巧思运掌成盛举——胜利油田盛运机械制造有限公司技术创新纪实

    胜利油田盛运机械制造有限公司隶属于胜利石油管理局运输总公司，为独立法人企业。公司位于国家级经济技术开发区---东营市经济技术开发区内，占地面积7万平方米，建筑面积1.3万平方米。主要产品有长环形齿条抽油机、各种介质工业滤芯、工业燃烧器、真空除氧器、自动软水器、天然气放空火炬、野外活动板房、润滑油品、防冻液等。公司技术力量雄厚，现聘请中国工程院院士顾心怿担任技术顾问，还专门设有博士后工作站，从事石油机械专业的研究。公司于2009年取得ISO9001：2000质量管理体系认证。

大势所趋

    抽油机是油田生产中最重要的采油设备，在当今国际国内原油开采工作中，机械采油方式仍占据主导地位。据统计，我国目前机械采油井的数量占油井总数的90%以上，其中采用抽油机械设备的油井占80%左右，采油量占总产量的75%以上。全国抽油机保有量在10万台左右，每年新增抽油机数量在8000-10000台左右，仅胜利油田目前就有抽油机井15000口左右，每年更新和新装的抽油机数量在1000台左右。
    目前国内外石油生产中，技术相对成熟、运行可靠的游梁式抽油机仍占抽油机总数的绝大多数。但游梁式抽油机也存在着平衡效果差、机械效率低、能耗高、冲程长度受限等不足，为此一批新型的抽油机如液压（气动）式抽油机、直线电机抽油机、链条式抽油机（包括皮带式抽油机）、电机正反转式（包括变径天轮式）抽油机等应运而生，这些新型抽油机在节能降耗和加大冲程方面有进步，但在可靠性方面仍逊于游梁式抽油机。
   液压抽油机，虽然油缸密封件的寿命已能达到n×106米以上（即可密封总行程高达数千千米），但对于日夜不停的抽油机来说，其寿命仍远远不够，只有部分在现场实际使用，但没有大规模推广应用。电机正反转换向的抽油机，因为电机要反复不断的由正向运行到停止，再重新启动反向运行，耗能高且可靠性较低。皮带式抽油机已成为国内外普遍认可的先进抽油机，也是当今世界上除游梁式抽油机外应用最多的抽油机。但因为整个轨迹链条由上千个零件组成，而且换向过程形成的冲击力容易造成链条损坏，因而可靠性不如游梁式抽油机。
    目前在石油开采中，如何降低抽油机能耗和提高可靠性，始终是石油开发设备迫切解决的一个重大课题。

技术优势

    2006年，公司在中国工程院顾心怿院士的指导下研发试制成功了节能型长环形齿条抽油机，并于2008年11月通过了山东省科技厅组织的科技成果鉴定。鉴定结论为：“长环形齿条抽油机结构新颖、设计巧妙、效率高、节能显著、运转平稳可靠，是一项具有原创性和集成创新的自主知识产权成果，原理结构属国际首创，技术水平在长冲程抽油机领域属国际领先。”目前已经开发3型、5型、6型、8型、10型、12型、14型等各种型号抽油机产品。长环形齿条抽油机在胜利油田各采油厂及石油公司推广使用，并进入新疆等西部油田。
    长环形齿条抽油机利用齿轮齿条啮合原理，由转动的齿轮驱动装配在平衡滑块基座上的长环形齿条，带动悬重皮带上下往复直线运行，设备系统效率在45%以上，均值为46.4%（常规游梁式抽油机仅为30%左右），综合能耗比常规抽油机节约25%以上，且可靠性较其它长冲程机型有较大提高，是抽油机发展的一次技术性革命，势必将为石油开发带来重大的经济效益和社会效益。
    长环形齿条抽油机关键技术，一是将小齿轮的旋转运动通过长环形齿条转换为上下往复直线抽油运动，二是采用机械换向新技术，小齿轮在完成旋转运动的同时，实现横向水平运动。
长环形齿条抽油机创新点：
    ——长环形齿条抽油机是采用小齿轮带动长环形齿条实现长冲程抽油的。通过在换向时能够左右横向移动的小齿轮和安装在平衡滑块上的长环形齿条啮合，而与小齿轮同轴安装的导向轮和平衡滑块上的导向槽配合，解决了该类机构运动实现约束的难题，从而保证了齿轮齿条的啮合良好，并实现抽油机连续长冲程的往复运动。这是一项原始创新，已获得国家发明专利。
    ——小齿轮与长环形齿条的啮合既是实现长冲程往复运动的关键机构，其本身又是速比很大的一级减速机构。
    ——平衡滑块连同装在上面的长环形齿条、扶正轮等，也作为平衡重的主要部分，降低了附加平衡重量。
    ——机身采用H型制作，有效提高了运行的稳定性要求，型钢既是机身的主体，又是平衡滑块上扶正轮的轨道，保持了平衡滑块精确运行。
    ——集成采用了行星齿轮减速器、轮毂式刹车、悬重皮带组合、自运行式润滑系统等技术，使设备更加紧凑，结构合理，有利于安装和维护操作。

亮点纷呈

    长环形齿条抽油机相对于其它种类的抽油机，最大的优势在于节能，比常规游梁抽油机节能25%以上。据测算，一台长环形齿条抽油机一年比游梁式抽油机节约电费1万元左右。二是环保，全国共有抽油机10万台左右，即使只推广2000台长环形齿条抽油机，每年节电总量可达3～4×107kW·h，相当于少燃烧了3700～4920吨标煤，少排放了8850～11800吨CO2，环保优势非常明显。三是技术水平先进，长环形齿条抽油机技术结构合理，创造性采用了机械运行时的准确换向，换向过程中冲击力小运行平稳，实现了长冲程、节能、可靠性等现代抽油机所需的诸多优点。上述几点表明，长环形齿条抽油机对提高我国采油装备的技术水平，实现节能和高效采油生产，提升我国石油装备的国际竞争力，更好地为国民经济发展服务，具有较大的经济价值和社会效益，也为企业的发展和创新奠定了良好的技术条件。
    对相关产业具有较强的带动性：传动链少、机械效率高，有明显的节能效果，比常规游梁式抽油机节能25%以上，其大批量推广应用必将带动石油生产的节能降耗；长环形齿条抽油机是一项石油机械新发明，在长冲程抽油机领域属国际领先，它的推广应用为配套厂家，如电机生产厂、齿轮生产厂、长环形齿条生产厂、大型机械加工制造厂等提供产业发展的合作平台，也会给其它石油机械装备业的发展和技术进步带来新的启发和激励。
    目前，长环形齿条抽油机获得了国家发明专利和三项实用新型专利。2009年获得了东营市科学进步一等奖，同年获得了东营市十佳创新成果奖。2010年顺利通过了国家科技部科技型中小企业技术创新基金验收，获山东省技术发明二等奖并被列为国家火炬计划项目。公司成功组建了山东省长冲程抽油机工程技术研究中心，并先后获得2010年度东营市十佳科研机构和2011年度最具发展潜力科技企业荣誉称号。
    回顾过去，脚印坚实；展望未来，信心满怀。下一步，盛运机械制造有限公司将在东营市相关部门和胜利油田的大力支持下，通过企业不懈努力，形成油田生产需要的抽油机系列化产品，达到年产1000台长环形齿条抽油机的生产规模，并不断完善抽油机结构和质量，提高加工制造水平，把长环形齿条抽油机打造成一流采油机械，使产品走向全国和国际市场，使公司完成从中型机械加工企业到大型石油机械加工企业的转变，为打造东营石油装备产业基地作出应有的贡献。（李 新  王婷婷）