抽油机的现状、发展方向及其节能技术的探索

本文结合所在单位的实际情况，着重阐述了国内外现役抽油机存在的主要问题，并对系统效率低、耗能大的原因进行分析，同时也介绍了抽油机的发展方向和抽油机节能技术及其发展情况。     

游梁式抽油机自动调平衡机构设计与分析

在油井生产过程中为提高游梁式抽油机采油效率、降低能耗,需要对抽油机的平衡状态进行定期检查并及时调整。针对现有游梁式抽油机机械调平衡方案存在的丝杠承受载荷大、润滑条件差、易卡砂、结蜡、腐蚀,等缺点,提出一种新的机械自平衡机构。设计了关键的锁紧机构,建立了锁紧机构的拉格朗日运动微分方程;该机构利用平衡块自身重力驱动,通过平衡检测装置控制电磁铁实现机构的解锁、落锁功能,达到自动调整游梁式抽游机平衡的目的。抽油机调平衡机构的研究对改善现有抽油机动平衡,节能降耗,增加使用寿命具有重大意义。     

游梁式抽油机并联机构组合研究

根据并联式机构组合原理，利用机构创新的基本理论，提出了对游粱式抽油机联机配对的使用方法。通过对并联机构的运动与动力分析，给出曲柄净扭矩曲线图，与异相型和常规型游粱式抽油机比较，联机配对抽油机基本消除了负扭矩，减少了抽油机曲柄轴净扭矩峰值，降低了电动机的容量，基本解决了游粱式抽油机能耗大、效率低的问题，为抽油机的技术改造提供了一种新途径。     

低产油井抽油机原理及动力学研究

针对现有抽油机应用于低产油井时体积大、重量大、能耗高、效率低的问题,提出一种低产油井抽油机,实现体积小、重量轻、效率高、能耗低。通过理论分析,建立了该机型的运动和动力学模型。通过实例计算、室内和现场试验表明,该机型减速器输出轴净扭矩和电动机有效输出功率波动较小,全周期做正功,提高了电动机瞬时利用率和系统效率,节能效果明显。     

稀土永磁同步电动机驱动抽油机的节能效益

传统的同步电动机与异步电动机相比具有突出的优点 ,如效率高、功率因数高 ,但是同步电动机仍然不能取代异步电动机用于小功率简单驱动场合 .电磁式的同步电动机需要附加起动控制装置而永磁同步电动机一般用于变频传动 .用于抽油机自起动的稀土永磁同步电动机是一种复合电机 ,它兼有同步电动机与异步电动机的优点 ,起动时如同异步电动机而牵入同步后运行在同步转速 .笔者研制的稀土永磁同步电动机转子上装有空间对称的鼠笼条和稀土磁铁 .抽油机负荷特点是驱动电动机需要起动转矩大而运行时负荷率很低 (30 % ) ,介绍了研制的稀土永磁同步电动机的结构和设计特点和节能机理 .油田现场试验结果表明驱动方案可行 ,用稀土永磁同步电动机替代三相异步电动机来驱动抽油机可节电 1 5%左右 .最后讨论了驱动电动机的优缺点和相应解决方法     

低冲次抽油机设计与现场试验

本文针对目前国内外油田低产井开采数量不断增加的现状,为满足采油生产的需要,研制了低冲次抽油机,实现了低冲次采油。本文给出了低冲次抽油机的结构设计,工作原理,技术参数和低冲次抽油机参数设计计算方法。对现场应用的低冲次抽油机进行了试验和测试。与常规抽油机相比节电效果明显。     

抽油机的节能措施研究

有杆泵式机械采油使用范围广,投放数量多,且游梁式抽油机存在能耗大,效率低的问题,随着油田的进一步地开发和电价的不断上调,采油成本在不断提高,如何降低抽油机的能耗,已引起国内外众多石油机械工作者的高度重视,开展对抽油机节能技术的研究,对于我国石油工业的发展具有重要的现实意义和深远影响。针对抽油机的结构特点及节能评价指标,采取不同的节能措施。     

长冲程抽油机性能评价

从传动－换向系统的转速变化、重量和尺寸、运动机构可靠性、制造和维修费用、运动动力性能等五个方面，对我国油田使用的主要类型抽油机进行了对比和分析，指出游梁式抽油机是中、低冲程（＜６ｍ）．中、高冲次（＞４次／ｍｉｎ）抽油机的主力机型；链条式抽油机是发展长冲程、低冲次抽油机的较好机型；滚筒式抽油机具有发展长冲程，中、高冲次抽油机的优势．该评价方法可供抽油机选型和设计工作者参考．     

浅析游梁式抽油机驱动电机的特性及应用

对游梁式抽油机驱动用电动机软、硬特性进行了分析,并对它在游梁式抽油机使用中发挥出的优势和暴露出的不足进行了比较,也为同仁们进一步讨论分析和油田选用提供了参考.     

应用CAD方法对高滑差电机驱动游梁抽油机性能的分析

近几年,我国研制了一种超高滑差异步电机(Ultra—High Slip Motor),用于驱动游梁式抽油机。本文根据试验与试用中的问题,从理论上做了深入的分析。应用CAD方法,显示出多种特性参数曲线,表明高滑差异步电机驱动的各型抽油机具有较佳工况。并通过对抽油机曲柄运动规律的优化,可确定最佳的滑差率,从而可节省电能,提高工效,增产原油,延长抽油装置使用寿命,从而获得较大的经济效益。     

新型链条抽油机的方案设计及性能分析

针对目前链条抽油机换向机构复杂、轨迹链条和主轴销容易发生断裂事故以及气动平衡系统复杂等问题,提出了一种新型曲柄滑块链条式抽油机.通过曲柄滑块机构来实现换向,利用平衡重小车的上下运动来实现抽油机的平衡.整个抽油机具有结构简单、安全可靠、运动平稳、超长冲程、高效节能等优点.     

机考系统中相邻计算机抽题技术研究

指出了现行的全国计算机等级上机考试软件在抽题环节中存在的不足,给出了一种有效的解决方案.该方案使用计算机IP地址、MAC地址以及计算机名生成的计算机实际位置邻接表,作为试题分发的策略,避免了相邻计算机抽取相同类型试题的可能性,从而解决了相邻考生因试题类型相同而借助作弊的问题.     

单螺杆泵采油系统杆柱瞬态动力学模型及应用

抽油杆柱运动的数学模型是油井生产系统优化设计、动态特性预测及工况诊断的理论基础.对地面驱动单螺杆泵采油系统进行有限元分析,建立抽油杆瞬态动力学模型,克服以往静力学模型无法动态反映抽油杆柱受力和运动状态的缺点.利用Newmark直接积分方法对动力学模型进行求解,可获得任意位置处抽油杆柱扭矩载荷随时间变化曲线、任意时刻沿井筒侧向位移等.由于模型中运用经典碰撞理论考虑碰撞接触的影响,因此该模型可更加真实地反映抽油杆柱的受力和运动状态,同时为螺杆泵井扶正器设计奠定理论基础.利用该模型编制的软件在二连油田的应用证实了它的准确性和实用性.     

Kinematics and dynamics analysis of drive mechanism of parallel four-bar energy-saving pumping unit

The conventional beam pumping unit consumes a large amount of energy due to its unsmooth movement. In this work, we design a new energy-saving parallel four-bar pumping unit and derive the kinematic and dynamic law of the drive mechanism systematically by theoretical method. For the given target technical parameter, the theoretical results are verified by computer simulation, which shows that the simulation dynamic curves agree well with the theoretical ones and the calculated power consumption is low. Theoretical analysis shows that the newly designed pumping unit reduces average power by 28.8% compared with its conventional counterpart. The much lower theoretical energy consumption and the better dynamic performance indicate that the new energy-saving pumping unit is well designed and will have a significant application prospect.     

基于黑箱法的泵装置水力特性换算

针对低扬程泵站水力损失占总装置扬程比例较大、低扬程大型泵站原模型效率用传统换算方法会引起较大误差的问题,通过对泵装置中各种水力损失及影响低扬程水泵装置效率的主要因素进行理论分析,研究了根据泵段及泵装置模型试验所得到的水力特性,由泵段模型水力特性换算得原型泵段性能曲线,提出了用黑箱法求出原型泵装置水力特性的新方法.实测数据验证表明,采用黑箱法进行原模型泵装置效率换算,可提高换算精度,满足工程要求.     

低渗透油藏油井间开生产技术研究与应用

针对长庆油田第三采油厂抽油机系统运行现状进行分析,结合低渗透油藏渗流规律,从油井间开机理分析入手,在确保油井不减产的前提下,摸索油井间开规律,经过现场与理论论证,准确确定了不同产量油井间开周期,解决了低产低效井能耗高、泵效低的问题,取得了较好效益     

低渗透油藏油井间开生产技术研究与应用

针对长庆油田第三采油厂抽油机系统运行现状进行分析,结合低渗透油藏渗流规律,从油井间开机理分析入手,在确保油井不减产的前提下,摸索油井间开规律,经过现场与理论论证,准确确定了不同产量油井间开周期,解决了低产低效井能耗高、泵效低的问题,取得了较好效益     

一种新型抽油装置的设计

针对抽油技术的现状和存在的问题 ,设计了一种不同于有杆抽油方法的井下自动跟踪式抽油装置。这种装置的地下部分为自同步换向式抽油装置。论述了井下自同步换向式抽油装置 (信号反馈式抽油装置 )的换向原理和地面电控装置的工作原理及地面平衡缸与井下动力液缸的位置匹配和调节技术措施。设计表明 ,这种新型抽油装置具有结构简单、加工容易、成本低、工作可靠等特点 ,适宜于深井抽油 ,液压站可远离井口控制 ,便于集中管理。     

一种新型滚筒式抽油机试验特性研究

为了保证抽油机的长冲程、低冲次的运动特性,提高换向系统寿命和可靠性,降低运转噪音,研制了一种新型滚筒式抽油机。针对该抽油机进行模拟加载试验,试验在理想化有杆泵采油的条件下实时采集悬点载荷与位移信号,并将采集的试验数据进行曲线拟合处理得到泵示功图,通过分析抽油机泵示功图,分别给定抽油杆配重负载和电机频率,研究了不同条件下抽油机运动规律的光滑性和无冲击性,使得抽油机泵示功图曲线趋于平缓,以此来获取抽油机最佳匹配的平衡配重和冲次,达到抽油运转稳定和节约能耗的目的。通过试验验证了该方法的准确性以及抽油机传动换向系统和平衡系统的可靠性,为抽油机模拟加载特性研究的型式试验提供了新思路,具有一定的参考价值。