游梁式抽油机的智能化改造

在保留游梁式抽油机优点的基础上,采用变频调速、可编程控制和电力电子等高新技术将游梁式抽油机改造成为智能抽油机。智能抽油机主要由变频控制系统、传感器、异步电动机和游梁式抽油机等组成,可根据油井工况自动调节运动特性,从而满足开采工况复杂多变的油井和复杂油藏的需求。试验结果表明,智能抽油机可根据油井工况无级调节冲次和上下冲程速比,使油井供排液系统达到动态协调,泵充满度明显提高,启动电流接近抽油机正常工作时的最大电流,功率因数由使用游梁式抽油机时的０３～０５上升到０９以上,具有明显的增产、节能效果     

游梁式抽油机运行状况及节电机理研究

分析了游梁式抽油机用的异步电动机负载转矩正负波动变化导致供电系统和电动机的电能损耗剧烈增加的原因，以及改变抽油机的机械运行部分转动惯量与电能损耗的关系。在此 提出一种新的减少抽油机系统电损耗的机理。通过串联双向可控硅控制电动机运行，并利用和实测的抽油机运行电流曲线在电力系统仿真软件ＮＥＴＯＭＡＣ上作出仿真计算。     

游梁式抽油机节能新技术探讨

针对游梁式抽油机能耗大,工作效率低的问题,提出游梁式抽油机节能的新方法,即在采用优化抽油机结构的基础上,通过改变电动机的工作特性和增加抽油机转动惯量的办法降低抽油机周期载荷系数。指出影响使用高转差率电动机的游梁式抽油机节能的主要因素是抽油机的冲次、电动机转差率和旋转件的转动惯量。采用高转差率电动机,并增加旋转件的转动惯量,是综合提高游梁式抽油机节能效果的有效途径。     

关于游梁式抽油机用电动机节能的讨论

介绍了一般负荷下的电动机节能方法和游梁式抽油机负载特点,述评了油田使用或试验的几种电动机节能情况。游梁式抽油机用电动机节能应包括两个方面：一是提高电动机的负荷率和效率;二是使电动机的机械特性变软,改善电动机机械特性与抽油机负载特性的相互配合,以提高机、杆、泵系统效率。两者比较,后者的节能潜力要比前者大得多。因此,后者应该是游梁式抽油机用电动机节能的主要研究方向。当前最理想的途径是开发用于制造电动机转子绕组的频敏材料;其次是研制工作可靠的四象限变频器,把电动机发电状态所发的电回馈电网。     

游梁式抽油机用节能电动机及其控制方法

游梁式抽油机系统效率不高与电动机的选取和电动机运行效率低有较大关系。分析了抽油机用电动机运行效率低和功率因数低的原因，提出了新的电动机设计和控制方法，即将电动机定于绕组设计为两个功率按一定比例分配又可以并联工作的双绕组；根据电动机的电流判断负载情况，使电动机具有与不同负载相匹配的三种功率，从而使电动机能在不同负载的情况下以较高负载率运行，提高了电动机效率和功率团数，达到节能的目的。     

W型曳引抽油机的节电机理研究与应用

为应对传统游梁式抽油机受到新技术、新工艺、新装备的挑战,研制了一种无游梁塔架式W型曳引抽油机。该抽油机以机架为载体,采用外转子稀土永磁同步电动机为动力,电动机直接驱动安装在其两侧的曳引轮。中原、华北等油田现场应用表明,该抽油机有功节电率达37.2%,实测噪声54dB,低于国家标准,提高系统效率10%,受到油田用户普遍好评,与游梁式抽油机相比具有独特的技术性能,凸现出显著的节能特点,值得大力推广和应用。     

抽油机用超越离合器提高系统效率与节能效果分析

游梁式抽油机电动机由于受结构等因素影响,在运行过程中会出现反发电现象,将抽油机机械能转化为电能,该部分电能无法被利用,同时也降低了抽油机井的系统效率。抽油机加装超越离合器后,使交流电动机单向出力,油杆下落的势能除克服摩擦力外几乎全部转化为平衡块的动势能,从而发挥平衡块的储能作用,消除四连杆机构中的机械内应力,使抽油机具有平衡自适应能力,提高节能效果及系统效率。     

游梁式抽油机间歇供电装置的研制与应用

针对游梁抽油机电动机效率低和井场窃电问题,研制了具有节电和防井场窃电功能的游梁抽油机调压+间歇供电装置。该装置通过控制可控硅的导通角实现在电动机做功期调压供电,在电动机发电期不供电。分析了间歇供电对电动机、抽油机和电网的影响;根据现场实测数据分析了该装置的节电效果及现场应用情况。该装置节电效果显著,能防止井场窃电,可用于对游梁抽油机电动机的长期驱动。     

CJT—3型抽油机节能拖动装置的应用

CJT-3型抽油机拖动装置是专为游梁式抽油机而设计的节能型超高转差率电动机。文中介绍了该拖动装置的工作原理和具体应用。根据对大港马西油田10口油井的游梁式抽油机普通电动机和CJT-3型拖动装置所测试的性能参数与技术经济指标的对比分析,证实了CJT-3型游梁式抽油机拖动装置具有较高的经济效益。     

游梁式抽油机功率平衡技术的研究与应用

游梁式抽油机平衡度是抽油机运行状态的一个重要参数之一,合理调整游梁式抽油机平衡度是油田油井设备管理工作中的一项重要内容,也是评价油井设备运行管理的一项技术指标.文章讨论了游梁式抽油机的平衡问题,介绍了功率平衡技术原理、油田现场试验应用情况以及综合效果评价分析,并指出功率平衡技术是以抽油机最节能和最安全为标准,能确保电动机在上、下冲程中功率相等,使电动机输入功率的均方根值最小,使电动机的损耗达到最低,从而既能实现节电效果,又能保证抽油机安全运行.     

螺杆泵油系统工况参数测试仪的研制

介绍了螺杆泵采油系统工况实时监测与故障诊断系统及其核心仪器：扭矩、轴向力、转速一体化传感器工作原理、主要参数指标。这种传感器利用了受扭轴扭转应变与扭矩、轴向应变与轴向力的对应关系，采用了信号非接触传输原理。数据采集仪使用了信号高速传输和屏蔽技术。这 种传感器的使用寿命长、精度高、性能稳定、传输数据快、抗干扰能力强、测量范围宽、安装简便、成本适中。文中给出了3口油井的对应扭矩与转速实测曲线。为螺杆泵采油系统的工况实时监测与故障诊断提供了技术手段。     

电液控制机构在主风机放风阀和防阻塞阀的技术应用及分析

因催化主风机控制调节系统的放风阀和防阻塞阀存在问题 ,多次引起两阀的误操作、失灵、卡涩等故障 ,影响了装置的正常生产。经可行性研究 ,决定采用 BDY9型电液控制滑阀和 DYD型电液控制蝶阀对二台放风阀和一台防阻塞阀的执行机构进行技术改造。改造后 ,取得了良好的效果     

油田车载仪表用低功耗单片机抗干扰电源的设计

根据油田车载仪表用低功耗单片机应用的特点,设计了以ＭＡＸ６３８为中心的直流降压电路和以ＴＬ７５０ＡＣ为中心的抗干扰电路组成的油田车载仪表用低功耗单片机的电源电路。该电路具有积极小、功耗低、抗干扰能力强等特点,适用于与８９Ｃ５１／２单片机性能相近的低功耗应用系统。     

利用发光海藻快速检测钻井液毒性

发光海藻Pyrocystis Lunula正常的生理生化反应受到毒性物质干扰后,会引起发光量降低甚至完全消失。据此原理,美国于1993年推出了一种手提式毒性测试仪,它能快速、准确地对钻井液毒性进行检测和评价。与糠虾法和发光细菌法相比,发光海藻法具有抗干扰能力强、灵敏度高、检测时间短等优点。     

克拉玛依-独山子输油管道首站控制系统

随着石油工业的发展，用于输油生产的自控系统也越来越先进，可靠，可编程控制器（PLC）是近年来发展极为迅速，应用面极广的工业控制装置，它具有控制能力强，工作可靠，编程简单，操作灵活，便于维护，稳定性好，抗干扰能力强等特点，介绍了以PLC作为粘控系统核心的克－独输油管道首站控制系统的配置，功能以及该系统所采用的SCAN3000系统软件的结构，特点与应用，SCAN3000系统具有良好的界面，能很好地与其他软件兼容，实际应用表明，该控制系统可以提高首站的自动化控制水平，降低操作人员的劳动强度，保证输油管道安全运行，取得了较好的经济效益。     

多模式优化下的柱塞气举排水采气控制系统设计

针对现有柱塞气举控制系统功能单一,缺乏系统优化功能,仅依靠理论模型输入参数的缺点,设计了多模式优化下的柱塞气举排水采气控制系统。该系统以STM32 单片机为核心,通过实时采集油压、套压和柱塞到达井口的时间,经单片机优化处理后控制气动薄膜阀的开关。现场应用结果表明,该系统保证了气井制度调整的实时性,达到了良好的气井排液效果,提高了管理效率。     

基于CAN总线的柴油机、液力变速箱故障诊断系统的设计

文章介绍的柴油机和变速箱故障诊断系统是针对海洋钻修机柴油机和变速箱设计的集监测、预警及故障诊断于一身的全自动测控系统,能实时监控柴油机和变速箱的工作状态和关键的技术参数,对于超过警戒值的参数实现实时报警,给出故障代码,便于现场和远程维修。文章阐述了基于CAN总线的柴油机和变速箱故障诊断系统的设计原理及关键技术。     

深水防喷器控制系统换向阀可靠性试验研究

研究深水防喷器控制系统换向阀的可靠性对海洋钻井安全具有十分重要的意义。通常,一个阀件的失效可能会导致系统故障,带来无法估量的损失。参照相关标准制订了可靠性试验方案、故障判定和统计原则,对随机抽取的12台换向阀进行了模拟真实工作环境的试验。对换向阀失效模式及寿命次数进行了统计分析,得出了换向阀可以达到预期平均无故障工作时间的结论。为深水防喷器控制系统的国产化和工程应用奠定基础。     

采油站工况巡检系统

采油站工况巡检系统是利用抽油机光杆载荷变化与电机功率对应关系原理,在站内测取抽油机电功率曲线,然后转换出等效示功图,将实测功率曲线与等效示功图相结合,综合分析判断电机、抽油机、抽油泵工作状况的连续实时监测系统。该系统在站上获取示功图,可减少大量测试费用;对抽油杆断脱、停机、偷电等紧急故障及时报警,可提高生产时效;应用该系统后,又可开展抽油井抽空控制和信息网络化管理,提高油井管理水平。综述了实时检测系统的原理结构、功能及建立方法。     

石油管道纤维缠绕含胶量控制系统的研究

新型石油管道纤维缠绕含胶量控制系统采用伺服电动机粗动控制与压电陶瓷精动控制相结合的方法实施含胶量的精密定位控制 ,利用衍射干涉光栅测长技术进行实时检测 ,实现了执行机构的闭环控制。系统工作行程 50mm ,定位精度± 0 1 μm。利用单片机作为控制核心 ,与胶量检测机构一起构成闭环控制系统 ,并可以与上位机实现通讯。该系统重复性好 ,定位速度快 ,精度高 ,可广泛用于需精密定位的控制系统。