一种同轴二次曲柄平衡抽油机方案及性能分析

为了平抑电动机扭矩负荷曲线的波峰和波谷,减小配置电动机的额定功率,提高抽油机系统的工作效率,提出了一种同轴二次曲柄平衡游梁抽油机方案,在常规游梁抽油机一次曲柄平衡的基础上,增加一个同轴不同转速的二次曲柄平衡结构,不仅解决了二次平衡曲柄的安装空间问题,而且还能充分发挥二次平衡效果。对CYJ10-3—53HB型抽油机的计算表明,可以使输出轴峰值扭矩降低38％,节电33．7％。     

二次平衡游梁式抽油机的设计及应用分析

二次平衡游梁式抽油机的结构是在常规型或偏置式游梁抽油机的基础上增加了与主曲柄直接联动的可调相二次平衡装置，并采用链传动，使大链轮的齿数为小链轮的两倍。通过受力分析，对所涉及的零部件选择、新机型设计以及老机型改造等问题作了阐述，并介绍了优化设计方法。对样机测试的结果表明，与前置式抽油机相比，扭矩降低３６％，配套电动机功率减少了２７％，节约钢材４２％；与后置式抽油机相比，扭矩降低了４８％，配套电动机功率减少了约５０％。     

变曲柄转速游梁式抽油机结构设想

设想了一种以非圆齿轮副作为游梁式抽油机减速器最后一级传动副的变曲柄转速抽油机的结构。利用非圆齿轮副的变传动比特性，达到在不减少冲次的前提下降低游梁式抽油机最大输入扭矩的目的。计算结果表明：这种变曲柄转速游梁式抽油机与同型号、同冲次非变曲柄转速游梁式抽油机相比，在同样工况条件下，其最大输入扭矩可降低２０％以上。     

游梁抽油机偏置复合平衡评价

以常规10型游梁抽油机实测工况为例,对抽油机偏置复合平衡的结构特点及曲柄净扭矩特性进行了评价,将游梁平衡重偏置一定角度,可在一定程度上改善抽油机扭矩特性的连杆等部件的受力状况,可用于在用旧抽油机的技术改造,当悬点负荷接近抽油机额定负荷时,曲柄平衡抽油机平衡效果受到曲柄平衡块回转半径的限制,各特性参数会负荷的增加而恶化,采用偏置平衡的方式可在一定牙改善抽油机在大负荷下的扭矩特性。     

游梁式抽油机二次平衡分析

为解决游梁式抽油机能耗大、效率低的问题，设计了二次平衡装置。这种装置通过是挂在抽油机后端的平衡重的平衡作用，降低一次平衡曲柄轴净扭矩的两个峰值，达到减少能耗提高效率的目的。对抽油机的二次平衡作了较详尽的理论分析，给出了实行二次平衡后曲柄轴净扭矩的计算公式和安装二次平衡装置前后曲柄轴净扭矩曲线图。在大庆油田两口井上进行的现场试验结果表明，安装二次平衡装置后，两口井年节约电费分别为0.25万元和1．17万元，经济效益明显。     

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。     

游梁式抽油机平衡与节能研究的新方法

给出了游梁式抽油机曲柄轴工作扭矩的傅里叶级数展开式和经三角函数变换后的傅里叶级数变形形式；利用数值积分的方法，以ＣＹＪ１０－３－５３ＨＢ型抽油机为例，由抽油机计算软件包计算了在冲程Ｓ＝３ｍ，冲次ｎ＝９ｍｉｎ－１及泵径Ｄ＝９５ｍｍ的工况下的前９项傅里叶系数和各次平衡后的曲柄轴净扭矩及电动机功率等主要参数。在此基础上，阐明了抽油机的平衡及二次平衡计算的理论依据及偏置抽油机的节能原理，为抽油机的平衡及广义相位角（即偏置角）的优化计算提供了优化目标。     

非对称循环游梁平衡抽油机初探

非对称循环游梁平衡抽油机（以下简称非对称机）是在常规型曲柄平衡抽油机（以下简称常规机）的基础上,变摇杆的对称循环为非对称循环;变曲柄平衡为游梁平衡。通过几何特征、扭矩因数曲线、扭矩曲线的分析,阐述了这种抽油机的节能机理。理论计算表明：这种抽油机具有良好的运动特性及动力特性,节能效果好,值得尝试。     

游梁式抽油机随动平衡装置的研究

针对游梁式抽油机曲柄轴产生负扭矩现象。设计了一种随动式游梁平衡装置，起辅助平衡作用，可使曲柄轴最大扭矩下降及负扭矩减少，改善了减速箱齿轮的工作环境，达到了节能降耗及延长抽油设备寿命的目的。     

抽油机下偏杠铃节能改造技术在葡萄花油田的应用

目前油田普遍应用的常规游梁式抽油机存在平衡性能相对较差、启动扭矩大,使用大功率拖动电动机、耗能较高等问题,通过应用下偏杠铃复合平衡技术对常规抽油机进行了节能技术改造.原来的曲柄平衡方式变为曲柄与下偏杠铃的复合平衡方式,削减了抽油机峰值扭矩,降低了电动机消耗功率,有效改善了抽油机平衡效果,平均节电率达到20.56%.在不改变原机结构前提下,安装方便,投入成本较低,十型机改造的节电总体效果高于六型机.     

六连杆联动变矩抽油机

介绍了一种六连杆联动变矩抽油机,其主要结构是在支架上安装的一对副连杆,用副连杆推动安装在游梁尾部的尾梁下部,使连接连杆的尾梁上部相对于游梁位置发生变化,从而改变悬点加速度和曲柄扭矩,达到改善平衡效果、提高电机效率、节约能源的目的。     

配置弹簧的游梁式抽油机节能分析

对ＣＹＪ—１０型抽油机配置弹簧（包括前置游梁弹簧,后置游梁弹簧和井口弹簧）后的节能情况进行了计算分析。推导出考虑弹簧弹性力时抽油机所需的装机功率和实耗功率的计算公式。通过实际抽油机井的计算可知,装有弹簧的抽油机比原抽油机是否节能必须在平衡度相同的条件下进行比较。若配置弹簧前后的平衡度不变,则配有弹簧平衡的抽油机与曲柄平衡的抽油机相比,均方根扭矩Ｍ０和实耗功率Ｎ０均有所下降。根据计算,配置弹簧的抽油机井比不配置弹簧的抽油机井,所需的装机功率下降２０％～３０％,实耗功率下降３％～５％,具有一定的节能效果。     

临东区块抽油机工况与油井耗能分析

国内油田抽油机井占生产井总数的95%以上,如何选用才能更省电成为普遍关注的问题。通过临盘油田临东区块500余口油井抽油机机型、负载率、平衡率和所选配电机功率大小的调查,理论分析抽油机负载率与耗能关系,对不同工况下抽油机耗能进行了室内和现场试验。结果表明,在负载相当的情况下,皮带机和双驴头机比普通游梁抽油机节能;当电机负载率低于20%时,随负载率的提高,电机运行效率上升幅度较大,当电机负载率高于20%时,随负载率的提高,电机运行效率上升缓慢,确定20%为抽油机电机经济运行负载率;相同冲程下,泵径最大化与冲次最小化定量规律还有待进一步探讨。该研究对优化生产参数具有一定指导意义。     

游梁式抽油机游梁平衡重计算新模型

为了精确计算游梁式抽油机游梁平衡重的调整量,保障游梁式抽油机安全节能运行,需要对游梁式抽油机的调平衡模型进行研究。分析了游梁式抽油机急回运动特性,得出了抽油机上下冲程所用时间可能不相等的结论,并建立了游梁平衡抽油机上下冲程电机平均输出功率的计算公式。在此基础上,依据抽油机上下冲程电机所做功相等的平衡准则,利用平衡重平均功率变化与电机功率变化的关系,推导出了功率曲线法游梁平衡重计算新模型。实例计算表明:应用新模型对平衡重进行调整后,上下冲程电机做功差值很小,更能满足上下冲程电机做功相等的平衡准则要求;抽油机上冲程运行时间越长,平衡重调整量越大,而下冲程运行时间越长,平衡重调整量越小;当上下冲程运行时间接近时,新模型和简化模型计算结果接近。这表明,对于上下冲程运行时间不相等的游梁式抽油机,利用功率曲线法游梁平衡重计算新模型调整平衡重,抽油机平衡状况更佳。      

关于国内抽油机发展趋向的几个问题

对《国内抽油机的发展趋向》所持观点表示异议，认为不是游梁式抽油机而是无游梁式抽油机在国产抽油机中处于主导地位；改进型游梁式抽油机是我国抽油机的一个发展趋向，但不是一种主要发展趋向，而长冲程无游梁式抽油机才是我国抽油机的主要发展趋向。指出被评议的１４种抽油机的换向和平衡机构并不存在返祖趋向。列述了我国抽油机在１６个方面的发展趋势，并讨论了评议抽油机应注意的问题等。     

2010年世界新型抽油机技术发展预测

近年来,世界新型抽油机有了很大发展。这些新型抽油机的主要特点是：采用了许多现代技术和先进结构方案以及新材料、新工艺,抽油机的适应性、经济性、可靠性和先进性以及技术水平均达到了有史以来的最高水平,为高效、经济。安全和可靠地开采石油资源做出了卓越贡献。文章阐述了长冲程抽油机（增大冲程抽油机、长冲程无游梁抽油机）、各种平衡抽油机（异相平衡、气囊平衡、变平衡力矩、自动平衡）和各种油井抽油机（高效能丛式井、斜井、最深井和自动化智能化）的技术发展。根据世界石油开采的需要以及技术发展趋势,预测了上述新型抽油机在2010年的技术发展,展现了世界新型抽油机的技术发展远景和全貌,预测2010年新型抽油机数量将会增多,但是占世界拥有量的比例不会很大。     

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。     

塔架式数控抽油机运动学及动力学特性分析

塔架式数控抽油机的传动效率高、冲程长、易于调平衡,且能实现抽汲参数无级调整,节能效果显著。根据该抽油机的结构特点及运动特征,推导了悬点速度、加速度、位移计算公式。根据力矩平衡原理,建立了减速器扭矩计算模型。通过实例计算,并与常规游梁式抽油机相关参数对比,分析了其运动学和动力学特性。为塔架式数控抽油机—深井泵系统配置合理生产参数提供理论支持。     

抽油机曲柄销的破坏形式分析及弯矩计算

分析了抽油机曲柄销的外载、破坏形式及承受弯矩的计算方法等问题。指出曲柄销承受的弯矩应按弹性基础上的梁计算；曲柄销的损坏一般具有先松动后疲劳破坏的特征；曲柄销的外载主要由连杆拉力和螺纹预紧力造成，设计节能型抽油机时应注意曲柄销上载荷的大小。