便携式油井示功图测试仪的研制

示功图是分析抽油机与抽油杆工作的重要手段.针对当前采油现场示功图测试设备存在的缺点和未来的发展趋势,提出了基于加速度传感芯片的无绳化、便携式示功图测试仪的设计方案,详细介绍了加速度信号和载荷信号的采集、处理、显示及数据传输等电路的硬件实现,并完成了电池供电与监测、人机交互电路的设计.现场试验结果和分析表明,该测试仪具有较高的测量精度,对游梁式抽油机冲程测量最大相对误差≤2.3%,对皮带式抽油机冲程测量最大相对误差≤1.8%.     

具有负载自适应功能的游梁式抽油机矢量控制系统

 为了减少抽油机的能耗,降低采油成本,提高系统效率,本文提出将电动机矢量控制技术应用于抽油机中,并使用模糊PID控制器使异步电动机的工作特性与游梁式抽油机载荷的变动特性相匹配.矢量控制方法实现了电动机的磁链和转矩解耦、抽油机的曲柄扭矩计算和等效力学模型确定的控制系统输入,而载荷传感器作为负载反馈,则可以根据负载控制电动机的电磁转矩电流.在抽油机运行过程中,矢量控制系统实时进行负载自适应控制,可提高电动机功率因数,降低无功功率.对具有负载自适应功能的游梁式抽油机矢量控制系统在长庆油田进行了现场试验,试验结果表明该控制系统能够实时、动态自动调整电机的转矩电流,使电机的输出转矩与抽油机的负载特性相匹配,提高了抽油机系统效率,达到节能降耗的目的.     

CYJQ前置型游梁式抽油机平衡技术探讨

计算石油开平抽油机平衡重调节方法很多,真正判断游梁抽油机平衡的标准应是功率平衡,即抽油机运行过程中,下冲程内电动机平均功率与上冲程内电动机平均功率相等。简便的CYJQ前置型游梁式抽油机平衡的计算方法,推导出平衡重调节的简易公式,为CYJQ前置型游梁式抽油机在井场正常工作和日常管理提供参考。     

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。     

基于神经网络的游梁式抽油机四连杆机构的优化设计

简单介绍了用Hopfield神经网络优化的原理，通过对游梁式抽油机性能、结构的分析，提出以悬点最大加速度作为目标函数的基于Hopfield神经网络的优化设计方法，给出优化设计数学模型及优化前后CYJYl2-4．2-73型抽油机的性能参数对比，该法提高了抽油机的性能。     

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。     

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．     

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.     

基于移动终端的示功仪远程监测系统

为解决在油田中对抽油机的参数进行实时监控和及时掌握抽油机的工作状态等问题,提出一种基于移动终端的油井远程监测系统.此系统由数据采集、数据传输、数据处理和视频监控等四部分组成,其中数据采集部分是利用单片机控制传感器采集数据;数据传输部分是利用Wi Fi模块在本地和云端之间实现数据交互;数据处理部分是通过代码实现画示功图;视频监控部分是利用路由器作为一个"桥"实现摄像头和手机的连接.此系统可以通过Android手机APP和微信公众号来实现.最后完成了整个系统的制作,并通过仿真实验验证了此系统的可行性和有效性.该系统为抽油机参数检测及其工作状态监控提供了极大的便利,同时也减轻了工作人员的负担.     

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。     

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.     

游梁抽油机用电动机的功率计算

分析了游梁抽油机用电机额定功率计算公式存在的问题，认为应采用曲柄轴扭矩的均方根值与平均值之比来定义周期载荷系数．文章指出，周期载荷系数对所需电机额定功率有较大影响，对实际消耗的有功功率影响较小，在评价节能效果时应用有功功率的节省量，不能采用额定功率的节省量．文章给出了游梁抽油机在某一工况下电机额定功率的计算公式以及满载工况下配备电机额定功率的方法．光杆功率与电机额定功率的合理比值随抽油泵泵径而变化，约在０．１５～０．５之间．     

游梁式抽油机减速箱的可靠性分析

本文对游梁式抽油机的主要部件低速级齿轮和高速级齿轮在运转过程中的强度进行了分析,所选用的齿轮各项标准,均由机械手册查询。分析的重点为齿面的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度,目的是为游梁式抽油机的可靠性分析提供基础,所分析的两种疲劳类型,都具有很强的现实意义,是游梁式抽油机在日常运行中,常出现的疲劳现象,通过两种不同级别的齿轮,来为比较可靠性大小做准备。     

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．     

CYJT8-3-26HY型调径变矩抽油机主体优化分析

CYJT8-3-26HY型调径变矩抽油机采用游梁平衡,减小了减速器、连杆、横梁等部件的载荷,整机承载能力更大,提高了整机的适应性和可靠性。本机配有两个变径销,更换不同直径的销轴可更有效地适应悬点载荷的变化。游梁设有支撑装置,通过旋动螺纹接头或用撬杠转动管体调节长度,支撑整个游梁驴头,方便抽油机调换冲程。     

数字化抽油机危险因素分析及其防范措施探讨

本文分析了游梁式抽油机数字化改造后在运行和维修作业过程中存在的远程启停危险、抽油机配电箱漏电危险、井口RTU机柜和电机漏电危险、主RTU机柜电缆漏电危险、抽油机配电箱和井口RTU机柜控制电路异常危险、井口RTU现场安装时动火危险、悬绳器及安装载荷传感器危险、高处作业危险、井口压力安装危险、维护复杂造成的危险、维护部门配合不当的危险有针对性地提出了防范措施。     

减振器示功图面积对车辆平顺性的影响

为了研究减振器示功特性与车辆平顺性之间的影响机理,基于流体力学原理建立了液压双筒式减振器数学模型,并对其进行了台架试验.在此基础上,根据减振器外特性仿真曲线,提出了示功图总面积量化指标.结合车辆系统振动原理,建立了示功图总面积与簧上质量垂向振动加速度、悬架动行程以及轮胎动载荷之间的数学关系.基于整车振动模型,定量分析了示功图总面积对簧上质量垂向振动加速度、悬架动行程以及轮胎动载荷的影响规律.结果表明:当示功图总面积较小时,车辆平顺性和行驶安全性均出现明显恶化现象,但示功图总面积过大也会引起振动加速度和轮胎动载荷的增大,同时还会影响二者振动能量在频域内的分布.     

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。     

影响游梁式抽油机负载率的关键因素关联性分析

游梁式抽油机的选型要求载荷利用率和扭矩利用率要高,以保证地面传动部件高效运行。但影响负载利用率的因素较多,影响程度也不同。以10型常规机为研究目标,利用抽油机运行理论分析了冲程、冲次、沉没度、泵径和泵挂等关键因素对负载利用率的影响。结果表明这些关键因素,特别是冲程对减速箱扭矩的影响要远远大于对悬点载荷的影响。