新型直线电机采油泵及其关键技术

利用直线电机直接驱动采油设备？其效率明显比常见方法高。现有直线电机抽油泵在设计中采用了柱塞泵，由于受井下空间制约及直线感应电机的功率因素较低、出力有限，使泵挂深度受到限制。通过调研和现场试验发现，现有直线电机在参数确定、散热、密封以及电机防护等配套措施方面存在不足。分析了系统设计中的关键技术，进行了新型直线电机采油泵结构方案设计，使结构和功能更加完善、可靠。     

海上直线潜油电泵的开发及在渤海油田的应用

随着中海油部分油田的开采进入中后期,一部分低液量井由于没有合适的人工举升方式而面临开采难题。为解决该类井开采问题,针对海上油田低产井井斜大、出砂、功率大等特点设计开发了带有平衡缓冲器、刮砂装置、带轨道弹簧复位双固定凡尔的适合海上油田的直线潜油电泵。所开发的直线潜油电泵包括直线电机、往复泵、电缆及直线电机专用变频柜,承载能力达到60 kN。通过在渤海油田应用表明,所开发的海上直线潜油电泵适合海上油田低产井的开采,成功解决了低产液井的开采问题。     

直线电机驱动往复泵流量压力变化规律试验研究

作为往复泵的动力源,直线电机结构简单,运动平稳,精度高,理论上可以消除往复泵输出流量和压力的波动。设计了直线电机驱动往复泵试验台,利用数据采集装置,分别采集了不同工况下能够真实反应泵的实际工作性能的各缸和总管的输出流量和压力信号。由数据分析得出,往复泵输出流量稳定,压力波动较小。与理论分析相比较,找出了影响流量和压力特性的因素,为设计、改造和利用直线电机驱动往复泵提供依据。     

直线电机往复泵采油技术研究与试验

进行了直线电机往复泵配套直线电机的选型分析,确定电机主要运行指标技术要求,完成电机高压密封及配套抽油泵的设计。针对采油系统的工作特点,开发了工况监测系统,通过对运行电流、功率的监测实现电机运行状况的分析,同时设计了井下电机的温度监测系统,通过监测电机初级线圈温度实现对电机的保护。通过电参数监测实现采油系统工况的监测与分析。对直线电机采油系统进行了室内性能测试,在地面试验井内测试整套系统的运行可靠性。测试结果显示电机拉力达到20.8 k N,承压达到25 MPa,在地面试验井内正常运转500 h。开展了3口井现场试验,最大井深1 659 m,最小液量2.33 m3/d,试验后平均系统效率24.6%,节电率达到29.0%,电机温度及系统工况监测工作正常,远程能够对电机生产参数进行调节。     

双作用三直线电机往复泵运动特性研究

针对传统往复泵结构复杂,排量、压力波动大等缺点,提出了一种双作用三直线电机往复泵。介绍了该往复泵的工作原理,提出了直线电机采用特定的等加速-匀速-等减速运动规律和120°或60°的运动相位,能使该种往复泵理论上实现＂恒排量＂,讨论了2种运动相位时运动相位误差对往复泵排量波动的影响。研究结果表明,在给定相同运动规律和运动相位下,双作用三直线电机往复泵的排量不均匀度仅为单作用直线电机三缸往复泵的2/3;采用60°的运动相位时,双作用三直线电机往复泵的排量不均匀度仅为采用120°的运动相位时的3/4。计算表明,即使采用较低精度的控制系统,双作用三直线电机往复泵排量不均匀度也可以较容易地控制在5%以下,从而极大提高了往复泵的性能。     

直线电机智能抽油机研制

研制节能、高效、智能型抽油机是抽油机研发制造行业多年以来不断努力的发展方向.直线电机智能抽油机以直线电机为动力直接带动抽油杆柱做上下往复运动实现原油举升,没有中间减速、换向环节,并利用智能控制器和同步机专用变频器实现抽油机的启停、换向、变速、冲程冲次调整、抽油杆断脱自动保护、自动调整最佳工作制度等功能.着重介绍了国内外第一台直线电机智能抽油机的原理、各部分结构和整机的性能测试情况.与其它类型抽油机相比具有结构简单、占地小、冲程长、节能高效、智能调参等优点,是一种具有很好发展前景的新型抽油机产品,代表了当今地面抽油机械设备的发展水平.     

直接驱动直线电磁抽油机系统的研究及试验

能耗在采油成本中占有相当大的比重。此外,游梁式抽油机系统还存在传动链长、柔性差、在长冲程时体积和重量巨大、系统效率低等问题。针对这些问题,提出了以直接驱动为目的的直线电磁抽油机的设计方案。根据有杆抽油机系统的载荷特性,以多相无刷直流直线电机为驱动元件,设计了直线电磁抽油机系统的总体结构,并研制了小比例模型样机系统,进行了现场试验,结合有杆抽油系统的抽油杆柱的力学和数学模型,进行了直线电机驱动的直线电磁抽油机系统的仿真研究。理论分析和试验结果表明了新系统的可行性和有效性。     

风力发电驱动直线电机电潜泵应用研究

针对无网电供应边际油田偏远井,探讨应用风力发电驱动直线电机电潜泵采油的原理和可行性。通过对车26井的情况进行分析和相关计算,设计了一套风力发电驱动直线电机电潜泵采油系统。该系统主要由风力发电系统、储能系统、直线电机电潜泵及配套系统组成。阐述了该系统在车26井的应用情况,并对电潜泵功率进行测试。至今,风力发电驱动直线电机电潜泵采油系统已应用2年多,期间未发生停电事故,证明系统设计合理;电潜泵耗电少,功率因数高。该采油系统不仅具有节能环保优势,而且对无网电边际油田和海上平台节能采油有重要参考价值。     

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。     

直线电机作为井下泵动力系统的设想

直线电机作为井下泵动力系统可以有效地提高抽油系统的效率,由于在系统中去掉了抽油杆,从而彻底解决了杆管磨损的难题。将圆筒型直线电机与井下泵组合成机电一体化产品的设想,使整个系统的结构变得简单而易于控制。分析了圆筒型直线电机的性能及其作为井下泵动力系统的优势和应用前景,提出了直线电机结构改进方向。根据现场实际情况对方案进行了计算论证,结果表明,直线电机作为井下泵动力系统项目研究将为石油矿场开发提供一项新的开采技术和方法。     

安塞油田直线电机无杆采油工艺试验效果分析

安塞油田为低渗透油田,随着大丛式井组的增多,使用有杆泵采油存在能耗高、杆管偏磨、调参复杂等问题。进行了直线电机无杆采油工艺技术试验和效果分析,为提高系统效率、降低井筒治理和设备维护费用提供了一个很好的技术思路。     

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     

直线电机在采油设备中的应用

实践证明，利用直线电机直接驱动设备采油，无论将其置于井上还是下潜至井下工作，均有利于减小结构空间尺寸，提高机采效率。随着采油设备节能要求的提高，其优势更加突出，直线电机的研究显得尤为重要。分析了直线电机抽油机、直线电机采油泵的原理和特点。     

直线电机抽油泵泵阀不同工况特点研究

直线电机抽油泵是一种新型高效节能的采油装备,目前尚处于研发阶段,泵阀总成是制约其工作效率提高的关键因素之一。为充分认识该系统泵阀工作行为与其他抽油机的不同,找出合理设计依据,运用计算流体力学方法对所设计的泵阀总成进行了三维数值模拟,计算结果正确反映了流场状态,得到了阀球运动规律。通过研究不同柱塞冲程和冲次参数组合情况下阀球运动,分析了泵阀总成的启闭和导向性能,得到了系统最佳设计参数。     

抽油泵能量补偿装置的参数设计及其他

较详细地介绍了抽油机能量补偿装置（简称补偿泵）的设计要点，并指出补偿泵的最佳参数设计要根据具体井况确定。提出了目前补偿泵使用中所出现的若干问题及解决办法。最后还讨论了如何评价补偿泵的工业试验数据，同时再一次讨论了补偿泵与采收率的关系。     

平衡盘机构在注水泵中的应用及优化设计

针对油田用细长形注水泵轴向推力大、寿命短的问题，提出了适用于这种特殊分段式多级离心泵的平衡盘机构，并阐明了这种平衡机构的优化设计方法。     

炼油装置机泵的节能改造

通过对大庆石油化工总厂炼油厂在用机泵运行状况分析，找出了泵出口阀节流、电机功率过大等制约机综合效率的因素，提出了堵塞叶轮流道，车削叶轮外径，更换节能电机等节能改造方法，年节电４１．２５万ｋＷｈ。