低矮型长冲程节能抽油机的研制及应用

针对常规长冲程抽油机高塔架稳定性差,低矮型无平衡及载荷小的问题,研制了低矮型长冲程节能抽油机。利用双向液马达蓄能平衡技术,简化了抽油机结构,在整机高度2.8 m的条件下实现了12 m长冲程抽油。该抽油机的液力平衡惯性载荷较小,调节方便;双向液压马达机械效率高,漏失少。通过现场测试和效果跟踪,截至目前,低矮型长冲程节能抽油机最长无故障运转周期12个月,平均泵效提高37%,平均节电率达到29%,累计增油1 850 t,累计节电4.08×104kW·h,增油节能效果显著。     

一种六杆增程抽油机

为了满足高排液量和环空分层测试的需要，各种长冲程抽油机应运而生，六杆增程抽油机就是其中较好的一种，如图1所示。图1六杆增程机示意图1－电机；2－胶带；3－减速器；4－曲柄；5－连杆；6－横梁；7－支架；8－游梁；9－摆杆；10－驴头；11－吊绳；12－底座该机是在常规游梁式抽油机的基础上改造而成的，在驴头和支架之间加设一对摆杆，使驴头在随游梁往复摆动的同时，受到摆杆牵制而相对于游梁作转动，从而达到增程（增加冲程）的目的。其最大悬点载荷为100kN，冲程分别为3．7、4.4和5．5m，冲数分别为5、7和9min(－1)，减速箱额定扭矩…     

新型的六杆抽油机

在常规式游梁机的基础上，增加一个副摆杆，为机械结构中的新型摆杆机构，使常规机成为六杆式抽油机，从而可以显著地增加抽油过程，达到提高排量和节能的目的。     

六杆游梁平衡抽油机

六杆游梁平衡抽油机是一种平衡方式为游梁平衡的抽油机。其主要结构是采用前置式曲柄驱动,游梁后部安装1对拉杆,带动安装在支架上的摆杆,摆杆末端安装平衡块。游梁摆动带动摆杆,使摆杆末端的平衡块重心相对于中轴位置发生变化,从而改变抽油机的平衡扭矩,达到改善平衡效果,提高电动机效率,节约能源的目的。该型抽油机节能效果好,结构简单、可靠性高,平衡块质量轻,维护简单方便,特别适合低冲次工况。     

圆柱链低矮式超长冲程抽油机的研究

提出了一种可大幅度提高抽油杆冲程的圆柱链低矮式超长冲程抽油机,介绍了其工作原理、特制链轮的计算模型和计算方法,并对弹簧平衡系统进行了分析和计算。     

抽油机变轨柔性运行技术应用前景展望

针对第七采油厂抽油机系统效率低及单井能耗高的问题,分析了影响抽油机井系统效率的因素,以抽油机井抽汲参数整体优化及降低能耗为原则,对抽油机变轨柔性运行技术应用前景进行了展望。从现场实际应用看,抽油机变轨柔性运动技术能够改变抽油机井抽汲频率和抽汲过程中的柱塞速度分布规律,简化地面传动系统和整个杆柱的结构并减小疲劳强度,实现按井下供液量自动调参、提高泵效、降低机械受力和损耗的整体优化,达到了提高系统效率、降低单井能耗的目的,最大限度地节约了电能,具有较高的经济效益。     

关于我国抽油机发展的几点思考

概述了抽油机的基本情况,介绍了我国抽油机目前存在的问题,并针对我国抽油机技术的发展趋势提出了几点建议.     

抽油机柔性拖动控制技术的研究与应用

为解决在用的老型号抽油机存在的扭矩和悬点载荷峰值大、不均匀程度高、动力学性能较差等问题开展了抽油机柔性拖动控制技术研究与试验.通过研究与现场90口井的应用结果表明,抽油机柔性拖动控制技术适用于各类抽油机,具有较强的现场适应能力;该装置不仅保留了变频技术的优点,而且利用数字化的人工拖动特性,第一次有效解决了适应于恒定负载的异步电动机和抽油机的变负载特性之间的矛盾,突破了抽油机曲柄匀角速度运转的技术界限,为抽油机举升系统的优化设计和优化运行奠定了基础.     

柔性控制超长冲程抽油机在大庆油田的应用

针对抽油机结构复杂、载荷冲击较大,抽油杆管磨损较多,冲程受限的问题,研制出一种柔性控制长冲程抽油机,使用柔性绳子取代了部分抽油杆,减小了抽油机载荷。采用直驱电动机驱动,简化了传动环节,通过配套智能控制柜和特制长冲程抽油泵,冲程最高可达100 m,冲速1~12 h~(-1)连续可调,实现了柔性启停机,降低了启停机过程的冲击载荷和潜在安全隐患。在6口井上开展了使用超长冲程抽油机的试验。试验表明,平均单井日节电78.9 kWh,节电率达60.7%,泵效提高35.3个百分点,系统效率提高8.2个百分点。     

圆柱链低矮式抽油机特制链轮的加工

圆柱链低矮式超长冲程抽油机是一种新型高效有杆采油设备。其中的特制链轮用普遍加工方法无法加工,现文提出了用专用数控夹具加工特制链轮的方法,介绍了加工原理、参数计算及加工中应注意的问题。     

单曲柄正扭矩柔性抽油机原理及试验研究

针对常规游梁式抽油机工作过程中减速箱载荷交变幅度大且存在负值、电机负功率、系统效率低等问题,提出了一种单曲柄正扭矩柔性抽油机结构,改变悬点载荷上下冲程运动的做功区间,实现正扭矩变换,使交变载荷均匀化,提高系统效率。分析了该新型抽油机的工作原理,建立了抽油机运动和动力学模型,并进行了室内和现场试验。理论分析、室内和现场试验表明：该新型抽油机结构紧凑,实现了正扭矩,节能效果良好。     

游梁式抽油机椭圆速率柔性驱动及抽油杆疲劳寿命分析

游梁式抽油机椭圆速率驱动是一种基于变频器技术,将曲柄旋转运动规律由圆速率变为椭圆速率的柔性控制方案。依据椭圆速率驱动原理,求解了其曲柄随转角变化的解析式。在已知椭圆长、短轴前提下,便可求得目标曲线,进而反推出电机运动规律,为现场生产提供指导。对游梁式抽油机系统进行了室内台架测试,测得了2种驱动下曲柄角速度、悬点及泵前绳段载荷。以CYJT8-3-26HY型抽油机为例,使用Soliderworks软件,对圆速率、椭圆速率驱动下悬点运动规律进行运动学分析。以运动学分析结果作为边界条件,使用Ansys软件,对比分析了圆速率驱动、椭圆速率驱动对抽油杆疲劳性能的影响。分析发现,将圆速率驱动改变为椭圆速率驱动,对抽油杆柱疲劳性能有改善。     

连续抽油杆在桩西低产能油井的应用

配合皮带抽油机应用连续抽油杆和耐高温高压深井泵,通过优化设计可以实现有泵抽油系统在深井的应用。试验表明连续抽油杆现场操作方便,可连续起下作业,缩短作用时间,由于无接箍和丝扣,重量轻,下泵深,杆管磨损少,工人可靠性大大增强,配合皮带抽油机生产能提高深抽油井产量和延长油井免修期,消除了普通抽油杆接箍的活塞效应,增油节能效果非常显著,具有良好的使用前景。     

数控抽油机及抽油杆柱优化设计

介绍了我国首创的数控抽油机结构，分析了它的运动规律，并经过现场测试和数据处理验证了这种运动规律。还介绍了数控抽油机井的抽油杆柱优化设计，解决了数控抽油井的上边界条件，并用各级杆顶部截面应力范围比相等条件进行了优化设计，经诊断软件验证，杆柱优化设计软件是可靠的。     

抽油机节能技术应用和常见问题的分析及应对策略

利用抽油机设备采油是目前石油行业原油开采中最为常见的采油方式.在抽油机设备上探索"开源"与"节流"节能技术对于原油开采具有较大意义.通过分析高转差率电动机、低压变频启动装置在现场应用的优势、问题及应对策略,以及油井合理工作制度的分析、摸索和调整,从而得到抽油机能耗最优解.实践证明,各项节能技术现场应用效果都比较显著,如将各种技术有效结合,扬长避短,就能真正做到节能降耗,提高整体产业优势.     

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     

抽油机液压蓄能节能系统分析及控制策略

对比分析了目前常见的几种抽油机节能方案,在此基础上提出了液压蓄能节能系统;重点分析了节能系统的液压系统和机械系统,提出了液压蓄能节能系统方案及控制策略。     

柔性连续抽油杆提捞式抽油机系统效率研究

针对低渗透、低产量油井,设计了柔性连续抽油杆提捞式抽油机。介绍了该抽油机主要结构和工作原理,并推导了系统输入功率、输出功率以及系统效率的计算公式。给出了常规抽油机井和提捞式抽油机井能耗和系统效率的计算实例。结果表明,在相同油井条件下,与常规抽油机-抽油泵系统相比,提捞式抽油机系统效率较高,耗电量较低。     

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。