电缸驱动游梁式抽油机
现状与前景
一、应用背景
我国有超过四十余万口陆上采油井，其中二十万口井左右的抽油机都在超期服役，目前每年还在新增采油井口二万口左右。除去其中约1%的自喷井外，其余油井必须通过人工举升方式进行开采，游梁式抽油机举升作为主体举升技术，约占油井总数的89%以上。游梁式抽油机驱动原理是通过电动机带动减速箱与四连杆机构，而将旋转运动变为游梁的摆动及驴头悬点的上下直线运行。游梁式抽油机的运行扭矩在一个冲程过程中变化很大，其平均扭矩值往往不到扭矩峰值的三分之一，正常运行功率须满足扭矩峰值点工况，而为了能正常启动游梁式抽油机，其装机功率还要进一步加大。这就是我们通常所说的“大马拉小车”现象。这就导致游梁式抽油机的电机长时间工作在低负荷状态，效率较低，加剧能耗。另外抽油机运行过程扭矩曲线的波动是不可避免的，造成电机的负载率都不会太高，游梁式抽油机所应用的三相异步电动机的负载率仅在30%左右，进一步降低了电机的工作效率。石油产品在国际环境中是一种战略性资源，巨大的电能浪费导致国内油田出现“以电换油”这样的高投入、低产出现象。
为了降低油液采集的直接电能成本，提升电能利用率迫在眉睫。优化负载率与节能效果的同时，考虑到我国油田大多均采用游梁式抽油机作为采油设备，因此，抽油机新节能方法需要具有较大适用范围，只有低成本的抽油机节能改造与低耗能的节能机理同时兼顾，才具有最大的研究与推广价值。
二、实际应用情况
电缸驱动游梁式抽油机（以下简称：电缸抽油机）是由上海樱洛机电科技有限公司（以下简称：我公司）自主研发并具有完全知识产权的全新一代抽油机。我公司成立于2016年7月，公司坐落于上海市金山区张堰镇工业园区，公司致力于开发高效节能、科技智能、绿色环保的采油设备。目前我公司已申请国家专利23项，其中发明专利6项。
电缸抽油机经过我公司近两年的研发与试验，在中原油田改制企业——中原特种车辆有限公司的支持与合作下，于2018年5月正式在中原油田与装机应用，经过近四年的实际运行，中原油田评价电缸抽油机为：实践证明电缸抽油机具有结构简单（取消了传统游梁式抽油机的皮带传动、减速箱、曲柄、连杆机构等）、重量轻（较传统游梁式抽油机节约钢材50%）、节能效果明显（节能达25%以上）、智能化水平高（可以实现智能间抽）、维护方便（接近免维护）、安全可靠（大幅降低设备与人员的安全风险）等突出特点，属于创新型采油设备，技术水平总体处于国内领先行列。随着原材料持续上涨的趋势，传统游梁式抽油机竞争优势明显缩减，电缸抽油机是今后油田采油设备主要替代产品。
2020年1月，我公司与胜利油田改制企业——胜利油田胜机石油装备有限公司合作，使得电缸抽油机开始在胜利油田现河采油厂应用。现河采油厂油井的工况条件非常复杂（经常蜡卡，载荷波动大），但是经过二年的应用实践证明：电缸抽油机仍然具有良好的适应性。
2020年，国资委组织了《关于中国采油设备转型变革及其前景预测》的调研活动，调研组成员包括原国有重点大型企业监事会主席路耀华、朱蕤、曹光佑、罗汉、国一民等5位副部长以及相关领导与专家。9月28日，调研组一行到中原油田进行了考察调研。10月12日，调研组一行到胜利油田进行了考察调研。这两次考察的目的旨在现场实地对电缸抽油机进行深入了解。通过这两次实地调研，电缸抽油机以其优越的性能，得到了参与调研的各位领导的一致好评。
2020年10月，电缸抽油机正式入选国家工信部《国家工业节能技术装备推荐目录2020》，并于11月通过中国工业节能与清洁生产协会组织的科技成果鉴定，获得科学技术成果鉴定证书。
2021年3月，在得到李克强总理的批示下，工信部节能司于3月22日在北京组织国资委科创局、能源局科技司、中石油、中石化、中海油、中国石油化工联合会、中国工业节能与清洁生产协会等，召开了加快推进采油设备创新和更新换代研讨会。经过讨论，大家同意进行电缸抽油机示范应用，进一步扩大电缸抽油机使用范围。
三、经济效益
序号
名称
金额
（万/台）
说明

1
改造总投资，当年完成
34.5
单口井设备改造

2
第一年效益
18
直接节约成本费：3.56万元 旧机器零部件折价：12万
废油处理费用：0.34万元 延长检泵周期折算费用：2.1万元

4
第二年效益
6
直接节约成本费：3.56万元 废油处理费用：0.34万元
延长检泵周期折算费用：2.1万元

4
第三年效益
6
直接节约成本费：3.56万元 废油处理费用：0.34万元
延长检泵周期折算费用：2.1万元

5
第四年效益
6
直接节约成本费：3.56万元 废油处理费用：0.34万元
延长检泵周期折算费用：2.1万元

6
第五年效益
6
直接节约成本费：3.56万元 废油处理费用：0.34万元
延长检泵周期折算费用：2.1万元

7
合计：前五年效益42万元，相比总投资34.5万，静态投资回收期为3.75年

注：①每年直接节约费用由中原油田濮城采油厂提供，该费用包括：节约电费2.53万，节约润滑油费用0.3万，节约内部维修台班费0.2万，节约材料费用0.25万，节约外围修理费用0.28万，合计3.56万。
②延长检泵周期折算费用根据目前运行情况进行的估算。
四、前景预测
电缸抽油机以其优越的性能深得油田用户的好评，在国家大力推行节能减排，早日实现“碳达峰、碳中和”的政策与目标下，油田大力推行数字化、智能化进程的不断深入的基础上，电缸抽油机在油田采油设备上具有广阔的市场前景。


上海樱洛机电科技有限公司
2021年9月28日

已筹建公司，有了核心团队和项目方向，但还没有进入市场或已进入但没有明确的市场数据