新型抽油机的创新设计与分析

刘雨亭（中国石油集团渤海石油装备制造有限公司辽河热采机械制造分公司，辽宁 盘锦 124209）

新型抽油机的创新设计与分析

刘雨亭
（中国石油集团渤海石油装备制造有限公司辽河热采机械制造分公司，辽宁 盘锦 124209）

摘 要：新型抽油机的创新设计与分析是在世界能源状况不容乐观，而我国石油开采效率不高的背景中提出的，本文阐述了新型抽油机的创新设计、新型抽油机的动力设计、新型抽油机的结构强度分析、新型抽油机稳定性分析和应用情况分析这几方面的内容，希望通过对新型抽油机的创新设计，提高我国石油开采的效率，提高我国石油的开采的经济效益与环境效益。

关键词：抽油机；新型；创新设计；受力分析

现在世界上的采油国家有几大部分都使用杠抽油的技术进行原油的开采，在我国大部分也都采用机械采油，利用杠杆技术的原理进行采油已经占到了我国所有油井的90%，但是我国的杠抽油机器的应用效率比较低，需要利用减速装置等改变发电机的运动形式，这样的低效率造成我国开采石油成本的增多。并且随着如今世界能源的紧俏与我国环境保护的呼声越来越高，在石油开采中主张使用新技术，提高石油开采效率的人越来越多，在这种现实情况中本文主要想要介绍一种新型抽油机的创新设计与分析，通过这种新型抽油机的设计与应用能够提高我国石油开采的效率，降低石油开采的成本。

一、新型抽油机的设计方案

（一）新型抽油机的创新设计

在设计新型抽油机时，我们应用了一种理论，我们称作“ARIZ—发现问题解决算法”，这种算法是一种分析工具，主要应用于问题较多、情况较复杂的技术，而它的工作原理主要是先对问题进行定义，再确立目标对问题进行深入的分析与转化，这种算法旨在找到标准化的最优解，从而使得问题能够朝着理想的方向转化。如果在此过程中遇到了问题，那么就会将该问题作为一个新的问题再次进行求解，从而不断进行标准化的求解过程。而我们将ARIZ算法应用到新型抽油机的设计过程中主要是运用它的算法中的不对称性以及合并原理，提升抽油机的高度，将减速设备与转动设备合并，从而能够利用更大的冲击力进行石油的开采。

（二）新型抽油机的动力设计

我们看一下，新型抽油机的驱动设计。在抽油机的应用中主要有两种驱动，分别是硬驱动和软驱动。其中硬驱动包括卷式的、链式的等等，这种驱动的优点是能够保证动力的输出直接到达抽油杆，但是缺点也有，就是当电流过大时，不能有效的提供保护，严重时甚至能够破坏采油工具；软驱动包括带式的、钢丝绳带动的等等，其优点是当出现故障时能够起到自我保护的作用，但是缺点是在绳子或者皮带在摩擦的过程中会产生一部分热能，从而不能保证动力直接到达抽油杆。而新型的抽油机是采用钢丝绳的软驱动方式，这种新型抽油机的基本工作原理是用钢丝绳的拽引代替硬驱动中的机械式传动，既减少了齿轮之间的磨损又减少了在工作过程中热能的损失。

二、关于新型抽油机的结构强度分析

现在我们看一下，新型抽油机的结构构成，新型抽油机的结构主体包括驱动系统、操控系统、制动系统、防护系统、支架、支撑系统、机动系统组成。如图1所示。

下面我们就具体看一下，新型抽油机各个部分的受力情况，从而了解其结构的强度。

对平台上的受力分析，我们主要依据新型抽油机的结构与负荷情况，利用“有限元分析”对其进行关于静力方面的计算，根据计算结果，我们可以得出结论，在电机座的前支撑板的地方出现了最大应力与最大强度；接下来通过对新型抽油机的主体进行受力分析，我们得到结论，底板前端的地下螺栓处出现了最大应力，而在这种情况下，能够说明新型抽油机能够有效的开展工作。

三、新型抽油机稳定性分析和应用情况分析

首先我们看一下抽油机的稳定性分析，本文分析的稳定性主要是建立在整个机器基础之上的，我们主要用了是三个软件分别对其进行建模研究，然后得到的研究结果是，新型抽油机无论在施加了风负荷的情况下还是没有风负荷的情况下都具有很好的稳定性。

下面我们对新型抽油机的应用情况进行分析。我们在华北油田、辽河油田等地方对所设计的新型抽油机进行了实地的应用测试，测试的结果显示，新型抽油机的运行良好，而新型抽油机与一般的抽油机相比的优点在于，在其工作的整个环节中，可以根据每个油井的地下条件、设备等的不同进行参数的优化，能够更好的与这些实际条件向匹配，从而提高开采石油的效率，而且这种新型抽油机的安装过程也很方便。通过在上述油田中对新型抽油机的应用，我们可以总结，新型抽油机具有高效、稳定、节能的优点，应用情况的测试结果还是不错的。

以上就是我们对新型抽油机的创新设计与应用情况的分析。

1-混凝土基础；2-移机导轨；3-夹轨器；4-控制柜；5-抽油机主体钢筒；6-平衡重；7-上平台；8-上护栏组合；9-外转子永磁电机；10-制动器；11-牵引系统；12-悬绳器图1 新型抽油机的结构构成

参考文献

[1]李云峰.新型抽油机的创新设计与分析[D].大庆石油学院，2010.

[2]郭东，白雪明，纪海涛.弯游梁式抽油机的平衡配置设计与分析[J].石油机械，2006（09）：30-32.

[3]郭东，白雪明，纪海涛.弯游梁式抽油机的平衡配置设计与分析[A].《石油机械》编辑部.2006年石油装备学术研讨会论文集[C].《石油机械》编辑部，2006.

[4]刘玉华，张青，高峰.新型游梁式多井抽油机的设计与性能分析[J]. 机械设计与研究，2011（02）：107-110.

中图分类号：TE933

文献标识码：A

作者简介：刘雨亭，出生年月：1990年7月，女，满，辽宁盘锦人，本科学历，中国石油集团渤海石油装备制造有限公司辽河热采机械制造分公司。