具有优良动力特性的可调节异相曲柄平衡式抽油机

本文根据异相式抽油机的试验数据,分析了异相式抽油机适应井况和工况的局限性,论述了派生的可调节异相曲柄平衡式抽油机的结构和特性。文末讨论了可调节异相式抽油机推广应用的可行性及发展前景。     

抽油机异相游梁平衡研究

首先介绍了异相型抽油机的特点和应用情况，然后提出了异相游梁平衡的概念，给出异相游梁平衡的定义，并推导出异相游梁平衡的理论计算公式，最后，以１６型６ｍ游梁式抽油机为例，计算了在曲柄平衡（τ＝－７°，Ｗ′＝０）、复合平衡（τ＝－７°，λ＝０°）及异相游梁复合平衡（τ＝－７°，λ＝－２１．８°）等３种平衡方式下该抽油机的主要技术参数和机构的受力情况。结果表明：抽油机采用异相游梁复合平衡无论与采用曲柄平衡，还是与采用复合平衡相比，都具有明显的优点。对重型、长冲程抽油机的设计具有重要的指导意义。     

抽油机旋转驴头运动分析和参数计算软件开发成功

1986年以来,我厂研究出常规及异相曲柄偏置型抽油机的平衡块最优位置和曲柄销最优偏置角公式。此后又导出了双驴头抽油机的最优平衡重的计算公式及曲柄销最优偏角的计算方法。今天又传出喜讯,旋转驴头的光杆位置函数PR及悬点加速度a的计算公式被推导出来了,而且旋转驴头的运动分析和最优参数计算软件运行成功。至此,我厂已具备上述四种类型抽油机的运动分析、尺度综合和选优软件。     

16型异相游梁异相曲柄复合平衡抽油机

为了满足深井油区中后期开发的需要 ,研制成功CYJY16— 5 4— 89HF/B型异相游梁异相曲柄复合平衡抽油机。抽油机结构设计采用异相曲柄平衡和异相游梁平衡 ;游梁平衡重重心到游梁旋转中心连线与游梁后臂的夹角λ =2 2° ,游梁平衡重质量 6 5 0 0kg ,游梁平衡重最大平衡力臂 4 2 15mm ,最小平衡力臂 2 6 6 6mm ;曲柄偏置角τ =- 7° ,曲柄平衡重最大平衡扭矩 2 0 3kN·m ,游梁平衡重的平衡效应占总平衡效应 (曲柄水平时 )的 37%。     

游梁式抽油机改造成摆锤式复合平衡抽油机

介绍了将CYJY10—3—37HB异相型游梁式抽油机改造成CYJG10—3—37HB摆锤式复合平衡抽油机的设计方案和节能原理。即在常规抽油机的支架上增中1个小支架,小支架顶端连接1个摆杆,摆杆尾部安装平衡块,由于摆杆尾部装有滚轮,可使平衡块在游梁上滑动,实时改变平衡扭矩,降低曲柄扭矩峰值,使常规抽油机变成复合平衡节能抽油机。改造前后的测试结果表明,改造后抽油机平均节电20%。     

对《再论发展长冲程抽油机的现实意义》的讨论

根据调查分析资料，从7个方面阐述了长冲程抽油机的优点。以常规抽油机改造成旋转驴头抽油机的实践为例，探讨了旋转驴头抽油机的节电问题，指出其节电概念与常规概念不同，只有在降低抽油机额定载荷条件下才能节约动力消耗。通过在一些无游梁抽油机中同样采用曲柄连杆机构换向，同样采用异相曲柄平衡机构和气平衡方式的论述，指明“游梁式抽油机的优点却又正是无游梁抽油机的不足”的提法是不妥的。在概括了开发长冲程抽油机的特点后，指出了长冲程无游梁抽油机是长冲程抽油机的发展方向。     

常规抽油机节能改造的经济效益及适用范围

本文根据6个油田27口井的实测数据,统计了常规抽油机节能改造的经济效益,并介绍了其适用范围。经统计表明,在适用范围内,其节能效果一般在15％左右,增产率大于5％。此外,阐述了改造现场在用常规抽油机及尽快开发效益更高的异相曲柄平衡式抽油机的意义。     

双平衡游梁抽油机

双平衡游梁抽油机增加了下偏式游梁平衡 ,是常规型和异相型抽油机进行节能技术改造的最佳形式。该机调平衡的方式有 :①调曲柄平衡 ;②调节杆伸、缩 ;③增、减游梁平衡重重量。由于调平衡的范围广 ,可以极大地降低减速器峰值载荷 ,均衡电机负荷 ,具有很好的节能效果。1 基本结构在常规型或异相型抽油机上 ,增加平衡臂、平衡块和调节杆 ,就成为双平衡游梁抽油机 (图 1)。图 1　双平衡游梁抽油机1平衡臂 ;2平衡块 ;3调节杆在常规型或异相型抽油机的游梁尾部加装上Ｕ形槽挂轴座 ,在游梁底面加装调节杆座 ,再将驴头置于上止点 ,把平衡臂和平衡块…     

常规式抽油机曲柄平衡偏置安装计算

根据抽油机平衡准则(3)——在每一转曲柄轴扭矩的均方差值最小的平衡准则,给出了常规式游梁抽油机曲柄平衡块偏置安装计算公式,并通过实例,分四种情况进行了计算,同时讨论了该四种情况下的平衡效果由好到差的顺序,也指出了在何种情况下需要平衡块偏置安装。文中给出的计算公式也可作为抽油机平衡改造设计的理论基础。     

抽油机曲柄平衡可视化系统

依据曲柄轴扭矩与曲柄半径间的关系,采用优化曲柄半径来调节曲柄轴净扭矩的方法,使曲柄轴均方根扭矩最小,提高了抽油机的工作效率。建立了曲柄平衡可视化软件,指导抽油工人调节抽油机的平衡工作。系统采用Visual C++6.0设计编程,Microsoft Access进行油井基本信息数据库的处理,输入参数可计算出最优半径、曲柄移动距离和曲柄均方根扭矩,并给出曲柄运动时的动态显示,通过它可判定电动机当前是否工作在正常区,并给出可供选择的电动机参数。     

调径变矩型抽油机的优化设计与平衡效果分析

调径变矩型抽油机将常轨游梁平衡型抽油机的后臂下偏一个角度，变力臂、变配重，实现了变平衡力矩。文章对其几何尺寸与平衡参数进行了优化设计，证实该机型曲柄轴的均方根扭矩比异相型减少了31．2％，最大扭矩减少了35.3％，平衡效果显著。但净扭矩曲线存在负值，建议增加曲柄二次平衡，设计成复合平衡型抽油机。     

抽油机二次平衡的研究

为使游梁式抽油机节能降耗,延长使用寿命,文中提出了一个新概念——游梁式抽油机二次平衡。结合理论分析,给出了游梁式抽油机经过二次平衡后的曲柄轴扭矩新公式。利用新公式,对大庆油田两口油井进行了实例分析和计算。     

游梁式抽油机分析方法

提出了一种新的游梁式抽油机的分析方法,对游梁式抽油机进行了运动和动力解析分析。根据抽油机各处在任一瞬时所受的主动力和虚加的惯性力在任一虚速度上所作的元功率之和等于零的原理,考虑惯性的影响,应用虚功率形式的动力学普遍方程,对游梁式抽油机各部件(包括平衡块等)对曲柄输出轴扭矩的贡献进行了分析,得到了曲柄输出轴扭矩的精确解析式。利用该解析式可以定量地分析游梁式抽油机各部件对曲柄输出轴扭矩的影响,准确地进行游梁式抽油机的平衡分析和设计计算。以摆杆型游梁式抽油机为例,给出了分析过程和具体算例。     

论抽油机的平衡相位角与节能——从“游梁式抽油机曲柄平衡重安装方式的探讨”一文谈起

本文讨论了不同平衡准则对抽油机节能效果的影响,给出曲柄平衡重最佳相位角的计算公式,并指出,在平衡计算中,应当用均方根扭矩最小准则代替目前采用的上、下冲程峰值扭矩相等准则。作者还认为,常规式抽油机的曲柄旋转方向应规定为逆时针,并建议研制可调相位角的曲柄平衡重。     

一种新型节能抽油机完成油田初步试验

异相曲柄抽油机具有大幅度降低峰值扭矩、节约能源、又保留常规式抽油机皮实可靠等优点。本文介绍了这种抽油机的厂内和油田试验结果,说明开发这种新产品的意义。     

游梁式抽油机-深井泵装置(三)

第三讲游梁式抽油机一、抽油机的发展概况游梁式抽油机(简称抽油机),是机械采油设备中问世最早、应用最广泛、结构最简单的设备。1919年美国就开始批量生产抽油机。现在,生产抽油机最多的公司是LUFKIN 公司。该公司制造的抽油机系列化、标准化、通用化程度比较高;产品种类多,计有常规抽油机、前置式抽油机、前置气动平衡抽油机、大扭矩抽油机(我国称异相曲柄平衡抽油机)等四种类型,分别见图1中的 a、b、c、d。     

异相游梁平衡抽油机使用范围研究

文章介绍了异相游梁平衡抽油机的使用情况。对6型2．5m、10型4．2m及14型4．8m异相曲柄平衡和异相游梁平衡抽油机，在泵径为Ф32、Ф44、Ф57、Ф75mm4种工况下的能耗、减速器的峰值扭矩、支架及连杆的受力进行了对比分析，在此基础上，归纳出了异相游梁平衡抽油机的使用范围。     

常规游梁式抽油机改造成异相型抽油机的实践

在对比分析常规游梁式抽油机与异相型抽油机结构参数的基础上，提出将CYJ12－4．2－73HB型常规游梁式抽油机改造成异相型抽油机的具体方案：将常规机的曲柄、曲柄销和连杆，用12型异相抽油机的曲柄、曲柄销和连杆替代，并将横梁与游梁连接的轴承座前移。这样改造既解决了在用常规机配件供应匮乏的问题，又可节约可观的设备购置资金。现场使用情况表明，改造成的异相型机运行平稳可靠，冲程增加7％，相应提高了油井产液量和采油时率，并具有一定的节能效果。     

曲柄导杆式抽油机的设计计算

给出了曲柄导杆式抽油机的几何计算、运动计算和动力计算的理论公式.以CYJD12-4.8-73HB型曲柄导杆抽油机为计算实例,论述了曲柄导式抽油机的性能特点,并与常规游粱式抽油机进行了对比.计算结果表明,曲柄导杆式抽油机在满足使用条件下,可节电21%以上,是一种有发展前途的长冲程抽油机.     

常规型抽油机节能改造技术探讨

对于油田在用常規型抽油机的节能技术改造,本文提出了一种新方法——平衡块偏置常规抽油机改造法,理论计算节能16～25％,比异相曲柄改造法节省改造费用2/3,因而具有大面积推广的可能性。