浅说塔架式抽油机

走遍国内陆上大大小小的油田，最抢眼的便是绰约多姿的抽油机。星罗棋布的钢铁矩阵犹如感恩大地赐予宝藏的信徒，一年四季日夜不停叩拜的虔诚，构成了油田独有的标志性风景。自1859年美国率先实现工业化开采石油以来，样貌酷似驴头的游梁式抽油机始终占据主导地位，一个半世纪的岁月磨砺并没有使其发生多大的改变，撬动游梁上下往复运动的基本结构百年依旧。于是人们给这种古老的采油机械起了一个十分形象的绰号——“磕头机”。

20世纪后半叶科学技术飞速发展，新型采油机械的研发日新月异，多种形态的塔架式抽油机异军突起，成为当下各油田竞相采用的“新宠”。但是古老的游梁式抽油机并没有被淘汰出局，仍然以结构简单、经久耐用的顽强生命力与新兴的塔架式抽油机并驾齐驱。雨后春笋般涌现的塔架式抽油机，因何能够在竞争激烈的采油机械市场上夺得一席之地？主要原因是新颖的设计理念突破了游梁式抽油机固有的局限性。

众所周知，抽油机的主要功能是带动下入井内几百米乃至一两千米长的抽油杆，向沉没于液面之下的深井泵传递往复做功的动力，通过机械能把地层渗流出的油、气、水混合液体举升到地面上来，从而达到提高单井产量的目的。由于抽油杆类似一根承受拉伸力的弹簧，严重消减了抽油机输出的动力，导致深井泵的抽吸效率不高。同时，抽吸的过程还受石油黏滞性和含气量两项主要因素的影响，造成每一抽吸行程吸入泵腔的实际液量与理论值相差比较大。特别是开采黏度比较高的稠油，需要抽油机具有长冲程、慢冲数的宽泛调节功能，否则难以提高深井泵的充满程度。

传统的游梁式抽油机由于受四连杆传动机构俯仰角度的限制，最大冲程不超过10米，冲次要靠更换不同直径的皮带轮调节减速箱的转数，不仅改变工作状态的操作很麻烦，并且还无法根据采油井的实际需要做到无极调速。应运而生的塔架式抽油机较好地解决了这些困扰采油生产的难题，塔架高度不受空间限制，可以把拉动抽油杆的行程提升到10米以上，因而在同等泵径的条件下，每一冲程举升的排液量显著增加。更为精妙的是，一些塔架式抽油机采用先进的线性电机变频驱动，不仅能够依据被开采石油的黏滞程度任意设定冲次，还可以随机控制上下冲程的不同速度，既能做到长冲程、慢冲次，又能无级调速。针对一些产出能力比较弱的低产井，塔架式抽油机甚至可以把冲次降低到每分钟不足一次。优越的机械性能大大提高了井下深井泵的充满度，从而使机械采油井的举升效率大幅度提升。

塔架式抽油机自动化、智能化程度高，调节灵活，适应广泛。与常规游梁式抽油机相比，同等排量下消耗的电量下降了大约三分之一，非常适合开采黏度比较高的稠油和产液量比较低的中深井，因而展现了广受欢迎的推广前景。但是，刚刚占有一部分市场份额的塔架式抽油机并不完美，还有很大需要设计改进的发展空间，目前还无法取代传统的游梁式抽油机。因各有所长，在不同开采条件下的性价比各异，导致塔架式抽油机与游梁式抽油机的竞赛如同比拼耐力的马拉松，决胜金牌的归属还有待时间的考验。

作者：宫柯