游梁式抽油机扭矩曲线平衡测试新方法

针对常规游梁式抽油机扭矩曲线平衡法中扭矩因数不准确的缺点,提出了一种仅依赖于实测悬点位移时间序列的扭矩曲线平衡测试新方法。推导了基于四连杆尺寸比值的悬点位移公式和扭矩因数表达式,给出了游梁式抽油机抽油泵装置能正常工作的四连杆尺寸比值范围,得到了基于实测悬点位移时间序列的扭矩因数计算方法。验证计算表明,这种扭矩因数计算方法有较高的精度。根据扭矩因数和悬点载荷计算得到扭矩曲线,从而可以判断抽油机的平衡状况。结合实例,给出了这种方法的具体应用。     

净扭矩呈小波动形态的新型抽油机动力学研究

针对常规游梁式抽油机电动机输入功率过高导致抽油机效率低、能耗过高的问题,研制了一种基于摇块机构的游梁变矩式抽油机。该抽油机传动机构在附加平衡载荷条件下,其曲柄轴净扭矩表现出了非常小的波动形态,电动机效率被提高,从而使抽油机的能耗大大降低。对该新型抽油机传动机构的运动和动力学分析结果表明,新型游梁变矩式抽油机较常规抽油机最大净扭矩大幅降低,最小净扭矩明显提高;其载荷波动系数CLF值趋近于1.0;均方根扭矩值较小,表现了较好的节能效果和很好的长冲程运动和动力性能。     

基于SIMULINK的游梁抽油机曲柄扭矩分析

建立了抽油机曲柄扭矩的数学模型,考虑了游梁的不平衡重和游梁的惯性矩的影响,分析了游梁对高转差率抽油机和常规抽油机的影响规律.利用MATLAB软件中的动态仿真SIMU-LINK模块,建立了CYJY12-5-73HB型抽油机的仿真模型,实现了游梁不平衡重对抽油机曲柄扭矩的仿真研究.研究结果表明,游梁的不平衡重及其随驴头摆动的惯性矩对曲柄扭矩的影响很小.     

游梁式抽油机分析方法

提出了一种新的游梁式抽油机的分析方法,对游梁式抽油机进行了运动和动力解析分析。根据抽油机各处在任一瞬时所受的主动力和虚加的惯性力在任一虚速度上所作的元功率之和等于零的原理,考虑惯性的影响,应用虚功率形式的动力学普遍方程,对游梁式抽油机各部件(包括平衡块等)对曲柄输出轴扭矩的贡献进行了分析,得到了曲柄输出轴扭矩的精确解析式。利用该解析式可以定量地分析游梁式抽油机各部件对曲柄输出轴扭矩的影响,准确地进行游梁式抽油机的平衡分析和设计计算。以摆杆型游梁式抽油机为例,给出了分析过程和具体算例。     

抽油机减速箱输出轴扭矩的测试计算

对游梁式抽油机减速箱输出轴扭矩的测量与计算进行了论述,给出了用遥测的方法测量抽油机减速箱输出轴扭矩的方法步骤。现场应用表明,此方法简单、方便、便携性好,非常适合油田野外的现场检测。     

游梁式抽油机运行过程优化控制扭矩测试分析

为了验证游梁式抽油机优化控制技术在抽油机上的应用效果,在大庆油田采油工程技术研究院的标准井上,通过贴应变片的方法,分别测定在常规工频和优化运行状态下抽油机3轴(电机轴、减速器输入轴和输出轴)扭矩的变化情况,并进行对比分析。分析结果表明,游梁式抽油机采用运行过程优化控制技术能够明显降低电机轴、减速器输入轴和输出轴的扭矩,且电机轴的扭矩降幅最大,减速器输入轴的扭矩降幅次之,减速器输出轴扭矩降幅最小;不同平衡率下,电机轴扭矩、减速器输入轴和输出轴扭矩峰值降低的幅度也不同;在300、600和800 m 3种动液面下,电机轴和减速器输出轴的扭矩交变幅度都降低,降低比例为36.8%～64.1%。     

随动平衡游梁式抽油机设想

针对目前游梁式抽油机平衡现状，提出了一种新型平衡的游梁式抽油机。它的结构为在常规游梁式抽油机基础上改进驴头结构、在游梁尾部增加可摆动的平衡梁，利用光杆载荷牵引平衡梁，平衡力臂根据光杆载荷的增减而自动增减，力矩变化一致，起到最佳的平衡效果，有效减小净扭矩，从而达到减小动力配置、节约能源的目的。最后，提出了存在的问题。     

游梁抽油机偏置复合平衡评价

以常规10型游梁抽油机实测工况为例,对抽油机偏置复合平衡的结构特点及曲柄净扭矩特性进行了评价,将游梁平衡重偏置一定角度,可在一定程度上改善抽油机扭矩特性的连杆等部件的受力状况,可用于在用旧抽油机的技术改造,当悬点负荷接近抽油机额定负荷时,曲柄平衡抽油机平衡效果受到曲柄平衡块回转半径的限制,各特性参数会负荷的增加而恶化,采用偏置平衡的方式可在一定牙改善抽油机在大负荷下的扭矩特性。     

抽油机设计计算软件的开发

根据游梁式抽油机和无游梁式抽油机的特点,针对不同类型抽油机的设计,提出了抽油机设计计算软件的编制方法;对工艺计算中的泵挂深度、平衡扭矩、日产液量、电动机功率和悬点载荷等参数的计算进行了推导,编制了程序计算流程框图,并以CYJQ12—4.2—3HB型前置式抽油机为例,给出了该软件的应用方法。最后指出该抽油机设计计算软件可用于机械平衡的所有抽油机设计,包括游梁式抽油机和无游梁式抽油机,在使用过程中,只需对软件中的基本计算、动力计算、运动计算及相应的TF值及PR值计算进行修改即可。     

抽油机减速箱输出轴扭矩的测试计算

对游梁式抽油机减速箱输出轴扭矩的测量与计算进行了论述，给出了用遥测的方法测量抽油机减速箱输出轴扭矩的方法步骤。现场应用表明，此方法简单，方便，便携性好，非常适合油田野外的现场检测。