天平式游梁抽油机的研制与现场试验

针对常规游梁式抽油机耗能大、噪声大、耗材多等问题,引入机电一体化智能自动控制技术,对常规游梁式抽油机进行本质性的改造后,成功研制了天平式游梁抽油机。该机采用底座连接支架作为支撑,支承轴连接游梁及前后驴头,通过永磁同步电动机实现正、反换向,通过两端固定在前、后驴头的驱动实现抽油机的运转。现场试验结果表明,在产液量相当的情况下,天平式游梁抽油机电动机功率比常规抽油机降低22kW,运行噪声降低25dB,试验井原来日耗电量为240kW.h左右,现在日耗电量仅为40kW.h,节能效果十分明显。     

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。     

大庆油田游梁式抽油机电动机的节能分析

在大庆油田游梁式抽油机应用的节能电动机大致分为永磁电动机、高转差电动机、变级多速电动机和伺服电动机.在游梁式抽油机标准井上,在不同负荷情况下,对比测试了这四种电动机的综合节电率,分析了其不同的优缺点,为油田合理选配抽油机电动机提供了参考.     

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。     

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。     

永磁复合电动机直驱游梁式抽油机节能技术的试验应用

游梁式抽油机是目前最主要的采油设备,具有性能可靠、结构简单、操作维修方便等特点,但在实际运行中因为需要更换调节皮带盘根、对轴承减速箱进行保养等,工作量较大;另外,电动机启动转矩大,而运行时平均负荷率不到30％,电动机长期低效运行.永磁复合电动机直驱游梁式抽油机技术减少了原动机、皮带、减速齿轮箱三个旋转驱动环节,提高了传动效率,降低了维护成本;同时,永磁复合电动机具有在低负载条件下高效运行的特点,可以有效解决游梁式抽油机的缺陷.经过标准井测试,有功节电率在10％以上,是普通游梁式抽油机节能改造的一个可选方案.     

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。     

节能抽油机有两个驴头

一种可以替代普通游梁式常规抽油机的长冲程、节能型双驴头抽油机，在孤东油田得到广泛应用。据统计，这种抽油机能有效改善电动机负载状况，降低电动机装机功率30％左右，在相同工作状况下，综合节电率迭25％。     

复式永磁电机抽油机

复式永磁电机抽油机采用复式永磁电动机作为动力,在整体结构上取消了普通游梁抽油机中电机以外的所有机械传动部分,是一种大冲程、低冲次、高效率及低能耗的新型油田抽油设备.新型复式永磁电机抽油机经过各级专业部门的现场测定表明,该设备在同等工况下,抽液量可提高20%,节约用电量10%～60%.     

抽油机工作中电动机发电运行状态分析

针对普遍游梁式抽油机工作中电动机出现的发电运行状态,从扭矩、有功功率及转速的变化3方面定量分析了电动机发电运行的机理:即当抽油机系统出现“负扭矩”时,或有功功率表反转而无功功率表正转时,或电动机的转速大于磁场的同步转速时,电动机处于发电运行状态。由此导出了电动机发电运行时有关物理量如相序、转差率、转速、有功功率、电磁功率、转子输出的机械功率、电磁转矩、电压和频率的变化规律。最后分析认为抽油机工作中电动机发电运行会降低电网的功率因数并“污染” 电网。     

机采系统高功率因数节电技术

为了实现游梁式抽油机驱动电机的真正节能 ,应当开发研制抽油机专用节能电动机。TNYC系列抽油机专用高效永磁同步电动机 ,应用后 ,平均运行电流可降低5 0 %以上 ,自然平均运行功率因数由 0 5左右提高到 0 9以上 ,无功节电率达 85 %以上 ,有功节电率达 2 0 %。     

抽油机改造节能浅析

常规游梁式抽油机由于其实际结构的制约，使得在运转过程中，曲柄平衡扭矩不能与抽油机载荷扭矩很好的地平衡，导致了电动机自身损耗和电路损耗，改进抽油机机械特性，使曲柄扭矩与抽油机负荷达到平衡，实现了节能降耗。     

塔架式数控抽油机应用效果评价

传统游梁式抽油机无论怎样变型,其传动效率一般只有70%~80%,相应的能耗较高,同时其匹配的异步电动机由于存在铜损和铁损,效率也不高,从而制约油井系统效率的提高。针对这种状况,试验应用了塔架式数控抽油机,它采用复式永磁电动机作为动力,在整体结构上取消了普通游梁式抽油机的所有机械传动部分,采用电动机直接驱动的方式,并在智能变频控制器的控制下完成复式永磁电动机的正反转,从而实现抽油杆的上下往复运动,是一种能耗较低的油田新型抽油设备。     

新型节能抽油机应用技术评价

常规游梁式抽油机是油田主力举升设备,约占油田三种常用举升设备总井数的70%,但是传统游梁式抽油机在运行过程中存在能耗大、结构复杂难维修的问题,并且在机采井年总耗电中约占57%,是油田的能耗大户,已经不能很好适应举升设备节能需要。因此,试验应用新型节能抽油机,既发挥了这种抽油机检泵周期长、实用可靠的特点,又达到了节能降耗的目的,能够有效地突破节能瓶颈。在萨北油田试验应用复式永磁电动机新型抽油机,效果较好,达到了平稳运行和节能降耗的目的。     

超高转差电机驱动游梁式抽油机的节能效果分析

超高转差电机可作为一种节能设备用于驱动游梁式抽油机,但现场对此褒贬不一。本文通过理论计算和现场试验,找出了超高转差电机驱动游梁式抽油机的节能区间,指出了正确使用超高转差电机的方法。     

直线电动机直接驱动的节能型抽油机现场应用与评价

常规游梁式抽油机由于其突出的优点一直占据着有杆泵采油地面设备的主导地位,随着油田相继进入开发中后期,井况变得更加复杂,降本增效的任务更加艰巨,对节能型采油设备的需求更加迫切。针对传统游梁式抽油机系统转换效率低、稳定性差的问题,引进复式永磁电动机抽油机、直线电动机抽油机、直接平衡直线电动机抽油机3种由直线电动机直接驱动的节能型抽油机,简化了机械传动过程,有效地提高了效率,通过3种节能型抽油机的现场应用情况,对比分析出不同抽油机的适用条件。     

复式永磁电动机抽油机设计及现场试验

抽油机作为目前主要的机械采油设备,在油田得到了广泛应用,但由于游梁式抽油机必须通过减速和传动机构才能实现抽油杆的上下往复运动,因此传动效率较低,从而影响油井系统效率的提高。复式永磁电动机抽油机在整体结构上取消了普通游梁式抽油机的所有机械传动部分,采用电动机直接驱动的方式,并在智能变频控制器的控制下实现抽油杆的上下往复运动,是一种结构简单、能耗较低的新型油田采油设备,对实现节能降耗具有重要意义。     

稀土永磁同步电动机在抽油机上的应用

<正> 1.稀土永磁电动机节能原理分析 稀土永磁电动机是一种同步电动机,但不需要普通同步电动机励磁线圈和集电环,在系统上也不象普通同步电动机那样需要励磁调节系统。它采用创新的独特转子结构形式,通过优化电磁参数及电动机运行状态,有效地解决了异步状态下启动转矩与同步状态下高能力指标之间的矛盾,使电动机具     

前置型双驴头游梁式节能抽油机设计

针对我国油田开采的现状和抽油机的使用状况，提出了前置型双驴头游梁式抽油机(以下简称双驴头抽油机)的设计方案，对双驴头抽油机的几何计算和运动分析进行了推导。以14型5m抽油机为例，对常规型和双驴头游梁式抽油机的性能参数进行了计算和分析对比。结果表明，双驴头游梁式抽油机结构紧凑、体积小、重量轻，且动力性、平衡率高、能耗低，比常规型游梁式抽油机节能25％以上。     

永磁同步电动机在抽油机上的应用分析

对永磁同步电动机在胜利油田的应用情况、跟踪调查、数据统计和磁性能参数的随机抽测表明,永磁同步电动机在抽油机上应用具有很好的节电效果,且运行稳定可靠。结合抽油机的工况、对比实测启动转矩和启动电流倍数,提出用品质因数评价永磁同步电动机启动性能的科学方法;分析了负荷率、电压变化对永磁同步电动机功率因数呈感性(或容性)的影响,指出永磁同步电动机在抽油机使用其定子电压略低于临界反电势为最佳状态。最后提出在抽油机上应用永磁同步电动机的6点注意事项。