判断抽油机平衡状况的实测功率法

本文给出了利用实测功率确定曲柄轴扭矩的简化计算公式,并给出了计算实例。该公式计算方法简单,给抽油机的调平衡带来了方便。     

用功率曲线法判断和调整抽油机的平衡

利用功率曲线法,可以分析、判断抽油机的平衡状况和调整平衡半径.当抽油机功率平衡率小于70%时,可按本文给出的调整平衡位置的公式进行计算.平衡块位置调整后,可使功率平衡率获得满意的效果.功率曲线法与惯用的电流法和扭矩法相比,具有节电显著、平衡调整准确、现场推广容易等优点.使用功率曲线判断抽油机的平衡状况和调整抽油机的平衡半径是很方便的,与电流曲线法相比,能获得更可靠的经济效益.     

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。     

用功率曲线法判断和调整抽油机的平衡

利用功率曲线法,可以分析、判断抽油机的平衡状况和调整平衡半径。当抽油机功率平衡率小于70％时,可按文中给出的调整平衡块位置的公式进行计算,平衡块位置距离调整后,可使功率平衡率获得满意的效果。功率曲线法与惯用的电流法和扭矩法相比,具有节电显著,平衡调整准确,现场推广容易等优点。     

游梁式抽油机合理平衡判别方法研究

游梁式抽油机通过合理平衡能够降低能耗,减轻系统冲击,延长电动机、减速器及皮带轮等设备的使用寿命。在简述游梁式抽油机平衡机理的基础上,对现有抽油机平衡标准中存在的不足进行了讨论,提出将均方根扭矩最小平衡准则作为抽油机平衡判别方法,考虑到扭矩测试难以实现,可以用电机功率推算扭矩进行平衡判定。在游梁式抽油机合理平衡方法的基础上,建议研发专用的平衡测试装置,这样不仅利于油井的生产管理,也利于技术的规模化应用,对于油田高效、绿色发展具有现实意义。     

游梁式抽油机曲柄平衡重安装方式的探讨

为了改善抽油机的平衡调节,本文提出了平衡重前置的安装方式。从抽油机平衡效果及电机耗电量两方面对比,证明了平衡重前置可减小曲柄轴负扭矩及峰值扭矩,降低功率消耗。本文还推荐了平衡重前置调节平衡的计算公式。     

调径变矩抽油机在长庆油田的应用

调径变矩抽油机是在前置式游梁抽油机的基础上采用新型平衡方案的一种节能型抽油机。根据该抽油机的结构特点和运动特征,推导出其悬点速度、加速度及曲柄扭矩等计算模型。利用该模型,对CYJ8-3—26HY型调径变矩抽油机与CYJ8—3—48B型常规游梁式抽油机在冲程3m、冲次5．5次·min^-1工况下的悬点速度、加速度及曲柄轴扭矩进行了模拟计算和对比。调径变矩抽油机与常规抽油机相比,具有速度变化平稳、悬点加速度相对较小、在相同的抽汲工况下峰值扭矩小、均方根扭矩小、且消除了负扭矩等特点,其平衡效果远好于常规抽油机,可有效地延长抽油机和驱动电机的寿命,其装配电机功率小于常规抽油机。同时介绍了调径变矩抽油机在现场采油中的应用情况。为检验调径变矩抽油机现场使用效果,对常规抽油机、复合平衡抽油机及调径变矩抽油机的使用参数进行了测试,认为该型抽油机节电效率高,具有推广使用价值。     

游梁复合偏置平衡节能型抽油机的优化设计

采用游梁、曲柄复合偏置平衡技术方案设计了一种小型游梁抽油机。建立了数学模型和目标函数,采用网格法寻优,对该抽油机进行了优化设计。优化结果表明,抽油机受力情况有所改善、减速器输出轴均方根功率、减速器输出轴当量扭矩、峰值扭矩和负扭矩都有大幅度下降,获得了较好的节能及综合性能。     

游梁式抽油机平衡与节能研究的新方法

给出了游梁式抽油机曲柄轴工作扭矩的傅里叶级数展开式和经三角函数变换后的傅里叶级数变形形式；利用数值积分的方法，以ＣＹＪ１０－３－５３ＨＢ型抽油机为例，由抽油机计算软件包计算了在冲程Ｓ＝３ｍ，冲次ｎ＝９ｍｉｎ－１及泵径Ｄ＝９５ｍｍ的工况下的前９项傅里叶系数和各次平衡后的曲柄轴净扭矩及电动机功率等主要参数。在此基础上，阐明了抽油机的平衡及二次平衡计算的理论依据及偏置抽油机的节能原理，为抽油机的平衡及广义相位角（即偏置角）的优化计算提供了优化目标。     

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。     

抽油机二次平衡减速器试验效果分析

为了检验利用二次平衡减速器来实现抽油机的二次平衡的可行性,对常规型游梁抽油机和异相型游梁抽油机扭矩曲线的波动情况进行了定性分析,得出结论:二次平衡扭矩曲线与常规型游梁抽油机扭矩曲线叠加可能得到一条较平缓的曲线;而与异相型游梁抽油机扭矩曲线叠加则没有这种可能性,因而在现场试验中效果不理想。指出这一技术只能应用于常规型游梁抽油机,且代价较高,可靠性低,操作和维护不便,需进一步研究和优化。     

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。     

如何提高低渗透油田抽油系统能效——抽油机载荷扭矩上限及功率下限的确定

针对大庆外围低渗透油田抽油机系统在采油过程中出现的系统效率低、载荷扭矩利用率低、能耗高等问题,本文研究了已投产的低渗透油井抽油机系统的载荷扭矩与电机功率随含水的变化规律,合理地确定了低渗透油田抽油系统载荷扭矩利用率上限及功率下限。     

常规游梁抽油机结构的改进及效果分析

本文从分析常规游梁抽油机的运动规律入手,建立了非对称循环常规抽油机的运动指标m_a方程,求极值后归纳出一元六次方程,求解得优化四连杆的比值;据平衡原理,可确定平衡重最佳后置角。应用上述结果,可作出“平衡重后置”CYJ5—2.7—26B型常规抽油机的改进设计。从装机功率和减速箱曲柄轴扭矩的角度来分析,改进后的抽油机结构合理,经济效果显著,在油田生产中有推广应用价值。     

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.     

功率法调整抽油机平衡方法初探

在抽油机管理中电流平衡率常用于判断抽油机是否平衡。实际上，电流平衡不能保证抽油机一定平衡，电流不平衡的抽油机也有可能是平衡的。抽油机功率曲线分析方法，在对抽油机的电耗测试以后，只需知道平衡块数目、重量及目前的位置三个参数，就能设计出平衡块的最佳安装位置，并能对调整后的电能参数、扭矩曲线及节能情况进行预测。     

抽油机曲柄平衡的调整计算及效果预测

文章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傅立叶分析而确定平衡块重心位置的方法。同时,分析了电机均方根功率与功率曲线谐波分量的关系,给出了平衡调整后的电流、电功率、均方根功率的预测公式,分析了平衡调整的适用范围和节能前景。利用PMTS2.0抽油机系统效率分析软件。通过平衡调整前后测量对比,证明该方法原理正确,误差较小。     

柔性倍程抽油机动力特性模型和参数优化

针对常规游梁式抽油机存在能量传递环节多、能耗大、体积大等问题,大庆等多家油田已研发和申报柔性倍程抽油机专利。根据该抽油机运动的特点,研究了其动力学特性数学模型和结构参数的优化。建立了相应的运动和动力分析方程,讨论了抽油机悬点的位移、速度、加速度、平衡重、减速器扭矩和电机功率的变化规律,并利用正交优化的方法进行了结构参数的优化。与原有机型相比,优化后的设备最大扭矩和最大功率分别降低了10.5%和26.5%,改善了设备性能和运行状况,使之更适用于油田生产。     

抽油机下偏杠铃节能改造技术在葡萄花油田的应用

目前油田普遍应用的常规游梁式抽油机存在平衡性能相对较差、启动扭矩大,使用大功率拖动电动机、耗能较高等问题,通过应用下偏杠铃复合平衡技术对常规抽油机进行了节能技术改造.原来的曲柄平衡方式变为曲柄与下偏杠铃的复合平衡方式,削减了抽油机峰值扭矩,降低了电动机消耗功率,有效改善了抽油机平衡效果,平均节电率达到20.56%.在不改变原机结构前提下,安装方便,投入成本较低,十型机改造的节电总体效果高于六型机.     

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。