超过65%的油井采用有杆抽油机作业，但在岩层含水量增加、矿床资源枯竭的情况下，抽油机需消耗大量电力才能高效抽取资源。因此，在保持同等产油量前提下降低能耗，成为优化抽油机运行的关键任务。彼尔姆理工大学(PNIPU)的科学家们开发出一种创新方法，用于平衡抽油机的关键部件——抽油泵，可显著降低能耗与运营成本，并延长设备使用寿命。相关研究成果发表在《托木斯克理工大学消息报：地质资源工程》期刊上，该研究得到了俄罗斯教育与科学部的支持。

抽油机是在电动机驱动下进行往复运动，确保有杆泵抽油的机械装置。为使抽油过程中电动机负载均匀，抽油机采用旋转配重块，该配重块在提升抽油杆柱时产生附加力矩，减轻电动机负载。然而，在开采难以采收的石油储量等复杂油田开发条件下，功耗可能显著增加。此前，可通过优化操作和改变抽油机电驱动的控制算法来降低功耗，但通过优化转子配重平衡进一步降低功耗在工业实践中未得到足够重视。

彼尔姆理工大学的科学家开发出一种用于泵组最佳平衡的算法。该算法利用设备的数字模型和技术变量，计算出最佳配重，安装后可降低单位能耗。开发人员的算法无需额外设计现代化，而是基于现有泵运行参数(机构的角度位置和驱动器的电磁扭矩)运行。

PNIPU微处理器自动化工具部工程师Saveliy Salnikov介绍：“我们提供的算法利用数字模型评估电动机的负载和抽油机的角坐标，能够实时计算出机组的运行平衡，并制定改变转子配重的建议，以降低机组能耗。”

为测试该方法的有效性，科学家搭建了模拟真实井泵运行的试验台，该试验台包含发动机、变频器和一个用于计算最大配重矩最佳平衡的主控制器。实验过程中，开发人员获取到最大配重矩需从36千牛·米降低到32.6千牛·米的信息。设定目标值后，在相同的泵送速度和负荷下重新测量能耗。

Saveliy Salnikov表示：“测量结果表明，我们的算法可将功耗降低7.15%，并将发动机每个泵送周期的平均平方负载降低10.32%，实现能源节省。在油井作业模式不变的情况下，能源成本可降低10%以上。”

彼尔姆理工大学科学家这一方法的实际应用，将大幅减少抽油机在开采难采资源条件下的电力消耗，进而降低石油设备的运行成本。