在上沖程所需要給出的能量，如果平衡重或/和平衡方式選得合適，不僅可以使電動(dòng)機(jī)上沖程和下沖程給出的能量相等，并且使曲柄軸扭矩值變化很小，使電動(dòng)機(jī)、減速箱的載荷均勻，改善系統(tǒng)的工作狀態(tài)，減少能耗，提高效率。

4．抽油機(jī)的平衡目前，抽油機(jī)上的平衡方式主要有兩類(lèi)：機(jī)械平110360°12M１－未平衡2—平衡3—理想平衡圖1-3常規(guī)游梁式抽油機(jī)曲柄軸扭矩特性曲線(xiàn)30360°12M１－未平衡2—平衡3—理想平衡312平衡狀況產(chǎn)生的影響抽油機(jī)平衡系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成功與否，直接與抽油機(jī)的受力狀況、曲柄軸凈扭矩變化情況、以及電動(dòng)機(jī)耗功大小、抽油機(jī)節(jié)能狀況有關(guān)。平衡狀況產(chǎn)生的影響抽油機(jī)平衡系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成功與否，直接與抽油機(jī)13四、機(jī)械采油井系統(tǒng)效率測(cè)試方法1.測(cè)試范圍2.術(shù)語(yǔ)定義3.測(cè)試要求4.測(cè)試儀器儀表及精度等級(jí)和測(cè)試參量5.測(cè)試方法和計(jì)算公式四、機(jī)械采油井系統(tǒng)效率測(cè)試方法1.測(cè)試范圍14除自噴井外的各種機(jī)械采油井1.測(cè)試范圍除自噴井外的各種機(jī)械采油井1.測(cè)試范圍152.術(shù)語(yǔ)定義輸入功率：拖動(dòng)機(jī)械采油設(shè)備的電動(dòng)機(jī)的輸入功率。有效功率：將井內(nèi)液體輸送到地面所需要的功率。系統(tǒng)效率：機(jī)械采油井的有效功率與輸入功率的比值。光桿功率：光桿提升液體并克服井下各種阻力所消耗的功率。地面效率：光桿功率與電動(dòng)機(jī)輸入功率的比值。井下效率：抽油機(jī)井的有效功率與光桿功率的比值。平均系統(tǒng)效率：各種機(jī)械采油井的總的平均效率。2.術(shù)語(yǔ)定義輸入功率：拖動(dòng)機(jī)械采油設(shè)備的電動(dòng)機(jī)的輸入功率。163.測(cè)試要求（1）測(cè)試井機(jī)泵運(yùn)行正常；（2）測(cè)試儀器儀表正常并在檢定合格周內(nèi)；（3）檢查儀器儀表連接無(wú)誤后，按機(jī)械采油井的操作規(guī)程及程序進(jìn)行啟動(dòng)。待機(jī)械采油設(shè)備運(yùn)行20分鐘后進(jìn)行測(cè)試，應(yīng)保證輸入功率、油井產(chǎn)液量、動(dòng)液面深度、油井油壓和套壓等主要參數(shù)同步測(cè)試。

3.測(cè)試要求（1）測(cè)試井機(jī)泵運(yùn)行正常；174.測(cè)試儀器儀表及精度要求序號(hào)儀器儀表名稱(chēng)測(cè)試計(jì)算參量精度等級(jí)要求1輸入功率測(cè)試儀表輸入功率1.52壓力表油壓、套壓1.53動(dòng)力示功儀功圖、力比、減程比、沖次、沖程1.04回聲儀動(dòng)液面深度0.355產(chǎn)液量計(jì)量裝置產(chǎn)液量5.06數(shù)字萬(wàn)用表上、下沖程最大電流0.37秒表時(shí)間（電度表轉(zhuǎn)動(dòng)、沖次）1.08求積儀示功圖面積4.測(cè)試儀器儀表及精度要求序號(hào)儀器儀表名稱(chēng)測(cè)試計(jì)算參量精度185.測(cè)試方法和計(jì)算公式（1）測(cè)試方法與步驟輸入功率測(cè)量：采用數(shù)字式功率儀表或三相有功電度表。測(cè)量抽油機(jī)井時(shí)，采用的數(shù)字式功率儀應(yīng)符合抽油機(jī)耗電原理。用三相有功電度表測(cè)量時(shí)，測(cè)試電度表轉(zhuǎn)10圈所用時(shí)間，重復(fù)測(cè)3次，求其平均值。5.測(cè)試方法和計(jì)算公式（1）測(cè)試方法與步驟19

游粱式抽油機(jī)多以電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)力，抽油桿的每一個(gè)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為一個(gè)周期（沖次）。在抽油桿向上運(yùn)行的半個(gè)周期，電動(dòng)機(jī)要克服抽油桿及采液的重力而做功；在抽油桿向下運(yùn)行的半個(gè)周期，因抽油桿動(dòng)能與平衡塊的勢(shì)能差，常常會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)被拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速超過(guò)同步轉(zhuǎn)速的現(xiàn)象，此時(shí)，電動(dòng)機(jī)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)向電網(wǎng)反輸電能。因此，在抽油機(jī)運(yùn)行的一個(gè)周期內(nèi)，電動(dòng)機(jī)根據(jù)抽油機(jī)的平衡情況，呈以下三種運(yùn)行狀態(tài)：重負(fù)荷——輕負(fù)荷——重負(fù)荷；重負(fù)荷——輕負(fù)荷——空載——輕負(fù)荷——重負(fù)荷；重負(fù)荷——輕負(fù)荷——空載——發(fā)電——空載——輕負(fù)荷——重負(fù)荷。對(duì)于電動(dòng)機(jī)的前兩種運(yùn)行狀態(tài)，在壓縮機(jī)等機(jī)械設(shè)備中屢見(jiàn)不鮮，其電參數(shù)之間的關(guān)系無(wú)特別之處。對(duì)于第三種運(yùn)行狀態(tài)，由于呈現(xiàn)該運(yùn)行狀態(tài)的游梁式抽油機(jī)較多，且其電參數(shù)之間的關(guān)系具有特殊性。游粱式抽油機(jī)多以電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)力，抽油桿的每一個(gè)20在抽油機(jī)正常的運(yùn)行過(guò)程中，70%以上的抽油機(jī)井均不同程度地存在有發(fā)電狀態(tài)，在這種狀態(tài)下類(lèi)似于異步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行。發(fā)電機(jī)一方面由電網(wǎng)吸取感性無(wú)功功率建立磁場(chǎng)，另一方面把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為有功電能。對(duì)于其運(yùn)行的電壓、頻率、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)來(lái)講，在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程，頻率和電壓取決于發(fā)電機(jī)（電動(dòng)機(jī)）所連接的電網(wǎng)，基本保持不變；電流、無(wú)功功率雖有較大波動(dòng)，電動(dòng)機(jī)（發(fā)電機(jī)）由于要向電網(wǎng)吸取無(wú)功功率，在未進(jìn)行補(bǔ)償?shù)那闆r下沒(méi)有過(guò)零點(diǎn)（始終為正值）。對(duì)于有功功率和功率因數(shù)來(lái)講，不僅變化幅度較大而且有過(guò)零點(diǎn)（有正負(fù)值之分）。在抽油機(jī)正常的運(yùn)行過(guò)程中，70%以上的抽油機(jī)井均不同程度地存21因此，標(biāo)準(zhǔn)SY/T5264中明確提出：“數(shù)字式儀表必須負(fù)荷抽油機(jī)的耗電原理?！?，否則，以功率因數(shù)為基本測(cè)量參數(shù)的儀表，會(huì)把“發(fā)電量”當(dāng)作耗電來(lái)處理給測(cè)試帶來(lái)較大偏差?，F(xiàn)在，油田上一般用3166型電參數(shù)綜合測(cè)試儀測(cè)試抽油機(jī)電機(jī)的電參數(shù)。這些數(shù)據(jù)中，能有效反映出電動(dòng)機(jī)的輸入電量、發(fā)電量、實(shí)耗電量、無(wú)功電量、視在電量等參數(shù)。因此，標(biāo)準(zhǔn)SY/T5264中明確提出：“數(shù)字式22用三相電度表測(cè)量時(shí)，公式如下P1=P1——輸入功率，kW;np——有功電度表所轉(zhuǎn)的圈數(shù)，r；K——電流互感器變比，常數(shù)；K1——電壓互感器變比，常數(shù)；Np——有功電度表常數(shù)，r/kW·htp——有功電度表轉(zhuǎn)np圈所用時(shí)間，s。用三相電度表測(cè)量時(shí)，公式如下P1=P1——輸入功率，kW;23油井產(chǎn)液量、含水率、油壓、套壓、動(dòng)液面深度測(cè)量油井產(chǎn)液量測(cè)量：連續(xù)計(jì)量3次，求其平均值。油井含水率測(cè)量：井口取樣，用蒸餾或離心法測(cè)量。油井井口油管壓力和套管壓力測(cè)量：在井口油管和套管上分別裝上壓力表測(cè)其油壓和套壓。油井動(dòng)液面深度測(cè)量：在井口上裝回聲儀連續(xù)測(cè)量3次，求其平均值。油井產(chǎn)液量、含水率、油壓、套壓、動(dòng)液面深度測(cè)量油井產(chǎn)液量測(cè)量24有效功率計(jì)算公式P2——有效功率，kW;Q——油井產(chǎn)液量，m3/d；H——有效揚(yáng)程，m；ρ——油井液體密度，t/m3；g——重力加速度，＝9.8m/s2。有效功率計(jì)算公式P2——有效功率，kW;25有效揚(yáng)程H——有效揚(yáng)程，m；Hd——油井動(dòng)液面深度，m；p0——油管壓力，MPa；pt——套管壓力，MPa。有效揚(yáng)程H——有效揚(yáng)程，m；26油井液體密度當(dāng)油井液體密度未能實(shí)際測(cè)得時(shí)，可用上式近似計(jì)算fw——含水率；ρo——油的密度，t/m3ρw——水的密度，t/m3

油井液體密度當(dāng)油井液體密度未能實(shí)際測(cè)得時(shí)，可用上式近似計(jì)算27光桿功率的測(cè)量在抽油機(jī)懸繩器處裝動(dòng)力示功儀，測(cè)量抽油機(jī)的示功圖，連續(xù)測(cè)量3次，求其平均值。

光桿功率的測(cè)量在抽油機(jī)懸繩器處裝動(dòng)力示功儀，測(cè)量抽油機(jī)的示功28光桿功率計(jì)算公式P3---——抽油機(jī)井光桿功率，kW;A——示功圖的面積，mm2；Sd——示功圖減程比，m/mm；fd——示功圖力比，N/mm；ns——光桿實(shí)測(cè)平均沖次，min-1。光桿功率計(jì)算公式P3---——抽油機(jī)井光桿功率，kW;29抽油機(jī)井的地面效率

ηd——抽油機(jī)井的地面效率，%；P3——光桿功率，kW;P1——輸入功率，kW。抽油機(jī)井的地面效率ηd——抽油機(jī)井的地面效率，%；30

測(cè)試正向平均有功功率P1：0.926kW、發(fā)電平均功率P2：0.308kW、感性平均無(wú)功功率Q1：3.865kvar、容性平均無(wú)功功率Q2：0kvar、功率因數(shù)λ：0.226、視在功率4.101kVA、光桿功率經(jīng)計(jì)算為P光0.14kW。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5264--2019的要求，抽油機(jī)的地面效率是以光桿功率除以電動(dòng)機(jī)的輸入功率。當(dāng)采用正向平均有功功率計(jì)算時(shí)，該井的平均地面效率為：（0.14/0.926)15.1%。采用正向平均有功功率與平均發(fā)電功率的差值，即抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)實(shí)際消耗的有功功率時(shí)，該井的平均地面效率為：0.14/(0.926-0.308)22.7%。

注意測(cè)試正向平均有功功率P1：0.926kW、發(fā)電平31由此可見(jiàn)，當(dāng)分別采用正向平均有功功率和電動(dòng)機(jī)實(shí)際消耗的有功功率計(jì)算時(shí)，抽油機(jī)地面效率相差7.6個(gè)百分點(diǎn)。根據(jù)抽油機(jī)地面和系統(tǒng)效率的定義可知：應(yīng)以光桿功率或有效功率除以電動(dòng)機(jī)實(shí)際消耗的有功功率來(lái)計(jì)算抽油機(jī)的地面和系統(tǒng)效率。因此，在計(jì)算抽油機(jī)的地面、系統(tǒng)效率或節(jié)能量測(cè)試評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)以實(shí)際消耗的電量（功率）為準(zhǔn)，若以平均輸入功率（電量）進(jìn)行計(jì)算，就會(huì)造成較大的誤差甚至是錯(cuò)誤的計(jì)算結(jié)果。由此可見(jiàn)，當(dāng)分別采用正向平均有功功率和電動(dòng)機(jī)實(shí)際消耗的有功功32抽油機(jī)井的井下效率

ηj——抽油機(jī)井的井下效率，%；P2——有效功率，kW；P3——光桿功率，kW。抽油機(jī)井的井下效率ηj——抽油機(jī)井的井下效率，%；33單井的系統(tǒng)效率

P2——有效功率P1——輸入功率單井的系統(tǒng)效率P2——有效功率34一個(gè)區(qū)塊機(jī)械采油井平均系統(tǒng)效率

采用輸入功率加權(quán)平均法計(jì)算一個(gè)區(qū)塊的平均系統(tǒng)效率

一個(gè)區(qū)塊機(jī)械采油井平均系統(tǒng)效率采用輸入功率加權(quán)平均法計(jì)算一35計(jì)算公式ηa——一個(gè)區(qū)塊某種機(jī)械采油井平均系統(tǒng)效率；P1i——機(jī)械采油井系統(tǒng)單井輸入功率，kW；ηi——機(jī)械采油井單井系統(tǒng)效率；n——一個(gè)區(qū)塊機(jī)械采油井測(cè)試井?dāng)?shù)。計(jì)算公式ηa——一個(gè)區(qū)塊某種機(jī)械采油井平均系統(tǒng)效率；36某種機(jī)械采油井總的輸入功率

P1ti——第i種機(jī)械采油測(cè)試井總的輸入功率，kW；P1tj——第i種機(jī)械采油井系統(tǒng)第j口井的輸入功率，kW；ni——第i種機(jī)械采油井的井?dāng)?shù)。某種機(jī)械采油井總的輸入功率P1ti——第i種機(jī)械采油測(cè)試井37機(jī)械采油井平均系統(tǒng)效率

ηm——一個(gè)區(qū)塊（或廠(chǎng)）機(jī)械采油井平均系統(tǒng)效率；ηai——第i種機(jī)械采油井系統(tǒng)的平均效率；m——機(jī)械采油方式種數(shù)。機(jī)械采油井平均系統(tǒng)效率ηm——一個(gè)區(qū)塊（或廠(chǎng)）機(jī)械采油井平38抽油機(jī)井平衡度的測(cè)量

用數(shù)字電流儀表測(cè)試抽油機(jī)井上下沖程的最大電流。抽油機(jī)井平衡度計(jì)算公式如下：L＝（I下max/I上max）×100式中：L——抽油機(jī)井平衡度,％；I下max——下沖程最大電流，A；I上max——上沖程最大電流,A。抽油機(jī)井平衡度的測(cè)量用數(shù)字電流儀表測(cè)試抽油機(jī)井上下沖程的最39五、抽油機(jī)系統(tǒng)中的能量損失及提高各環(huán)節(jié)的能效分析（一）能量損失（二）提高抽油機(jī)采油系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的能效分析五、抽油機(jī)系統(tǒng)中的能量損失及提高各環(huán)節(jié)的能效分析（一）能量損40（一）能量損失1.電動(dòng)機(jī)損失2.傳動(dòng)帶損失3.減速箱損失4.換向損失5.盤(pán)根盒損失6.抽油桿損失7.抽油泵損失8.抽油管柱損失

（一）能量損失1.電動(dòng)機(jī)損失41電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)功率損失，主要為能量轉(zhuǎn)換損失和摩擦損失皮帶減速箱換向機(jī)構(gòu)盤(pán)根盒管柱抽油泵抽油桿柱抽油機(jī)采油系統(tǒng)輸入功率抽油機(jī)采油系統(tǒng)有效功率帶傳動(dòng)功率損失，主要為摩擦損失減速箱功率損失，主要為摩擦損失換向機(jī)構(gòu)功率損失，主要為相對(duì)運(yùn)動(dòng)件間摩擦損失盤(pán)根盒功率損失，主要是光桿與盤(pán)根間的摩擦損失抽油桿柱功率損失，主要是桿與管、桿與井液間的摩擦損失。抽油泵功率損失，主要是容積損失和水力損失管柱功率損失，主要為水力損失和漏失圖1-4抽油機(jī)采油系統(tǒng)能量傳遞與損失示意圖電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)功率損失，主要為能量轉(zhuǎn)換損失和摩擦損失皮帶減速箱42（二）提高抽油機(jī)采油系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的能效分析

1.電動(dòng)機(jī)如果電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在額定負(fù)荷或額定負(fù)荷附近，則電動(dòng)機(jī)屬于節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。但多數(shù)抽油機(jī)(尤其是常規(guī)游梁式抽油機(jī))在工作過(guò)程中，為滿(mǎn)足啟動(dòng)或最大功率點(diǎn)的要求，其電動(dòng)機(jī)的平均輸出功率與額定輸出功率之比通常為0.3～0.4，有的甚至更低。因此在一個(gè)沖程中的大多數(shù)時(shí)間里電動(dòng)機(jī)處于輕載運(yùn)行，即所謂“大馬拉小車(chē)”的情況，其效率和功率因數(shù)都很低，這就造成較大的能量損失。從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)看，有些電動(dòng)機(jī)平均效率只有60%～70%，與普通異步電動(dòng)機(jī)的額定效率90%95%相比，提高效率潛力較大。（二）提高抽油機(jī)采油系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的能效分析1.電動(dòng)機(jī)43效率%負(fù)載率%國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率低于40%時(shí)應(yīng)進(jìn)行改造或更換效率%負(fù)載率%國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：44油田電動(dòng)機(jī)節(jié)能主要分為四個(gè)方面(1)人為地改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，以實(shí)現(xiàn)與負(fù)荷特性的柔性配合，從而提高系統(tǒng)效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。這種方法主要是采用變頻調(diào)速的方法。(2)從設(shè)計(jì)上改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性(如高轉(zhuǎn)差電動(dòng)機(jī)和超高轉(zhuǎn)差電動(dòng)機(jī))，從而改善電動(dòng)機(jī)與機(jī)、桿、泵整個(gè)系統(tǒng)的配合，減少系統(tǒng)能耗。(3)研制高效節(jié)能電動(dòng)機(jī)，擴(kuò)大高效區(qū)范圍，提高電動(dòng)機(jī)效率，降低裝機(jī)功率，從而減少電動(dòng)機(jī)損失。(4)采用節(jié)能型抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)控制裝置，這種電動(dòng)機(jī)控制裝置除具有一般控制箱的基本功能外，可根據(jù)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的電壓或進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，降低電動(dòng)機(jī)損失。

油田電動(dòng)機(jī)節(jié)能主要分為四個(gè)方面(1)人為地改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)452.帶傳動(dòng)工程上常用的皮帶的傳動(dòng)效率都比較高，最高可達(dá)98%，即其傳動(dòng)損失僅為2%。20世紀(jì)80年代末在大慶油田進(jìn)行的一些試驗(yàn)證明，在抽油機(jī)上使用窄V聯(lián)組帶較之使用其它類(lèi)型的皮帶，損失最小。這種帶傳動(dòng)動(dòng)力大，摩擦損失小，滑差率小，丟轉(zhuǎn)少，傳動(dòng)效率最高達(dá)98%，并且?guī)л喼睆胶蛯挾榷济黠@減小。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，使用這種傳動(dòng)帶比使用普通三角帶平均可節(jié)電2.5%。因此，在我國(guó)現(xiàn)有技術(shù)條件下，帶傳動(dòng)部分效率的提高潛力已很小。2.帶傳動(dòng)工程上常用的皮帶的傳動(dòng)效率都比較高，最高可達(dá)98463.減速箱主要包括軸承和齒輪的摩擦損失。對(duì)于減速箱，核心問(wèn)題是潤(rùn)滑，如果潤(rùn)滑效果差，不僅使能耗增加，而且使軸承和齒輪很快磨損，因此要保證減速箱內(nèi)軸承和齒輪的潤(rùn)滑。如果潤(rùn)滑良好，減速箱的總損失約為9%10%，即傳動(dòng)效率為90%左右。從工程角度上看，這基本是目前大功率減速器傳動(dòng)效率的最高值。因此，在管理和維護(hù)措施得當(dāng)?shù)臈l件下，減速箱的效率不會(huì)有大的提高。3.減速箱主要包括軸承和齒輪的摩擦損失。對(duì)于減速箱，核心474.換向及平衡對(duì)于游梁式抽油機(jī)，換向部分主要是四連桿機(jī)構(gòu)或其變形。對(duì)于無(wú)游梁抽油機(jī)，換向機(jī)構(gòu)主要是天輪、滾筒或鏈條等。該部分的主要損失是相對(duì)運(yùn)動(dòng)件間的摩擦損失以及鋼絲繩的變形損失。如果潤(rùn)滑保養(yǎng)良好，該部分的傳動(dòng)效率一般可達(dá)95%，在換向機(jī)構(gòu)一定的情況下，該部分的效率不會(huì)有大的提高。近年來(lái)出現(xiàn)了許多抽油機(jī)的平衡方式，如游梁偏置平衡、懸重偏置游梁復(fù)合平衡、下偏杠鈴型游梁復(fù)合平衡、擺桿式游梁抽油機(jī)的復(fù)合平衡、調(diào)徑變矩純下偏平衡等。采用這些平衡方式能不同程度地改善曲柄軸凈扭矩曲線(xiàn)，降低曲柄軸扭矩的峰值，減小扭矩曲線(xiàn)的波動(dòng)。國(guó)內(nèi)外的理論研究和測(cè)試結(jié)果表明，如果以抽油機(jī)的能耗最小為抽油機(jī)平衡最佳的判斷準(zhǔn)則，則上下沖程的峰值扭矩不一定相等，調(diào)平衡時(shí)，需要按照能耗最小的原則，通過(guò)計(jì)算或測(cè)試得出最佳平衡重的調(diào)整點(diǎn)。實(shí)踐證明，通過(guò)合理的調(diào)整平衡，每口油井可節(jié)約有功功率0.31.5kW，平均節(jié)電0.5kW，節(jié)電效果顯著。每口井都有節(jié)電的平衡度最佳點(diǎn)，一般調(diào)在90%最為經(jīng)濟(jì)。4.換向及平衡對(duì)于游梁式抽油機(jī)，換向部分主要是四連桿機(jī)構(gòu)485.盤(pán)根盒該部分的損失主要是摩擦損失，該項(xiàng)損失與抽油機(jī)的安裝情況、光桿的表面加工質(zhì)量、盤(pán)根的松緊和密封材料有密切關(guān)系?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，使用標(biāo)準(zhǔn)光桿和密封性能好的調(diào)心石墨盤(pán)根盒，能較大幅度地減小摩擦力和功率損耗。管理與維護(hù)正常的情況下，盤(pán)根盒部分能量損失很小，因此提高能效的潛力不大。

5.盤(pán)根盒該部分的損失主要是摩擦損失，該項(xiàng)損失與抽油機(jī)的496.抽油桿柱主要為摩擦與應(yīng)變損失。與下泵深度、井液粘度、抽油桿運(yùn)動(dòng)速度、油井本身的斜度和彎曲程度有關(guān)。對(duì)于井液粘度大的油井，可采用長(zhǎng)沖程、低沖次的工況降低抽油桿的運(yùn)動(dòng)速度；可采用降低井液粘度的措施，如注蒸汽、摻稀油、應(yīng)用電加熱抽油桿等，以降低抽油桿柱與液柱之間的摩擦力。對(duì)于井斜或井筒彎曲程度較大的油井，可在抽油桿柱上加裝扶正器或滾輪接箍，以減少桿管之間的摩擦損耗。6.抽油桿柱主要為摩擦與應(yīng)變損失。與下泵深度、井液粘度、507.抽油泵抽油泵的損失中，容積損失和水力損失占主要部分。通過(guò)優(yōu)選柱塞泵筒間的間隙，在不增加柱塞泵筒摩擦力的條件下，減小液體漏失量。采用耐磨耐沖擊、開(kāi)關(guān)性能好、水力損失小的閥球及閥座，可減小由于泵閥損壞或由于開(kāi)關(guān)不及時(shí)而引起的漏失和減小水力阻力，從而降低抽油泵部分的能耗。

7.抽油泵抽油泵的損失中，容積損失和水力損失占主要部分。通518.管柱管柱損失由管柱的容積損失和水力損失兩部分組成。在油管螺紋處加裝密封件以保證油管的密封，在起下油管柱時(shí)嚴(yán)格按規(guī)程操作減少或消除螺紋的損壞，則可降低管柱漏失量，從而降低容積損失值。管柱的水力損失與管柱內(nèi)表面的粗糙度成正比，與井液的向上流動(dòng)速度的平方成正比。對(duì)于井液腐蝕性較強(qiáng)或/和易結(jié)垢的油井，應(yīng)對(duì)油管采取防腐和/或防結(jié)垢措施，防止油管內(nèi)壁變粗糙。在選擇抽汲參數(shù)時(shí)，應(yīng)盡量使用大泵徑、長(zhǎng)沖程、低沖次，以降低液體向上流動(dòng)速度。8.管柱管柱損失由管柱的容積損失和水力損失兩部分組成。52結(jié)論由上面的分析可知，在抽油機(jī)采油系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)和平衡部分提高能效的潛力較大，是系統(tǒng)節(jié)能研究的主要方向。

結(jié)論由上面的分析可知，在抽油機(jī)采油系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)和平衡部分提53六、抽油機(jī)系統(tǒng)常用節(jié)能技術(shù)

（一）抽油機(jī)采油系統(tǒng)的節(jié)能機(jī)理

（二）節(jié)能抽油機(jī)(不包括電動(dòng)機(jī))及其節(jié)能原理六、抽油機(jī)系統(tǒng)常用節(jié)能技術(shù)（一）抽油機(jī)采油系統(tǒng)的節(jié)能機(jī)理54（一）抽油機(jī)采油系統(tǒng)的節(jié)能機(jī)理

供給抽油機(jī)舉升液體的能量主要消耗在三個(gè)方面：一是舉升液體所做的有效功二是克服摩擦阻力所做的功三是消耗于熱損失的功通常情況下，如果要舉升的井液量、舉升高度和井況一定，舉升液體所作的有效功基本不變。在整個(gè)抽油機(jī)采油系統(tǒng)中，變化幅度較大的是消耗于熱損失的功，這也是系統(tǒng)節(jié)能的著眼點(diǎn)。（一）抽油機(jī)采油系統(tǒng)的節(jié)能機(jī)理供給抽油機(jī)舉升液體的能量主要55從以下四方面來(lái)評(píng)價(jià)抽油機(jī)的節(jié)能性能1．抽油機(jī)本身動(dòng)力性能及井況所決定的懸點(diǎn)載荷，即動(dòng)力示功圖2．由平衡性能所決定的曲柄軸凈扭矩3．抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)特性、負(fù)荷率等4．功率因數(shù)補(bǔ)償、變頻、調(diào)壓等電控技術(shù)

從以下四方面來(lái)評(píng)價(jià)抽油機(jī)的節(jié)能性能1．抽油機(jī)本身動(dòng)力性能及56（二）節(jié)能抽油機(jī)(不包括電動(dòng)機(jī))

及其節(jié)能原理

1.異相曲柄復(fù)合平衡抽油機(jī)2.雙驢頭抽油機(jī)3.曲游梁抽油機(jī)4.擺桿式游梁抽油機(jī)5.偏輪式游梁抽油機(jī)6.下偏杠鈴游梁復(fù)合平衡抽油機(jī)7.調(diào)徑變矩游梁平衡抽油機(jī)8.漸開(kāi)線(xiàn)異形抽油機(jī)（二）節(jié)能抽油機(jī)(不包括電動(dòng)機(jī))

及其節(jié)能原理1.異相曲柄571.異相曲柄復(fù)合平衡抽油機(jī)該種抽油機(jī)適用于低沖程且沖次比較高的油井。圖2－1異相曲柄復(fù)合平衡抽油機(jī)1.異相曲柄復(fù)合平衡抽油機(jī)該種抽油機(jī)適用于低沖程且沖次582.雙驢頭抽油機(jī)該種類(lèi)型抽油機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，易操作管理，節(jié)能效果良好，比較適用于長(zhǎng)沖程低沖次的油井，是目前國(guó)內(nèi)油田首選的節(jié)能型抽油機(jī)圖2-2雙驢頭抽油機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1.電動(dòng)機(jī)2剎車(chē)機(jī)構(gòu)3.減速器4.曲柄平衡重5.連桿6.橫梁7.柔性繩8.變徑后驢頭9.游梁10.前驢頭11.懸繩12.支架13.底座.2.雙驢頭抽油機(jī)該種類(lèi)型抽油機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，易操作管593.曲游梁抽油機(jī)曲游梁抽油機(jī)運(yùn)動(dòng)特性與常規(guī)游梁抽油機(jī)相當(dāng)，而可靠性、動(dòng)力性能比常規(guī)機(jī)優(yōu)越，適于在中等沖程，中、低沖次的工況條件下應(yīng)用123654789圖2-3曲游梁抽油機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1.電動(dòng)機(jī)2.減速箱3.曲柄4.游梁平衡重5.游梁6.連桿7.驢頭8.支架9.底座3.曲游梁抽油機(jī)曲游梁抽油機(jī)運(yùn)動(dòng)特性與常規(guī)游梁抽油機(jī)相當(dāng)604.擺桿式游梁抽油機(jī)與常規(guī)游梁式抽油機(jī)相比，擺桿式游梁抽油機(jī)適合大負(fù)荷、長(zhǎng)沖程，但不適合高沖次工況。一般沖次不宜超過(guò)6次/分

圖2-4擺桿式抽油機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1.驢頭2.游梁3.游梁支承4.支架5.橫梁6.連桿7.減速器8.平衡重9.擺桿10.平衡板11.電動(dòng)機(jī)裝置12.剎車(chē)13.底座14.擺桿支承軸15.懸繩器.4.擺桿式游梁抽油機(jī)與常規(guī)游梁式抽油機(jī)相比，擺桿式游梁抽615.偏輪式游梁抽油機(jī)這種抽油機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,動(dòng)載荷小,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),曲柄軸凈扭矩波動(dòng)平緩，波動(dòng)幅度遠(yuǎn)小于常規(guī)機(jī)，電動(dòng)機(jī)容量降低。該機(jī)的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力性能均優(yōu)于常規(guī)機(jī)圖2-5偏輪式游梁式抽油機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1.懸繩器2.鋼絲繩3.驢頭4.游梁5.支座6.操縱桿7.橫梁8.偏輪9.連桿10.曲柄銷(xiāo)11.減速箱12.剎車(chē)13.電動(dòng)機(jī)14.底座15.曲柄16.支架5.偏輪式游梁抽油機(jī)這種抽油機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,動(dòng)載荷小,運(yùn)轉(zhuǎn)平626.下偏杠鈴游梁復(fù)合平衡抽油機(jī)該技術(shù)既可用于新機(jī)制造，又可用于對(duì)大量現(xiàn)場(chǎng)在用的常規(guī)抽油機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造。改造后提高了整機(jī)在生產(chǎn)中的承載能力，能夠適應(yīng)油井在不同生產(chǎn)階段的產(chǎn)能變化規(guī)律，節(jié)能改造技術(shù)簡(jiǎn)單易行，這種抽油機(jī)的應(yīng)用范圍與常規(guī)抽油機(jī)相同圖2－6(內(nèi)插式)下偏杠鈴游梁復(fù)合平衡抽油機(jī)1.常規(guī)機(jī)2.原機(jī)配重3.下偏體4.配重5.調(diào)節(jié)孔圖2－7(外翹式)下偏杠鈴游梁復(fù)合平衡抽油機(jī)1.常規(guī)機(jī)2.支座3.下偏體4.調(diào)整塊5.配重6.調(diào)節(jié)孔6.下偏杠鈴游梁復(fù)合平衡抽油機(jī)該技術(shù)既可用于新機(jī)制造，又可637.調(diào)徑變矩游梁平衡抽油機(jī)該機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、整機(jī)重量輕、運(yùn)行電流平緩、節(jié)能效果顯著、制造成本低、調(diào)參容易等優(yōu)點(diǎn)。該種抽油機(jī)與常規(guī)抽油機(jī)的適用范圍相同，但沖次一般不宜超過(guò)6沖/分圖2－8調(diào)徑變矩游梁平衡抽油機(jī)1．驢頭2.游梁3.吊臂4.配重箱5.電動(dòng)機(jī)6.支架7.減速器8.底座9.曲柄10.連桿11.橫梁7.調(diào)徑變矩游梁平衡抽油機(jī)該機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、整機(jī)重量輕、648.漸開(kāi)線(xiàn)異形抽油機(jī)漸開(kāi)線(xiàn)異形抽油機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，凈扭矩值小，電機(jī)配置減小，節(jié)能效果好，系統(tǒng)效率高，調(diào)參方便，操作維護(hù)管理難度小。該機(jī)在結(jié)構(gòu)上舍棄了游梁，取消了橫梁、連桿，避免在光桿斷脫或滯后出現(xiàn)橫梁撞擊支架，造成支架與橫梁破壞，消除了事故隱患。8.漸開(kāi)線(xiàn)異形抽油機(jī)漸開(kāi)線(xiàn)異形抽油機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，65（三）節(jié)能電動(dòng)機(jī)及其節(jié)能原理

1.變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)2.超高轉(zhuǎn)差電動(dòng)機(jī)3.電磁滑差電動(dòng)機(jī)4.永磁同步電動(dòng)機(jī)5.雙速電動(dòng)機(jī)6.自變功率電動(dòng)機(jī)（三）節(jié)能電動(dòng)機(jī)及其節(jié)能原理1.變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)661.變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)是在普通電動(dòng)機(jī)電源上加變頻器，可以降低抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)的裝機(jī)容量，負(fù)荷率得到較大提高，并且改變了上、下沖程的速比，也改善了抽油系統(tǒng)的配合。變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)無(wú)論從電動(dòng)機(jī)本身還是從系統(tǒng)配合上都達(dá)到了節(jié)能目的。但這種方法一次投入大，現(xiàn)場(chǎng)管理難度大，而且變頻器本身也有功率損耗(約3%)，變頻器的諧波對(duì)電網(wǎng)有影響，并會(huì)使電動(dòng)機(jī)附加損耗增大，且可靠性有待驗(yàn)證。

1.變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)是在普通電動(dòng)機(jī)電源上加變頻672.超高轉(zhuǎn)差電動(dòng)機(jī)80年代初我國(guó)開(kāi)始研制超高轉(zhuǎn)差電動(dòng)機(jī)。這種電動(dòng)機(jī)的主要特點(diǎn)是機(jī)械特性軟，遇到換向沖擊載荷或上沖程載荷大時(shí)，轉(zhuǎn)速下降，使抽油機(jī)和電動(dòng)機(jī)的扭矩和輸入功率變化趨于平緩，峰值扭矩明顯降低，從而改善了機(jī)、桿、泵的配合，提高了泵的充滿(mǎn)系數(shù)，達(dá)到系統(tǒng)節(jié)能的目的。如果抽油機(jī)的載荷波動(dòng)幅度大，應(yīng)選擇超高或高轉(zhuǎn)差率電動(dòng)機(jī)，以提高其運(yùn)行效率。這種電動(dòng)機(jī)適用于較高沖次或平衡不太理想的油井。2.超高轉(zhuǎn)差電動(dòng)機(jī)80年代初我國(guó)開(kāi)始研制超高轉(zhuǎn)差電動(dòng)機(jī)。683.電磁滑差電動(dòng)機(jī)這種電動(dòng)機(jī)實(shí)質(zhì)上是在普通電動(dòng)機(jī)軸與負(fù)載軸之間增加一個(gè)電磁離合器，其傳遞扭矩值隨電磁離合器的勵(lì)磁電流的大小而變化，勵(lì)磁電流是根據(jù)電動(dòng)機(jī)電流進(jìn)行反饋控制的。在沖擊載荷時(shí)，離合器滑差增大，而電動(dòng)機(jī)本身不會(huì)發(fā)熱，可空載啟動(dòng)。這種電動(dòng)機(jī)可使系統(tǒng)達(dá)到較好的配合，降低了抽油桿和抽油泵的故障率，延長(zhǎng)了檢泵周期，但系統(tǒng)節(jié)能量較小。另外電磁離合器和勵(lì)磁控制系統(tǒng)的成本也比較壽命較低。目前，仍處于實(shí)驗(yàn)階段

3.電磁滑差電動(dòng)機(jī)這種電動(dòng)機(jī)實(shí)質(zhì)上是在普通電動(dòng)機(jī)軸與負(fù)載694．永磁同步電動(dòng)機(jī)與感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)相比，永磁同步電動(dòng)機(jī)無(wú)需勵(lì)磁電流，可以顯著提高功率因數(shù)，減小定子電流和定子電阻損耗，而且在正常同步運(yùn)行時(shí)沒(méi)有轉(zhuǎn)子電阻損耗，總損耗降低，因此與同規(guī)格的感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)相比，效率可提高2～8個(gè)百分點(diǎn)。而且永磁電動(dòng)機(jī)在25%～120%額定負(fù)載范圍內(nèi)，均可保持較高的效率和功率因數(shù)。但啟動(dòng)和退磁問(wèn)題仍在解決實(shí)驗(yàn)中4．永磁同步電動(dòng)機(jī)與感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)相比，永磁同步電動(dòng)機(jī)無(wú)需勵(lì)705．雙速電動(dòng)機(jī)雙速電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與普通異步電動(dòng)機(jī)基本相同。區(qū)別只在于定子繞組的結(jié)構(gòu)不同。這種不同的繞組結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的倍級(jí)和非倍級(jí)變速，如6級(jí)可變?yōu)?/8級(jí)，8級(jí)可變?yōu)?/12級(jí)等。根據(jù)油井的工況變化，這種電動(dòng)機(jī)可在兩個(gè)不同的轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，比較容易地實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)井沖次的調(diào)整。使用這種雙速電動(dòng)機(jī)，不論在哪種極數(shù)下，抽油機(jī)不論停在什么位置，都能成功起動(dòng)。當(dāng)抽油機(jī)的負(fù)荷率從20%80%變化時(shí)，電機(jī)都運(yùn)行在高效區(qū)。這種改變定子繞組的設(shè)計(jì)方法既適用于舊電動(dòng)機(jī)改造，又適用于新電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)（陸梁油田應(yīng)用較成功）。5．雙速電動(dòng)機(jī)雙速電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與普通異步電動(dòng)機(jī)基本相同。區(qū)716.自變功率電動(dòng)機(jī)自變功率電動(dòng)機(jī)是把原來(lái)電動(dòng)機(jī)定子的一副繞組，變?yōu)橐淮魏投蝺筛崩@組；同時(shí)，在進(jìn)行電動(dòng)機(jī)定子繞組內(nèi)部排線(xiàn)時(shí)，利用錯(cuò)槽技術(shù)使一、二次繞組的相位差為90℃。在一次繞組的容量為P1，二次繞組的容量為P2的情況下，電機(jī)的容量為P1+P2×COSφ；在未投入移相電容器時(shí)，φ的角度為90°、二次繞組只提供無(wú)功功率不提供有功功率；在投入移相電容器后，隨著負(fù)荷的變化，φ角在0～60°間進(jìn)行變化，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)額定容量的自動(dòng)變化，使電動(dòng)機(jī)在抽油機(jī)的整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中始終處于高效運(yùn)行狀態(tài)。功率因數(shù)達(dá)到0.85以上，省略補(bǔ)償柜，節(jié)電8%以上。6.自變功率電動(dòng)機(jī)自變功率電動(dòng)機(jī)是把原來(lái)電動(dòng)機(jī)定子的一副72（四）抽油機(jī)節(jié)能控制器

1.可控硅調(diào)壓式節(jié)能控制器2.星角轉(zhuǎn)換節(jié)能控制器3.變頻節(jié)能控制器（四）抽油機(jī)節(jié)能控制器1.可控硅調(diào)壓式節(jié)能控制器731.可控硅調(diào)壓式節(jié)能控制器電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，這種設(shè)備可通過(guò)電力電子器件實(shí)時(shí)調(diào)整電動(dòng)機(jī)定子兩端的電壓，以適應(yīng)負(fù)載變化，改善系統(tǒng)配合，達(dá)到節(jié)能目的。這種設(shè)備還具有無(wú)功補(bǔ)償功能，能夠提高功率因數(shù)（但不太明顯）。這種控制器一般在抽油機(jī)輕載時(shí)節(jié)電效果明顯，重載或平衡不理想時(shí)節(jié)電效果不明顯。1.可控硅調(diào)壓式節(jié)能控制器電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，這742.星角轉(zhuǎn)換節(jié)能控制器當(dāng)抽油機(jī)所帶的負(fù)載大于或等于額定負(fù)載的1/3時(shí)，星角轉(zhuǎn)換節(jié)能控制器使電動(dòng)機(jī)處于△形接法，電動(dòng)機(jī)定子兩端的電壓為380V，可滿(mǎn)足抽油機(jī)瞬時(shí)大扭矩啟動(dòng)的要求以及功率利用率較大油井的正常工作要求。當(dāng)抽油機(jī)負(fù)載小于1/3額定負(fù)載時(shí)，控制箱使電動(dòng)機(jī)處于Y接狀態(tài)，定子兩端的電壓為220V，由此提高電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率，提高電動(dòng)機(jī)運(yùn)行效率，從而減小電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部損耗，達(dá)到節(jié)能目的，但在抽油機(jī)上不太適用。

2.星角轉(zhuǎn)換節(jié)能控制器當(dāng)抽油機(jī)所帶的負(fù)載大于或等于額定負(fù)753.變頻節(jié)能控制器該種裝置采用閉環(huán)控制，具有溫度控制、工頻、變頻互換、過(guò)流、過(guò)壓欠壓、超溫、缺相、過(guò)載等保護(hù)功能，同時(shí)可以降低電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流、降低電動(dòng)機(jī)溫升，通過(guò)變頻調(diào)速功能和快速調(diào)整定子繞組兩端的電壓，實(shí)現(xiàn)節(jié)電功能，該方式節(jié)電率和功率因數(shù)較高，但成本較高、可靠性有待驗(yàn)證。3.變頻節(jié)能控制器該種裝置采用閉環(huán)控制，具有溫度控制、工76七、機(jī)采系統(tǒng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與評(píng)價(jià)指標(biāo)

（一）監(jiān)測(cè)項(xiàng)目（二）評(píng)價(jià)指標(biāo)七、機(jī)采系統(tǒng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與評(píng)價(jià)指標(biāo)（一）監(jiān)測(cè)項(xiàng)目77（一）監(jiān)測(cè)項(xiàng)目抽油機(jī)井監(jiān)測(cè)項(xiàng)目：1.抽油機(jī)井系統(tǒng)效率；2.抽油機(jī)電機(jī)功率因數(shù)；3.抽油機(jī)平衡度。潛油電泵井監(jiān)測(cè)項(xiàng)目：1.潛油電泵井系統(tǒng)效率；2.潛油電泵井排量系數(shù)；3.潛油電泵井電機(jī)功率因數(shù)。（一）監(jiān)測(cè)項(xiàng)目抽油機(jī)井監(jiān)測(cè)項(xiàng)目：潛油電泵井監(jiān)測(cè)項(xiàng)目：78（二）評(píng)價(jià)指標(biāo)

1.抽油機(jī)井節(jié)能監(jiān)測(cè)合格指標(biāo)，見(jiàn)表1。

表1抽油機(jī)井節(jié)能監(jiān)測(cè)合格指標(biāo)表油井種類(lèi)系統(tǒng)效率％平衡度L%電機(jī)功率因數(shù)稀油井≥20/（K1·K2）80≤L≤110≥0.40稠油井≥1580≤L≤110≥0.40表1中K1為油田滲透率對(duì)機(jī)采井系統(tǒng)效率影響系數(shù)（見(jiàn)表2），K2為泵掛深度對(duì)機(jī)采井系統(tǒng)效率影響系數(shù)（見(jiàn)表3）。

（二）評(píng)價(jià)指標(biāo)

1.抽油機(jī)井節(jié)能監(jiān)測(cè)合格指標(biāo)，見(jiàn)表1。表79油田滲透率、泵掛深度的影響表2油田滲透率對(duì)機(jī)采井系統(tǒng)效率影響系數(shù)油田類(lèi)型特低滲透油田低滲透油田中、高滲透油田K11.51.31.0表3泵掛深度對(duì)機(jī)采井系統(tǒng)效率影響系數(shù)泵掛深度<1500m1500～2500m>2500mK21.001.051.10油田滲透率、泵掛深度的影響表2油田滲透率對(duì)機(jī)采井系統(tǒng)802.潛油電泵井合格指標(biāo)，見(jiàn)表4。表4潛油電泵井合格指標(biāo)系統(tǒng)效率％排量系數(shù)％電機(jī)功率因數(shù)≥25≥70≥0.702.潛油電泵井合格指標(biāo)，見(jiàn)表4。表4潛油電泵井合格指81謝謝大家謝謝大家82謝謝大家！謝謝大家！83機(jī)械采油井系統(tǒng)節(jié)能測(cè)試方法4．當(dāng)熱量從壁面一側(cè)的流體穿過(guò)壁面?zhèn)鹘o另一側(cè)的流體時(shí)，冷、熱流體之間的換熱量可以通過(guò)其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)計(jì)算（過(guò)程是穩(wěn)態(tài)的），但本章中又引入了傳熱方程式，并說(shuō)它是“換熱器熱工計(jì)算的基本公式”。試分析引入傳熱方程式的工程實(shí)用意義。答：因?yàn)樵谠S多工業(yè)換熱設(shè)備中，進(jìn)行熱量交換的冷、熱流體也常處于固體壁面的兩側(cè)，是工程技術(shù)中經(jīng)常遇到的一種典型熱量傳遞過(guò)程。5．用鋁制的水壺?zé)_(kāi)水時(shí)，盡管爐火很旺，但水壺仍然安然無(wú)恙。而一旦壺內(nèi)的水燒干后，水壺很快就燒壞。試從傳熱學(xué)的觀點(diǎn)分析這一現(xiàn)象。答：當(dāng)壺內(nèi)有水時(shí)，可以對(duì)壺底進(jìn)行很好的冷卻（水對(duì)壺底的對(duì)流換熱系數(shù)大），壺底的熱量被很快傳走而不至于溫度升得很高；當(dāng)沒(méi)有水時(shí)，和壺底發(fā)生對(duì)流換熱的是氣體，因?yàn)闅怏w發(fā)生對(duì)流換熱的表面換熱系數(shù)小，壺底的熱量不能很快被傳走，故此壺底升溫很快，容易被燒壞。機(jī)械采油井系統(tǒng)節(jié)能測(cè)試方法機(jī)械采油井系統(tǒng)節(jié)能測(cè)試方法4．當(dāng)熱量從壁面一側(cè)的流體穿過(guò)壁面?zhèn)鹘o另一側(cè)的流體時(shí)，冷、熱流體之間的換熱量可以通過(guò)其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)計(jì)算（過(guò)程是穩(wěn)態(tài)的），但本章中又引入了傳熱方程式，并說(shuō)它是“換熱器熱工計(jì)算的基本公式”。試分析引入傳熱方程式的工程實(shí)用意義。答：因?yàn)樵谠S多工業(yè)換熱設(shè)備中，進(jìn)行熱量交換的冷、熱流體也常處于固體壁面的兩側(cè)，是工程技術(shù)中經(jīng)常遇到的一種典型熱量傳遞過(guò)程。5．用鋁制的水壺?zé)_(kāi)水時(shí)，盡管爐火很旺，但水壺仍然安然無(wú)恙。而一旦壺內(nèi)的水燒干后，水壺很快就燒壞。試從傳熱學(xué)的觀點(diǎn)分析這一現(xiàn)象。答：當(dāng)壺內(nèi)有水時(shí)，可以對(duì)壺底進(jìn)行很好的冷卻（水對(duì)壺底的對(duì)流換熱系數(shù)大），壺底的熱量被很快傳走而不至于溫度升得很高；當(dāng)沒(méi)有水時(shí)，和壺底發(fā)生對(duì)流換熱的是氣體，因?yàn)闅怏w發(fā)生對(duì)流換熱的表面換熱系數(shù)小，壺底的熱量不能很快被傳走，故此壺底升溫很快，容易被燒壞。目次§1相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)§2機(jī)械采油井系統(tǒng)分類(lèi)§3抽油機(jī)采油系統(tǒng)簡(jiǎn)述§4機(jī)械采油井系統(tǒng)效率測(cè)試方法§5系統(tǒng)中的能量損失及各環(huán)節(jié)的能效分析§6抽油機(jī)井系統(tǒng)常用節(jié)能技術(shù)§7機(jī)采系統(tǒng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與評(píng)價(jià)指標(biāo)機(jī)械采油井系統(tǒng)節(jié)能測(cè)試方法4．當(dāng)熱量從壁面一側(cè)的流體穿過(guò)壁面84機(jī)械采油井系統(tǒng)節(jié)能測(cè)試方法課件85一、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

1.SY/T5265-2019油田生產(chǎn)系統(tǒng)能耗測(cè)試和計(jì)算方法2.SY/T6275-2019石油企業(yè)節(jié)能監(jiān)測(cè)綜合評(píng)價(jià)方法3.SY/T6422-2019石油企業(yè)節(jié)能產(chǎn)品節(jié)能效果測(cè)定一、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)1.SY/T5265-2019油田生產(chǎn)系統(tǒng)能86二、機(jī)械采油井系統(tǒng)分類(lèi)

1.抽油機(jī)井系統(tǒng)2.潛油電泵井系統(tǒng)二、機(jī)械采油井系統(tǒng)分類(lèi)1.抽油機(jī)井系統(tǒng)871．抽油機(jī)采油系統(tǒng)的組成2．抽油機(jī)在采油系統(tǒng)中的作用3．抽油機(jī)工作的特點(diǎn)4．抽油機(jī)的平衡三、抽油機(jī)采油系統(tǒng)的簡(jiǎn)述1．抽油機(jī)采油系統(tǒng)的組成三、抽油機(jī)采油系統(tǒng)的簡(jiǎn)述881．抽油機(jī)采油系統(tǒng)的組成抽油機(jī)是油田普遍采用的采油裝置。以目前應(yīng)用最廣泛的常規(guī)游梁式抽油機(jī)采油系統(tǒng)為例，采油系統(tǒng)主要由三部分組成：地面部分游梁式抽油機(jī)，由電動(dòng)機(jī)、減速箱和四連桿機(jī)構(gòu)(包括曲柄、連桿、橫梁、游梁)、驢頭和懸繩器等組成；地下部分抽油泵，懸掛在套管中油管的下端；聯(lián)系地面和井下部分的中間部分抽油桿柱，由一種或幾種直徑的抽油桿和接箍組成。常規(guī)游梁式抽油機(jī)采油系統(tǒng)的組成如圖1-1所示。1．抽油機(jī)采油系統(tǒng)的組成89圖1-1常規(guī)游梁式抽油機(jī)采油系統(tǒng)1-電動(dòng)機(jī)2-減速箱3-四連桿機(jī)構(gòu)4-抽油桿柱5-油管6-套管7-抽油泵圖1-1常規(guī)游梁式抽油機(jī)采油系統(tǒng)902．抽油機(jī)在采油系統(tǒng)中的作用在抽油機(jī)采油系統(tǒng)的三個(gè)組成部分中，不同采油系統(tǒng)的地下部分和中間部分的結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同，系統(tǒng)的主要區(qū)別在于抽油機(jī)的不同。抽油機(jī)的不同決定了抽油機(jī)采油系統(tǒng)的能耗狀況。抽油機(jī)的作用是將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成懸點(diǎn)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)基本工作原理，可以認(rèn)為抽油機(jī)主要由以下四個(gè)系統(tǒng)組成，即傳動(dòng)減速箱系統(tǒng)、換向系統(tǒng)、平衡系統(tǒng)和支撐系統(tǒng)。由于各種抽油機(jī)的減速系統(tǒng)和支撐系統(tǒng)工作原理和結(jié)構(gòu)基本相同或類(lèi)似，所以抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)形式主要由換向系統(tǒng)和平衡系統(tǒng)決定。含有游梁、通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)換向的抽油機(jī)統(tǒng)稱(chēng)為游梁式抽油機(jī)；當(dāng)采用不同于四連桿的機(jī)構(gòu)換向、游梁變短甚至消失或采用電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)換向的抽油機(jī)統(tǒng)稱(chēng)為無(wú)游梁抽油機(jī)。2．抽油機(jī)在采油系統(tǒng)中的作用在抽油機(jī)采油系統(tǒng)的三個(gè)組成部分913．抽油機(jī)工作的特點(diǎn)任何結(jié)構(gòu)抽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)，都分為上沖程和下沖程兩部分。上沖程時(shí)，抽油機(jī)懸點(diǎn)上作用著抽油桿柱和油柱的重量、抽油桿柱和油柱的慣性載荷、振動(dòng)載荷以及抽油桿與油管間、柱塞與泵筒間的摩擦力。下沖程時(shí)，懸點(diǎn)承受抽油桿柱在油中的重量，相應(yīng)的慣性載荷以及振動(dòng)載荷。抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷隨懸點(diǎn)位移的變化規(guī)律用動(dòng)力示功圖來(lái)表示，見(jiàn)圖1-2。3．抽油機(jī)工作的特點(diǎn)任何結(jié)構(gòu)抽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)，都分為上沖92上死點(diǎn)下死點(diǎn)沖程Pmax懸點(diǎn)位移懸點(diǎn)載荷Pmin圖1-2動(dòng)力示功圖上死點(diǎn)下死點(diǎn)沖程Pmax懸點(diǎn)位移懸點(diǎn)載荷Pmin圖1-2934．抽油機(jī)的平衡目前，抽油機(jī)上的平衡方式主要有兩類(lèi)：機(jī)械平衡和氣動(dòng)平衡。機(jī)械平衡是在曲柄和/或游梁尾部加裝平衡重。在懸點(diǎn)下沖程時(shí)，使得平衡重從低處抬到高處，從而增加了平衡重的位能。為了抬高平衡重，除了依靠抽油桿柱下落所放出的位能外，還需要電動(dòng)機(jī)作功，以消除下沖程中電動(dòng)機(jī)發(fā)電運(yùn)行的現(xiàn)象。在懸點(diǎn)上沖程時(shí)，平衡重由高處下落，把下沖程時(shí)儲(chǔ)存的位能釋放出來(lái)，幫助電動(dòng)機(jī)去提升抽油桿柱和油柱，從而減少了電動(dòng)機(jī)在上沖程所需要給出的能量，如果平衡重或/和平衡方式選得合適，不僅可以使電動(dòng)機(jī)上沖程和下沖程給出的能量相等，并且使曲柄軸扭矩值變化很小，使電動(dòng)機(jī)、減速箱的載荷均勻，改善系統(tǒng)的工作狀態(tài)，減少能耗，提高效率。

4．抽油機(jī)的平衡目前，抽油機(jī)上的平衡方式主要有兩類(lèi)：機(jī)械平940360°12M１－未平衡2—平衡3—理想平衡圖1-3常規(guī)游梁式抽油機(jī)曲柄軸扭矩特性曲線(xiàn)30360°12M１－未平衡2—平衡3—理想平衡395平衡狀況產(chǎn)生的影響抽油機(jī)平衡系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成功與否，直接與抽油機(jī)的受力狀況、曲柄軸凈扭矩變化情況、以及電動(dòng)機(jī)耗功大小、抽油機(jī)節(jié)能狀況有關(guān)。平衡狀況產(chǎn)生的影響抽油機(jī)平衡系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成功與否，直接與抽油機(jī)96四、機(jī)械采油井系統(tǒng)效率測(cè)試方法1.測(cè)試范圍2.術(shù)語(yǔ)定義3.測(cè)試要求4.測(cè)試儀器儀表及精度等級(jí)和測(cè)試參量5.測(cè)試方法和計(jì)算公式四、機(jī)械采油井系統(tǒng)效率測(cè)試方法1.測(cè)試范圍97除自噴井外的各種機(jī)械采油井1.測(cè)試范圍除自噴井外的各種機(jī)械采油井1.測(cè)試范圍982.術(shù)語(yǔ)定義輸入功率：拖動(dòng)機(jī)械采油設(shè)備的電動(dòng)機(jī)的輸入功率。有效功率：將井內(nèi)液體輸送到地面所需要的功率。系統(tǒng)效率：機(jī)械采油井的有效功率與輸入功率的比值。光桿功率：光桿提升液體并克服井下各種阻力所消耗的功率。地面效率：光桿功率與電動(dòng)機(jī)輸入功率的比值。井下效率：抽油機(jī)井的有效功率與光桿功率的比值。平均系統(tǒng)效率：各種機(jī)械采油井的總的平均效率。2.術(shù)語(yǔ)定義輸入功率：拖動(dòng)機(jī)械采油設(shè)備的電動(dòng)機(jī)的輸入功率。993.測(cè)試要求（1）測(cè)試井機(jī)泵運(yùn)行正常；（2）測(cè)試儀器儀表正常并在檢定合格周內(nèi)；（3）檢查儀器儀表連接無(wú)誤后，按機(jī)械采油井的操作規(guī)程及程序進(jìn)行啟動(dòng)。待機(jī)械采油設(shè)備運(yùn)行20分鐘后進(jìn)行測(cè)試，應(yīng)保證輸入功率、油井產(chǎn)液量、動(dòng)液面深度、油井油壓和套壓等主要參數(shù)同步測(cè)試。

3.測(cè)試要求（1）測(cè)試井機(jī)泵運(yùn)行正常；1004.測(cè)試儀器儀表及精度要求序號(hào)儀器儀表名稱(chēng)測(cè)試計(jì)算參量精度等級(jí)要求1輸入功率測(cè)試儀表輸入功率1.52壓力表油壓、套壓1.53動(dòng)力示功儀功圖、力比、減程比、沖次、沖程1.04回聲儀動(dòng)液面深度0.355產(chǎn)液量計(jì)量裝置產(chǎn)液量5.06數(shù)字萬(wàn)用表上、下沖程最大電流0.37秒表時(shí)間（電度表轉(zhuǎn)動(dòng)、沖次）1.08求積儀示功圖面積4.測(cè)試儀器儀表及精度要求序號(hào)儀器儀表名稱(chēng)測(cè)試計(jì)算參量精度1015.測(cè)試方法和計(jì)算公式（1）測(cè)試方法與步驟輸入功率測(cè)量：采用數(shù)字式功率儀表或三相有功電度表。測(cè)量抽油機(jī)井時(shí)，采用的數(shù)字式功率儀應(yīng)符合抽油機(jī)耗電原理。用三相有功電度表測(cè)量時(shí)，測(cè)試電度表轉(zhuǎn)10圈所用時(shí)間，重復(fù)測(cè)3次，求其平均值。5.測(cè)試方法和計(jì)算公式（1）測(cè)試方法與步驟102

游粱式抽油機(jī)多以電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)力，抽油桿的每一個(gè)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為一個(gè)周期（沖次）。在抽油桿向上運(yùn)行的半個(gè)周期，電動(dòng)機(jī)要克服抽油桿及采液的重力而做功；在抽油桿向下運(yùn)行的半個(gè)周期，因抽油桿動(dòng)能與平衡塊的勢(shì)能差，常常會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)被拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速超過(guò)同步轉(zhuǎn)速的現(xiàn)象，此時(shí)，電動(dòng)機(jī)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)向電網(wǎng)反輸電能。因此，在抽油機(jī)運(yùn)行的一個(gè)周期內(nèi)，電動(dòng)機(jī)根據(jù)抽油機(jī)的平衡情況，呈以下三種運(yùn)行狀態(tài)：重負(fù)荷——輕負(fù)荷——重負(fù)荷；重負(fù)荷——輕負(fù)荷——空載——輕負(fù)荷——重負(fù)荷；重負(fù)荷——輕負(fù)荷——空載——發(fā)電——空載——輕負(fù)荷——重負(fù)荷。對(duì)于電動(dòng)機(jī)的前兩種運(yùn)行狀態(tài)，在壓縮機(jī)等機(jī)械設(shè)備中屢見(jiàn)不鮮，其電參數(shù)之間的關(guān)系無(wú)特別之處。對(duì)于第三種運(yùn)行狀態(tài)，由于呈現(xiàn)該運(yùn)行狀態(tài)的游梁式抽油機(jī)較多，且其電參數(shù)之間的關(guān)系具有特殊性。游粱式抽油機(jī)多以電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)力，抽油桿的每一個(gè)103在抽油機(jī)正常的運(yùn)行過(guò)程中，70%以上的抽油機(jī)井均不同程度地存在有發(fā)電狀態(tài)，在這種狀態(tài)下類(lèi)似于異步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行。發(fā)電機(jī)一方面由電網(wǎng)吸取感性無(wú)功功率建立磁場(chǎng)，另一方面把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為有功電能。對(duì)于其運(yùn)行的電壓、頻率、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)來(lái)講，在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程，頻率和電壓取決于發(fā)電機(jī)（電動(dòng)機(jī)）所連接的電網(wǎng)，基本保持不變；電流、無(wú)功功率雖有較大波動(dòng)，電動(dòng)機(jī)（發(fā)電機(jī)）由于要向電網(wǎng)吸取無(wú)功功率，在未進(jìn)行補(bǔ)償?shù)那闆r下沒(méi)有過(guò)零點(diǎn)（始終為正值）。對(duì)于有功功率和功率因數(shù)來(lái)講，不僅變化幅度較大而且有過(guò)零點(diǎn)（有正負(fù)值之分）。在抽油機(jī)正常的運(yùn)行過(guò)程中，70%以上的抽油機(jī)井均不同程度地存104因此，標(biāo)準(zhǔn)SY/T5264中明確提出：“數(shù)字式儀表必須負(fù)荷抽油機(jī)的耗電原理?！保駝t，以功率因數(shù)為基本測(cè)量參數(shù)的儀表，會(huì)把“發(fā)電量”當(dāng)作耗電來(lái)處理給測(cè)試帶來(lái)較大偏差?，F(xiàn)在，油田上一般用3166型電參數(shù)綜合測(cè)試儀測(cè)試抽油機(jī)電機(jī)的電參數(shù)。這些數(shù)據(jù)中，能有效反映出電動(dòng)機(jī)的輸入電量、發(fā)電量、實(shí)耗電量、無(wú)功電量、視在電量等參數(shù)。因此，標(biāo)準(zhǔn)SY/T5264中明確提出：“數(shù)字式105用三相電度表測(cè)量時(shí)，公式如下P1=P1——輸入功率，kW;np——有功電度表所轉(zhuǎn)的圈數(shù)，r；K——電流互感器變比，常數(shù)；K1——電壓互感器變比，常數(shù)；Np——有功電度表常數(shù)，r/kW·htp——有功電度表轉(zhuǎn)np圈所用時(shí)間，s。用三相電度表測(cè)量時(shí)，公式如下P1=P1——輸入功率，kW;106油井產(chǎn)液量、含水率、油壓、套壓、動(dòng)液面深度測(cè)量油井產(chǎn)液量測(cè)量：連續(xù)計(jì)量3次，求其平均值。油井含水率測(cè)量：井口取樣，用蒸餾或離心法測(cè)量。油井井口油管壓力和套管壓力測(cè)量：在井口油管和套管上分別裝上壓力表測(cè)其油壓和套壓。油井動(dòng)液面深度測(cè)量：在井口上裝回聲儀連續(xù)測(cè)量3次，求其平均值。油井產(chǎn)液量、含水率、油壓、套壓、動(dòng)液面深度測(cè)量油井產(chǎn)液量測(cè)量107有效功率計(jì)算公式P2——有效功率，kW;Q——油井產(chǎn)液量，m3/d；H——有效揚(yáng)程，m；ρ——油井液體密度，t/m3；g——重力加速度，＝9.8m/s2。有效功率計(jì)算公式P2——有效功率，kW;108有效揚(yáng)程H——有效揚(yáng)程，m；Hd——油井動(dòng)液面深度，m；p0——油管壓力，MPa；pt——套管壓力，MPa。有效揚(yáng)程H——有效揚(yáng)程，m；109油井液體密度當(dāng)油井液體密度未能實(shí)際測(cè)得時(shí)，可用上式近似計(jì)算fw——含水率；ρo——油的密度，t/m3ρw——水的密度，t/m3

油井液體密度當(dāng)油井液體密度未能實(shí)際測(cè)得時(shí)，可用上式近似計(jì)算110光桿功率的測(cè)量在抽油機(jī)懸繩器處裝動(dòng)力示功儀，測(cè)量抽油機(jī)的示功圖，連續(xù)測(cè)量3次，求其平均值。

光桿功率的測(cè)量在抽油機(jī)懸繩器處裝動(dòng)力示功儀，測(cè)量抽油機(jī)的示功111光桿功率計(jì)算公式P3---——抽油機(jī)井光桿功率，kW;A——示功圖的面積，mm2；Sd——示功圖減程比，m/mm；fd——示功圖力比，N/mm；ns——光桿實(shí)測(cè)平均沖次，min-1。光桿功率計(jì)算公式P3---——抽油機(jī)井光桿功率，kW;112抽油機(jī)井的地面效率

ηd——抽油機(jī)井的地面效率，%；P3——光桿功率，kW;P1——輸入功率，kW。抽油機(jī)井的地面效率ηd——抽油機(jī)井的地面效率，%；113

測(cè)試正向平均有功功率P1：0.926kW、發(fā)電平均功率P2：0.308kW、感性平均無(wú)功功率Q1：3.865kvar、容性平均無(wú)功功率Q2：0kvar、功率因數(shù)λ：0.226、視在功率4.101kVA、光桿功率經(jīng)計(jì)算為P光0.14kW。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5264--2019的要求，抽油機(jī)的地面效率是以光桿功率除以電動(dòng)機(jī)的輸入功率。當(dāng)采用正向平均有功功率計(jì)算時(shí)，該井的平均地面效率為：（0.14/0.926)15.1%。采用正向平均有功功率與平均發(fā)電功率的差值，即抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)實(shí)際消耗的有功功率時(shí)，該井的平均地面效率為：0.14/(0.926-0.308)22.7%。

注意測(cè)試正向平均有功功率P1：0.926kW、發(fā)電平114由此可見(jiàn)，當(dāng)分別采用正向平均有功功率和電動(dòng)機(jī)實(shí)際消耗的有功功率計(jì)算時(shí)，抽油機(jī)地面效率相差7.6個(gè)百分點(diǎn)。根據(jù)抽油機(jī)地面和系統(tǒng)效率的定義可知：應(yīng)以光桿功率或有效功率除以電動(dòng)機(jī)實(shí)際消耗的有功功率來(lái)計(jì)算抽油機(jī)的地面和系統(tǒng)效率。因此，在計(jì)算抽油機(jī)的地面、系統(tǒng)效率或節(jié)能量測(cè)試評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)以實(shí)際消耗的電量（功率）為準(zhǔn)，若以平均輸入功率（電量）進(jìn)行計(jì)算，就會(huì)造成較大的誤差甚至是錯(cuò)誤的計(jì)算結(jié)果。由此可見(jiàn)，當(dāng)分別采用正向平均有功功率和電動(dòng)機(jī)實(shí)際消耗的有功功115抽油機(jī)井的井下效率

ηj——抽油機(jī)井的井下效率，%；P2——有效功率，kW；P3——光桿功率，kW。抽油機(jī)井的井下效率ηj——抽油機(jī)井的井下效率，%；116單井的系統(tǒng)效率

P2——有效功率P1——輸入功率單井的系統(tǒng)效率P2——有效功率117一個(gè)區(qū)塊機(jī)械采油井平均系統(tǒng)效率

采用輸入功率加權(quán)平均法計(jì)算一個(gè)區(qū)塊的平均系統(tǒng)效率

一個(gè)區(qū)塊機(jī)械采油井平均系統(tǒng)效率采用輸入功率加權(quán)平均法計(jì)算一118計(jì)算公式ηa——一個(gè)區(qū)塊某種機(jī)械采油井平均系統(tǒng)效率；P1i——機(jī)械采油井系統(tǒng)單井輸入功率，kW；ηi——機(jī)械采油井單井系統(tǒng)效率；n——一個(gè)區(qū)塊機(jī)械采油井測(cè)試井?dāng)?shù)。計(jì)算公式ηa——一個(gè)區(qū)塊某種機(jī)械采油井平均系統(tǒng)效率；119某種機(jī)械采油井總的輸入功率

P1ti——第i種機(jī)械采油測(cè)試井總的輸入功率，kW；P1tj——第i種機(jī)械采油井系統(tǒng)第j口井的輸入功率，kW；ni——第i種機(jī)械采油井的井?dāng)?shù)。某種機(jī)械采油井總的輸入功率P1ti——第i種機(jī)械采油測(cè)試井120機(jī)械采油井平均系統(tǒng)效率

ηm——一個(gè)區(qū)塊（或廠(chǎng)）機(jī)械采油井平均系統(tǒng)效率；ηai——第i種機(jī)械采油井系統(tǒng)的平均效率；m——機(jī)械采油方式種數(shù)。機(jī)械采油井平均系統(tǒng)效率ηm——一個(gè)區(qū)塊（或廠(chǎng)）機(jī)械采油井平121抽油機(jī)井平衡度的測(cè)量

用數(shù)字電流儀表測(cè)試抽油機(jī)井上下沖程的最大電流。抽油機(jī)井平衡度計(jì)算公式如下：L＝（I下max/I上max）×100式中：L——抽油機(jī)井平衡度,％；I下max——下沖程最大電流，A；I上max——上沖程最大電流,A。抽油機(jī)井平衡度的測(cè)量用數(shù)字電流儀表測(cè)試抽油機(jī)井上下沖程的最122五、抽油機(jī)系統(tǒng)中的能量損失及提高各環(huán)節(jié)的能效分析（一）能量損失（二）提高抽油機(jī)采油系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的能效分析五、抽油機(jī)系統(tǒng)中的能量損失及提高各環(huán)節(jié)的能效分析（一）能量損123（一）能量損失1.電動(dòng)機(jī)損失2.傳動(dòng)帶損失3.減速箱損失4.換向損失5.盤(pán)根盒損失6.抽油桿損失7.抽油泵損失8.抽油管柱損失

（一）能量損失1.電動(dòng)機(jī)損失124電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)功率損失，主要為能量轉(zhuǎn)換損失和摩擦損失皮帶減速箱換向機(jī)構(gòu)盤(pán)根盒管柱抽油泵抽油桿柱抽油機(jī)采油系統(tǒng)輸入功率抽油機(jī)采油系統(tǒng)有效功率帶傳動(dòng)功率損失，主要為摩擦損失減速箱功率損失，主要為摩擦損失換向機(jī)構(gòu)功率損失，主要為相對(duì)運(yùn)動(dòng)件間摩擦損失盤(pán)根盒功率損失，主要是光桿與盤(pán)根間的摩擦損失抽油桿柱功率損失，主要是桿與管、桿與井液間的摩擦損失。抽油泵功率損失，主要是容積損失和水力損失管柱功率損失，主要為水力損失和漏失圖1-4抽油機(jī)采油系統(tǒng)能量傳遞與損失示意圖電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)功率損失，主要為能量轉(zhuǎn)換損失和摩擦損失皮帶減速箱125（二）提高抽油機(jī)采油系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的能效分析

1.電動(dòng)機(jī)如果電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在額定負(fù)荷或額定負(fù)荷附近，則電動(dòng)機(jī)屬于節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。但多數(shù)抽油機(jī)(尤其是常規(guī)游梁式抽油機(jī))在工作過(guò)程中，為滿(mǎn)足啟動(dòng)或最大功率點(diǎn)的要求，其電動(dòng)機(jī)的平均輸出功率與額定輸出功率之比通常為0.3～0.4，有的甚至更低。因此在一個(gè)沖程中的大多數(shù)時(shí)間里電動(dòng)機(jī)處于輕載運(yùn)行，即所謂“大馬拉小車(chē)”的情況，其效率和功率因數(shù)都很低，這就造成較大的能量損失。從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)看，有些電動(dòng)機(jī)平均效率只有60%～70%，與普通異步電動(dòng)機(jī)的額定效率90%95%相比，提高效率潛力較大。（二）提高抽油機(jī)采油系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的能效分析1.電動(dòng)機(jī)126效率%負(fù)載率%國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率低于40%時(shí)應(yīng)進(jìn)行改造或更換效率%負(fù)載率%國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：127油田電動(dòng)機(jī)節(jié)能主要分為四個(gè)方面(1)人為地改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，以實(shí)現(xiàn)與負(fù)荷特性的柔性配合，從而提高系統(tǒng)效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。這種方法主要是采用變頻調(diào)速的方法。(2)從設(shè)計(jì)上改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性(如高轉(zhuǎn)差電動(dòng)機(jī)和超高轉(zhuǎn)差電動(dòng)機(jī))，從而改善電動(dòng)機(jī)與機(jī)、桿、泵整個(gè)系統(tǒng)的配合，減少系統(tǒng)能耗。(3)研制高效節(jié)能電動(dòng)機(jī)，擴(kuò)大高效區(qū)范圍，提高電動(dòng)機(jī)效率，降低裝機(jī)功率，從而減少電動(dòng)機(jī)損失。(4)采用節(jié)能型抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)控制裝置，這種電動(dòng)機(jī)控制裝置除具有一般控制箱的基本功能外，可根據(jù)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的電壓或進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，降低電動(dòng)機(jī)損失。

油田電動(dòng)機(jī)節(jié)能主要分為四個(gè)方面(1)人為地改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)1282.帶傳動(dòng)工程上常用的皮帶的傳動(dòng)效率都比較高，最高可達(dá)98%，即其傳動(dòng)損失僅為2%。20世紀(jì)80年代末在大慶油田進(jìn)行的一些試驗(yàn)證明，在抽油機(jī)上使用窄V聯(lián)組帶較之使用其它類(lèi)型的皮帶，損失最小。這種帶傳動(dòng)動(dòng)力大，摩擦損失小，滑差率小，丟轉(zhuǎn)少，傳動(dòng)效率最高達(dá)98%，并且?guī)л喼睆胶蛯挾榷济黠@減小。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，使用這種傳動(dòng)帶比使用普通三角帶平均可節(jié)電2.5%。因此，在我國(guó)現(xiàn)有技術(shù)條件下，帶傳動(dòng)部分效率的提高潛力已很小。2.帶傳動(dòng)工程上常用的皮帶的傳動(dòng)效率都比較高，最高可達(dá)981293.減速箱主要包括軸承和齒輪的摩擦損失。對(duì)于減速箱，核心問(wèn)題是潤(rùn)滑，如果潤(rùn)滑效果差，不僅使能耗增加，而且使軸承和齒輪很快磨損，因此要保證減速箱內(nèi)軸承和齒輪的潤(rùn)滑。如果潤(rùn)滑良好，減速箱的總損失約為9%10%，即傳動(dòng)效率為90%左右。從工程角度上看，這基本是目前大功率減速器傳動(dòng)效率的最高值。因此，在管理和維護(hù)措施得當(dāng)?shù)臈l件下，減速箱的效率不會(huì)有大的提高。3.減速箱主要包括軸承和齒輪的摩擦損失。對(duì)于減速箱，核心1304.換向及平衡對(duì)于游梁式抽油機(jī)，換向部分主要是四連桿機(jī)構(gòu)或其變形。對(duì)于無(wú)游梁抽油機(jī)，換向機(jī)構(gòu)主要是天輪、滾筒或鏈條等。該部分的主要損失是相對(duì)運(yùn)動(dòng)件間的摩擦損失以及鋼絲繩的變形損失。如果潤(rùn)滑保養(yǎng)良好，該部分的傳動(dòng)效率一般可達(dá)95%，在換向機(jī)構(gòu)一定的情況下，該部分的效率不會(huì)有大的提高。近年來(lái)出現(xiàn)了許多抽油機(jī)的平衡方式，如游梁偏置平衡、懸重偏置游梁復(fù)合平衡、下偏杠鈴型游梁復(fù)合平衡、擺桿式游梁抽油機(jī)的復(fù)合平衡、調(diào)徑變矩純下偏平衡等。采用這些平衡方式能不同程度地改善曲柄軸凈扭矩曲線(xiàn)，降低曲柄軸扭矩的峰值，減小扭矩曲線(xiàn)的波動(dòng)。國(guó)內(nèi)外的理論研究和測(cè)試結(jié)果表明，如果以抽油機(jī)的能耗最小為抽油機(jī)平衡最佳的判斷準(zhǔn)則，則上下沖程的峰值扭矩不一定相等，調(diào)平衡時(shí)，需要按照能耗最小的原則，通過(guò)計(jì)算或測(cè)試得出最佳平衡重的調(diào)整點(diǎn)。實(shí)踐證明，通過(guò)合理的調(diào)整平衡，每口油井可節(jié)約有功功率0.31.5kW，平均節(jié)電0.5kW，節(jié)電效果顯著。每口井都有節(jié)電的平衡度最佳點(diǎn)，一般調(diào)在90%最為經(jīng)濟(jì)。4.換向及平衡對(duì)于游梁式抽油機(jī)，換向部分主要是四連桿機(jī)構(gòu)1315.盤(pán)根盒該部分的損失主要是摩擦損失，該項(xiàng)損失與抽油機(jī)的安裝情況、光桿的表面加工質(zhì)量、盤(pán)根的松緊和密封材料有密切關(guān)系?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，使用標(biāo)準(zhǔn)光桿和密封性能好的調(diào)心石墨盤(pán)根盒，能較大幅度地減小摩擦力和功率損耗。管理與維護(hù)正常的情況下，盤(pán)根盒部分能量損失很小，因此提高能效的潛力不大。

5.盤(pán)根盒該部分的損失主要是摩擦損失，該項(xiàng)損失與抽油機(jī)的1326.抽油桿柱主要為摩擦與應(yīng)變損失。與下泵深度、井液粘度、抽油桿運(yùn)動(dòng)速度、油井本身的斜度和彎曲程度有關(guān)。對(duì)于井液粘度大的油井，可采用長(zhǎng)沖程、低沖次的工況降低抽油桿的運(yùn)動(dòng)速度；可采用降低井液粘度的措施，如注蒸汽、摻稀油、應(yīng)用電加熱抽油桿等，以降低抽油桿柱與液柱之間的摩擦力。對(duì)于井斜或井筒彎曲程度較大的油井，可在抽油桿柱上加裝扶正器或滾輪接箍，以減少桿管之間的摩擦損耗。6.抽油桿柱主要為摩擦與應(yīng)變損失。與下泵深度、井液粘度、1337.抽油泵抽油泵的損失中，容積損失和水力損失占主要部分。通過(guò)優(yōu)選柱塞泵筒間的間隙，在不增加柱塞泵筒摩擦力的條件下，減小液體漏失量。采用耐磨耐沖擊、開(kāi)關(guān)性能好、水力損失小的閥球及閥座，可減小由于泵閥損壞或由于開(kāi)關(guān)不及時(shí)而引起的漏失和減小水力阻力，從而降低抽油泵部分的能耗。

7.抽油泵抽油泵的損失中，容積損失和水力損失占主要部分。通1348.管柱管柱損失由管柱的容積損失和水力損失兩部分組成。在油管螺紋處加裝密封件以保證油管的密封，在起下油管柱時(shí)嚴(yán)格按規(guī)程操作減少或消除螺紋的損壞，則可降低管柱漏失量，從而降低容積損失值。管柱的水力損失與管柱內(nèi)表面的粗糙度成正比，與井液的向上流動(dòng)速度的平方成正比。對(duì)于井液腐蝕性較強(qiáng)或/和易結(jié)垢的油井，應(yīng)對(duì)油管采取防腐和/或防結(jié)垢措施，防止油管內(nèi)壁變粗糙。在選擇抽汲參數(shù)時(shí)，應(yīng)盡量使用大泵徑、長(zhǎng)沖程、低沖次，以降低液體向上流動(dòng)速度。8.管柱管柱損失由管柱的容積損失和水力損失兩部分組成。135結(jié)論由上面的分析可知，在抽油機(jī)采油系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)和平衡部分提高能效的潛力較大，是系統(tǒng)節(jié)能研究的主要方向。

結(jié)論由上面的分析可知，在抽油機(jī)采油系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)和平衡部分提136六、抽油機(jī)系統(tǒng)常用節(jié)能技術(shù)

（一）抽油機(jī)采油系統(tǒng)的節(jié)能機(jī)理

（二）節(jié)能抽油機(jī)(不包括電動(dòng)機(jī))及其節(jié)能原理六、抽油機(jī)系統(tǒng)常用節(jié)能技術(shù)（一）抽油機(jī)采油系統(tǒng)的節(jié)能機(jī)理137（一）抽油機(jī)采油系統(tǒng)的節(jié)能機(jī)理

供給抽油機(jī)舉升液體的能量主要消耗在三個(gè)方面：一是舉升液體所做的有效功二是克服摩擦阻力所做的功三是消耗于熱損失的功通常情況下，如果要舉升的井液量、舉升高度和井況一定，舉升液體所作的有效功基本不變。在整個(gè)抽油機(jī)采油系統(tǒng)中，變化幅度較大的是消耗于熱損失的功，這也是系統(tǒng)節(jié)能的著眼點(diǎn)。（一）抽油機(jī)采油系統(tǒng)的節(jié)能機(jī)理供給抽油機(jī)舉升液體的能量主要138從以下四方面來(lái)評(píng)價(jià)抽油機(jī)的節(jié)能性能1．抽油機(jī)本身動(dòng)力性能及井況所決定的懸點(diǎn)載荷，即動(dòng)力示功圖2．由平衡性能所決定的曲柄軸凈扭矩3．抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)特性、負(fù)荷率等4．功率因數(shù)補(bǔ)償、變頻、調(diào)壓等電控技術(shù)

從以下四方面來(lái)評(píng)價(jià)抽油機(jī)的節(jié)能性能1．抽油機(jī)本身動(dòng)力性能及139（二）節(jié)能抽油機(jī)(不包括電動(dòng)機(jī))

及其節(jié)能原理

1.異相曲柄復(fù)合平衡抽油機(jī)2.雙驢頭抽油機(jī)3.曲游梁抽油機(jī)4.擺桿式游梁抽油機(jī)5.偏輪式游梁抽油機(jī)6.下偏杠鈴游梁復(fù)合平衡抽油機(jī)7.調(diào)徑變矩游梁平衡抽油機(jī)8.漸開(kāi)線(xiàn)異形抽油機(jī)（二）節(jié)能抽油機(jī)(不包括電動(dòng)機(jī))

及其節(jié)能原理1.異相曲柄1401.異相曲柄復(fù)合平衡抽油機(jī)該種抽油機(jī)適用于低沖程且沖次比較高的油井。圖2－1異相曲柄復(fù)合平衡抽油機(jī)1.異相曲柄復(fù)合平衡抽油機(jī)該種抽油機(jī)適用于低沖程且沖次1412.雙驢頭抽油機(jī)該種類(lèi)型抽油機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，易操作管理，節(jié)能效果良好，比較適用于長(zhǎng)沖程低沖次的油井，是目前國(guó)內(nèi)油田首選的節(jié)能型抽油機(jī)圖2-2雙驢頭抽油機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1.電動(dòng)機(jī)2剎車(chē)機(jī)構(gòu)3.減速器4.曲柄平衡重5.連桿6.橫梁7.柔性繩8.變徑后驢頭9.游梁10.前驢頭11.懸繩12.支架13.底座.2.雙驢頭抽油機(jī)該種類(lèi)型抽油機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，易操作管1423.曲游梁抽油機(jī)曲游梁抽油機(jī)運(yùn)動(dòng)特性與常規(guī)游梁抽油機(jī)相當(dāng)，而可靠性、動(dòng)力性能比常規(guī)機(jī)優(yōu)越，適于在中等沖程，中、低沖次的工況條件下應(yīng)用123654789圖2-3曲游梁抽油機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1.電動(dòng)機(jī)2.減速箱3.曲柄4.游梁平衡重5.游梁6.連桿7.驢頭8.支架9.底座3.曲游梁抽油機(jī)曲游梁抽油機(jī)運(yùn)動(dòng)特性與常規(guī)游梁抽油機(jī)相當(dāng)1434.擺桿式游梁抽油機(jī)與常規(guī)游梁式抽油機(jī)相比，擺桿式游梁抽油機(jī)適合大負(fù)荷、長(zhǎng)沖程，但不適合高沖次工況。一般沖次不宜超過(guò)6次/分

圖2-4擺桿式抽油機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1.驢頭2.游梁3.游梁支承4.支架5.橫梁6.連桿7.減速器8.平衡重9.擺桿10.平衡板11.電動(dòng)機(jī)裝置12.剎車(chē)13.底座14.擺桿支承軸15.懸繩器.4.擺桿式游梁抽油機(jī)與常規(guī)游梁式抽油機(jī)相比，擺桿式游梁抽1445.偏輪式游梁抽油機(jī)這種抽油機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,動(dòng)載荷小,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),曲柄軸凈扭矩波動(dòng)平緩，波動(dòng)幅度遠(yuǎn)小于常規(guī)機(jī)，電動(dòng)機(jī)容量降低。該機(jī)的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力性能均優(yōu)于常規(guī)機(jī)圖2-5偏輪式游梁式抽油機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1.懸繩器2.鋼絲繩3.驢頭4.游梁5.支座6.操縱桿7.橫梁8.偏輪9.連桿10.曲柄銷(xiāo)11.減速箱12.剎車(chē)13.電動(dòng)機(jī)14.底座15.曲柄16.支架5.偏輪式游梁抽油機(jī)這種抽油機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,動(dòng)載荷小,運(yùn)轉(zhuǎn)平1456.下偏杠鈴游梁復(fù)合平衡抽油機(jī)該技術(shù)既可用于新機(jī)制造，又可用于對(duì)大量現(xiàn)場(chǎng)在用的常規(guī)抽油機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造。改造后提高了整機(jī)在生產(chǎn)中的承載能力，能夠適應(yīng)油井在不同生產(chǎn)階段的產(chǎn)能變化規(guī)律，節(jié)能改造技術(shù)簡(jiǎn)單易行，這種抽油機(jī)的應(yīng)用范圍與常規(guī)抽油機(jī)相同圖2－6(內(nèi)插式)下偏杠鈴游梁復(fù)合平衡抽油機(jī)1.常規(guī)機(jī)2.原機(jī)配重3.下偏體4.配重5.調(diào)節(jié)孔圖2－7(外翹式)下偏杠鈴游梁復(fù)合平衡抽油機(jī)1.常規(guī)機(jī)2.支座3.下偏體4.調(diào)整塊5.配重6.調(diào)節(jié)孔6.下偏杠鈴游梁復(fù)合平衡抽油機(jī)該技術(shù)既可用于新機(jī)制造，又可1467.調(diào)徑變矩游梁平衡抽油機(jī)該機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、整機(jī)重量輕、運(yùn)行電流平緩、節(jié)能效果顯著、制造成本低、調(diào)參容易等優(yōu)點(diǎn)。該種抽油機(jī)與常規(guī)抽油機(jī)的適用范圍相同，但沖次一般不宜超過(guò)6沖/分圖2－8調(diào)徑變矩游梁平衡抽油機(jī)1．驢頭2.游梁3.吊臂4.配重箱5.電動(dòng)機(jī)6.支架7.減速器8.底座9.曲柄10.連桿11.橫梁7.調(diào)徑變矩游梁平衡抽油機(jī)該機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、整機(jī)重量輕、1478.漸開(kāi)線(xiàn)異形抽油機(jī)漸開(kāi)線(xiàn)異形抽油機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，凈扭矩值小，電機(jī)配置減小，節(jié)能效果好，系統(tǒng)效率高，調(diào)參方便，操作維護(hù)管理難度小。該機(jī)在結(jié)構(gòu)上舍棄了游梁，取消了橫梁、連桿，避免在光桿斷脫或滯后出現(xiàn)橫梁撞擊支架，造成支架與橫梁破壞，消除了事故隱患。8.漸開(kāi)線(xiàn)異形抽油機(jī)漸開(kāi)線(xiàn)