抽油机用永磁磁力耦合器试验研究

针对抽油机用永磁磁力耦合器开展了有限元仿真和试验分析,建立了三维有限元仿真模型,进行了永磁磁力耦合器的传动性能仿真研究,获得了传递转矩与间隙、转速差之间的关系;建立了永磁磁力耦合器试验平台,对永磁磁力耦合器实物样机进行试验研究,验证了有限元仿真的可行性,同时验证了永磁磁力耦合器在抽油机上使用的可行性。     

电动机直驱抽油机的研制及试验

为提高抽油机系统效率,节约电能,满足油田新的开采需求,研制了电动机直驱抽油机。该抽油机将永磁同步电动机悬挂式安装,电动机输出轴与天轮总成轴通过花键联轴器直接连接,省去了减速器和换向机构;特殊胶带绕过天轮总成和导轮总成,一端连接悬挂器,另一端连接配重箱。永磁同步电动机在通入低频电流后,转子做低速正、反转运动,直接通过特殊胶带带动抽油杆做往复直线运动,举升井内液体。现场试验结果表明,电动机直驱抽油机启动电流小,冲程冲次无级可调,有助于提高泵效,比常规游梁式抽油机节电20%左右。     

永磁传动技术在游梁式抽油机上的应用

针对游梁式抽油机工作载荷波动和装机功率偏大的问题,基于永磁传动技术的工作原理及节能特点,提出了采用永磁传动技术来降低抽油机装机功率的节能改造方案。介绍了永磁传动器的结构及工作原理,通过对永磁传动器的选型及节能原理进行分析,获得了永磁传动器的功率、转矩与转差率之间的关系。最后对某抽油机驱动电机上安装永磁传动器前、后所采集的生产数据进行测试。测试结果表明:安装永磁传动器后,电机启动电流降低了19.96%,运行电流降低了30.38%,有功功率减小了10.76%,功率因数增加了29.70%,节能效果明显,电机的负载率增加,效率提高。研究结果为游梁式抽油机系统的节能降耗开辟了一条新途径。     

复式永磁电机抽油机

复式永磁电机抽油机采用复式永磁电动机作为动力,在整体结构上取消了普通游梁抽油机中电机以外的所有机械传动部分,是一种大冲程、低冲次、高效率及低能耗的新型油田抽油设备.新型复式永磁电机抽油机经过各级专业部门的现场测定表明,该设备在同等工况下,抽液量可提高20%,节约用电量10%～60%.     

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。     

稀土永磁同步电动机在游梁式抽油机应用中的效益分析

稀土（ＮｄＦｅＢ）永磁同步电动机以其独特的优越性应用于游梁式抽油机，在一定的功率区段可以替代感应式异步电动机，在较大批量的工作运行中获得了良好的运行特性和突出的节电效果，开辟了电机节能的新途径。本文以ＴＸＹ１３２Ｓ－４稀土永磁同步电动机为例，介绍了本电机设计及调试中的技术要点，通过运行考核及理论分析计算，证明了稀土永磁同步电动机应用于游梁式抽油机是可行的。     

游梁式抽油机与驱动电机的耦合模型

为了解决游梁式抽油机与驱动电机的合理匹配问题,分析了游梁式抽油机的运动、动力特性和驱动电机的工作特性,建立了完整的游梁式抽油机与驱动电机的耦合模型,提出了采用循环迭代的方法求解抽油机与驱动电机之间的高度耦合问题。利用仿真软件得到抽油机与驱动电机匹配的动态变化规律,通过实测数据和仿真结果的对比分析,验证了抽油机与驱动电机的耦合模型及其求解方法的准确性和实用性。抽油机与驱动电机的耦合模型为抽油机与驱动电机合理匹配原则的提出奠定了理论基础。     

关于抽油机驱动问题的几点认识

目前抽油机耗电量约占各油田总耗电量的三分之一，因此提高抽油机的系统效率十分重要，为此，笔者就电动机的负荷率问题、抽油机启动困难、功率因数问题谈几点看法，以期对抽油机节电能有正确地指导作用。     

抽油机传动效率试验分析与应用

为获得抽油机各传动部件的精确传动效率模型,分别在室内电动机工作性能试验台和模拟试验井上模拟实际工况,进行试验测试与研究。通过对测试的电参数、转矩和转速的拟合处理,获得了电动机、皮带、减速箱和四连杆等部件的传动效率函数,并使用本函数计算了各部件在特定工况下的瞬态传动效率曲线,为抽油机优化设计与综合评价提供技术支持。     

高效一体化抽油方法研究与应用

抽油系统因低泵效造成大量无效运转,改变抽油泵的结构和工作原理,使其在保持油井高产低沉没度条件下,只要给它等待时间,就具备可靠充满的功能,配套能定位停机等待泵充满再运转的智能化抽油机,消除无效运转。优选大直径大冲程抽油泵把运动速度和日抽油冲数降到最佳状态,为高效一体化抽油系统硬件的建立和直接数字化测试软件的编制创造条件,使功图测试、产油计量、数据刷新、曲线图表编制和信息网络传输等工作都与抽油同时同步自动运行,网络实时远程监控。这种生产方式的转变能大幅节能,降低生产成本,显著提高油田开发水平和经济效益。     

游梁式抽油机盘根盒效率模型研究

游梁式抽油机井口盘根盒通常采用一级密封盘根,密封盘根在长时间的抽油生产中不断磨损而失效,导致原油的漏失,且造成环境污染。太小的压紧力不能实现有效密封,但过于紧密的填料密封,会导致其与抽油杆的摩擦力增加,增大抽油设备的地面能耗,降低生产效率。针对目前盘根盒无具体效率计算模型,致使盘根盒能耗无法准确控制的问题,结合生产实际,利用试验手段得到了对中性系数f1与松紧度系数f2,建立了盘根盒效率计算模型。通过算例与现场试验,发现了影响盘根盒效率与能耗的相关因素,实现了抽油机井盘根盒效率更为准确的量化。     

W型曳引抽油机技术研究及现场应用

W型曳引抽油机以机架为载体,采用外转子稀土永磁同步电机为动力,由变频控制器提供变频后的低频电流供给外转子稀土永磁同步电机,使电机在超低转速下输出大扭矩。通过改变电流的频率可以改变电机的转速;改变电流的方向可以改变电机的转向。电机直接驱动安装在两侧的曳引轮,依靠正压力和摩擦力带动钢丝绳及动滑轮悬点载荷和配重作往复运动,进而带动抽油杆和抽油泵采油。通过多个油田试用,该机具有节能、减排、增效、控制自动化等显著技术特性,是近年来研发出来的较理想的新一代无游梁式抽油机。     

异步永磁感应式传动技术的研究

介绍异步永磁感应式传动器的特点,对该传动技术的主要内容,包括结构设计、电磁转矩计算方法和传动器的机械特性,进行了研究分析。     

抽油机冲程无级放大倍数计算方法探讨

提高有杆泵抽油机系统效率最常用的措施就是增大冲程，但是目前绝大多数抽油机的冲程已经调到了最大值，只有少数抽油机仍有冲程调节余量。抽油机，中程调节方法及装置能使抽油机冲程在原冲程的1～2倍范围内任意放大，使得在满足油井产量变化和需求的前提下，实现抽油机系统效率的提高，达到节能的目的。探讨了抽油机冲程无级放大倍数的计算方法。     

示范区优化后抽油机现场运行测试分析

通过现场测试和检查，对示范区内经过优化后的各种不同类型抽油机的运行状况进行了分析和评价，结果是摩擦换向式、皮带式抽油机的平均系统效率分别为39．92％和34．45％，摆杆式、双驴头式分别为29．38％和28．30％，常规游梁式抽油机的平均系统效率最低为25．62％；常规型抽油机冲次最高为3．69次／min，摩擦换向式抽油机冲次最低为2．30次／min。     

柔性连续抽油杆提捞式抽油机系统效率研究

针对低渗透、低产量油井,设计了柔性连续抽油杆提捞式抽油机。介绍了该抽油机主要结构和工作原理,并推导了系统输入功率、输出功率以及系统效率的计算公式。给出了常规抽油机井和提捞式抽油机井能耗和系统效率的计算实例。结果表明,在相同油井条件下,与常规抽油机-抽油泵系统相比,提捞式抽油机系统效率较高,耗电量较低。