基于PLC的抽油机变频控制柜的研究

游梁式抽油机拖动系统一直存在几个主要问题:一是系统效率比较低;二是带有冲击的周期性交变载荷;三是能耗较大;四是半负荷或者轻负荷问题十分严重.针对上面游梁式抽油机拖动系统中存在的一系列问题,分析研究了抽油机的工作原理、负载特性,并对油田所采用的各种节能措施进行了比较,明确了各种节能措施的优缺点,在此基础上对抽油机电机变频调速控制系统的研究.     

不同抽油机井系统效率计算模型研究与节能效果

为降低油井生产能耗和提高系统效率,油田应用了多种新型节能抽油机,但缺乏节能抽油机特性与节能效果及其选型理论的研究。为此,基于常规游梁式抽油机、异相型抽油机、调径变矩抽油机、异型抽油机和皮带式抽油机的工作动态特性,建立了不同抽油机的油井地面效率计算模型,并运用抽油杆柱纵向振动的一维有阻尼波动方程,以悬点运动规律和井下泵的受力状况为边界条件,建立了抽油机井地面功图与泵功图的计算模型;井下举升效率和系统效率计算模型。研究不同抽油机井的系统效率和节电率,分析了不同井液黏度和不同下泵深度对抽油机井系统效率的影响。结果表明,与常规游梁式抽油机相比较,其它四种抽油机都能达到提高系统效率和节电节能的目的,其中皮带式抽油机的系统效率为最高,相对于常规游梁式抽油机井提高9.06%,节电率为22.36%;随着井液黏度的增大,油井生产系统效率均降低,皮带式抽油机井的下降幅度较小,适合于稠油井的应用;抽油机井存在油井生产系统效率最高的合理下泵深度(或合理沉没度)。     

CYJW游梁式抽油机平衡计算

通过对CYJW9-3-37HY游梁式抽油机进行运动特性分析、动力特性分析以及扭矩分析,基于游梁式抽油机平衡原理(下冲程中需要储存的能量为悬点在上、下冲程中所作功之和的一半),以游梁平衡重静载等效为悬点的载荷为平衡计算方法,推导出了CYJW9-3-37HY游梁式抽油机曲柄轴净扭矩计算公式。此计算方法相对简单方便,提供了一种抽油机平衡计算的新思路,为抽油机的平衡计算提供借鉴。     

智能控制技术在稠油开采中的应用

研究了游梁式抽油机的智能控制方法,介绍了硬件系统及控制程序流程图;应用变频调速技术、过程控制技术对现有的游梁式抽油机进行了改造,使抽油机冲次及上下冲程速比可以无级调节,并进行智能化控制．在新疆油田采油一厂Ｈ６１０８井上的试验结果表明,智能化抽油控制系统在稠油开采中具有显著的增产、节能效果．     

智能控制技术在稠油开采中的应用

研究了游梁式抽油机的智能控制方法，介绍了硬件系统及控制程序流程图，应用变频调速技术，过程控制技术对现有的游梁式抽油机进行了改造，使抽油机冲次及上下冲程速比可以无级调节，并进行智能化控制，在新疆油田采油一厂Ｈ６１０８井上的试验结果表明，智能化抽油控制系统在稠油开采中具有显著的增产，节能效果。     

常规型游梁式抽油机二次平衡问题的研究

本文提出一种常规型游梁式抽油机的平衡节能新方法“二次平衡法”,并进行了相应的理论分析与优化计算,还提出了一种“二次平衡”法的具体实施方案。试算表明,采用这种方法,节能效果在25％以上,比现有常规型游梁式抽油机改造为偏置相位抽油机其节能效果为13％有较大幅度提高。     

无驴头游梁式长冲程抽油机设计

根据机器动力学和机械优化设计的原理，对无驴头游梁式长冲程抽油机的选型，尺寸优化设计和结构设计等问题进行了较系统的研究，设计实例表明，无驴头游梁式抽油机和常规游梁式抽油式相比，支架高度下降约１８％左右，重量降低１０％左右；运动和动力性能提高１０％左右。这种机型保留了常规游梁式抽油机全转动副的优点，结构新颖，是具有特色的一种新型长冲程抽油机。     

游梁式抽油机的节能研究

平衡问题是影响游梁式抽油机效率的一个重要因素.安装曲柄平衡块和在游梁后端添加配重箱都是改善抽油机平衡性的适用措施.使用pore三维制图软件绘制所要研究的游梁式抽油机的实体模型,并将模型导入到adams软件中,应用虚拟样机技术对进行动力学仿真.仿真结果表明,当平衡块或配重箱的质量大小合适情况下,会使曲柄扭矩减小.利用adams后处理模块中的优化功能对抽油机进行优化,得出当平衡决和配重箱同时作用时,曲柄扭矩得到最小值时的最佳的质量大小.最终得出了能提高抽油机节能效果的最佳的方案.     

游梁式抽油机驴头悬点载荷计算的新公式

现有的游梁式抽油机驴头悬点最大和最小载荷计算公式都没有考虑摩擦力、气体以及井筒和油管中气、液两相流动的影响．经过系统的理论研究及大量实测数据的统计和分析，得出了一套新的计算公式．实例计算表明，所推荐的公式对计算我国油田游梁式抽油机驴头悬点载荷具有较高的准确度．为便于现场应用，编制了一套计算程序，从而简化了驴头悬点载荷的计算工作．     

游梁式抽油机驴头悬点载荷计算的新公式

现有的游梁式抽油机驴头悬点最大和最小载荷计算公式都没有考虑摩擦力，气体以及井筒和油管中气，液两相流动的影响，经过系统的理论研究及大量实测数据和统计和分析，得出了一套新的计算公式，实例计算表明，所推荐的公式对计算我国油田游梁式抽油驴头悬点载荷具有较高的准确度。     

可重构游梁式抽油机的设计和仿真分析

借助于可重构制造系统的基本思想 ,论述了可重构抽油机的基本概念、特点及可重构的理论依据 ,并对可重构抽油机的关键环节模块的划分思路进行了探讨。给出了模块划分方案 ,分析了可重构游梁式抽油机的拼装特性。为了对可重构抽油机的性能进行验证 ,提出了将虚拟样机技术应用于抽油机的可重构设计 ,并利用虚拟样机技术软件ADAMS对APIC 32 0D 2 5 6 12 0抽油机进行了运动学和动力学分析 ,验证了虚拟样机技术应用于可重构抽油机设计的可行性。利用游梁式抽油机的可重构设计 ,可以实现抽油机的模块化生产 ,用户可根据需要对抽油机进行重构 ,从而实现了对抽油机传统生产和使用理念的变革     

可重构游梁式抽油机的设计和仿真分析

借助于可重构制造系统的基本思想，论述了可重构抽油机的基本概念、特点及可重构的理论依据，并对可重构抽油机的关键环节——模块的划分思路进行了探讨。给出了模块划分方案，分析了可重构游梁式抽油机的拼装特性。为了对可重构抽油机的性能进行验证，提出了将虚拟样机技术应用于抽油机的可重构设计，并利用虚拟样机技术软件ADAMS对APIC-320D-256-120抽油机进行了运动学和动力学分析，验证了虚拟样机技术应用于可重构抽油机设计的可行性。利用游梁式抽油机的可重构设计，可以实现抽油机的模块化生产，用户可根据需要对抽油机进行重构，从而实现了对抽油机传统生产和使用理念的变革。     

抽油机节能控制技术的应用分析

我国油井大多采用的常规游梁式抽油机,存在着能耗大的缺点。随着我国经济的发展,石油的需求量越来越大,原油开采的难度增大,开采成本增加,对常规抽油设备进行节能控制,或采用新型节能抽油设备,对降低开采成本,提高油田经济效益并达到国家节能减排的要求具有重要意义。本文就抽油机采油系统节能控制技术应用必要性、抽油机能耗大的原因及解决方案、抽油机节能控制技术的应用等几方面进行了论述。     

异相型游梁式抽油机的节能分析及结构设计

目前,游梁式抽油机在我国全部在用的抽油机中占了大部分比例。其中异相型抽油机所增加的极位夹角和平衡相位角会大大地降低抽油机作业能耗。在分析异相型游梁式抽油机节能原理的基础上,对其结构设计的主要步骤进行了介绍,而其中最重要的就是四连杆机构的尺寸设计。     

多井抽油中心系统及其特性分析

针对现有单井抽油机传动环节多、运动性能差、存在抽油杆无效载荷、有效载荷交变幅度大、功率和扭矩存在负值等导致低效问题,提出交变载荷多相位均匀输出思路和原理,研发多井抽油中心系统。建立系统运动和动力分析方程,推导出抽油机悬点位移、速度、加速度、减速器扭矩及电机功率计算公式,并与游梁式抽油机工作性能进行对比分析。结果表明:多井抽油中心动力性能明显优于游梁式抽油机,最大扭矩减小,载荷交变均匀化,消除了负扭矩,改善了减速器的工作条件,降低了电动机的装机功率;抽油中心系统抽采偶数丛式井时,利用油井载荷自平衡,所需动力较小,抽采奇数丛式井时需加装平衡块,设计过程中应考虑柔性传动件的使用寿命;现场试验效果良好,是一套单机驱多井正扭矩功率的节能降投资新方法和新技术。     

游梁式抽油机刹车系统运动及可靠性分析

针对某型号游梁式抽油机刹车系统,根据实际工况,利用ADAMS运动学仿真分析软件对刹车系统的运动过程进行了分析;并对刹车系统的系统可靠性进行了计算分析,从两个方面验证该刹车系统的使用和安全情况。     

游梁式抽油机运动分析及动态静力分析

本文首先应用矩阵法对游梁式抽油机机构进行了数学模型,在此基础上应用了MATLBA/SIMULINK软件进行了运动分析及动态静力分析。根据对仿真结果的比较分析,可以更好地了解游梁式抽油机的运动学及动力学性能,从而找出进一步提高其工作效率的设计方案。     

PC型节能控制器在游梁式抽油机节能中的应用

针对油田抽油机负载变化频繁,其对应的配套感应电动机经常处于轻载状态,效率低电能浪费大的特点,介绍了用PC型节能控制器对油田游梁式抽油机进行节能改造的方法。该方法为抽油用三相感应电动机提高效率,降低用电成本提供了理论依据.实验结果证明该方法是正确有效的。测试都表明,该节能控制器有很明显的节能效果。     

曲柄摆轮式无游梁抽油机的性能分析

对曲柄摆轮式无游梁抽油机的性能、型式等方面进行了分析，其运动、动力性能与有游梁抽油机相当，而尺寸及重量指标均有较大的降低，是发展长冲程抽油机的一种可选机型，并对设计中的有关问题，如支架高度、后摆轮变径等问题进行了讨论．     

曲柄摆轮式无游梁抽油机的性能分析

对曲柄摆轮式无游梁抽油机的性能，型式等方面进行了分析，其运动，动力性能与有游梁抽油机相当，而尺寸及重量指标均有较大的降低，是发展长冲程抽油机的一种可选机型，并对设计中的有关问题，如支架高度，后摆轮变径等问题进行了讨论。