【正文】 是： 抽油光桿的上下運動速度曲線為正弦變速運動曲線。 光桿正弦變速運動曲線對抽油作業(yè)有什么作用呢？ 其一 :這種 速度曲線符合液體用活塞泵抽汲理論，即基本能滿足活塞充泵、提升、出油的流體學(xué)原理，泵效較高 。 （后面具體講） 其二 :在上、下沖程的兩個換向拐點，光桿的運行速度、加速度會趨于零，這正好減緩了換向時的動量沖擊，能保證平穩(wěn)換向 。 第三個觀察發(fā)現(xiàn)： 業(yè)界的節(jié)能技術(shù)路線存在著缺陷。 下表是我與業(yè)界技術(shù)路線的差異： 我的技術(shù)思路 行業(yè)技術(shù)思路 提高抽油機本身機械效率 熱衷配套變頻器和各種拖動電動機 采用新的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)動態(tài)跟蹤平衡效果 在曲柄平衡框架范圍內(nèi)搞附加平衡裝置 在繼承游梁機優(yōu)勢的基礎(chǔ)上創(chuàng)新 拋棄游梁機優(yōu)勢，搞各種無游梁機 配套變頻裝置的技術(shù)缺陷 變頻裝置不能解決 抽油機本身的機械效率低下問題 ，它是以調(diào)低電源頻率而降低電動機轉(zhuǎn)速的辦法來減少抽油機沖次，實質(zhì)是做功少了。 調(diào)低電源頻率 ,電動機不在額定設(shè)計頻率下運行，會增加電動機氣隙磁通密度，降低功率因數(shù)，增加無功損耗。 為減少沖次，采用低速多極電動機、或改變電動機皮帶輪速比、或采用大速比的減速器，都比采用變頻裝置好！ 配套各種高效電動機的技術(shù)缺陷 抽油機上下沖程運動的負(fù)載，對減速機而言是一種變化很大的負(fù)載力矩，在 360度轉(zhuǎn)角內(nèi)，電動機除有兩點峰值較接近額定功率外，在大多轉(zhuǎn)角內(nèi)，實際是運行在遠(yuǎn)離額定功率的工況，負(fù)載不匹配，配用任何效率較高的電動機，都不可能有多大效用。 為什么說配套高效電動機作用不大？ 從異步電動機的工作特性曲線可知：效率和功率因數(shù)只有在接近額定負(fù)載時，才能為最大値，特別是功率因數(shù)，當(dāng)負(fù)載不匹配時很低。 面對通常負(fù)載率 不足 50%的抽油機， 即使配套效率再高 幾個百分點的電機， 起不到多大作用。 各種無游梁機的技術(shù)缺陷 拋棄游梁機，搞各種無游梁機，失去了游梁機曲柄連桿驅(qū)動機構(gòu)的優(yōu)勢，各種無游梁機的勻速運動和頻繁換向還造成了新的換向能耗。 為什么這樣說？ 物體由靜止到運動，需要克服慣性力做功，這就叫啟動，電動機的啟動電流大約是額定電流的 7倍。 物體由運動再到靜止，這叫做制動，制動更是一種巨大的能耗。 讓抽油機的拖動動力頻繁的工作在這種工況，是一種理論性的錯誤！ 大沖程理論的技術(shù)缺陷 面對低滲油田，推行大沖程理論，忽視了井筒中的動液面保持平衡的問題，忽視了泵效問題，大沖程理論有局限性。 為什么說大沖程理論有局限性？計算一下活塞泵的滿載容量，做個泵效分析就一目了然 已知：泵徑 = 油桿直徑 = 油液比重 計算： 100厘米的油柱重量，即一米沖程的滿載容量。 即：一米油柱的重量近似為 1公斤 若沖程 1米， 以每分鐘抽 6次計算， 24小時滿載產(chǎn)量就為： 6 60 24 1=8640kg 假設(shè)有 50%泵效，日產(chǎn)量也在 4噸以上。 我國大多低滲透油井的日產(chǎn)量在 2噸左右。 所以質(zhì)疑：低產(chǎn)井何必要用大沖程呢？ 順便指出，業(yè)界認(rèn)為大沖程機的沖次低，對保護油桿磨損有利，我認(rèn)為磨損與節(jié)能降耗相比不是主要矛盾，況且油桿與導(dǎo)向套始終是浸潤在油液中，潤滑良好，磨損甚微。 本發(fā)明同樣可以根據(jù)需要，輕而易舉的設(shè)計大沖程參數(shù)。 第四個觀察發(fā)現(xiàn)：我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的沖程參數(shù)比美國 API標(biāo)準(zhǔn)都大，額定懸點載荷分等又比 API標(biāo)準(zhǔn)少。 下表是最大沖程參數(shù)比較 行業(yè) SY/T5044標(biāo)準(zhǔn) 美國 API標(biāo)準(zhǔn) 機型 最大沖程 相近機型 最大沖程 C22820074 10337 C22824686 105 C912365144 注： 1 Ibf= 1 in= 沖程大會帶來什么問題？ 整機設(shè)計高大，動力配置選大，浪費資源。 空抽多，泵效低，浪費動力。 用通俗話講，小孩能干的活，讓大人去干，就是勞力的浪費。 沖程參數(shù)怎樣設(shè)計才是合理的？ 沖程參數(shù)應(yīng)根據(jù)油井產(chǎn)量設(shè)計最合理。 （如一口深井低產(chǎn)井，懸點負(fù)荷為 11噸，日產(chǎn)量 3噸，根據(jù)負(fù)載可以選 12型機，但沖程有 1米就足夠了） 抽油機怎樣選型才是合理的？ 應(yīng)遵循如下規(guī)則： ① 以油井負(fù)載大小選擇懸點負(fù)荷相適宜的機型； ②以油井產(chǎn)量和油液粘稠度選擇相適宜的沖程和沖次； ③一般在滿足油井負(fù)載的前提下，稠油井和高產(chǎn)井應(yīng)選較大沖程，合理沖次，稀油低產(chǎn)井應(yīng)選較小沖程，合理沖次。 我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，額定懸點載荷分等跨度太大，選型時只能上靠，這也是一個造成資源浪費的普遍因素。 下表是額定懸點載荷參數(shù)比較 行業(yè) SY/T5044標(biāo)準(zhǔn) 分等（單位： 10kN） 美國 API標(biāo)準(zhǔn)分等 （英鎊折算為 kN） 2， 3， 4， 5， 6，8， 10， 12， 14，16， 18 ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， 109， 114， 136， 162 例如，泵掛深度為 700米的井，用 25kN懸點載荷就可以，因沒有這個型號，一般都只有選用 30kN的機型了。 第五個觀察發(fā)現(xiàn)：業(yè)界沒有成熟的節(jié)能機型。 下面，對行業(yè)幾個代表機型做個簡要節(jié)能效果的技術(shù)分析 雙驢頭抽油機 致命缺陷是：動力繩為軟鏈接，下沖程時減速機不能做功， 違背了使上下沖程電動機作功相等的平衡原則， 這樣，驢頭、光桿、油柱合成的重力矩就必須大于配重力矩，從而致使上下沖程的理論平衡點偏移，反而增大了上沖程的殘余不平衡量，影響整體平衡效果，節(jié)電率受到限制。 調(diào)徑變矩抽油機 平衡重是圓弧運動軌跡，不能 100%回收光桿下落的重力功，平衡調(diào)整作業(yè)難度較大，平衡精度不會高，節(jié)能效果有限。 大港油田直線電機抽油機 直線電機本身電氣效率很低，在原理上不是節(jié)能機型。 勝利油田引進的美國皮帶抽油機 其轉(zhuǎn)動輥筒的驅(qū)動，是采用套筒棍子鏈條傳動，鏈條傳動需要優(yōu)良的潤滑環(huán)境，在野外使用，很難滿足，鏈條傳動也不適合頻繁換向的場合，故障率極高， 沒有跟蹤平衡效能 節(jié)能甚微。 勝利油田長環(huán)形齒條抽油機 采用傳統(tǒng)的齒輪齒條傳動原理，傳動效率雖比鏈條機高，但沒有跟蹤平衡效能，談不上是節(jié)能產(chǎn)品 。 中國石油 30多年來的節(jié)能攻關(guān)，整個行業(yè)還沒有定型的節(jié)能機型！ 技術(shù)理論不科學(xué) ,技術(shù)路線不嚴(yán)謹(jǐn) ,技術(shù)方案系統(tǒng)性差，是整個行業(yè)幾十年來不能實現(xiàn)節(jié)能突破的關(guān)鍵所在 ! 行業(yè)壁壘強大，局外人的節(jié)能技術(shù)不容易交流，這種技術(shù)的封閉性，導(dǎo)致了整個業(yè)界節(jié)能技術(shù)進步的軟肋。 二、節(jié)能降耗的技術(shù)思路 總結(jié)出五條節(jié)電理論，并在該理論指導(dǎo)下提出采油工程節(jié)能降耗的技術(shù)出路。 我 在深入觀察的基礎(chǔ)上， 全面分析機、電、井，從系統(tǒng)工程的角度研究節(jié)能解決方案，總結(jié)出以下五條節(jié)電理論： ? （ 1） .對常年不停連續(xù)工作的抽油機 ,降低配套動力是節(jié)能的關(guān)鍵。 ? （ 2） .達到井下液面動態(tài)平衡是抽油機的最佳抽汲參數(shù)，大沖程理論有局限性。