基于自动调参的抽油机节能控制技术探讨

游梁式抽油机在油田上应用广泛,但运行效率较低。现分析游梁式抽油机几种节能方式的特点,指出节能控制技术最适合已有抽油机的自动化节能改造,阐述了自动调参节能控制技术的原理、功能和特点,并将该技术在某油田抽油机上进行现场试用,结果表明:该技术节能效果明显,且能提高抽油机的自动化水平。     

一种新型节能式凸轮机构抽油机设计

抽油机是油田中最为重要的设备之一,传统的抽油机多为游梁式抽油机,游梁式抽油机虽然结构简单,工作可靠,但其抽、吸过程中抽油泵活塞运动始终为简谐运动,所以惯性损失较大,工作效率较低。本文设计的单柱凸轮机构节能式抽油机是一种采用双螺旋往复机构的无游梁抽油机,因为单柱双向螺旋凸轮柱自动换向,抽、吸过程中抽油泵活塞运动绝大部分时间为匀速运动,所以惯性损失较小,从而具有节能降耗和提高效率的优点。     

新型游梁动平衡智能调节装置方案研究

由于游梁式抽油机工作效率较低,能耗大,使得节能型抽油机备受青睐。分析了游梁抽油机的节能原理,提出几种以节能为目的的游梁辅助平衡方案并分析了各种方案的优缺点,在此基础上提出一种新型游梁动平衡智能调节方案。该新型游梁抽油机动平衡智能调节装置对原机改动小,采用控制系统控制伺服电机动作,进而实现摆杆摆角0°~90°变化,拓宽了调平衡范围,可实现远程实时动态调平衡,且调平衡快速精确。由此得出结论:游梁辅助平衡装置的设计应综合考虑调平衡范围、环境适应性、结构紧凑性、安装便捷性和可靠性等因素,以进一步提高游梁辅助平衡装置应用的规范性、适用性和可靠性。     

液压能回收的扭矩平衡游梁式抽油机

基于液压方式能量回收的扭矩平衡游梁式抽油机是将液压能回收系统与常规游梁式抽油机相结合,将平衡原理归入功率回收来进行考虑,把游梁式抽油机抽油杆等下降的势能转化为液压能,使游梁式抽油机由单纯的机械平衡达到系统自身的功率和转矩平衡,来实现能量回收和再利用,通过模拟试验研究表明该抽油机节能效率可达到26.4％。     

对称平衡式抽油机的开发与现场试验

介绍一种新型节能环保抽油机——对称平衡式抽油机，在游梁式抽油机的基础上引入机电一体化智能自动控制技术，去除了游梁式抽油机的减速器和连杆机构，运行非常平稳、可靠，而且无漏油、低噪音。     

游梁式抽油机功率伺服控制系统设计与开发

针对游梁式抽油机周期内负载变化快、功率波动大的问题,为减小能量波动提高电机工作效率,设计开发了基于DSP的游梁式抽油机功率伺服控制系统,通过FFT算法计算电动机的电参数,结合抽油机的位置信息,功率伺服控制算法实时跟踪抽油机负载变化输出控制量控制电动机转速,达到功率平稳输出的效果。结合开发的上位机软件还能实时显示存储抽油机的状态参数。通过实验室及现场测试,该系统能够消除启动过程中的能量冲击,并且能够有效减小抽油机运行时的能量波动,同时还有一定的节能效果,这也有助于减小抽油机机械系统的损耗、降低电动机的装机容量,具有很大的应用价值。     

游梁式抽油机减速箱渗漏的现代治理方法

抽油机是油田采油过程中需要使用的主要设备,由于其工作环境的特殊性,比较容易出现各种故障与问题。游梁式抽油机是近年来比较常见且使用频率较高的一种抽油机,可以长时间持续运行,但是在运行的过程中会出现各种问题,减速箱渗漏就是其中比较典型的一种。笔者以当前游梁式抽油机减速箱渗漏发生的情况为基础,结合近年来的工作经验,从多个角度提出了解决方案。     

游梁式抽油机连杆异响原因分析

抽油机野外作业时间较长，而且长期运转情况下，所以发生故障的概率较大，其中最常见的就是抽油机发电异常。导致这种异常的原因有多种，包括断轴、减速器串轴和连接螺栓没有上紧等，这些情况的出现导致噪声增加或者振动加剧，对抽油机的整体平稳运行情况造成了阻碍。在游梁式抽油机曲柄连杆机构中最重要的构件为连杆销，连杆销的磨损也会导致件杆件，如果没有及时对其中存在的故障进行处理，会导致较为严重后果，会对采油厂的生产造成影响。因此，本文针对游梁式抽油机连杆异响原因进行分析和探讨，并提出相应策略，以此来保障抽油机的连续稳定运行。     

基于SimMechanics抽油机运动仿真方法的研究分析

针对游梁式抽油机运动分析计算过程繁琐,分析过程不够直观的问题。以新型弯游梁式抽油机为研究对象,提出一种基于MATLAB-Sim Mechanics抽油机运动仿真新方法。运用Sim Mechanics中的一系列关联模块来直观构建并显示抽油机机构。通过节点联接各个构件来表示各构件可能的相对运动,并建立仿真模型。仿真结果表明:采用MATLAB-Sim Mechanics建模对游梁式抽油机进行运动分析使游梁式抽油机的运动分析更加快捷、直观和形象。设计者只需要输入相关参数就能快速得到各构件的转矩和速度等设计者需要的信息。     

曲柄轴净扭矩趋近直线形态的抽油机传动机构研究

普通电动机输出扭矩基本恒定,而抽油机曲柄轴净扭矩是交变载荷,两者的载荷特性无法达到"柔性"匹配,导致抽油机运行效率低下、能耗增高。利用游梁结构和导杆机构设计的游梁式六杆机构,实现了曲柄轴净扭矩曲线趋近于直线形态,提高了电动机的功率利用率,实现了抽油机节能降耗。根据设计方案,建立游梁式六杆机构运动和动力学模型,分析影响曲柄轴净扭矩曲线形态的主要因素,并以MATLAB优化工具箱为平台,对设计方案进行全参数优化设计,以实际载荷工况对游梁式六杆机构抽油机节能效果进行对比分析。     

基于游梁式抽油机混合动力节能参数优化探究

与日俱增的物质需求和能源需求,导致人们对石油的需求量增加,石油的开采带动了经济、科学、采油机械设备的发展,游梁式抽油机是石油开采过程中应用的一种机械设备,该种机械设备的结构较简单,便于操作,同游梁式抽油机在运行过程中系统稳定,是一种被广泛应用于采油业的机械。为了更好地发展石油业,研究游梁式抽油机混合动力的节能优化成了当前热点话题之一,基于此,本文重点阐述了游梁式抽油机的基本结构、系统节能原理、以及节能参数优化,供相关人员参考。     

抽油机电机直接转矩控制器研制

油田采油设备使用大量的游梁式抽油机,由于抽油机电机的运行效率很低,浪费了大量的电能,目前也采用了许多电机节能技术,但效果均不佳.文中介绍了采用直接转矩控制技术来控制抽油机电机,从而达到良好的节能效果.     

基于模糊控制的游梁式抽油机动态平衡方法研究

游梁式抽油机是有杆采油系统的重要设备。针对游梁式抽油机曲柄扭矩峰值扰动对系统平衡及电能损耗产生负面影响,结合抽油机负载特点和运动规律,提出一种游梁动态平衡方法。该方法基于模糊控制策略以扭矩差和差值变化率作为输入,脉冲作为输出设计模糊控制器,运用MATLAB工具创建控制器语言变量、控制规则和推理方式,根据控制结构和现场对象设计实验模型和实验控制系统。基于模型拟定两种试验模式对比分析,优选模型平衡质量参数,确定电机参数变化规律。试验结果表明:动态平衡控制方法能有效控制抽油机平衡和减少电机输出功率,进一步降低系统整体能耗,为油田节能技术提供新思路,具有一定工程价值。     

直游梁抽油机设计与应用

目前国内游梁平衡抽油机多以弯游梁形式存在,称为调径变矩型抽油机或两级平衡游梁抽油机。多数观点认为调径变矩型抽油机游梁及平衡重下偏后具有节能效果,比普通曲柄平衡的游梁式抽油机节能20%～30%。文中设计了一种直游梁抽油机,经现场实际测试获得了比弯游梁抽油机更小的峰值电流。通过理论分析、软件仿真模拟及实测抽油机运行电流等手段,研究了游梁角变化对抽油机能耗的影响。     

游梁式摇块机构抽油机的运动及动力性能分析

抽油机载荷的波动性是造成电动机效率降低和轴功率过高的最主要原因,也直接导致了抽油机能耗过高。根据游梁结构和摇块机构,设计了新型游梁式摇块机构抽油机的传动机构,使抽油机的载荷曲线呈微小波动形态,提高了电动机效率,降低了电动机的轴功率,实现了抽油机的高效节能。建立了传动机构的运动和动力学数学模型,以MATLAB优化工具箱为平台,对传动机构进行全参数优化设计,并以实际载荷工况对抽油机的性能和节能效果进行了对比分析。     

立式节能抽油机的智能控制系统

为解决我国游梁式抽油机成本高、耗电量大,效率低、调整困难等问题,对比分析了智能控制立式抽油机的优点,将立式抽油机代替游梁式抽油机应用到实际中去。开展了针对立式抽油机的高效率可靠性分析,提出了利用西门子PLC和Micromaster变频器来实现具有自适应变频调速和自动进行故障诊断智能控制系统的方法,该控制系统通过选用西门子PLC作为核心控制器去控制变频器,通过改变电动机的运转频率,实时计算了抽油机应该运行的速度,通过计算上、下冲程的时间,来控制变频器的输出电源的频率和电压。实现了电动机的无级调速控制,并做到了运行转矩的适配。研究结果表明,该节能立式抽油机的智能控制系统具有结构简单、无故障运行寿命长并提供远程监控接口等特点。     

油田抽油机的节能措施与选型方法探讨

分析了游梁式抽油机高耗能的原因和节能改进措施,介绍了塔架式抽油机的结构和节能原理,指出抽油机在选型时要在满足油田需要的前提下,兼顾节能性和可靠性。     

游梁式抽油机的自动控制系统

介绍设计研制的游梁式抽油机自动控制系统,使抽油机冲次以及上下冲程速度达到无级调节,优化了采油生产工艺,实现抽油机的自动控制,达到了增产、节能目的。     

游梁式抽油机的自动控制系统

介绍设计研制的游梁式抽油机自动控制系统,使抽油机冲次以及上下冲程速度达到无级调节,优化了采油生产工艺,实现抽油机的自动控制,达到了增产、节能目的。     

改善游梁式抽油机负扭矩工况的一种新途径

通过对非圆齿轮—曲柄摇杆机构数学模型的构建,分析了该机构的动力学和运动学特性,据此得出非圆齿轮—曲柄摇杆机构的扭矩因数变化及传动比特性。并以改善抽油机运行过程中的负扭矩为目标,设计了应用于现有游梁式抽油机的非圆齿轮副的研究方案。结果表明,运用非圆齿轮的结构和传动的特点,重新设计游梁式抽油机的减速机构,用非圆齿廓部分替代一级圆柱齿轮进行传动,既保证了游梁式抽油机工作行程的稳定,又能够有效的改善游梁式抽油机在运行过程中出现的不平稳和负扭矩状况。