永磁复合电机直驱游梁式抽油机的应用

为了实现低速大转矩运行,传统游梁式抽油机一般由原动机（通常为感应电机）经过皮带和齿轮箱减速驱动。各驱动环节的额定效率较高,但是抽油机在运行过程中的负载变化幅度较大,平均负载率较低,造成驱动系统的平均效率较低。同时,皮带和齿轮箱润滑油属于消耗品,需要定期更换,还存在一定的安全和环境污染隐患。随着设备运行时间的延长,高速旋转的感应电机、磨损老化的皮带和齿轮箱均会发出较大的噪音。基于上述原因,研制了基于同心式磁性齿轮原理的永磁复合电机,该永磁复合电机具有高效高转矩密度的特点,取代抽油机原有的传动系统,直接驱动游梁式抽油机曲柄旋转。现场实际应用表明,该型抽油机在大庆油田、中原油田和辽河油田取得了较满意的效果。     

BS永磁无刷直流动力系统在游梁式抽油机上的应用

游梁式抽油机所配电动机额定功率比运行平均功率大,因而除运行负载峰值较大外,电动机大部分时段处于轻载以至空载运行,造成抽油机油井效率低、能源浪费严重以及影响设备使用寿命等问题,为此,提出了在游梁式抽油机上应用BS永磁无刷直流动力系统的研究课题.该系统在某油田29-27井油井生产参数基本不变的前提下,进行现场应用试验,实现年节电23 725 kWh,油井电动机功率因数提高了0.637.该系统替代了目前在用的油井变频控制柜+Y系列电动机、减速装置+Y系列电动机、油井电磁调速装置等调速系统,是一种理想的油井智能型新节能电气产品,具有良好的推广应用价值.     

抽油机创新刹车辅助锁紧装置令操作更加安全便捷

目前,抽油机系统的发展已有百余年历史。游梁式抽油机,由电动机、减速箱和四连杆机构（包括曲柄、连杆和游梁）等组成,具有结构简单、使用可靠、操作维护方便、制造技术成熟,在恶劣的自然环境中能够长期、可靠、安全运行等特点。其在采油生产设备中应用占90％以上,各油田拥有数量万余台,     

中国专利文摘

<正> 滚筒式长冲程抽油机由电动机、自动抉向减速装置、天车机构和支架组成。其特点是利用自动抉向减速装置代替原游梁式抽油机的减速器和四连杆机构,并利用天车机构增加冲程长度。本抽油机由于在传统结构上作了新的改进,克服了游梁式抽油机由于四连杆机构运动特性造成的体积庞大,能耗高的缺点,具有结构简单、承载性能好、操作维修方便、冲程长等优点。能耗只是游梁式抽油机的1/3。     

游梁式抽油机节能技术在河南油田的应用分析

目前应用于油田游梁式抽油机的节能技术有：游梁曲柄复合平衡改造、超越离合器动态平衡技术、游梁式抽油机二次减速、永磁同步电机技术、变频调速技术、配备低速电动机等。经对各方法在应用现场的适用性研究分析后认为,针对不同工况的游梁式抽油机都有较好的方法与之相适用。对一些系统效率较低的油井,运用游梁式抽油机的节能技术是降低采油成本、提高油田开发效益的一条重要途径。     

W型曳引抽油机的节电机理研究与应用

为应对传统游梁式抽油机受到新技术、新工艺、新装备的挑战,研制了一种无游梁塔架式W型曳引抽油机。该抽油机以机架为载体,采用外转子稀土永磁同步电动机为动力,电动机直接驱动安装在其两侧的曳引轮。中原、华北等油田现场应用表明,该抽油机有功节电率达37.2%,实测噪声54dB,低于国家标准,提高系统效率10%,受到油田用户普遍好评,与游梁式抽油机相比具有独特的技术性能,凸现出显著的节能特点,值得大力推广和应用。     

游梁式抽油机电动机存在问题及节电方法浅析

针对游梁式抽油机用电动机的运行特点,系统分析了在生产应用过程中存在的问题,简要阐明了抽油机生产过程中浪费电力的主要原因,提出了负载率低、电动机与抽油机机械特性不匹配、抽油机平衡率低、抽油机拖动电动机反转发电等几个影响电动机效率提高的主要因素,简要介绍了永磁电动机、高转差率电动机、双功率电动机等几种目前主要应用的节能电动机种类和特点,根据普通电动机的问题所在针对性的提出应用无功补偿装置、变频调速、低速和高转差率电动机几种节能改造措施,以实现抽油机的经济运行,达到为油田节能减耗,增产增效的长远目标.     

天平式游梁抽油机的研制与现场试验

针对常规游梁式抽油机耗能大、噪声大、耗材多等问题,引入机电一体化智能自动控制技术,对常规游梁式抽油机进行本质性的改造后,成功研制了天平式游梁抽油机。该机采用底座连接支架作为支撑,支承轴连接游梁及前后驴头,通过永磁同步电动机实现正、反换向,通过两端固定在前、后驴头的驱动实现抽油机的运转。现场试验结果表明,在产液量相当的情况下,天平式游梁抽油机电动机功率比常规抽油机降低22kW,运行噪声降低25dB,试验井原来日耗电量为240kW.h左右,现在日耗电量仅为40kW.h,节能效果十分明显。     

复式永磁电动机抽油机设计及现场试验

抽油机作为目前主要的机械采油设备,在油田得到了广泛应用,但由于游梁式抽油机必须通过减速和传动机构才能实现抽油杆的上下往复运动,因此传动效率较低,从而影响油井系统效率的提高。复式永磁电动机抽油机在整体结构上取消了普通游梁式抽油机的所有机械传动部分,采用电动机直接驱动的方式,并在智能变频控制器的控制下实现抽油杆的上下往复运动,是一种结构简单、能耗较低的新型油田采油设备,对实现节能降耗具有重要意义。     

游梁式抽油机功率平衡技术的研究与应用

游梁式抽油机平衡度是抽油机运行状态的一个重要参数之一,合理调整游梁式抽油机平衡度是油田油井设备管理工作中的一项重要内容,也是评价油井设备运行管理的一项技术指标.文章讨论了游梁式抽油机的平衡问题,介绍了功率平衡技术原理、油田现场试验应用情况以及综合效果评价分析,并指出功率平衡技术是以抽油机最节能和最安全为标准,能确保电动机在上、下冲程中功率相等,使电动机输入功率的均方根值最小,使电动机的损耗达到最低,从而既能实现节电效果,又能保证抽油机安全运行.     

游梁式抽油机用直驱式永磁复合电动机技术与现场应用

传统游梁式抽油机主要由普通旋转电动机驱动，使系统整体效率低，同时存在能耗大、难维修等缺陷。直驱式永磁复合电动机具有转矩密度高、发热小、效率高，节能效果显著、平均使用成本低、功率因数高等特点，能够满足机械采油节能降耗的需要，达到降低抽油机井能耗的目的，为后期机械采油节能改造提供了技术支持。     

大庆油田游梁式抽油机电动机的节能分析

在大庆油田游梁式抽油机应用的节能电动机大致分为永磁电动机、高转差电动机、变级多速电动机和伺服电动机.在游梁式抽油机标准井上,在不同负荷情况下,对比测试了这四种电动机的综合节电率,分析了其不同的优缺点,为油田合理选配抽油机电动机提供了参考.     

游梁式抽油机常见故障分析与解决措施

游梁式抽油机是油气开采过程中最常见的设备之一,但是在使用过程中经常会出现各种故障。针对游梁式抽油机的运行故障问题,首先对其工作原理进行简单介绍,然后根据现场工作经验,并结合游梁式抽油机的国内外使用情况,对其常见故障进行深入分析,并提出解决措施,为油田单位游梁式抽油机的使用提供建议。研究表明:电动机、传动带、减速箱、曲柄连杆以及中央轴承是游梁式抽油机最容易出现故障的部位,但是只要采取有效的解决措施,完全可以预防这些故障的产生,从而保障油气开采工作的顺利进行。     

节能型抽油机在萨北油田的应用与探讨

近年来,大庆油田已进入开发中后期,“低流压、低泵效、低产出”油井越来越多,传统的游梁式抽油机由于能耗大、难维修,已经不能适应油井采油工艺的需要.为了弥补上述不足,大庆油田采油三厂第一油矿应用的复式永磁抽油机、游梁直拖式抽油机均采用永磁(复式、直线)电动机进行直接电动机驱动,摒弃了大部分变速传动环节,将传统的旋转驱动变为直线往复驱动,使抽油机具有更加完善的动力性能、运动性能和平衡性能.现场试验前后测试数据的对比分析表明,应用节能电动机驱动的新型抽油机系统效率提高了25%以上,具有较好的节能效果.     

机采系统高功率因数节电技术

为了实现游梁式抽油机驱动电机的真正节能 ,应当开发研制抽油机专用节能电动机。TNYC系列抽油机专用高效永磁同步电动机 ,应用后 ,平均运行电流可降低5 0 %以上 ,自然平均运行功率因数由 0 5左右提高到 0 9以上 ,无功节电率达 85 %以上 ,有功节电率达 2 0 %。     

塔架式数控抽油机在高尚堡油田的应用

塔架式数控抽油机是一种新型无游梁抽油机,在保持高可靠性的前提下,具有调参方便、长冲程、大负荷、小体积、节约占地,以及节电效果显著等优点.塔架式数控抽油机采用金属钢架塔式结构,通过开关磁组电动机控制系统(SRD)控制开关磁组电动机实现正反转换向,带动减速器、联轴器驱动卷筒,使卷筒释放、缠绕驱动带实现抽油杆上下往复运动,达到抽吸效果.现场应用表明,塔架式数控抽油机运行参数适应油田开发的需要,操控简单,解决了传统游梁式抽油机效率低、能耗高和调整参数复杂等问题,收到了理想的应用效果.     

以直线电动机为动力的长冲程抽油机技术剖析

以直线电动机为动力的长冲程抽油机 (简称直线电动机抽油机 ) 是通过直线运动的电动机动子直接驱动抽油杆柱往复运动的一种抽油机, 它取消了游梁式抽油机的减速装置、传动装置和运动形式转换装置, 而以扁钢丝绳等柔性连接件直接与悬绳器、光杆相连, 带动井下抽油泵柱塞上下往复运动, 达到举升井内液体之目的。5台直线电动机抽油机与游梁式抽油机的现场对比试用表明: (1) 新型机节能效果好, 平均节电 20%以上; (2) 先进的控制系统和无触点传感技术可以实现油井抽汲参数的在线无极调整; (3) 可降低电网冲击负荷。     

游梁式抽油机节能新技术探讨

针对游梁式抽油机能耗大,工作效率低的问题,提出游梁式抽油机节能的新方法,即在采用优化抽油机结构的基础上,通过改变电动机的工作特性和增加抽油机转动惯量的办法降低抽油机周期载荷系数。指出影响使用高转差率电动机的游梁式抽油机节能的主要因素是抽油机的冲次、电动机转差率和旋转件的转动惯量。采用高转差率电动机,并增加旋转件的转动惯量,是综合提高游梁式抽油机节能效果的有效途径。     

游梁式抽油机二次平衡节能技术在孤岛油田的应用

许多稠油井、注聚井游梁式抽油机因为油稠、负荷重,采用目前的曲柄平衡存在平衡不足(四块平衡均调到头),且其效果差,平衡率低,耗能增加。游梁式抽油机游梁复合平衡技术就是针对这一目标而进行的一种高耗井的节能装置,能改善游梁式抽油机的平衡效果,显著改善抽油机连杆和曲柄销的受力情况,提高抽油机的运行效率,改变减速器扭矩,降低电动机运行的均方根电流;既能达到提高平衡率的目的,又有明显的节能效果。     

曳引式抽油机运行曲线的优化设计

针对传统游梁式抽油机存在转换效率低和系统稳定性差的问题,设计了曳引式抽油机。该抽油机采用低速大转矩稀土永磁同步电动机,克服了传统电动机无法直接满足负载的低速大转矩要求的不足,取消了机械减速器,采用先进的变频控制技术供电,能更直接地控制抽油机的运行曲线。根据曳引式抽油机速度和位移关于时间的曲线函数以及时间定义域的优化推导结果,再结合华北油田采油厂的实际应用情况可知,曳引式抽油机按照优化设计之后的速度-时间曲线运行具有最佳的节能效果,并可根据实际油井的工况来改变运行速度曲线,从而收到增产降耗的良好效果。