基于系统效率提升的抽油机节能改造方案研究

邱禹淞

(大庆油田有限责任公司第七采油厂，黑龙江 大庆 163000)

摘 要：以国内某大型油田的抽油机节能改造为例,提出了一套基于系统效率提升的节能改进方案。研究从机械结构优化、智能控制系统设计和参数优化与运行策略调整等方面入手,通过对动力传输系统的改造及智能化控制,实现了系统效率的显著提升。实验和仿真结果表明,改造后的抽油机系统在不同负载和工况下表现出明显的节能效果,日均能耗减少约3.2%6，系统综合效率提升至78.5%。研究为油田机械设备的节能改造提供了可行的技术路径和理论依据。

关键词：系统效率；抽油机；节能改造

随着能源危机的日益加剧，油田机械设备的能耗问题成为生产过程中亟待解决的关键环节。抽油机作为油田开采的重要设备，其能效表现直接影响到整体生产成本和能源消耗。然而,传统抽油机系统由于机械传动效率低、控制系统智能化水平不足,导致了大量能源浪费。针对国内某油田的抽油机节能需求，提出基于系统效率提升的节能改造方案，通过对机械结构的优化与智能控制系统的引入，旨在提高抽油机的整体能效,降低能源消耗，为油田节能提供新思路。

1 案例概况

以国内某大型油田的抽油机节能改造项目作为案例。该油田位于华北平原,拥有大量的机械式抽油设备,抽油机采用传统的杆式抽油系统,动力来源于55kW的三相异步电动机,机械传动部分采用皮带轮和齿轮箱传动结构。根据油田运行数据分析,原系统的日均能耗约为1150kWh,平均能效比为0.38kWh/m明显高于行业内平均能耗标准。长期运行中,由于抽油机的冲程频率和负载系数波动较大,导致设备存在频繁启停现象,进而加剧了电机和传动系统的磨损，传动效率下降至 83%,同时因缺乏智能化的控制系统,无法根据实际工况进行动态调整,导致能效进一步降低:在改造之前,油田管理团队通过对设备的运行数据和能耗情况进行全面调研,发现抽油机在低负荷运行时电机效率仅为75%左右,系统整体功率因数偏低频繁启停和过载问题使得设备维护成本居高不下。为解决这些问题,此次节能改造的核心是通过对电机、传动系统及控制系统的全方位优化,提升系统效率。

2 节能改造方案设计

2.1 方案设计总体思路

在此次抽油机系统节能改造方案设计中,整体设计思路聚焦于提升传动效率、降低电机损耗以及通过智能化控制实现参数自适应调节。方案设计的整体思路如图1所示。

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