用计算机求解一种新型抽油机平衡的方法研究

如何提高抽油机精确平衡效果 ,达到节电和提高抽油机运动平衡性与使用寿命 ;如何解决抽油机能耗大、效率低 ,是抽油机研制过程中面临的主要问题。提出了对抽油机联机配对的使用方法 ,并作了详尽的理论分析 ,通过计算机求解 ,并给出曲柄净扭矩曲线图 ,同时与异相型游梁式抽油机和常规型游梁式抽油机比较 ,进行联机配对抽油机的平衡研究。从曲柄净扭矩曲线上看 ,基本消除了负扭矩 ,减少了抽油机曲柄轴净扭矩峰值 ,降低了电动机的容量 ,减小了成本 ,解决了游梁式抽油机能耗大、效率低的问题 ,实现了能量的正向传递 ,降低了曲柄净扭矩的峰值 ,达到减小能耗提高效率的目的 ,改善了抽油机的工作状况     

游梁抽油机智能调控装置的设计及实现

针对游梁抽油机启动电流大、能耗大、电机负载率低等问题 ,设计了一种新型的游梁抽油机智能调控装置 (主要包括降压软启动、实时调压运行、转差控制、功率因数补偿及故障保护等多个方面 )可以解决上述弊端 ,并且对其进行了理论探讨及测试分析。利用变载设备拖动电机调压式节电及转差控制等原理 ,实时改变电动机端电压 ,从而控制电机转差及电流的大小 ,实现游梁抽油机的软启动 ,提高电动机功率因数及电动机效率。检测结果表明 ,游梁抽油机智能调控装置对于负载率低 (β <30 % )的油井有用功节电率达 18.6 4 % ,综合节电率为 2 7.91% ,节能效果显著。并且根据油田现场需要增设了防谐波串扰、电动机故障保护及来电自启动等功能 ,装置具有结构简单、性能可靠、操作方便等特点。     

抽油机电动机合理负载率的研究

游梁式抽油机的负载属于一种周期性交变载荷,为了满足抽油机正常启动、运行,所用电动机装机功率普遍高于理论装机功率,使电动机长期处于低负荷运行,造成能耗浪费。通过对电动机发热条件、过载能力及启动性能的理论校验与分析,确定了电动机负载率的合理上限,根据电动机工作特性曲线确定了负载率的合理下限,并利用试验研究进行了验证,合理地降低抽油机所用电动机的装机功率,不仅可以提高油井电动机负载率,降低初期投入,而且对油田生产节能降耗意义重大。     

游梁式抽油机工作系统计算机仿真分析

针对游梁式抽油机占据着有杆泵采油地面设备的主导地位,但其能耗高一直制约着石油工业的发展的实际,开展了优化游梁式抽油机结构、对游梁式抽油机进行节能改造的研究,成功实现了对游梁式抽油机工作系统的仿真分析.利用MATLAB软件中的动态仿真工具SIMULINK,对游梁式抽油机的3个系统模块,包括原动机、减速器与抽油机主体分别进行建模,进而建立了曲柄平衡游梁式抽油机系统的计算机仿真模型.通过实例的仿真结果与实测数据的对比分析,验证了仿真模型的正确性和合理性,为抽油机节能改造提供了理论依据及实验研究模型.     

游梁式抽油机维修作业技术改进

抽油机采油技术是油田开采的主要措施,游梁式抽油机是地面采油的主要设备,具有结构简单、操作方便及能在恶劣自然条件下长期工作的特点,在油田开采中得到广泛的应用。每年涉及油井作业、抽油机安装、拆除、检修等达1000余井次,其中游梁式抽油机的数量占到98%以上。通过阐述游梁式抽油机维护保养和相关作业中的问题,提出改进建议,达到降低劳动强度,减少安全风险,提高抽油机系统效率的目的。     

游梁式抽油机节能技术综述

游梁式抽油机是陆上油田中主要的采油装备,其采油能耗占油田总能耗的三分之一,但局限于系统的结构和使用条件,抽油机电动机平均负载率都很低,用电效率平均在30％以下.针对上述问题,科技工作者们提出并尝试了大量新技术、新方法,这些技术改进提高了采油能源利用效率,但也存在局限性和技术风险.作者首先分析了抽油机系统能耗的主要来源,通过对比指出最具节能潜力的是电动机部分.进而对目前公开报导的关于提升电动机用电效率的相关研究进行了分类总结,将相关技术研究主要分为机械传动结构改进、电动机及其控制技术改进、增设节能装置三大方向,并对其中的各种技术方案进行了概括和分析.通过分析和对比,并结合目前海洋石油开采和页岩油气开采的大背景,提出了在传统抽油设备上增设节能装置将是未来一段时间内游梁式抽油机节能的最有效的技术方向,而其中的液压混合动力节能技术是一种优势较为明显的技术方案.     

SURF井下系统运行过程优化控制技术应用研究

在总结国内外研究成果的基础上,对游梁式抽油机的四连杆结构进行分析,建立井下采油系统的运行参数、抽油机杆柱运动的基本数学模型,研究了电动机、曲柄旋转运动与悬点直线运动的对应关系,基于目标函数和边界条件提出了SURF井下系统运行过程优化控制策略。通过现场实验表明,笔者提出的优化方法能满足节能降耗的要求。     

一种行星齿轮长冲程抽油机的换向机构研究

目前,在油田开采中,主要采用游梁式抽油机将原油提升到地面。游梁式抽油机可靠耐用,但是存在运动速度不合理、平衡效果不好、浪费大量电能、增加原油生产成本等缺点。尤其在原油开采的中后期及高粘度稠油开采过程中,需要一种长冲程、大载荷、低冲次数的抽油机。为此介绍一种基于行星齿轮传动和变频调速技术的新型抽油机,阐述了行星齿轮传动与换向的工作原理,说明了长冲程、低冲次数的实现方法,参数为冲程6 m,冲次2~2.5次/min,悬点载荷120 kN。利用变频器调速技术,通过监测行星齿轮和回转主轴的运动轨迹,可以对电动机的转速进行实时调节,避免了在换向时的速度突变对齿轮等机械设备产生的冲击。     

双循环互平衡游梁式抽油机的设计及仿真

针对目前油田中普遍应用的游梁式抽油机能量浪费问题，提出了一种双循环互平衡节能型抽油机的设计理论，对老式游梁式抽油机和双循环互平衡节能型抽油机进行了运动和动力学的解析分析，给出了算例并进行了计算机仿真，在仿真中用力向量矢端曲线和直角坐标曲线两种形式形象、直观地反映出各铰链力的大小和方向．仿真和分析结果表明，该种双循环互平衡节能型抽油机可以节能50％以上．     

游梁式双驴头双井抽油机节能分析

根据两井距离比较近的情况,设计了一种新型游梁式双井抽油机,带有双驴头,可以实现一机双抽,介绍了其结构和工作原理。在对游梁式双井抽油机的扭矩和节能作定性分析的基础上,与常规游梁式抽油机作了比较分析得出：双井抽油机的曲柄轴负扭矩绝对值和峰值扭矩减小,耗电量相对降低。因此,双井抽油机不仅扭矩变化平稳、工作情况较好,而且具有很好的节能效果。另外,分析得出,在陆地加密井、丛式井、海洋油井等情况下使用双井抽油机,成本低、维修费用少。     

油田用节能电机阈值的确定及动态仿真

针对油田用电机能耗严重的问题,基于电机的基本理论,设计了一种新的油田用节能电机,并提出了此节能电机切换时阈值的确定方法,且用Matlab语言构建了此节能电机系统的仿真模型,对节能电机切换瞬态的动态特性和稳定时间进行了整体的仿真研究．计算和仿真结果与实验数据相吻合,这为节能电机功率切换点和切换时间的确定提供了依据．     

Novel sucker rod pumping system based on linear motor technology

Obtaining petroleum at the cost of electrical energy is a common problem in almost all oil fields, and it is mainly caused by low duty radio of induction motor used in beam pumping units. Traditional beam-pumping units have many intrinsic disadvantages such as low efficiency, complex transmission devices, poor flexibility,tremendous volume and weight in long stroke, etc. Therefore, a novel direct driven linear electromagnetic pumping unit (EMPU) has been developed by combining oil extraction technology with linear motor technology. The thrust of EMPU matches the changing of suspension center load to improve the system efficiency and cut down the consumption of energy. Based on previous experience, a small-scale prototype was developed and a simulation was conducted with it. Both theoretical analyses and experimental study showed that the problems exiting in beam pumping units can be solved with EMPU system, and this is a new method which can be used to solve high energy waste in oil fields.     

调容防窃电变压器智能控制技术在油田中的应用

根据油田专用调容防窃电变压器、高效节能永磁同步电机和智能控制装置组成的机电一体的拖动系统,与原拖动系统从运行性能、节能效果上进行对比分析,智能控制系统实现工作电压动态变换,大大增加了窃电的难度,所组成的一体化拖动系统,解决了“大马拉小车”的不合理配置,有效节约了电能,保证油田抽油机的良好持续工作,满足油田石油开采工作的需要.     

基于ADVISOR的混合动力电动汽车控制策略仿真研究

在研究了国内外混合动力电动汽车的各种不同控制方法的基础上,提出了以发动机油耗最低、电机与电池工作状态最优为目标的混合动力电动汽车能量分配控制策略,并在ADVISOR软件平台上进行了建模、仿真研究,提出了一个最佳的能量分配控制策略。仿真结果表明果用该控制策略可以提高发动机和电动机的工作效率,并且电池的工作状态也较好。     

变频输油泵机组节能监测微温差测试方法

在原油和成品油输油管线上变频输油泵的使用消除泵管压差而产生的节流损失,降低了输油能耗,节约了电能,改善了工艺。因此有必要对变频输油泵机组的效率进行计算,但是在变频输油泵现场测试过程中电动机输出功率受现场影响无法直接测得,通常采用比例定律计算,但是误差较大。而微温差法很好的解决了这个问题,该方法以热力学能量守恒和转换原理为基础,克服了比例定律的局限性,根据焓是状态参数的特性计算变频输油泵机组的效率。现场测试表明,通过这个方法结合并必要的测试参数,能够快速、准确计算变频输油泵机组的能效。     

旋转推进液压缸的结构设计及工作原理

针对现有液压执行元件只能实现单一的往复直线运动或旋转运动,提出了一种新的液压执行元件——旋转推进液压缸．将传统叶片式液压马达和液压缸两种执行元件进行耦合,以液压马达的回旋运动部件取代液压缸体内的活塞部分,在同一液压源的作用下,在单一缸体内用两条油路就能实现具有负载能力的往复推进和旋转的复合运动。由于复合运动基于同一液压源,缸内的液压油可自动实现柔性的流量分配,使液压缸输出的旋转往复运动具有弹性进给和能量互补的优良的自适应特性．     

Preparation of tungsten disulfide motor oil and its tribological characteristics

Through using mineral oil and synthetic oil to deploy the semisynthesis base oil, modifying the surfaces of ultrafine tungsten disulfide grains by surface chemical embellishment and adsorption embellishment to make them suspended steadily in the base oil as solid lubricating additive, and adding some function additives, the tungsten disulfide motor oil was prepared. The tribological characteristics of this kind motor oil and the well-known motor oils in our country and overseas were studied. The results show that the oil film strength of this kind of motor oil is respectively 1.06 and 1.38 times of that of shell helix ultra motor oil and great wall motor oil, and its sintering load is 1.75 and 2.33 times of that of them, and when tested under 392 N, 1 450 r/min and 30 min, the friction coefficients of friction pairs lubricated by the tungsten disulfide motor oil decrease with the increase of time, meanwhile, the diameter of worn spot is small, and the surface of worn spot is smooth, and no obvious furrows appear. The experiments indicate that the tungsten disulfide motor oil has the better antiwear, antifriction and extreme pressure properties than the well-known motor oils.     

发电厂电动机国内外参数比较及高压电机选型的探讨

针对电动机的美国标准ANSI与国家标准存在的差异,讨论了电动机电压变化范围、服务系数、额定功率、外壳防护等级、冷却方式,以及轴承和润滑油系统等选择上两者的不同点,并对高效节能高压电机选型作了描述,提供了高压电动机选择的一些相关技术参数.     

八面河油田油井节能工作的实践与效果

节能降耗是提高企业经济效益,增强企业竞争力的重要措施。八面河油田针对稠油区块机采系统效率低、部分油井工况优化余地大、机采设备整体利用率低等能耗问题,提出了如下治理对策:1、在设备节能改造方面,推广低冲次稠油节能抽油机和节能永磁电机。2、在改善油井工况方面,合理油井沉没度,加强偏磨腐蚀治理,降低油井无效排液。3、结合区块特点,加大调整稀油区块及稠油区块与百米吨液耗电的平衡力度。     

大容量中空吹塑机液压系统设计及其关键技术研究

针对大型中空成型机高能耗问题,对其液压系统进行仿真和优化;根据其工作周期较长、短时间需要大流量的工作特点,设计了能与执行机构所需液压能相匹配的供油系统;分析了液压系统应用的关键技术。避免了传统的液压系统元件多、调试繁琐、不能连续控制、系统工作不稳定等缺点,大幅减小了液压泵及驱动电机的装机容量,有效地解决了执行部件的冲击问题,使液压系统高效节能、运行平稳可靠。