游梁式抽油机节能探讨

分析了目前国内游梁式抽油机的节能现状,推导出了抽油机动能均衡作用与电动机转差率,抽油机的冲程和旋转惯量之间的关系表达式。举例计算表明,采用高转差率电动产加抽油机旋转件转动惯量是提高游梁式抽油机动能均衡作用和工作效率的最有效的方法,具有明显的节能效果,此方法还具有结构简单,成本低廉,使用方便的优点。     

惯性载荷对游梁式抽油机动力特性影响

高转差率电动机和变速控制技术是游梁式抽油机"降载节能"的重要措施之一。抽油机变速运行时,惯性载荷所占总载荷的比例增大。对游梁式抽油机关键节点电机和曲柄处的转动惯量进行了分析,结果表明:转动惯量的变化对电动机轴转矩影响幅度最大,对悬点载荷影响最小。     

游梁式抽油机电动机存在问题及节电方法浅析

针对游梁式抽油机用电动机的运行特点,系统分析了在生产应用过程中存在的问题,简要阐明了抽油机生产过程中浪费电力的主要原因,提出了负载率低、电动机与抽油机机械特性不匹配、抽油机平衡率低、抽油机拖动电动机反转发电等几个影响电动机效率提高的主要因素,简要介绍了永磁电动机、高转差率电动机、双功率电动机等几种目前主要应用的节能电动机种类和特点,根据普通电动机的问题所在针对性的提出应用无功补偿装置、变频调速、低速和高转差率电动机几种节能改造措施,以实现抽油机的经济运行,达到为油田节能减耗,增产增效的长远目标.     

游梁式抽油机电动机综合节能的理论及途径

在考虑感应电动机等效电路参数非线性的基础上 ,研究了游梁式抽油机电动机有功及无功综合节能的机理和途径。首先根据感应电动机的相量图 ,求出了在不同工况下感应电势与端电压之间的关系。进而通过磁路分析 ,研究了等效电路参数与感应电势之间的非线性关系 ,以及铁耗、定转子铜耗与转差率的非线性关系。最后提出游梁式抽油机电动机可采用调压节能、电容器动态补偿节能、星形 三角形变换调压节能等方法实现综合节能 ,并以可控硅自动投切电容器为实例 ,说明了节能效果     

论抽油机的合理拖动——兼与陈德铭同志商榷

本文从分析游梁式抽油机拖动中存在的问题出发,阐述了超高转差率电动机的特性及其拖动游梁式抽油机时获得节电、增液和改善机、杆、泵运行状况的机理。国内油田的使用情况表明,超高转差率电动机是拖动游梁式抽油机的比较理想的设备。     

节能蓄能器及游梁式抽油机节能动力装置

节能蓄能器是一种机械节能装置，由飞轮、钢球、叶轮和蓄能器胶带轮组成。借助钢球与飞轮内壁的摩擦力矩，飞轮可以与电动机同步或自行差动旋转，并依靠其较大转动惯量，吞吐能量，平衡电动机输出。当工作机载荷为变化载荷时，可以取得很好的节能效果。与游梁式抽油机现有各种节能动力装置的性能相比具有许多优点。     

CJT—3型抽油机节能拖动装置的应用

CJT-3型抽油机拖动装置是专为游梁式抽油机而设计的节能型超高转差率电动机。文中介绍了该拖动装置的工作原理和具体应用。根据对大港马西油田10口油井的游梁式抽油机普通电动机和CJT-3型拖动装置所测试的性能参数与技术经济指标的对比分析,证实了CJT-3型游梁式抽油机拖动装置具有较高的经济效益。     

游梁式抽油机的二次平衡改造

分析了游梁式抽油机能耗大、效率低的主要原因,并对游梁式抽油机二次平衡的理论和已有的实施方案作了分析,指出现有二次平衡方案的缺点是需要增加机械传动,抽油机制造成本较高,因此提出用二次平衡减速器代替原抽油机减速器,以改善抽油机的载荷波动。这种减速器通过采用１个副平衡重以２倍曲柄转速旋转来均衡抽油机载荷,使电动机电流峰值下降２０％－３０％,实现节能省电的目的。采用该方案对常规游梁工抽油机进行改造,可获得     

游梁式抽油机二次平衡节能技术在孤岛油田的应用

许多稠油井、注聚井游梁式抽油机因为油稠、负荷重,采用目前的曲柄平衡存在平衡不足(四块平衡均调到头),且其效果差,平衡率低,耗能增加。游梁式抽油机游梁复合平衡技术就是针对这一目标而进行的一种高耗井的节能装置,能改善游梁式抽油机的平衡效果,显著改善抽油机连杆和曲柄销的受力情况,提高抽油机的运行效率,改变减速器扭矩,降低电动机运行的均方根电流;既能达到提高平衡率的目的,又有明显的节能效果。     

游梁式抽油机的平衡与节能

作者利用抽油机等效动力学模型,对采用高转差率电机的抽油机的节能原理进行了研究,说明系统动能的均衡效果决定于系统等效转动惯量,也决定于电机转速的变化范围,同时指出,高转差率电机使抽油机的实际冲数降低。     

抽油机蓄能器试验与分析

在厂内和现场分别开展了用Y系列电机改装的蓄能器与高转差电机拖动抽油机的对比试验。试验表明,在Y系列电机上加可分离的飞轮后启动能力增强,相同工况下比高转差电机耗能少,相同拖动能力下比高转差电机功率低、价格低。但还应减轻质量、便于更换电机;改进结构、实现自动离合。     

下偏杠铃复合平衡游梁式抽油机的节能效果分析

应用波动方程描述抽油杆柱的振动,建立了抽油机悬点动力示功图的仿真方法;考虑了地面各机构传动效率对复合平衡游梁式抽油机各节点功率的影响,建立了地面各单元分效率与电动机实耗功率的仿真方法。仿真结果表明,与单独的曲柄平衡游梁式抽油机相比,复合平衡游梁式抽油机的节电率随游梁平衡重质量的增加而增加,其节电的根本原因是四杆机构的平均运行效率随游梁平衡重质量的增加而增加,与传统的复合平衡游梁式抽油机相比,游梁平衡重下偏对地面各单元的分效率与节电率影响甚小。由于复合平衡游梁式抽油机（包括下偏杠铃复合平衡游梁式抽油机）不能明显减小曲柄轴扭矩波动,因此复合平衡游梁式抽油机不具有降低装机功率的特点,因此,下偏杆铃复合平衡游梁式抽油机的节电效果与传统的复合平衡游梁式抽油机基本相同。     

关于游梁抽油机合理驱动和电机节能的讨论

游粱抽油机承受一种交变载荷．启动转矩大，在1个周期(1个冲次)内载荷变化很大。游梁抽油机通常用Y系列电机驱动，其机械特性是硬特性，这使得电机与游梁抽油机匹配不合理，系统效率不高。文章介绍了游梁抽油机负载特点，对合理驱动以及电机节能的问题进行了讨论．提出了应综合考虑的观点。即，首先要考虑合理驱动．其次是电机节能的问题。     

抽油机节能电机的应用分析

常规游梁抽油机设计使用传统异步电机驱动,电机的平均负载率很低,“大马拉小车”现象相当严重,电能浪费巨大。近年来,河南油田在常规游梁抽油机上研究应用了永磁同步电机、超高转差率电机、变频调速电机、多级电机等节能型电机。对上述节能电机的节能原理及应用情况进行分析后认为,上述节能电机均能通过不同途径达到节约抽油机电能消耗的目的。并对上述节能电机的现场适应性及市场应用前景进行了综合评价。     

抽油机井系统数学仿真技术

以抽油机井系统为对象建立了数学仿真模型,模型中除了抽油杆柱和液柱的力学模型和运动模型外,还包括了电机特性模型、抽油机力学模型和运动模型。将这些数学模型联立求解,可更真实地描述抽油机井系统的运动规律,从而提供了一种研究不同特性电机驱动下抽油机井的运动和受力的方法。从仿真示例看,高、低转差率电机驱动的抽油机井在运动和受力方面均有较大的差异,因此,在实际应用及设计中应考虑电机的运动特性。     

游梁式抽油机连杆辅助曲柄平衡改造研究

为解决常规游梁式抽油机存在的平衡效果差、曲柄净扭矩脉动大、负扭矩和能耗大等问题,提出连杆辅助曲柄平衡的复合平衡改造方案。建立改造后的CYJY10-4.2-53HB型抽油机改造机的虚拟样机,运用ADAMS仿真软件对虚拟样机进行运动学仿真、动力学仿真和优化设计试验,计算出改造后抽油机理论节电率约30%。现场改造样机1台,并进行改造前、后对比测试。测试结果表明,抽油机有功功率下降5.436 kW,系统效率提高13.79%,百米吨液耗电下降0.16 kW.h,年节电量4.76×104kW.h,节电率23.55%。改造机消除了负扭矩,降低了峰值扭矩,从而降低了电机的装机容量,且改造方法简单,节能效果显著。     

新型变频调速智能控制装置的研制与应用

针对抽油机系统效率低、能源浪费严重及自动化程度低等问题．研制了新型变频调速智能控制装置。它可以对抽油机实现无级调冲次、改变上下冲程速比．还具有转矩跟踪控制及电机自保护等功能，实现抽油机节电、增产、增效的目的。现场试验证明．该装置具有节能效果好、自动化程度高、性能可靠、操作方便等特点。     

一种新型抽油机节能控制装置

针对现有抽油机电驱动装置效率和功率因数低、耗能严重的问题,研制了一种新型抽油机节能控制装置。该装置根据抽油机负载的周期性变化,通过单片机应用C语言编程计算电动机的铜损耗和铁损耗,可时刻保证抽油机驱动电动机运行在铜损耗等于铁损耗的最低损耗状态,降低抽油机的总损耗,提高其工作效率和功率因数,有较好的节能效果。试验结果表明,该节能控制装置可减小电动机启动电流,延长电动机寿命;在抽油机的整个工作周期中不改变电动机的转速,不影响抽油机的采油效率;具有缺相、过载等保护功能,可有效、及时地防止电动机在缺相和过载时遭到损坏。     

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。