直线电机抽油机运行参数优化设计

为使直线电机抽油机具有最佳的节能效果,运行参数更加合理,研究了直线电机抽油机动力学模型,确定了直线电机抽油机运行参数优化设计的目标函数,给出了优化设计中的约束条件,采用惩罚函数法及Newton迭代法,编制了优化软件并对直线电机抽油机运行参数进行了优化设计.结果表明:优化后的悬点动力示功图与理论静力示功图吻合性较好,装机功率变小,具有很好的节能效果.     

直线电机抽油机研制

研制成功了直线电机抽油机.原有的抽油机是将电能转变为旋转运动,再通过机械方式转变为直线往复运动,机械效率低.直线电机抽油机是通过变频控制,直接将电能转变为直线往复运动,不但提高了机械效率,而且能够实现抽汲参数的无级调整,可根据抽油工艺的需要调整悬点运动规律,具备智能化控制和远程监控的有利条件.     

直线电机驱动抽油机的试验研究

研制了1台推力为500N的圆筒型直线电驱动的抽油机样机。以此来试验研究圆筒形直线电机在抽油机上的工作特性及其控制系统、电机的固定与调整、抽油机的配重与平衡、刹车与扶正等。提出了研制各型直线电机驱动抽油机的可行性及在工业试验中需要继续完善的问题。     

直线电机抽油机与游梁式抽油机工作性能对比

传统的＂机、杆、泵＂系统受抽油机结构和运行规律等条件的制约,冲程短、动载大、深抽效率低。直线电机抽油机克服了＂大马拉小车＂的现象,实现了长冲程、低冲次和抽汲参数的无级调整。研究了直线电机抽油机的工作性能及其对抽油系统的影响,并与游梁式抽油机进行对比,为＂三抽设备＂的优选提供理论支持。     

ZDCYJ-Ⅰ型直线电机驱动抽油机的设计

文章分析了游梁式抽油机实际使用中存在的问题和直线电机驱动抽油机的研究现状,研究设计了功能齐全的ZDCYJ-Ⅰ型直线电机驱动抽油机,介绍了该型抽油机的结构、工作原理及其主要特点.该型抽油机冲程长、操作简单、传动效率高、节能效果好,故障点少,便于制动,可靠性较高,具有推广应用前景.     

直线电机抽油机悬点运动规律

针对直线电机抽油机悬点运动规律进行了理论分析,认为直线电机抽油机的悬点运动规律可以应用分段函数来表示;建立了描述直线电机抽油机悬点运动规律的数学模型,并进行了验证。直线电机抽油机上冲程初期具有一个加速段,下冲程初期具有一个减速段,二者之和约占整个周期的30％左右,其余时间是匀速运动。     

定向井抽油机悬点最大载荷的计算

从定向井的特点出发,给出了定向井抽油机悬点最大载荷的简捷计算式。作者通过该计算方法和有关文献中提供的计算方法,对高134-斜39井抽油机悬点最大载荷的计算值和实测值进行了对比分析。分析表明,文内的计算法既考虑了杆柱的磨损负荷,又考虑了振动负荷,其计算值比较接近于实测值,误差较小,适用于定向井抽油机悬点最大载荷的计算。     

游梁式抽油机与直线电机抽油机

游梁式抽油机利用电能转换为旋转运动,减速后再经四连杆机构转换为直线往复运动,其传动系统能量损失高达28%,加上旋转特性造成启动扭矩大,系统效率一般不超过30%。直线电机抽油机将电能直接转换为直线往复运动,简化了机械传动过程,有效地提高了效率,经测试节能可达54%,而且加大冲程时整机外形尺寸和重量都增加得很少,特别是抽汲参数可无级调整,为实现自动控制及满足采油工艺要求提供了条件,是一种很有发展前途的新型抽油机     

智能直线电机驱动抽油机

据悉，大港油田钻采研究院拥有采油机械开发研制的技术实力，新开发研制出的世界首台智能直线电机驱动抽油机，通过了中石油科研项目验收，并以其结构简单、占地面积小、冲程长、运行平稳、智能控制、操作方便、效率高等特点获得好评。与此同时，开发研制中还取得多方面的重大突破，实现了抽油机机电一体化，使抽油机开采迈入新的阶段，为高效开采提供了重要的技术支撑，其推广应用将取得巨大的经济效益和社会效益。     

曲柄链条动滑轮式长冲程抽油机的平衡设计

曲柄链条动滑轮式长冲程抽油机是一种新型抽油机。文章简述了该机的结构和工作原理，重点分析了这种抽油机的运动和受力，并导出了相关计算公式，对其平衡问题进行了深入研究。通过模拟工作状况，绘出了该种抽油机的各种扭矩曲线。通过对这些曲线进行定性和定量分析，初步获得了该抽油机的最佳平衡方案。     

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     

直线式电机在有杆抽油设备中的应用

通过对游梁式抽油机的效率、启动特性与直线式电机驱动的有杆抽油机特性的对比，论述了直线抽油机的优越性及应用前景。     

渐开线节能抽油机曲柄设计与研究

针对渐开线节能抽油机对曲柄的大偏置角、扭矩调整幅度大等要求,提出了非对称单侧调整的曲柄结构设计方案,给出了结构设计原理和注意事项。30余台渐开线节能抽油机的现场使用证明:(1)非对称单侧调整曲柄结构适应偏置角较大的曲柄,具有总体质量轻、平衡扭矩调节幅度大等优点;(2)非对称单侧调整曲柄结构的形体设计是关键。用“斜直线”近似理论来确定曲柄销孔的位置更具合理性和可操作性。为了取得更佳平衡效果,曲柄应尽量取得长些,推荐曲柄最大回转圆在地基下平面以上50mm处。     

游梁式抽油机精确动力学分析的新方法

在对游梁式抽油机－有杆泵系统进行动力学分析的基础上，根据机械系统的力学原理，将整个系统简化为一个等效动力学模型。计算悬点载荷考虑了抽油杆、抽油泵及悬点运动规律等实际情况，建立了一套递推公式，反映了抽油机与有杆泵系统之间的相互作用关系，提出了一种求超高转差率电动机驱动抽油机真实运动规律的新方法。应用本文介绍的方法能真实地反映机－泵系统之间的匹配关系，获得的运动真实，精度高，适用于各种有杆抽油设备的动力学分析。     

常规游梁式抽油机改造成异相型抽油机的实践

在对比分析常规游梁式抽油机与异相型抽油机结构参数的基础上，提出将CYJ12－4．2－73HB型常规游梁式抽油机改造成异相型抽油机的具体方案：将常规机的曲柄、曲柄销和连杆，用12型异相抽油机的曲柄、曲柄销和连杆替代，并将横梁与游梁连接的轴承座前移。这样改造既解决了在用常规机配件供应匮乏的问题，又可节约可观的设备购置资金。现场使用情况表明，改造成的异相型机运行平稳可靠，冲程增加7％，相应提高了油井产液量和采油时率，并具有一定的节能效果。     

直接驱动直线电磁抽油机系统的研究及试验

能耗在采油成本中占有相当大的比重。此外,游梁式抽油机系统还存在传动链长、柔性差、在长冲程时体积和重量巨大、系统效率低等问题。针对这些问题,提出了以直接驱动为目的的直线电磁抽油机的设计方案。根据有杆抽油机系统的载荷特性,以多相无刷直流直线电机为驱动元件,设计了直线电磁抽油机系统的总体结构,并研制了小比例模型样机系统,进行了现场试验,结合有杆抽油系统的抽油杆柱的力学和数学模型,进行了直线电机驱动的直线电磁抽油机系统的仿真研究。理论分析和试验结果表明了新系统的可行性和有效性。