潜油电泵无杆采油技术的设想与实践

柱塞往复式潜油电泵无杆采油技术原理如图1所示，把电机与柱塞式抽油泵结合为一体，电机可以是直线电机或经过减速和换向成直线运动的旋转电机。直线电机的动子可以直接或通过接杆与抽油泵的柱塞相接；而旋转电机则经过减速和换向后，直线运动的推杆与抽油泵柱塞相连。这样电机定子d通电后。驱动动子或推杆c上下运动，从而带动抽油泵的柱塞在泵筒内上下运动，完成抽吸。     

以直线电动机为动力的长冲程抽油机技术剖析

以直线电动机为动力的长冲程抽油机 (简称直线电动机抽油机 ) 是通过直线运动的电动机动子直接驱动抽油杆柱往复运动的一种抽油机, 它取消了游梁式抽油机的减速装置、传动装置和运动形式转换装置, 而以扁钢丝绳等柔性连接件直接与悬绳器、光杆相连, 带动井下抽油泵柱塞上下往复运动, 达到举升井内液体之目的。5台直线电动机抽油机与游梁式抽油机的现场对比试用表明: (1) 新型机节能效果好, 平均节电 20%以上; (2) 先进的控制系统和无触点传感技术可以实现油井抽汲参数的在线无极调整; (3) 可降低电网冲击负荷。     

直线电机抽油泵系统试验研究

直线电机能够产生直线往复运动,将其与抽油泵相结合形成一种新型无杆采油设备,彻底取消抽油杆及地面传动机构,从而大幅降低系统能耗,提高系统效率.通过试验研究得到直线电机抽油泵特性及其变化规律,具有理论及工程实际意义.     

液力驱动抽油系统动力液压力计算

液力驱动抽油系统采用高压动力液驱动井下液动机,动力液一般采用水,液动机带动井下抽油泵往复运动采油,抽油泵与常规杆式抽油泵相同,液力驱动抽油系统没有抽油杆,避免了杆管偏磨问题。分析了一种液力驱动抽油泵采油装置井下部分的结构和工作原理以及液动机和抽油泵的受力情况,利用受力平衡原理,给出了液动机上行和下行时的动力液压力计算公式,得到了抽油泵上、下冲程时地面动力液的工作压力范围。     

井下直线电动机采油技术试验研究

针对常规抽油机井杆管偏磨的问题,结合细长筒状直线电动机,研究设计了一种利用直线电动机驱动的无杆采油技术。完成了采油工艺方法的设计,确定了抽油泵驱动系统的基本技术参数,设计了配套的单向作用管式抽油泵。在室内对直线电动机进行了耐压性能测试,结果显示该电动机耐压达到25MPa;对电动机进行了温升测试,电机在空载运行情况下,其温稳定值为35K,满足了现场的要求。对直线电动机的推力进行测试,结果显示推力达到20kN。在地面模拟井内对该采油系统进行了可靠性测试,测试结果为井口回压15MPa情况下机组正常工作500h,电动机可靠性较好,达到了进入现场试验的要求。     

数控往复式潜油泵举升工艺技术研究

针对常规抽油机存在的一次性投资大、能耗高和系统效率低等实际问题，研制了数控往复式潜油泵及地面数控装置。通过动力电缆给井下直线电机供电后产生交变磁场，动子在交变磁场作用下带动抽油泵柱塞做上下往复运动，达到举升油的目的。通过信号电缆将井下传感器的压力、温度信号上传至地面数控装置的参数调整模块，经过压力脉冲-液位数字信号转换，达到自行调整泵柱塞运行次数的目的，使油井始终工作在合理的沉没度范围内，确保供排合理。配套DX-1型电磁防蜡器防蜡工艺试验，取得了较好的现场防蜡效果。该技术的成功研究与应用，为油田探索出一条全新的举升方式，特别是在油田高含水开发期，有着十分重要的意义和广阔的应用前景。     

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。     

宽带式超长冲程双泵双油井抽油机设计

针对宽带式超长冲程抽油机平衡和换向存在的问题 ,在参考大量资料并对以往平衡和换向方法进行比较的基础上 ,提出了一种宽带式超长冲程双泵双油井抽油机。该抽油机的电动机单向驱动 ,双泵彼此平衡 ,可自动换向以实现抽油泵柱塞的上下往复运动。这种新型抽油机可改善电动机和减速器的工作条件 ,延长电动机和减速器的寿命 ,节省功率 ,提高抽油机的工作效率     

宽带式超长冲程双泵双油井抽油机设计

针对宽带式超长冲程抽油机平衡和换向存在的问题，在参考大量资料并对以往平衡和换向方法进行比较的基础上，提出了一种宽带式超长冲程双泵双油井抽油机。该抽油机的电动机单向驱动，双泵彼此平衡，可自动换向以实现抽油泵柱塞的上下往复运动。这种新型抽油机可改善电动机和减速器的工作条件，延长电动机和减速器的寿命，节省功率，提高抽油机的工作效率。     

往复式磁力驱动柱塞泵举升工艺技术研究

针对常规抽油机举升存在的一次性投资大、能耗高和系统效率低等实际问题,研制了往复式磁力驱动柱塞泵及地面数控装置.通过动力电缆给井下直线电机供电后产生交变磁场,永磁体动子在交变磁场作用下带动泵柱塞上下往复运动,从而达到举升抽油的目的.通过信号电缆将井下传感器的压力、温度信号上传至地面数控装置的参数调整模块,经过压力脉冲液位数字信号转换,自行调整泵柱塞运行次数,使油井始终工作在合理的沉没度范围内,确保供排合理.配套DX-1型电磁防蜡器防蜡工艺现场试验,取得了较好的防蜡效果.     

直线电动机驱动的大排量潜油抽油泵及其应用

为提高机械采油系统效率,开发了直线电动机驱动的大排量潜油抽油泵。这种抽油泵由双作用柱塞泵和直线电动机2部分组成,双作用柱塞泵置于直线电动机下端,由直线电动机的动子带动其柱塞上下运动进行采油。介绍了装置的结构组成、工作原理和技术参数,对其关键构件大推力直线电动机、电动机保护器和双作用抽油泵的结构和性能特点做了简要的分析。大庆油田2口井的现场试验结果表明,直线电动机驱动的大排量潜油抽油泵可以明显提高机械采油系统的系统效率,节约电力能源,降低生产成本,是一种值得推广的节能采油设备。     

国外抽油技术的新发展(二)

1999年 ,美国和加拿大石油机械制造商在螺杆泵、水力泵、气动举升及柱塞举升采油技术装备方面共取得 12项研究成果。在螺杆泵 (PCP)技术方面 ,开发了新型PCP定子、高扭矩PCP抽油杆、地面驱动头与液压刹车系统、无漏失盘根盒及泵控制器 ;在水力泵技术方面 ,研制了水力长冲程抽油泵系统、超长冲程有杆泵系统、水力泵油管泄油器和多相泵柱塞密封装置 ;在气动举升和柱塞举升技术方面 ,推出了气动抽油系统、气动抽油机及套管柱塞系统。对以上技术装备的原理、结构和性能特点作了简要介绍     

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。     

直线电机驱动抽油机的研究

介绍了直线电机驱动抽油机的工作原理、结构和特点,对其悬点运动、载荷及平衡重的计算作了分析,研究了修井作业时应注意的事项。直线电机驱动抽油机主要解决了现有抽油机无功消耗大、成本高、整体移运效率低等问题,通过对直线电机驱动抽油机的悬点运动和悬点载荷分析,并与常规抽油机进行比较,阐述了直线电机驱动抽油机具有更加完善的运动性能、动力性能和平衡性能。     

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.     

信息广角

可调式高效节能自控、单井、双井及多井位多功能抽油机，属油田采油机械技术领域，其特点是利用机架底部的变速动力传动装置驱动两侧的往复运动装置运动，往复运动装置驱动横梁运动，     

国外有杆泵采油技术的新进展

近年来,国外的石油设备制造商为了推动有杆泵抽油的技术进步,提高机械采油的经济效益,开发成功并推广应用了低排量产气井有杆泵,可清除机杂的有杆泵,抽油杆润滑剂,抽油机变速驱动装置,新型抽油杆导向器,有杆泵井故障诊断装置,油井防砂和防气滤器,低产井有杆泵,新型有杆泵柱塞,新型有杆泵控制器,新型抽油杆接箍,防砂有杆泵,抽油机用线形电机,连续抽油泵,重质油砂层采油用抽油泵,采用天然能源的抽油系统,小排量抽油系统,新型泵抽空控制器,改进的低成本抽油系统和用天然气供能的抽油装置等。     

直线电机抽油机与游梁式抽油机性能对比

攻克了直线电机大推力的关键技术,研制成功了具有国际领先水平的直线电机抽油机。这种抽油机最大特点是改变了过去各种抽油机将电能转变为旋转运动,再通过机械方式转变为直线往复运动的方式,通过变频和控制直接将电能转变为直线往复运动。与游梁式抽油机相比,直线电机抽油机不但提高了机械效率,而且能够实现抽汲参数的无级调整,进而能够根据抽油的需要调整悬点运动规律,具备智能化控制和远程监控的有利条件。     

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。