基于有限元的水基动力无杆抽油系统流体分析

针对油田新型水基动力无杆抽油系统在运行中动力缸易受到液压冲击的问题,开展了水基动力无杆抽油机动力学分析与研究。基于流体动力学理论,运用有限元分析方法进行加载过程中瞬态分析和相应的稳态分析,分析了稳态压力和流速分布及瞬态压力和流速随时间变化的过程,得到了不同状态下的流场分布情况。流体分析结果表明流体流动不对称,且加载输入功率不稳定,分析结果有利于进一步开展系统故障分析,并能够为之提供理论依据。     

经济型抽油机电机远程监测终端的研制

抽油机电机远程监测系统的建立对油田的安全运行和自动化管理具有重要意义.由于抽油机电机分布广、数量庞大,因此低成本、通信质量高、运行可靠的远程监测终端是监测系统能否推广的基础.研制了基于电力线工频通信方式的抽油机电机远程监测终端,对抽油机电机的各项电气参数进行监测,设备成本低廉、安装方便,抗干扰能力强,通过抽油机电机现场的运行,达到了设计的指标.     

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.     

抽油机系统效率分析仪系统的设计

抽油机长期运行可能会出现各处齿轮啮合程度不好,机械部件磨损较大,造成大量能量消耗。保证抽油机系统高效运行是油田节能降耗的关键。研制一种以STM32处理器和三相电能计量芯片ATT7026为核心的抽油机系统效率分析系统,实时监测抽油机系统运行状态,达到及早发现、及早处理、降低损耗等效果。本设计用高精度三相电能计量芯片ATT7026对抽油机电机三相电压、三相电流、三相有功功率、三相无功功率、功率因数等参数进行采集,用无线DTU(Data Termanit Unit)模块将存储在分析仪的数据发送到PC终端上。通过对抽油机电机运行参数的数据分析实现对抽油机系统效率的分析。实际测试表明,系统具有高精度、良好的稳定性和操作简单等特点。     

抽油井生产时率监测报警系统的应用

抽油井生产时率动态监测报警系统是一套新式抽油机工作状态下的无线、定程、实时监测报警系统。它具有安装方便、成本低、无运行费用、能防止意外停产等特点。2004~2005年该项技术已在江汉油区的280口抽油井上应用,报警抽油井外界干扰39次、皮带烧断50次、电路故障38次、井下事故68次、其他故障60次,有效地保证了油井的正常生产。     

TWACS技术在油田电网的应用研究

抽油机电机远程监测系统的建立是实现油田抽油井数字化管理的重要环节,低成本高可靠的数据传输方式是关键,我们研制了基于TWACS(双向工频自动通信系统)方式的抽油机电机远程监测系统,监测信息的传输过程适应油田电网的结构,能够克服抽油机电机产生的谐波干扰,通过现场运行,达到了设计的指标.     

液力反馈泵无油管采油工艺杆柱力学分析

针对常规无油管有杆泵采油存在的杆柱下行困难,造成杆柱受压弯曲、偏磨等问题,通过分析液力反馈泵无油管采油抽油杆柱在抽油机上、下冲程中的受力状况,建立了液力反馈泵杆柱力学分析模型.基于该模型,结合油井生产系统优化设计技术,分析了液力反馈泵无油管采油生产系统运行中冲程、泵径、原油黏度等主要因素对悬点载荷的影响,得出了该工艺抽汲参数选择的一般规律.通过实例计算与常规抽油泵进行了对比分析,结果表明:液力反馈泵在杆柱受力、抽油机的扭矩功率以及杆柱疲劳强度等方面均可有效改善油井工况指标,从而提高了无油管采油工艺的适用性,改善了油田开发效益.     

基于GSM短信的抽油机自动检测及报警系统的设计

介绍了单片机控制的GSM无线短信TC35I模块在抽油机检测和故障报警中的应用,该系统可以实时监控抽油机工作状态,并能进行自动报警,具有较强的实用性。     

抽油系统动力耦合模型及电机节能匹配仿真

为了解决抽油机与电机的合理节能选配问题,在有杆抽油系统动态参数的预测模型基础上,对游梁式抽油机的几何和运动模型进行修正和扩充.分析推导井口悬点载荷的特性、变速器的传动特性和电机与其耦合后的转矩特性,建立完整的抽油系统动力耦合关系仿真模型.在悬点载荷仿真模型上,对静载荷及动载荷进行深入分析,提高了仿真模型的准确性.以典型...     

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。     

交流伺服异步电机驱动抽油机的研究

采用全数字交流伺服系统驱动抽油机 ,节电效果显著 ,并有利于油田生产管理实现数字化、网络化。在系统内安装了智能化的逻辑控制软件 ,可针对油井实际状态自动调整抽油机的工作摸式。     

液压抽油机的应用及分析

液压抽油机主要由液压动力系统、智能控制系统、执行系统3个部分组成。液压抽油机在双井运行模式下,具有明显的节能效果;录取数据直观,自动化程度高;调整参数方便,碰泵操作简单;载荷限定,可避免负荷过大导致的杆断;对油井能够进行精确控制;供液不足可自动调整;具有可变的上/下行程速度;还具备长冲程、低冲次、较大的光杆举升能力、重量轻等优点。     

基于超级电容的抽油机制动能量回收系统研究

针对游梁式抽油机系统的"倒发电"现象,传统的能耗制动和回馈制动造成电能浪费和谐波污染等问题,制动能量得不到合理利用.采用超级电容储能的制动能量回收系统,能够在抽油机电机处于再生发电状态时回收能量,并在电机处于电动状态时将能量释放,实现系统的节能降耗.然而,该方案存在储能装置容量配置较大、成本较高等不足,限制了其推广和应用.文章提出基于功率-容量约束的超级电容器模组参数配置方法,该方法以提高超级电容储能系统的性价比为目标,对储能系统的初始充电电压进行优化;以抽油机再生制动能量的有效回收和及时释放为前提,制定储能系统控制策略.仿真结果验证了所提参数配置方法及控制策略的有效性和可行性,满足节能效果和系统成本双优的目的.     

抽油机运行过程优化控制技术的柔性启动运行特性分析

抽油机运行过程优化控制技术是一种兼顾杆柱受力与井下磨损以及泵效等综合方面的需求与限制,通过控制驱动力的大小与变化率,充分利用机械系统的动能储能作用,使电机与齿轮箱实现无负荷突变、无冲击打齿、无反向拖动、驱动力变化连续平滑、扭矩峰值大幅度降低的优化驱动过程控制技术。试验结果表明,抽油机运行过程优化控制技术实现了完全柔性启动,系统的输入电流、电机的输出功率均从零平滑上升至正常运行状态,完全消除冲击性启动峰值。其运行电流和运行功率曲线分布明显趋于均衡,峰值降低,谷值提高,运行平稳。     

远程实时监控系统在油田上的应用

实时监控对于提高油田上的工作效率、减少严重的工作失误是必要的。一种基于B/S模式的远程实时监控系统整合了诸如信息交换、数据处理、大型数据库管理、嵌入式软件和硬件的开发等先进技术,这些技术可以用来解决油田上抽油机设备的远程监测和控制。这篇论文提出了实现这种系统的一般方法,它通过几个数据库来实现抽油机设备和位于浏览器端的操作人员之间的动态交互;并对几个关键的技术进行了研究。     

储能式平稳换向采油系统悬点载荷与效率建模

为解决油田抽油系统开采原油效率低、能耗大等问题,以抽油机系统为研究对象,建立抽油机动力学模型与效率模型,并利用该数学模型计算出该抽油机悬点载荷示功图与效率,进而提出一种新的动力系统传动方案,即利用弹簧组存储抽油系统减速换向惯性能量,抽油系统换向后加速起动时能量释放.结果显示:加入弹簧储能装置的电动机减小了电机工作状态转换之间的冲击,大幅节省系统能量消耗.本设计的抽油系统弹簧储能装置能够显著减小电机扭矩波动,缩短启动时间,减小电机发热,延长电机寿命.对比传统往复式抽油机有明显的改善,节能率达到10.46%.     

鄂尔多斯盆地王盘山X井区举升工艺方案优选

王盘山X井区现用举升系统存在机采系统效率偏低、杆管偏磨腐蚀严重、油井免修期短、举升工艺适应性差等问题。在分析这些问题的基础上,遵循举升工艺方案编制原则,研究出适合该井区开发的举升工艺技术。采用有杆泵采油方式生产,优选出有杆泵抽汲参数,并概算出优化后的单井举升费用,为22.57万元。该优化方案已应用17口井,未有断、卡、脱等复杂事故发生,产液量提高13.4%,产油量提高17.1%,整体提高了抽油机系统的生产效率。     

常规游梁式抽油机摇杆平衡装置

摇杆平衡节能装置,是通过在游梁抽油机游梁尾端及连杆中部(或横梁)安装可变臂的平衡装置,有效改变抽油机平衡力臂长度,使得光杆负荷峰值扭矩与抽油机平衡峰值扭矩能够相对同步产生,从而达成消除电流峰值,达到节能降耗的目的。摇杆平衡节能装置在使用时,抽油机的冲次应不高于5次,上下冲程中光杆载荷差应小于4t;该装置不适应玻璃杆抽油井,不适应在已进行过节能改造的抽油机上应用。     

JPCYJD型长冲程智能抽油机在冀东油田的应用分析

常规游梁机的结构特征,决定了它平衡效果差,曲柄净扭矩脉动大,存在负扭矩、载荷率低、系统效率低和能耗大无法实现加大冲程等缺点。由于游梁机存在的这些问题,冀东油田近年来逐步引进了JPCYJD长冲程智能抽油机,该机采用直立结构、砝码平衡、操作简单、占地面积小;且该机调速系统功率因数高,超载能力强,传动线路短,对提高系统效率,降低能耗,方便地调整参数具有明显优势。经测试,JPCYJD长冲程智能抽油机的地面效率在80％左右,接近有杆泵地面效率理论最高值,井下效率在47％左右,系统效率在40％左右。     

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。