抽油机永磁耦合驱动研究

为了降低抽油机的装机功率,缓冲振动,实现节能,对抽油机用永磁磁力耦合器驱动能力进行研究。介绍了抽油机永磁耦合器驱动原理,利用Ansoft软件建立耦合器的三维模型,对该模型进行有限元仿真分析。为进一步探讨耦合驱动能力、传动效率及启动能力等特性,对抽油机用耦合器样机进行试验研究。研究结果表明,永磁磁力耦合器能够稳定地传递力矩,在一定范围内,传动能力随铜盘与磁盘之间间隙的增大而减小,随两盘转速差的增大而增强;工作区域较宽,效率都可达到95%以上,最大传递力矩可以达到最佳工作点的3倍以上;具有很强的延迟启动能力,过载系数高,可适应抽油机的载荷波动;能够降低装机功率,从而降低系统成本并实现节能。     

游梁式抽油机胶带自动张紧控制系统设计

针对游梁式抽油机胶带工作过程中存在的打滑问题,设计了一套能够实现游梁式抽油机胶带传动参数实时监测、张紧力自动调节的控制系统。以STM32单片机为核心控制器,针对系统检测、主控及电机驱动输出等环节进行分模块设计,根据系统传递函数绘制了Bode图和单位阶跃响应曲线并判定系统的稳定性。由霍尔传感器和铷铁硼磁铁组成的检测模块获得带轮张紧的参数,LCD显示模块显示由STM32单片机处理后的参数,控制器将参数比较后控制电磁继电器的正反转和固态继电器的供电,调整张紧机构三相永磁电机正反转及启停状态,从而实现抽油机电机位置调整,进而调整胶带张紧状态。现场试验中,胶带滑差率处于1. 00%～2. 35%范围内。这说明系统能够更快速地使抽油机胶带传动调整为最佳使用条件,可有效避免胶带打滑。     

抽油机井超越动平衡技术的应用

1.技术原理抽油机安装超越离合器后,使得原双向动力传动系统变为单向动力传动,不平衡负荷不再反拖电机发电,提高了电机和皮带的传动效率。单向传动(或超越)造成平衡块以不均匀的角速度进行旋转,使得抽油杆“慢下快上”,提高了井下泵阀的工作效率和液体的上行流动效率。单向动力     

提高抽油机-深井泵装置系统效率的探讨

本文用了大量试验数据说明,我国与国外先进水平相比,抽油机-深井泵装置系统效率太低.国外常规抽油机系统效率为47%,改进后效率为59%,而我国常规抽油机系统效率为20.5%.提高抽油机-深井泵装置系统效率的关键就是要提高系统的分效率.其具体做法是:①在电动机上采用多功能节电箱和功率因数控制器,可分别节能2～9%和10～45%;②采用窄V带传动效率可提高4%,采用同步带可节能15%;③将常规型抽油机改为偏置机,即将对称循环的四连杆机构改为非对称循环,可节能13～25%;④采用玻璃钢抽油杆或连续抽油杆,以及在钢质抽油杆上装设滚轮;⑤设计新型高效深井泵;⑥加强管理.     

无功换向智能抽油机的研制与应用

针对传统游梁式抽油机效率低、能耗高和调整参数复杂等问题,引进了无功换向智能抽油机。该抽油机为塔架式结构,电动机通过电控系统控制实现正反转动,经减速器、弹性柱销联轴器驱动卷筒正反转动,经卷筒缠绕或释放钢绳胶带实现抽油杆上下往复运动,从而抽汲原油。现场应用表明,该抽油机系统效率为35.78%,接近游梁式抽油机系统效率的最大目标值,较胜利油田分公司抽油井平均系统效率提高了9.18%,收到了理想的使用效果。     

齿形胶带-钢丝绳复合驱动抽油机设计与应用

针对目前现场使用的电动机换向抽油机存在稠油井采油时悬挂光杆的胶带或钢丝绳与摩擦轮打滑,造成抽油杆柱下行困难;作业时摘挂光杆必须在上死点位置,操作不安全;失载保护困难,当断杆时,配重箱为自由落体迅速下落,易摔坏等问题,设计了齿形胶带-钢丝复合驱动式抽油机。该机在滚筒上增加了2条缠绕式钢丝绳,配重设计为两体,上部为可调配重,下部为快换配重;胶带设计为齿形,可防止胶带打滑,解决了因胶带打滑带来诸多技术问题,大大提高了该型抽油机现场的适用性。     

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     

抽油机用液力偶合器的试验研究

采用液力偶合器传动箱动力机组,将调速电动机、偶合器及齿轮减速箱组合为一个动力单元可降低游梁式抽油机的系统能耗。在分析抽油机液力偶合传动原理的基础上,指出液力偶合传动装置采用双速电动机作为动力机,取消了胶带传动,偶合器使电动机的峰值电压降低,可降低冲击载荷30%~40%,同时对抽油机液力偶合传动装置进行了6口井的现场应用。应用结果表明:抽油机液力偶合传动使电动机功率由37 k W降至30 k W,平均日耗电由234 k W·h降至191 k W·h,节电率达18.37%。所得结论对老油田抽油机节能改造具有参考价值。     

抽油机超越离合器节能增产技术应用与分析

抽油机安装超越离合器后，可使抽油机原双向动力传动系统变为单向动力传动，不平衡负荷不再反拖电机发电，消除负功，提高电机和皮带的传动效率，在皮带轮轮径不变的情况下，抽油机可以动态微量调整，中次，降低交变载荷，提高泵效，在达到油井增产的同时，提高系统效率，达到节能目的。文中介绍了超越离合器在喇嘛甸油田现场应用的节能效果，证明该技术具有很好的推广价值，笔者认为这是解决抽油机节电的又一重大发展方向。     

齿形胶带可节能

<正> 据《石油工程师》(1984年10月号)报道,在抽油机上使用齿形胶带传动,可比常规三角胶带传动节省能量消耗.在电机功率为30马力、转速为1160转/分、抽油机冲次为15.5冲/分的条件下,对两种胶带传动进行为期三个月的对比试验,结果表明,三角胶带传动每     

ROTAFLEX—900胶带式抽油机技术特点及应用

ROTAFLEX— 90 0胶带式抽油机是一种纯机械传动的链条 -胶带式抽油机 ,其最大载荷为 1 59 95kN ,最大冲程为 7 3m ,最低冲次为 0 5min- 1 ;采用长寿命重型胶带给抽油杆柱传递动力 ,其弹性缓冲作用可降低抽油机换向冲击对井下泵及抽油杆柱的不良影响 ,有利于降低峰值载荷、扭矩和电流。这种抽油机换向少 ,减少了冲程损失及管杆泵的磨损 ,从而可提高泵效 ,延长检泵周期。在中原油田的现场使用情况与常规 1 4型抽油机相比 ,产液量和产油量分别增加 49 8%和 48 6% ;采液单耗和采油单耗分别下降 4 4kW·h/t和 1 3 1kW·h/t,节能 1 0 %～ 40 %。     

双无级调参顶驱同步抽油机理论研究

针对常规抽油机的缺陷,研制了一种新型顶驱同步抽油机,该抽油机采用永磁同步电机为动力,直接驱动主动轴,带动扁平皮带或同步带以提升井口载荷作上下往复运动;无减速和机械换向装置,采用变频电源和先进的控制理论和技术、精确的位移监测系统,冲程、冲次全部实现无级可调,运行曲线平滑,机杆泵的受力状况得到明显改善;对油井的产能和油品性质适用范围广,系统效率高.由于整机采用塔架结构,所以冲程长度的增加只需增加机架高度,而不需要改变其它部件,整机重量轻,结构简单,是现有抽油机的理想替代产品,具有很好的推广应用前景.     

永磁复合电机直驱游梁式抽油机的应用

为了实现低速大转矩运行,传统游梁式抽油机一般由原动机（通常为感应电机）经过皮带和齿轮箱减速驱动。各驱动环节的额定效率较高,但是抽油机在运行过程中的负载变化幅度较大,平均负载率较低,造成驱动系统的平均效率较低。同时,皮带和齿轮箱润滑油属于消耗品,需要定期更换,还存在一定的安全和环境污染隐患。随着设备运行时间的延长,高速旋转的感应电机、磨损老化的皮带和齿轮箱均会发出较大的噪音。基于上述原因,研制了基于同心式磁性齿轮原理的永磁复合电机,该永磁复合电机具有高效高转矩密度的特点,取代抽油机原有的传动系统,直接驱动游梁式抽油机曲柄旋转。现场实际应用表明,该型抽油机在大庆油田、中原油田和辽河油田取得了较满意的效果。     

抽油机井皮带频繁断裂原因分析及治理对策

抽油机井皮带在抽油机井的维护成本中占有很大的比例,所以利用技术手段和管理措施降低抽油机井皮带频繁断裂是一项意义重大的工作.目前可以通过安装半直驱永磁同步电动机、安装变频器同时换大皮带轮、提前更换破损皮带轮、更换凹槽型橡胶联组窄V带以及一些管理措施有效降低皮带断裂的频次,延长皮带的使用寿命,从而达到降低抽油机井维护成本的...     

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。     

钢带式超长冲程抽油装置用抽油机

简述了８０年代以来国外（主要是前苏联和瑞典）开发的钢带式超长冲程抽油装置用抽油机的结构、类型和特性参数。钢带式超长冲程抽油装置的主要特点是：抽油泵的柱塞冲程很长，从４０ｍ到１５５ｍ；用长钢带代替抽油杆柱作为抽油泵柱塞的传动构件；可用自身的抽油机进行换泵等日常修井工作，停产时间大大减少。钢带式超长冲程抽油装置具有向深井、超深井抽油方向进一步发展的潜力。     

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。     

钻井液振动筛传动方式初探

钻井液振动筛大都为惯性振动筛，按筛箱振动型式分有圆型振动筛、直线型振动筛和椭圆型振动筛。由于激振器与筛箱一起参振，激振器与动力机之间必须采用常规的万向节或柔性带实现动力传递。为克服常规的万向节、柔性带传动的传动链长、结构复杂和易损坏等缺点，提出采用胶带直接驱动代替常规的万向节或柔性带传动，并在激振器胶带轮和传动方式上作一定改变，便可满足使用要求。这种传动方式具有传递可靠和结构简单等优点，已成功地应用于2ZZS－T直线型振动筛上，使用效果良好。     

螺旋传动电机换向抽油机的设计

介绍了一种主要由螺旋传动机构、开关磁阻调速电动机以及滚筒皮带构成的新型抽油机，该型抽油机集中了相关领域的新技术，具有结构简单，使用维护、参数调整方便等特点。     

无换向架链条抽油机的原理与应用

针对普通链条抽油机所存在的问题，设计了一种新型重块平衡无换向架链条抽油机。这种抽油机以连杆式换向机构取代原有的十字滑块式换向架，以重块平衡代替气平衡，并改进了导向系统。经运动、动力分析，这种抽油机与现有普通链条抽油机相比，具有可靠性高、平衡效果好、成本和维修费用低、使用寿命长等优点，通过调节偏心距可适应不同的工艺要求。