游梁式抽油机工作系统计算机仿真分析

针对游梁式抽油机占据着有杆泵采油地面设备的主导地位,但其能耗高一直制约着石油工业的发展的实际,开展了优化游梁式抽油机结构、对游梁式抽油机进行节能改造的研究,成功实现了对游梁式抽油机工作系统的仿真分析.利用MATLAB软件中的动态仿真工具SIMULINK,对游梁式抽油机的3个系统模块,包括原动机、减速器与抽油机主体分别进行建模,进而建立了曲柄平衡游梁式抽油机系统的计算机仿真模型.通过实例的仿真结果与实测数据的对比分析,验证了仿真模型的正确性和合理性,为抽油机节能改造提供了理论依据及实验研究模型.     

双循环互平衡游梁式抽油机的设计及仿真

针对目前油田中普遍应用的游梁式抽油机能量浪费问题，提出了一种双循环互平衡节能型抽油机的设计理论，对老式游梁式抽油机和双循环互平衡节能型抽油机进行了运动和动力学的解析分析，给出了算例并进行了计算机仿真，在仿真中用力向量矢端曲线和直角坐标曲线两种形式形象、直观地反映出各铰链力的大小和方向．仿真和分析结果表明，该种双循环互平衡节能型抽油机可以节能50％以上．     

游梁式双驴头双井抽油机节能分析

根据两井距离比较近的情况,设计了一种新型游梁式双井抽油机,带有双驴头,可以实现一机双抽,介绍了其结构和工作原理。在对游梁式双井抽油机的扭矩和节能作定性分析的基础上,与常规游梁式抽油机作了比较分析得出：双井抽油机的曲柄轴负扭矩绝对值和峰值扭矩减小,耗电量相对降低。因此,双井抽油机不仅扭矩变化平稳、工作情况较好,而且具有很好的节能效果。另外,分析得出,在陆地加密井、丛式井、海洋油井等情况下使用双井抽油机,成本低、维修费用少。     

游梁式抽油机的多目标优化设计研究

对游梁式抽油机采用减速箱后置,异相平衡,平衡重质心自由调整等多种节能措施,并运用多目标优化对其参数进行了优化设计,使抽油机达到了更佳的节能效果。     

游梁式抽油机节能技术综述

游梁式抽油机是陆上油田中主要的采油装备,其采油能耗占油田总能耗的三分之一,但局限于系统的结构和使用条件,抽油机电动机平均负载率都很低,用电效率平均在30％以下.针对上述问题,科技工作者们提出并尝试了大量新技术、新方法,这些技术改进提高了采油能源利用效率,但也存在局限性和技术风险.作者首先分析了抽油机系统能耗的主要来源,通过对比指出最具节能潜力的是电动机部分.进而对目前公开报导的关于提升电动机用电效率的相关研究进行了分类总结,将相关技术研究主要分为机械传动结构改进、电动机及其控制技术改进、增设节能装置三大方向,并对其中的各种技术方案进行了概括和分析.通过分析和对比,并结合目前海洋石油开采和页岩油气开采的大背景,提出了在传统抽油设备上增设节能装置将是未来一段时间内游梁式抽油机节能的最有效的技术方向,而其中的液压混合动力节能技术是一种优势较为明显的技术方案.     

在抽油机中应用智能型控制器实现节能的可行性分析

游梁式抽油机的效率较低,主要是由于游梁式抽油机的工作特点,使得电动机总是处于过渡状态而造成的。采用智能型无触点控制器,通过适当地降低电动机的端电压,可以减小电动机的功率损耗,进而达到使抽油机节能的目的。     

游梁式抽油机电气节能方法分析及论证

通过在油田的实地测量。对所得到的抽油机工况进行了分析；讨论了抽油机电气节能的几种方法；论证了可控硅交流调压是抽油机电气节能的最适合的途径。     

抽油机节能技术研究综述

概述目前油田抽油机的节能方法,分析各种方法的优缺点.主要从节能电机、节能箱等方面阐述抽油机的节能技术.     

游梁式抽油机节能技术及最新进展

概述了目前油田生产用抽油机的节能方法,分析了各种方法的优缺点,阐述新的控制方法;模糊控制方法、神经元网络模糊控制方法,这将是新一代节能控制的发展方向.应用模糊控制技术在传统游梁式抽油机上,并给出了控制方案.     

永磁传动技术在抽油机系统中的节能效果分析

分析了永磁传动技术在抽油机系统中应用的节能效果,首先阐述了永磁传动器系统构造与工作原理,根据其安装前后所采集的抽油机系统的生产参数对电机的转差率进行叠加并绘出其转矩特性曲线,分析悬点载荷和曲柄轴的运动规律,并研究抽油机系统的光杆功率和有功功率的变化特点,数据比对与分析结果表明,永磁传动器改善了抽油系统的动力性能,减少载荷和扭矩波动,降低了抽油机的驱动电机的装机功率,从理论分析和试验结果两方面证实了永磁传动技术在抽油机系统应用中的节能效果。     

抽油机平衡与电动机容量的确定

对抽油机的平衡问题作了细致的研究,指出配重平衡与气压平衡是抽油机的两种主要平衡方式,提出了采用弹簧平衡与飞轮平衡的可能性,说明了各种平衡方式的参数确定方法;指出提高抽油机效率的方法是提高电动机和传动机构的效率,并对后者作了分析与表示。此外还提出了抽油机用感应电动机容量选择的方法。     

Research of Energy-saving Control of Oil-well Power Heater Based on RNN Neural Network

For the beam pumping unit,the power consumption of oil-well power heater accounts for a large part of the pumping unit.Decreasing the energy consumption of the power heater is an important approach to reduce that of the pumping unit.To decrease the energy consumption of oil-well power heater,the proper control method is needed.Based on summarizing the existing control method of power heater,a control method of oil-well power heater of beam pumping unit based on RNN neural network is proposed.The method is forecasting the polished rod load of the beam pumping unit through RNN neural network and using the polished rod load for real-time closed-loop control of the power heater,which adjusts average output power,so as to decrease the power consumption.The experimental data show that the control method is entirely feasible.It not only ensures the oil production,but also improves the energy-saving effect of the pumping unit.     

抽油机井系统的优化设计

利用回归分析方法对抽油机井系统效率测试中的试验数据处理,得到了排量系数、井下功率损失及地面效率的回归方程,以此为基础讨论了电动机额定功率的合理选择、抽油机井系统效率的预测及抽汲参数的优化设计。     

皮带抽油机机架的结构优化设计

通过三维ANSYS软件建立皮带抽油机机架的三维模型,运用该软件对皮带抽油机架结构进行分析,得到机架最大应力和位移的分布云图,由分析结果得到一些结论。在此基础上对抽油机机架进行结构优化,提出3种改进结构模型,对3种结构模型进行分析,得到相应的位移和应力分布云图。结果表明:即使抽油机的结构设计符合要求,也可进行进一步的结构优化,更改斜支撑结构和角钢型号,对主要受力位置进行改进,改善受力状态,结构会更趋于合理,经济适用。     

复式永磁同步电机的工作特性分析与应用

针对大转矩低转速的应用场合,提出一种新颖的复式永磁电机结构,并讨论了它的结构设计要点.在电机空载三维磁场有限元分析结果的基础上作适当的假设,从相量图入手对复式永磁同步电机的电参数计算公式进行理论推导.以试验样机的设计参数为依据,分析该电机的工作特性,得出了它特有的功角特性曲线和经济运行范围.对以复式永磁同步电机为核心的直驱式抽油机进行介绍,检测结果表明,直驱式抽油机的节电效果显著,较游梁式抽油机具有多方面的优势.     

支持向量机的无杆抽油机示功图自动识别技术

针对抽油机示功图人工目测误差大、效率低的现状,研究了基于支持向量机理论的示功图自动识别技术。提出了基于支持向量机理论对示功图进行自动识别的可能性,提供了基于支持向量机理论的示功图自动识别步骤,并对无杆抽油机正常、供液不足、游动凡尔泄漏以及油管漏失4种工况下的示功图进行了自动识别研究。识别结果表明:基于支持向量机理论的示功图自动识别方法能对以上4种工况的示功图进行准确有效的识别。     

基于J油田生产数据的抽油机井平衡度研究

采用现场数据跟踪分析的方法分析了J油田平衡度的影响因素、平衡度调整前后的变化以及平衡度调整的周期。结果表明,原油黏度越大,抽油机井平衡度越低;对于蒸汽吞吐转抽后的油井,平衡度在0~80d内平衡度较差,在81~240d内平衡度较好,在240d以后平衡度又变得较差;抽油机使用天数与平衡度关系不大,皮带式抽油机比游梁式抽油机的平衡度高;调整抽油机井平衡,抽油机的有效功率增加,泵的充满程度增加,泵效提高;平衡度增加10%~50%,用电量节省11.2~23.2kW·h,节省电量3.9%~14.2%;随着平衡度差值变大,抽油机井用电量增加。新一轮注汽结束后,建议开采7d后开始调节平衡,对于黏度较大的井,应当加强平衡度调整频率;对于生产较稳定,黏度适中的油井,每间隔21~78d调节1次。     

无梁式抽油机的动态特性分析

利用三维软件ANSYS WorkBench对无游梁式抽油机进行了动态特性分析,建立了抽油机机架三维有限元模型。为确保系统能够充分体现动态分析的特征,考虑机架自身的受力情况,首先运用该软件的pre-stress modal模块对抽油机架进行了静态特性分析,然后利用modal模块对机架进行模态分析,得到了机架的前九阶固有频率和振型。分析结果表明,预应力对机架自身的固有特性影响不大,可以不考虑预应力的影响;机架的结构形式影响机架的整体稳定性,可以通过改变机架结构的形式和构件尺寸提高系统的稳定性,从而延长机架的使用寿命。