游梁式抽油机与驱动电机的耦合模型

为了解决游梁式抽油机与驱动电机的合理匹配问题,分析了游梁式抽油机的运动、动力特性和驱动电机的工作特性,建立了完整的游梁式抽油机与驱动电机的耦合模型,提出了采用循环迭代的方法求解抽油机与驱动电机之间的高度耦合问题。利用仿真软件得到抽油机与驱动电机匹配的动态变化规律,通过实测数据和仿真结果的对比分析,验证了抽油机与驱动电机的耦合模型及其求解方法的准确性和实用性。抽油机与驱动电机的耦合模型为抽油机与驱动电机合理匹配原则的提出奠定了理论基础。     

关于游梁式抽油机驱动电机节电问题的探讨

电能消耗在原油成本中所占的比例已超过20％，机采系统节能降耗是石油企业节能工作的重点。文中论述了游梁式抽油机驱动电机的运行工况，通用系列驱动电机应用于游梁式抽油机上存在的问题，游梁式抽油机专用节能电机应具有起动力矩大，过载能力强，效率和功率因数高，最好负载越轻时效率和功率因数越高等特性，达到节电的目的。     

游梁抽油机节能电机选择方法的讨论

中国多数油田开发已经进入中后期，采油成本不断增加，因此游梁抽油机电机节能是倍受关注的问题。近年来，有各种各样的节能电机在油田得到广泛的应用。使用中出现了一些新问题，比如同一种电机在不同的油井节能效果大不相同，同一口井不同的节能电机节能效果也不同。这就提出了一个新问题——如何选择节能电机。游梁抽油机是一个复杂系统，节能效果不仅取决于系统本身，还取决于油井工况。文中讨论如何根据油井工况合理地选择节能电机，以取得应有的节能效果。     

对游梁式抽油机节能问题的探讨

游梁式抽油机－深井泵抽油系统的节能是一个典型的系统工程问题，游梁式抽油机只是该系统中的一个单元，故游梁式抽油机节能也只是系统节能的一部分，不应过分看重其作用。现广泛在用的异相型游梁式抽油机节能性已满足工程需要，单纯追求抽油机高效率而着力改型，从全系统看意义不大。游梁式抽油机的耗能量与载荷波动系数CLF成正比。为实现节能，可在抽油机与动力机之间增设节能蓄能器。     

游梁式抽油机节能新技术探讨

针对游梁式抽油机能耗大,工作效率低的问题,提出游梁式抽油机节能的新方法,即在采用优化抽油机结构的基础上,通过改变电动机的工作特性和增加抽油机转动惯量的办法降低抽油机周期载荷系数。指出影响使用高转差率电动机的游梁式抽油机节能的主要因素是抽油机的冲次、电动机转差率和旋转件的转动惯量。采用高转差率电动机,并增加旋转件的转动惯量,是综合提高游梁式抽油机节能效果的有效途径。     

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。     

直线式电机在有杆抽油设备中的应用

通过对游梁式抽油机的效率、启动特性与直线式电机驱动的有杆抽油机特性的对比，论述了直线抽油机的优越性及应用前景。     

永磁传动技术在游梁式抽油机上的应用

针对游梁式抽油机工作载荷波动和装机功率偏大的问题,基于永磁传动技术的工作原理及节能特点,提出了采用永磁传动技术来降低抽油机装机功率的节能改造方案。介绍了永磁传动器的结构及工作原理,通过对永磁传动器的选型及节能原理进行分析,获得了永磁传动器的功率、转矩与转差率之间的关系。最后对某抽油机驱动电机上安装永磁传动器前、后所采集的生产数据进行测试。测试结果表明:安装永磁传动器后,电机启动电流降低了19.96%,运行电流降低了30.38%,有功功率减小了10.76%,功率因数增加了29.70%,节能效果明显,电机的负载率增加,效率提高。研究结果为游梁式抽油机系统的节能降耗开辟了一条新途径。     

孤岛油田抽油机采油系统的能耗分析及系统最优配置

对油田抽油机采油系统进行能耗分析,寻找各种改善抽油机性能和提高节能效果的方法,对指导油田在不同开发阶段进行抽油设备配套和抽油机节能改造以及降低采油成本具有重要意义。文章介绍了抽油机采油系统中的能耗损失,分析了孤岛采油厂油井负载状况及参数需求,对抽油机的选型进行了探讨。认为游梁式抽油机应采用软特性驱动,在油井地面设备的配套上要考虑电动机节能与抽油机的合理驱动之间的有机结合,并介绍了3种组合的应用实例,节能效果均较显著。     

合理匹配电机提高抽油机井系统效率

游梁式抽油机采油是国内各油田的主要原油生产方式。由于抽油机具有较大的惯量．启动后由于平衡块作用，电机实际运行负载率很低，文中通过对目前抽油机系统效率现状的调查．对游粱式抽油机电机原理进行分析，阐述了提高电机功率利用率的几个途径．进一步减轻“大马拉小车”的痼病，实现抽油机合理经济运行，使电机达到最经济的合理匹配。     

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。     

游梁式抽油机电机功率动态调整技术

针对"十五"初期P油田机采井运行能耗高、系统效率低的问题,需要对现有抽油机电机装机功率进行合理匹配,实施电机动态匹配调整,提高电机功率利用率,降低电机能耗水平。通过电机匹配的功率计算确定合理的负载率,提出了P油田电机功率的合理匹配与动态调整技术,优先匹配与调整了负载率低于10%的抽油机井,达到了节能效果,保证了电机高效运行,提高了功率利用率。     

关于游梁式抽油机用电动机节能的讨论

介绍了一般负荷下的电动机节能方法和游梁式抽油机负载特点,述评了油田使用或试验的几种电动机节能情况。游梁式抽油机用电动机节能应包括两个方面：一是提高电动机的负荷率和效率;二是使电动机的机械特性变软,改善电动机机械特性与抽油机负载特性的相互配合,以提高机、杆、泵系统效率。两者比较,后者的节能潜力要比前者大得多。因此,后者应该是游梁式抽油机用电动机节能的主要研究方向。当前最理想的途径是开发用于制造电动机转子绕组的频敏材料;其次是研制工作可靠的四象限变频器,把电动机发电状态所发的电回馈电网。     

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。     

用于游梁抽油机的双绕组串联节能电动机

针对游梁式抽油机的电动机大多数处于轻载运行的情况 ,根据电动机设计原理 ,设计出了一种新颖的双绕组串联节能电动机。这种电动机的定子绕组由一个多匝绕组和一个少匝绕组串联而成。多匝绕组单独运行时功率大 ,串联少匝绕组以后的功率小 ,但功率因数高 ,效率高。电动机外部采用切换装置 ,轻载时 ,两个绕组串联运行 ;满载时 ,只用多匝绕组运行。理论计算和实测表明 ,抽油机轻载运行时双绕组串联节能电动机节能效果超过 10 %     

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。     

常规游梁式抽油机技术改造实践

对在用的能耗高的旧常规游梁抽油机进行技术改造，是当前降低抽油机能耗的一个首要任务。将旧机改造成偏轮游梁抽油机，为油田旧抽油机节能改造提供了一新途径，经现场实践，偏轮游梁抽油机改善了抽油机的运动特性和动力特性，降低了功耗；充分利用原机的构件，优化关键部位，使各构件受力合理，并具有较合适的安全系数，节能效果显著，运转平稳，管理方便。