以蓄能器平衡载荷的变频液压闭式节能抽油机

针对现有多种节能型液压抽油机均存在装机功率大、能耗高、自适应能力差等缺点,提出了一种以蓄能器平衡载荷的变频液压闭式节能抽油机。新型机具有4个技术特点: (1) 由于活塞柱塞式液压缸的特殊结构和液压蓄能器的配合使用, 在平衡抽油机大部分载荷时, 不需另外增加配重, 可减小抽油机体积、质量和占地面积; (2) 抽油机下冲程时, 与活塞柱塞式液压缸相连接的蓄能器吸收能量, 上冲程时储存在蓄能器中的能量补充载荷上行所需的能量, 大幅度降低抽油机装机功率; (3) 利用变频容积调速节能效率高, 闭式油路节省液压油, 同时大大减小液压泵站的体积; (4) 在闭式油路中采用双向液压锁可使抽油机的启停更加平稳、迅速, 其工作的稳定性和安全性更好。     

ZXCY系列直线电动机抽油机工业性试验

为攻克直线电机大推力难题,研制出ZXCY系列直线电机抽油机,其显著特点是,通过变频和控制后,能够直接将电能转变为直线往复运动,简化了能量传递过程,与游梁式抽油机相比,其能量传递效率提高约23%.直线电机抽油机能够实现抽汲参数的无级调整,可以最大限度地满足油井生产对抽油机的各种运行控制要求.在华北油田、江汉油田、塔里木油田及大港油田共进行了6口井的现场试验,开采效果表明,采用ZXCY系列直线电机抽油机后,油井平均日产液量、单井系统效率、输入功率、综合节电率等均比换抽前有显著改善.ZXCY系列直线电机抽油机技术先进、节能高效、性能可靠,既可以满足大泵深抽、大排量提液的需要,也可以满足稠油、高气油比油井及供液不足油井开采的要求.图5表4参23     

2010年世界新型抽油机技术发展预测

近年来,世界新型抽油机有了很大发展。这些新型抽油机的主要特点是：采用了许多现代技术和先进结构方案以及新材料、新工艺,抽油机的适应性、经济性、可靠性和先进性以及技术水平均达到了有史以来的最高水平,为高效、经济。安全和可靠地开采石油资源做出了卓越贡献。文章阐述了长冲程抽油机（增大冲程抽油机、长冲程无游梁抽油机）、各种平衡抽油机（异相平衡、气囊平衡、变平衡力矩、自动平衡）和各种油井抽油机（高效能丛式井、斜井、最深井和自动化智能化）的技术发展。根据世界石油开采的需要以及技术发展趋势,预测了上述新型抽油机在2010年的技术发展,展现了世界新型抽油机的技术发展远景和全貌,预测2010年新型抽油机数量将会增多,但是占世界拥有量的比例不会很大。     

用于海上采油平台的液压抽油机研制

用于海上采油平台的液压抽油机采用闭式回路,在主油泵进、出口油路上各设1组蓄能器,下行时将能量储存到蓄能器中,上行时蓄能器释放能量,与主油泵一起提升油井载荷,达到功率回收和节能的目的;另外,采用独特的全液压式换向控制回路,将液压缸放置在井口以下的工作筒内,可利用设置在油缸内筒上的“行程孔”来采集活塞到达上下终位的信息。该液压抽油机的液压站结构紧凑,占地面积小,适用于面积受限的海上采油平台。海上采油平台液压抽油机的研制成功并将工艺成熟的有杆抽油方式应用于海上采油,可大大延长油井免修期,降低综合成本,提高经济效益。     

一种新型液压动力无杆采油系统

采用常规有杆抽油设备进行斜井开采时会引起杆管偏磨等诸多问题,基于这一技术难题根据液压原理研发了一种新型的水动力无杆采油系统,避免了杆管偏磨,尤其适用于斜井。从地面液压驱动系统、动力传输系统、井下液力抽油系统介绍了系统的结构组成,并分析了其工作流程。现场试验已平稳无故障运行超过18个月,表明本系统可以满足油田生产需求。     

应变电测技术及其在石油机械中的应用

仅仅采用有限元分析来进行在役石油机械的强度设计,必然产生较大的误差。为此,介绍了应变电测技术的原理及其发展历程。并以石油机械中具有代表性的井架和抽油机结构为例,深入分析了在役井架承载能力评价与抽油机结构强度测试中的布片方案、结果分析以及实际测试中涉及的技术问题。就应变电测技术在石油机械中的应用提出了几点注意事项。     

基于手机模块的油井工况远程监控系统开发与应用

华北油田部分抽油机井地处偏远,分布分散,出现临时停电、故障停机、皮带烧毁等问题不易发现,造成处理不及时,严重影响了开井时率,降低了原油采收率。为实现员工有效监控抽油机运行工况,开发了手机远程监控系统。该系统由远程控制模块、供电模块、无线传输模块、手机终端等组成,能够方便一线员工快速监控油井运行参数,及时发现抽油机故障,减少安全隐患,为绿色矿山建设提供了有力的技术支持。     

W型曳引抽油机技术研究及现场应用

W型曳引抽油机以机架为载体,采用外转子稀土永磁同步电机为动力,由变频控制器提供变频后的低频电流供给外转子稀土永磁同步电机,使电机在超低转速下输出大扭矩。通过改变电流的频率可以改变电机的转速;改变电流的方向可以改变电机的转向。电机直接驱动安装在两侧的曳引轮,依靠正压力和摩擦力带动钢丝绳及动滑轮悬点载荷和配重作往复运动,进而带动抽油杆和抽油泵采油。通过多个油田试用,该机具有节能、减排、增效、控制自动化等显著技术特性,是近年来研发出来的较理想的新一代无游梁式抽油机。     

下偏杠铃抽油机

下偏杠铃抽油机结构和常规抽油机结构类似,只是在游梁尾部增加了一个杠铃装置,使其与曲柄一起平衡井口载荷,从而降低了减速器峰值扭矩,使扭矩变化更加均匀。文章介绍了该类型抽油机的结构、特色技术、技术参数、工作原理、室内实验、现场试验及应用情况,指出该抽油机具有较好的节能效果,适合于中深采油井使用。     

大功率电加热稠油捞油车的研制与应用

鉴于常规捞油车不适应高粘度、高凝油开采的问题 ,在常规捞油车基础上将其改装成大功率电加热稠油捞油车。与常规捞油车相比 ,电加热捞油车主要有发电、加热及提升 3种功能 ,其结构主要由斯太尔底盘、井架、钢丝绳绞车、电缆绞车、变频控制柜、柴油发电机组、小吊车、电加热复合捞油工具等配套设备构成。大功率电加热捞油车作业方式为先用电加热器加热井筒内原油 ,降低原油粘度 ,再下入捞油工具进行捞油。现场 1 5口井试验表明 ,该电加热捞油车操作灵活 ,方便 ,越野性能好 ,完全达到设计要求。     

深抽排水采气工艺的关键技术及新型装备

深抽排水采气工艺的泵挂深度超过2000 m,它是用加深泵挂、排出井筒积液、合理增大生产压差的方法来恢复或提高气井单井产量的，实践证明这是一种行之有效的方法，在气田的中后期生产中具有特别重要的意义。文章综述了有杆泵深抽排水采气工艺近年来在材料、装备、方法各方面的新发展，总结了深抽要达到增产目的所必须遵循的技术关键，它们是：①采用长冲程的抽油泵和抽油机，并以低冲次工作；②改进油泵柱塞与泵筒间隙的密封结构，尽量减少液体漏失量；③采取技术措施，减少管杆柱的伸缩变形和油泵冲程损失，增大泵的有效行程；④合理利用管杆柱的纵振现象，努力使抽油泵能够实现超冲程工作；⑤在增强抽油机工作能力的同时，设法减少其悬点载荷，为进一步深抽创造必要条件。     

连续钢带抽油机及超长冲程抽油泵的现状及发展

游梁式抽油机一抽油泵装置已越来越不适应一些特殊油井开采的工艺要求。介绍了一种新型连续钢带抽油机及超长冲程泵装置的工作原理、国内外的发展现状以及技术优点，分析了该抽油装置的主要研究内容与技术关键。这种新型抽油机在降低采油成本、提高油气采收率方面具有很强的优势，将会对油田的降本增效作出很大贡献，具有良好的推广应用前景。     

开发稠油长冲程上快下慢抽油机可行性分析

为满足稠油开采需要，对国产ＣＹＪ１０－４．２－７３ＨＢ型抽油机进行计算机编程优化设计。新设计ＣＹＪ１０－４．２－７３ＨＢ型抽油机的运动、动力特性优于苏ＣＫ１０－４．２－５６００抽油机，与美国ＬｕｆｋｉｎＣ－６４０Ｄ－３０５－１６８抽油机相近，其几何尺寸比美、苏的都小。在采用特殊结构型式后，新设计ＣＹＪ１０－４．２－７３ＨＢ型抽油机曲柄顺时针旋转时，上冲程的速度和加速度比下冲程略快，适用于抽稠油；曲柄逆时针旋转时，适用于常规油井抽油。优化设计方案具有可行性。     

节能抽油机节能效果对比试验研究

游梁式抽油机是采油工程中最主要的人工举升方式,为减少抽油机井的能耗,降低原油的开采成本,各抽油机制造厂相继研制了多种结构形式的节能抽油机。由于节能原理不同,节能效果差别很大,如何公正、合理评价节能抽油机的节能效果,是人们普遍关心的问题。文章利用水力模拟试验井,以水为介质,在相同的条件下,以偏置式抽油机为参照机,以系统效率和节电率为节能效果的评价指标,对4种节能抽油机进行了对比试验,并绘制了系统效率和节电率与油井举升高度的关系曲线。试验结果表明,双驴头抽油机节能效果最佳,其次是下偏杠铃复合平衡抽油机。根据对比结果,提出了节能抽油机选择和使用的建议。     

游梁式抽油机的智能化改造

在保留游梁式抽油机优点的基础上,采用变频调速、可编程控制和电力电子等高新技术将游梁式抽油机改造成为智能抽油机。智能抽油机主要由变频控制系统、传感器、异步电动机和游梁式抽油机等组成,可根据油井工况自动调节运动特性,从而满足开采工况复杂多变的油井和复杂油藏的需求。试验结果表明,智能抽油机可根据油井工况无级调节冲次和上下冲程速比,使油井供排液系统达到动态协调,泵充满度明显提高,启动电流接近抽油机正常工作时的最大电流,功率因数由使用游梁式抽油机时的０３～０５上升到０９以上,具有明显的增产、节能效果     

新型棘轮换向长冲程擅油机设计

设计的新型棘轮换向长冲程抽油机采用棘轮自动换向变速箱,通过棘轮和换向系统实现变速箱输出轴的正反向旋转,进而实现抽油机的上、下冲程;采用塔架结构实现长冲程采油;平衡系统采用天平式平衡原理设计,并进行了力学分析。现场试验表明,该抽油机能大幅度降低能耗,对油田节能增效将产生重大的影响。     

关于研制稠油抽油机的探讨

评述了几种重型抽油机在开发辽河油田稠油资源中的使用和改进情况，指出这些抽油机都程度不同地存在着可靠性低和技术性能难以完全适应埋藏深、粘度高的稠油的开采。从优选参数、改进结构等方面，探讨了游梁式和链条式两类抽油机研制方案，对前者提出了减速器扭矩在配置上应比常规抽油机提高１～２个档次，异相式抽油机的偏置角控制在５％～７％以内为宜；对后者提出了应研制１６型机械平衡式链条机，同时加快对气平衡系统的攻关，以提高气平衡链条机的可靠性和使用寿命。     

抽油机减速箱密封结构的技术改造

针对抽油机减速箱漏油的原因及部位,确定了减速箱密封结构改造中应遵循均压、疏导和堵漏的3个原则。据此,提出了最佳改造方案:减速箱输入轴采用多重式迷宫密封结构,输出轴采用盘根盒密封结构。介绍了两种密封结构特点及原理,并确定了主要技术参数。在减速箱漏油较严重的34口井上做了密封改造试验,最长试验时间22个月,均未出现漏油现象,随后在250台抽油机减速箱上成功地进行了推广应用。     

有杆抽油系统无级调冲次工艺研究

利用变频调速无级调冲次技术对有杆抽油系统采油工艺参数进行了综合研究及评价,结合最新研制生产的抽油机变频调速智能控制装置,分别进行了厂内台架试验及油田现场试验,从不同角度分析研究了抽油机无级调冲次工艺对抽油机平衡度、输入功率、电动机功率因数、油井日产液量、吨油耗电量以及抽油机泵效、系统效率等参数的影响。研究结果表明,在有杆抽油系统的抽油机、抽油杆、油管及抽油泵等配置保持不变的前提下,采用有杆抽油系统无级调冲次工艺可以优选抽油机最佳抽汲参数,并以此提高抽油泵泵效和系统效率,降低吨油耗电量,使有杆抽油系统的泵送能力不断与变化的井底流入条件相匹配,从而在一定程度上提高原油采收率。     

中国液压抽油机的发展概况与技术水平

液压抽油机是已被国内外油田生产实践所证实了的具有采油经济性好、重量轻、体积小、冲程长度及冲程次数可实现无级调节和工作性能优越等特点的新型抽油设备。目前液压抽油机已得到国内油田工程技术人员的高度重视 ,使液压抽油机近十几年来得到了迅速发展 ,并在油田生产中得到了一定的应用 ,文中仅对国内液压抽油机发展概况及技术现状作简要介绍