合理匹配电机提高抽油机井系统效率

游梁式抽油机采油是国内各油田的主要原油生产方式。由于抽油机具有较大的惯量．启动后由于平衡块作用，电机实际运行负载率很低，文中通过对目前抽油机系统效率现状的调查．对游粱式抽油机电机原理进行分析，阐述了提高电机功率利用率的几个途径．进一步减轻“大马拉小车”的痼病，实现抽油机合理经济运行，使电机达到最经济的合理匹配。     

游梁式抽油机二次平衡技术的应用

常规游梁式抽油机普遍存在平衡不足的现象，既浪费能源．又严重影响抽油机的使用寿命。为提高常规游粱式抽油机的平衡度．在原有曲柄平衡的基础上．优化设计了二次平衡系统，大大提高了该型抽油机的平衡度。既有节能效果．又提高了设备的可靠性。现场使用取得了良好的效果。     

直线电机抽油机

油田机械采油设备一直是油田的主要耗能设备。常规游梁式抽油机多采用四连杆机构进行传动，这种结构特点导致减速箱曲柄轴扭矩的不平稳性，造成电机的峰值功率远大于其平均功率。近年来出现了不少节能型抽油机，但由于结构上仍采用四连杆机构传动，抽油机的装机功率仍远高于其平均实耗功率，电机的功率利用率较低，节能效果有限。直线电机驱动抽油机取消了四连杆机构、带传动及减速箱（减速箱、曲柄销及带传动等部件是游梁式抽油机的易损件及故障多发部件），使主体结构更趋于简单，提高了抽油机的运行效率。     

梁抽油机电机额定功率合理选择的研究

以现场试验数据为基础，建立了游梁抽油机地面效率与名义功率利用率之间的关系式、最佳名义功率利用率关系式以及为确保抽油机具有较高的地面效率所需的电机额定功率杆功率之间的关系式。同时，还提出了一种计算光杆功率的新方法。提出的电机额定功率合理选择的方法简单易行，便于推广应用。     

常规游梁式抽油机电流平衡调整方法研究

游梁式抽油机最佳的平衡方法是功率法,由于需要电动机功率分析仪,不便于现场实施,因此研究电流平衡法与功率平衡法的转化关系有重要意义.根据抽油机平衡原理建立动力学分析数学模型及电动机负载关系分析模型,确定了常规游梁式抽油机在功率平衡度为1的条件下,电流平衡度的最佳区间为0.65～0.75,同时在电流平衡法下研究了曲柄平衡重量化调整方法.现场试验表明:抽油机有功节电率可达1％以上,平衡重1次调整准确率100％.为电流法调整抽油机平衡提供了试验及理论依据.     

游梁抽油机电机额定功率合理选择的研究

以现场试验数据为基础,建立了游梁抽油机地面效率与名义功率利用率之间的关系式、最佳名义功率利用率关系式以及为确保抽油机具有较高的地面效率所需的电机额定功率与光杆功率之间的关系式。同时,还提出了一种计算光杆功率的新方法。提出的电机额定功率合理选择的方法简单易行,便于推广应用。     

抽油机功率曲线的生产应用

通过功率曲线的测试,实现了对交变载荷设备运行状况的认识由模糊变得清晰,可以广泛用于交变载荷设备运行的测试、分析和调整。合理匹配装机功率可大幅降低无功消耗,可根据电机效率与负载利用率关系曲线以及抽油机有功功率曲线,指导抽油机平衡调整和评价平衡调整。检测抽油机运行状态,进行综合调整有助于提高抽油机井机械能转换效率。运用功率曲线,可检查抽油机维修质量,确定抽油机的适用性,并快速评价电机质量的优劣。     

永磁电机在石油矿场应用中的问题及对策

全国各大油田进入中后期开采后 ,大多数油井采用机械采油方式开采 ,其中游梁式抽油机是最主要的采油设备。游梁式抽油机具有结构简单、易损件少、故障率低、维修简单等优点。但也存在启动困难、平衡效果差、系统效率低的缺点[1] 。为了保证抽油机的启动 ,匹配电机功率比正常运行所需的电机功率大 2个功率等级甚至更多 ,造成了拖动系统电动机的负载率仅 4 0 % ,产生大马拉小车现象 ,使得电机的效率为 75 % ,功率因数为 0 .3～ 0 .4。游梁式抽油机耗能占油田总耗能的 30 %～ 4 0 % ,如果抽油机的拖动系统效率提高 10 % ,效益非常可观。抽油机…     

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。     

游梁式抽油机游梁平衡重计算新模型

为了精确计算游梁式抽油机游梁平衡重的调整量,保障游梁式抽油机安全节能运行,需要对游梁式抽油机的调平衡模型进行研究。分析了游梁式抽油机急回运动特性,得出了抽油机上下冲程所用时间可能不相等的结论,并建立了游梁平衡抽油机上下冲程电机平均输出功率的计算公式。在此基础上,依据抽油机上下冲程电机所做功相等的平衡准则,利用平衡重平均功率变化与电机功率变化的关系,推导出了功率曲线法游梁平衡重计算新模型。实例计算表明:应用新模型对平衡重进行调整后,上下冲程电机做功差值很小,更能满足上下冲程电机做功相等的平衡准则要求;抽油机上冲程运行时间越长,平衡重调整量越大,而下冲程运行时间越长,平衡重调整量越小;当上下冲程运行时间接近时,新模型和简化模型计算结果接近。这表明,对于上下冲程运行时间不相等的游梁式抽油机,利用功率曲线法游梁平衡重计算新模型调整平衡重,抽油机平衡状况更佳。      

盘式电机驱动自平衡游梁抽油机设计

针对常规游梁式抽油机的驱动系统效率提升空间有限,能耗整体偏高等问题,提出了盘式电机驱动自平衡游梁式抽油机的结构方案。采用盘式永磁电机直接驱动减速器,不需要皮带传动,从而提高地面系统效率; 利用永磁电机的变频调速特性,并结合游梁尾部设计的自动调平衡装置,形成了一套自平衡式抽油机控制方案。根据直驱抽油机对电机尺寸和效率的要求,对盘式电机结构进行优化设计,电机效率可达93.8%。提出 “粗精结合”的自平衡调节方案,以曲柄平衡调节为主、游梁自动平衡调节为辅,建立了根据功率平衡度自动调节平衡的控制策略,实现了抽油机无极调速。电机测试和抽油机现场试验表明:运行过程中盘式永磁电机性能稳定,带动抽油机整体运行平稳可靠,日耗电量下降19.5%,具有良好的节能效果。     

常规型抽油机采用非圆齿轮非定比传动的理论分析：第一部分

常规型抽油机采用非圆齿轮机构，改变了原有机构的运动状态，使工作扭矩曲线波形或平衡扭矩曲线波形发生了变化，经叠加后的净扭矩曲线波形比较平坦，相应地降低了电机 功率，提高了功率因数，达到节能之目的。     

二次平衡游梁式抽油机的设计及应用分析

二次平衡游梁式抽油机的结构是在常规型或偏置式游梁抽油机的基础上增加了与主曲柄直接联动的可调相二次平衡装置，并采用链传动，使大链轮的齿数为小链轮的两倍。通过受力分析，对所涉及的零部件选择、新机型设计以及老机型改造等问题作了阐述，并介绍了优化设计方法。对样机测试的结果表明，与前置式抽油机相比，扭矩降低３６％，配套电动机功率减少了２７％，节约钢材４２％；与后置式抽油机相比，扭矩降低了４８％，配套电动机功率减少了约５０％。     

配置弹簧的游梁式抽油机节能分析

对ＣＹＪ—１０型抽油机配置弹簧（包括前置游梁弹簧,后置游梁弹簧和井口弹簧）后的节能情况进行了计算分析。推导出考虑弹簧弹性力时抽油机所需的装机功率和实耗功率的计算公式。通过实际抽油机井的计算可知,装有弹簧的抽油机比原抽油机是否节能必须在平衡度相同的条件下进行比较。若配置弹簧前后的平衡度不变,则配有弹簧平衡的抽油机与曲柄平衡的抽油机相比,均方根扭矩Ｍ０和实耗功率Ｎ０均有所下降。根据计算,配置弹簧的抽油机井比不配置弹簧的抽油机井,所需的装机功率下降２０％～３０％,实耗功率下降３％～５％,具有一定的节能效果。     

以测量电机功率利用率为基础调节游梁式抽油机的平衡

便携式计算机瞬时功率仪能容易地联接到游梁式抽油机的接线箱上，因而能详细研究平衡对耗电及操作成本的影响。文中描述此测量系统及其确定每冲程的功率利用率和减速箱扭矩的应用情况。介绍一种修正扭矩峰值或功率利用率、平衡重调方法，并给出各种游梁抽油机及不同井深时现场精密测量的结果。     

通过平均功率法提高抽油机系统效率

探讨了抽油机平衡度与抽油机系统效率的影响关系,同时分析了抽油机平衡调整的本质和终极目标,提出了一种新的抽油机平衡调整方法——通过对电机功率曲线进行付立叶分析而确定平衡块重心位置的方法。在现场对47口抽油机电机功率曲线进行付立叶分析后实施了调整措施;系统效率提高了3.05%,达到了油田增产降耗、延长系统使用寿命、降低操作成本的目的。     

异相平衡抽油机节能原理探讨

异相平衡抽油机是一种变几何形状抽油机,与常规抽油机相比,扭矩变化均匀,上冲程时间增长,抽油机-深井泵系统效率高,试验结果证实效率可提高3％。研究表明,抽油机-深井泵系统效率随抽油机平衡度的增加而提高,建议抽油机平衡度以大于85～90％为宜。     

用示功图扭矩分析法确定抽油机平衡块位置

游梁式抽油机的平衡调整是抽油机管理的重要内容之一。对于完全平衡的抽油机来说,上、下冲程曲柄轴的净扭矩或电动机的负载几乎相等,这对于选配更小功率的电动机,节约电能,提高抽油机效率,延长设备使用期限等都具有实际意义。目前使用的平衡调整方法,是依据上、下冲程时电机电流值的变化,凭经验试调平衡块的位置,观察调整后上、下冲程时的电机电流使,直到其值十分接近为止。平衡调整的成功率取决于操作者的熟练程度和工作经验。     

宽带式超长冲程双泵双油井抽油机设计

针对宽带式超长冲程抽油机平衡和换向存在的问题，在参考大量资料并对以往平衡和换向方法进行比较的基础上，提出了一种宽带式超长冲程双泵双油井抽油机。该抽油机的电动机单向驱动，双泵彼此平衡，可自动换向以实现抽油泵柱塞的上下往复运动。这种新型抽油机可改善电动机和减速器的工作条件，延长电动机和减速器的寿命，节省功率，提高抽油机的工作效率。     

抽油机节能防盗电一体化装置

油田的用电负载主要是异步电动机，而油田抽油机井通用的系列异步电动机由于启动转矩小，装机功率很高，从而使得电机实际功率仅占额定功率的30％-40％，造成“大马拉小车”的现象，因此抽油机节电工作一直是油田广大科技工作者攻关的重点。文中介绍的抽油机节能防盗电一体化装置是针对抽油机负荷调整电动机输出功率，降低有功和无功电耗，从而解决了抽油机变载荷节电技术，节电效果明显。