链条式抽油机的悬点动载分析及冲程次数和冲程长度的选择

文章介绍了链条式抽油机的结构特点和运动规律。分析了该设备的悬点动载,进一步论述了链条式抽油机设计计算几点基本原则。本文还从有杆泵抽油工艺的角度,对链条式抽油机悬点的冲程长度和冲程次数进行了讨论。     

液压游梁式抽油机运动特性分析

液压游梁式抽油机是结合液压抽油机与常规游梁式抽油机优点而研制的一种新型抽油机。根据液压游梁式抽油机的工作特点 ,建立了其机构模型 ,给出了悬点位移、速度、加速度的计算公式 ,可以作为改善抽油机运动特性和优化设计抽油机机构的理论依据。对液压游梁式抽油机的运动特性进行了分析 ,结果表明 ,液压游梁式抽油机悬点运动速度近似为匀速直线运动 ,有效地减小了悬点的动载荷 ,可满足采油工艺对有杆抽油设备提出的长冲程、低冲次、大泵深抽等要求     

定向井有杆抽油系统抽汲参数的优化设计和仿真模型

综合分析了复杂结构定向井井眼轨迹、杆管间摩擦力、抽油机悬点运动规律、抽油泵气体影响或供液不足的井下实际边界条件对抽油杆柱轴向振动的影响,建立了定向井抽油杆柱轴向振动仿真模型,利用该模型实现了悬点与泵示功图的自动快速仿真。根据仿真示功图,建立了定向井有杆抽油系统效率的仿真模型。系统分析了定向井井眼轨道对杆管摩擦力、摩擦功率及系统效率的影响。综合考虑油井产能协调、油井配产、抽油机承载能力、抽油杆柱强度与电动机功率利用率等约束条件,以系统效率最高为目标函数,提出了定向井抽汲参数优化设计的计算机仿真方法,开发了定向井有杆抽油系统抽汲参数优化设计的计算机软件。现场试验结果表明,该软件系统具有较高的仿真精度。     

游梁式抽油机悬点载荷的动态响应分析

以波动方程为基础的抽油机井悬点示功图仿真分析方法计算量大,对系统基础数据的准确度要求较高,对抽油机实时动态分析的应用受到限制,为此对来自井下的激励响应通过二阶系统响应函数加以描述,建立了抽油机悬点载荷的动态响应分析模型。在油管锚定的情况下将抽油杆柱的运动分成4个阶段,分析不同阶段抽油杆的受力,得到悬点力平衡方程。通过分析系统的动态响应曲线,得到系统的等效质量和摩擦力,实现系统定量分析。为了验证公式的有效性,构建了系统进行仿真。仿真结果表明,该模型较真实地反映了系统的运动规律。     

电机换向滚筒式抽油机的动力性能分析

为了解电机换向滚筒式抽油机的动力学特性,用机械动力学基本方法建立了电机换向抽油机的动力学模型,按照给定的驱动电机机械特性,给出了电机换向滚筒式抽油机动力特性的计算方法,指出光杆的运动规律是驱动电机机械特性的函数,使用柔性悬绳系统有助于减少悬点加速度对抽油杆的冲击.分析方法对电机换向滚筒式抽油机的设计有一定帮助.     

天轮式抽油机的运动和动力特性分析

为了确定由铰链四杆机构和反导杆机构串联组成的天轮式抽油机悬点和各构件的运动状态,建立了相应的运动和动力分析解析方程,计算了抽油机的运动和动力规律,得出结论：(1)抽油机的连杆受力较小,但连杆受压特别是失载后,将承受较大的压力;(2)抽油机的支架受力较复杂,必须有足够的强度;(3)抽油机天轮和摆杆之间的力受平衡的影响较大,当平衡不佳时,该力将急剧增加;(4)相对于常规游梁式抽油机,天轮式抽油机结构复杂,外形尺寸较小,质量轻。     

液压游梁式抽油机的三维动力学特性仿真

液压游梁式抽油机是吸收液压抽油机和常规游梁式抽油机优点而研制的新型抽油机。采用ADAMS机械系统动力学仿真软件 ,建立了以三维实体结构为基础的液压游梁式抽油机游梁动力学仿真模型 ,并对抽油机的动力学特性及影响动力学特性的因素进行了仿真分析。结果表明 ,液压游梁式抽油机悬点运动速度近似为匀速直线运动 ,易于实现平衡 ,抽油机各构件的受力状况得到明显的改善 ,可满足采油工艺对有杆抽油设备提出的长冲程、低冲次、大泵深抽等要求 ,且与常规游梁抽油机相比 ,节能效果显著     

从结构、运动及力的特点分析看链条抽油机的优越性

本文小结了链条抽油机在研究、制造和现场实验过程中的体会,从结构、悬点运动及动力学特点等方面,对链条抽油机和游梁抽油机进行了对比分析,阐明了链条抽油机在实现长冲程低冲次配合的抽吸方式上的优越性,同时指出链条抽油机在大型有杆抽油设备的发展上所展现的良好前景。     

加装减载器的有杆抽油系统数值分析及应用

减载器可通过液压反馈力降低抽油机驴头悬点载荷和抽油杆应力,介绍了加装减载器的有杆抽油系统井下管柱结构。根据系统运动规律和杆柱受力情况,采用有限元法,对系统运动过程进行模拟,精确描述了整个抽油系统的动态特性,模拟结果与实际工况吻合。数值分析技术可使杆柱组合设计更合理,实现了降低悬点载荷、节约生产成本的目标。     

抽油机电液伺服模拟试验系统设计

抽油机电液伺服模拟试验系统是有杆抽油系统工作状况模拟试验装置的提升装置,它可以模拟有杆抽油系统的工作状况,复现各种抽油机悬点的运动规律,为有杆抽油系统及其部分机理和性能的试验研究提供运动条件。为满足系统功能要求,在系统设计中,采用了大功率,大流量的电液伺服驱动系统,并重点解决了系统的高效节能问题。     

曲柄滑块抽油机井下杆柱动力学分析

以曲柄滑块式丛式井抽油机和井下抽油杆柱为研究对象,基于ANSYS建立了单机单井工况曲柄滑块抽油机的运动学模型,运用ANSYS瞬态动力学的分析方法准确表述了单机单井曲柄滑块抽油机滑块的位移、速度和加速度,通过分析得到了柱塞的运动曲线以及速度、加速度的变化规律。通过建立抽油杆与柱塞的动力学模型,采用模态分析方法得到了抽油泵内杆柱的固有频率和不同模态下的变形量与振动情况。该项研究为新型抽油机的研制奠定了理论基础,同时为防止抽油杆柱断脱提供了理论依据。     

加装减载器的有杆抽油系统的平衡调节

减载器是采油井内配置的一种井下工具,可以通过自身产生的液压反馈力来降低抽油机驴头悬点载荷和抽油杆应力。加装减载器后,使有杆抽油系统的动力特性发生改变,原有系统平衡被打破。根据有杆抽油系统运动规律和平衡准则,对抽油系统及平衡重力进行分析。将理论计算与实际工况相结合,通过数值分析计算,对系统平衡进行调节,使有杆抽油系统能耗降低,达到节约生产成本、提高经济效益的目的。     

深抽助力装置的研制与应用

深抽助力装置是用抽油杆连接在井口到抽油泵之间的一种采油工具，根据需要可与抽油泵相隔数百米甚至上千米。这种装置并不抽油，但能改变上、下冲程井口排液量。装置产生的“上顶力”可减少抽油机悬点载荷及抽油杆载荷，改善抽油杆受力状况，减少抽油杆断脱事故，泵挂可平均加深２５０～８００ｍ。     

玻璃钢抽油杆使用中的配套问题

在分析了玻璃钢抽油杆在我国油田使用效果不佳的原因后，指出使用玻璃钢抽油杆，应根据其自然特性开发出与其相配套的抽油机、泵系统。提出了采用带传动长冲程抽油机、配置高滑差电动机、对普通抽油泵进行改造和拟定新的玻璃钢抽油杆设计原则等解决方案。最后介绍了玻璃钢抽油杆在国外油田现场应用所取得的效果。     

复合天轮式长冲程抽油机悬点运动分析

LCYJ10-8-105HB型复合天轮式长冲程抽油机与φ57mn、φ70mm抽油泵配合使用,不仅排量大,而且可进行环空测试,以录取井下资料和进行油井动态分析。对这种抽油机进行结构分析及悬点位移、速度和加速度的计算结果表明,与常规游梁抽油机相比,在冲程与冲次乘积相同的情况下,其最大悬点加速度要低得多,因而可显著地降低悬点动载荷,明显改善机、杆、泵的工作条件。     

A prediction model for a new deep-rod pumping system

The side-flow pump is presented for increasing the setting depth of sucker rod pumping system, which adopts a special structure of side-flow valve, ladder-type solid plunger and breathing hole. By transferring the load of liquid column to the tubing on the upstroke, the new pump achieves a smaller polished rod load. On the basis of in-depth study of the pump, this paper provides a brief formula of the static polished rod load. Assuming the tubing is anchored, a new one-dimensional vibration model of sucker rod pumping system is built, which takes into account the structure of the side-flow pump. Then a mathematical model is used to design the sucker rod pumping system of Well TKN-1, with a setting depth of 4716 m. The results of dynamometer analysis show that mathematical model of side-flow pumping system and its computer programs can successfully model deep rod string performance. The rod pumping system of Well TKN-1 has operated trouble-free for 8 months. The knowledge gained gives confidence for additional future applications.     

抽油杆柱动态特性的计算机模拟

在分析有杆抽油系统抽油杆柱井下基本工况、运动和动力特性的基础上 ,根据抽油机光杆运动方程 ,确定了抽油杆柱井下运动的 4个时间区段及边界条件。采用有限元软件MARC按不同时间区段对多级抽油杆柱的运动和动力学特性进行计算机模拟 ,得到计算机模拟的地面示功图和抽油杆柱一个上下冲程循环中各节点的位移与载荷随时间变化的动态特性曲线。分析对比计算机模拟曲线和实测曲线表明 ,采用有限元软件MARC获得的抽油杆柱计算机动态模拟结果与测试结果基本吻合 ,前者可作为后者的度量基准 ,动态模拟曲线还可为游梁式抽油机设计和井下故障诊断提供理论依据     

稠油斜直井有杆泵抽油技术

介绍了我国第一组稠油料直井应用有杆泵抽油的情况,通过游梁式抽油机抽油泵装置满足稠油热采不动管柱注汽和采油的要求。介绍了斜直井稠油热采有杆泵抽油配套工具的性能和特点,对斜直井的主要技术难点──外直井抽油杆扶正器的间距和斜直井抽油机悬点负荷进行了分析和计算,最后总结了斜直井有杆泵抽油方式的特点。     

抽油泵能量补偿装置对抽油机系统的影响

通过对复合活塞的受力分析，导出安装抽油泵能量补偿装置后抽油机悬点载荷的计算公式，进而对抽油机悬点载荷、曲柄轴净扭矩、电动机实耗功率及抽油机系统效率进行了计算和分析。结果表明，安装抽油泵能量补偿装置后可使抽油机悬点最大载荷下降、悬点最小载荷增加，曲柄轴净扭矩最大值下降、负扭矩减小，电动机实耗功率减少，系统效率提高。指出安装抽油泵能量补偿装置后应对抽油杆下部采取有效扶正措施，防止下冲程时抽油杆柱下部失稳。