电磁制动偏置式螺杆泵地面驱动装置研究

针对常规螺杆泵地面驱动装置皮带传动丢转、防反转机构不够安全,以及直驱螺杆泵地面驱动装置转矩不足等问题,对偏置式螺杆泵地面驱动装置进行了研究。该地面驱动装置匹配小功率电机,采用电磁制动防反转机构,使抽油杆反转转矩智能点动释放。分析了螺杆泵在停机时发生反转现象的原因,并利用SolidWorks软件对电磁制动装置的关键部件进行分析计算。结果表明:偏置式螺杆泵地面驱动装置使用安全可靠,能减少由反转造成的抽油杆断脱等事故的发生,提高了工作效率,延长了整机的使用寿命。     

螺杆泵机械装置防倒转与变频器减速停机防倒转的结合应用

目前油田螺杆泵井驱动机械防反转装置,并没有使螺杆泵储存在杆柱驱动装置中的反转扭矩释放掉,使设备存在很高的生产事故隐患。当前的机械防反转装置、液体单流阀,解决液体回流倒灌带来的杆柱反转势能,减少地面驱动装置防反转系统的工作负荷从根源解决反转扭矩的产生。但这样也不能使螺杆泵高速运转向低速运转停止使井底扭矩得到释放。针对以上问题我们应用螺杆泵变频器与螺杆泵井驱动机械防反转装置结合,来解决旋转运动螺杆泵井存在反转问题。在变频器外加装时间继电器和三个中间继电器,当螺杆泵接收到停机命令后,外部时间继电器工作同时变频器按照设定的减速时间(5s)和减速方式逐步减小输出频率,让螺杆泵在最小转速时停止运转,从而高速运转的螺杆泵井就可以充分释放反转扭矩。     

螺杆泵环空测试永磁电动机直驱驱动装置

采用螺杆泵永磁电动机直驱驱动装置采油方式的井口没有测试通道,不能下入井下测试工具对螺杆泵井的井温、流压、密度和产液剖面等参数进行测试。为此,研制了螺杆泵环空测试永磁电动机直驱驱动装置。它主要由驱动装置、偏心测试井口装置及井口测试密封装置等组成。偏心井口的可调立管可使立管中心偏离井口中心,为测试通道提供足够空间;偏心油管挂上设计有测试孔,测试孔处连接组合式密封测试阀,测试仪器通过测试阀下入井下,测试方便。现场试验表明,螺杆泵环空测试永磁电动机直驱驱动装置能够在螺杆泵井正常生产情况下,进行井下压力、温度、密度和产液剖面等参数的动态环空测试。     

螺杆泵交流永磁地面直驱装置

螺杆泵采油能耗低,相应工艺技术成熟配套,使其应用规模不断扩大,然而在应用中也暴露出一些问题:地面驱动部分消耗了较大比例的能量,结构带来的井口震动、停机刹车冲击大,防反转问题多,在一定程度上影响了生产运行.研制的螺杆泵交流永磁地面直驱装置较好地解决了上述问题,现场试验表明,节能效果较好,装置的稳定性得到了提高.     

常规驱动螺杆泵偏置式改造技术研究

螺杆泵常规驱动技术停机后反转能量不能完全释放,存储在杆柱上,若其采用的机械式防反转装置中有部件损坏或失效不起作用,反转会失控,导致杆柱高速反转,同时带动地面设备高速旋转,发生"飞轮",给人身安全造成危害[1].针对上述问题,文中提出集成"常规驱动技术与直驱驱动技术"的优势于一体,研制一种新型螺杆泵地面驱动技术,并且提出在常规螺杆泵驱动装置的改造中应用该项技术.这样,不仅可以解决常规驱动的安全问题,而且能够适当降低举升能耗.     

螺杆泵井杆柱反转原因及解决措施

螺杆泵井杆柱反转主要是由杆柱弹性势能和油套压差综合作用所致.针对油套压差作用,安装井下液柱防倒流开关.当螺杆泵井停机后,油管内液柱作用在开关的阀体上,不会通过井下泵回流到套管内,因此能够降低抽油杆反转的扭矩及速度,解决了因油套压差作用所引起的杆柱反转问题.针对常规棘轮棘爪式防反转装置安全系数低的问题,研制出双棘轮式防反转装置.该装置释放扭矩时通过两个棘轮对棘爪的相互作用,可有效地控制反转速度,实现了安全释放扭矩.     

潜油螺杆泵直驱单元组合超细长永磁电机研究

针对传统潜油螺杆泵用驱动电机在制造、运行以及维修等方面存在的问题,提出一种潜油螺杆泵直驱超细长比单元组合式永磁电机。在介绍该种电机的组合方式和结构特点之后,采用场路结合的方法进行了电机电磁设计,并利用有限元法分别对电机定、转子结构进行优化设计,得到了电机的空载磁场特性,最后对样机进行了空载反电势和负载测试试验。样机试验结果验证了场路结合计算方法的准确性和电机定、转子结构优化设计的有效性。理论研究结果和样机试验结果对比表明,该种单元组合式永磁同步电机结构可行,可广泛应用于潜油螺杆泵直驱系统中。     

新型螺杆泵直驱驱动装置整机的振动分析

现有的螺杆泵驱动装置产生的振动较大,容易造成密封失效和停机事故,分析新型螺杆泵直驱驱动装置的振动规律和特性十分重要.应用Matlab软件建立了驱动装置计算模型,并进行了振动计算与分析.根据分析结果提出的改进方案为新型螺杆泵直驱驱动装置整体结构优化设计与性能改进提供了理论依据.     

地面驱动螺杆泵抱闸间歇式制动系统

地面驱动螺杆泵抱闸间歇式制动系统由电磁抱闸制动装置和间歇式微电脑控制器组成。电磁抱闸制动装置制动原理：当电磁线圈没有通电时,弹簧推动制动钢盘右移压紧摩擦盘,两盘之间产生很大的正压力,对传动轴产生制动力矩实现制动;当电磁线圈通电时,产生强力磁场,使制动钢盘磁化,与壳体间产生吸合力压缩弹簧,与摩擦盘脱离接触,传动无制动力矩。间歇式微电脑控制器是以STC89C52RC单片机为核心的单片机应用系统,该系统主要完成在螺杆泵驱动电动机断电后,通过对电磁抱闸制动装置的电磁线圈间歇式供电,实现对螺杆泵停机反转的间歇式制动,有效控制反转速度,直至反转自由停止。     

GBF型螺杆泵地面驱动装置的研制及应用

针对常规螺杆泵地面驱动装置防反转机构不够安全可靠、更换盘根不方便以及支撑部分空间小等问题 ,研制了GBF型螺杆泵地面驱动装置。这种地面驱动装置采用液压防反转制动机构 ,使抽油杆扭矩柔性释放 ;密封部分采用二次密封结构 ,可以更方便地更换盘根 ;支撑部分采用支杆结构 ,支撑强度更高 ,增大了维修操作的空间。室内试验及 2 0 0多台的现场应用结果表明 ,GBF型螺杆泵地面驱动装置使用安全可靠 ,减少了抽油杆断脱及盘根盒漏油等事故的发生 ,延长了整机的的使用寿命。     

螺杆泵开关磁阻地面直驱装置

为了解决三相异步电动机螺杆泵采油系统维护费用高、传动效率低的问题,以及永磁电动机螺杆泵采油系统制造成本高、退磁和发热严重的问题,研制了开关磁阻地面直驱装置.开关磁阻驱动电动机没有永磁体,无退磁风险;传动效率与永磁直驱装置相接近;解决了发热严重问题且制造成本低.现场试验表明,节能效果好,装置稳定性高.     

潜油直驱螺杆泵举升技术的实践与应用

地面驱动螺杆泵具有结构简单、能耗低、管理方便等优点,因此被油田广泛应用。但由于杆管偏磨和防反转安全问题,增加了生产维护费用,易对人身安全造成危害。针对上述问题,开展了潜油直驱螺杆泵试验研究,提出利用动力电缆将电力传送给井下潜油电机,电机直接驱动螺杆泵转子转动,将井液举升到地面。该举升工艺从根本上解决了地面驱动螺杆泵杆管偏磨和防反转安全隐患问题,同时取消了井口驱动装置和驱动杆,降低了能耗,延长了使用寿命,提高了系统效率。现场试验表明该工艺安全可靠、运行平稳,具有广泛的推广应用前景。     

螺杆泵采油系统无动力源液压制动装置

设计了一种用于螺杆泵采油系统的无动力源液压制动装置.该装置利用螺杆泵采油系统停机时产生的反扭矩驱动液压泵,由液压力驱动油缸产生制动力.采用单向超越离合器作为液压泵的传动件,使螺杆泵采油系统在正常工作时,液压制动装置不起制动作用,在螺杆泵采油系统停机产生反扭矩时驱动液压泵工作,使液压制动装置产生制动作用.建立了该制动装置的数学模型,并对其进行了仿真研究和试验研究,结果表明,无动力源液压制动装置的工作特性符合螺杆泵采油系统的实际工况要求,并具有结构简单、能耗降低、成本低的优点.     

ZLBQ55型直驱式螺杆泵驱动装置设计

直驱式螺杆泵驱动装置是国内新出现的一种螺杆泵地面驱动装置,设计的ZLBQ55型直驱式螺杆泵驱动装置与常规地面驱动装置异步电机+减速机构的驱动方式不同,是利用低速、大扭矩电机直接驱动抽油杆柱。介绍了该装置的设计参数、结构、控制系统和整机试验。     

直流电动机直驱螺杆泵节能效果评价

随着螺杆泵及相关配套技术的逐步完善,螺杆泵在油田上得到了大量的推广应用,但常规螺杆泵举升方式存在地面驱动装置传动效率低、减速器损坏维修费用高、传动装置存在安全隐患等问题,针对这种问题试验应用了直流电动机直驱螺杆泵技术,由于直流电动机直拖螺杆泵地面驱动装置电动机转子的磁场为永磁原理,不需要从电网吸收无功功率,所以功率因数接近1,与普通地面驱动装置相比平均节电率26.5%,直驱装置运行平稳、可以实现电动机的无级调速,易于操作,管理方便,减少了地面驱动生产维护费用,具有着明显的节能效果.     

小排量螺杆泵及配套技术应用

该项目从以下几方面开展研究工作:1、解决小排量螺杆泵抽油杆断脱问题。针对小排量螺杆泵抽油杆断脱率较高的问题,对小排量螺杆泵专用抽油杆进行调研、评价,确定 2 5双肩直螺纹和 2 5高强度实心抽油杆两种专用抽油杆;对螺杆泵抽油杆进行全井扶正、安装抽油杆防脱器、驱动装置采用液压式防反转和螺杆泵软启动电控柜,解决小排量螺杆泵抽油杆断脱问题。2、螺杆泵井下泵、驱动装置、专用井口的优选定型。针对螺杆泵的生产厂家较多,泵型复杂,部分螺杆泵存在着地面驱动装置漏油,配件互换性差,管理难度大等问题,对螺杆泵井下泵、驱动装置、专用井口…     

直驱式螺杆泵地面驱动系统节能效果分析

直驱式螺杆泵地面驱动系统与传统变频调速螺杆泵地面驱动系统相比系统效率较高,应用直驱式螺杆泵地面驱动系统可大大提高螺杆泵采油系统地面效率,降低百米吨液耗电量,达到节能降耗的目的.为了了解直驱式螺杆泵地面驱动系统的节能效果,进行了不同工况条件下的室内模拟试验和现场试验.试验表明,直驱式螺杆泵地面驱动系统效率较高,在装机功率相同的情况下,低转速、低工作扭矩的螺杆泵井应用直驱式螺杆泵地面驱动系统节能降耗效果更加显著.     

潜油直驱螺杆泵井下工况监测系统研究

以潜油直驱螺杆泵为代表的无杆举升技术的应用范围越来越广,但是潜油直驱螺杆泵难以检查运行状态,导致运行成本增加。为此,设计了潜油直驱螺杆泵井下工况监测系统。该系统可监测井下的温度和压力信息,提前发现系统故障,保证系统的正常运转,并为故障诊断提供依据。工况监测系统采集井下的温度压力信号,将信号调制后采用电力载波的方式通过动力电缆将信号传递到地面,并解调显示在地面设备上。试验中井口显示的数据与实测数据误差在1%以内。该系统可以准确监测到井下信号并且可以正确地在井口显示,为潜油直驱螺杆泵的稳定运行提供了保证。     

吉林油田螺杆泵井直驱大伺服系统试验与应用

分析常规螺杆泵驱动装置存在后期设备维护费用高、能耗大、存在安全隐患等问题。研究螺杆泵直驱大伺服系统组成、工作原理、动液面监测、求产原理等,对比了3种螺杆泵井地面驱动方式。2013年5月在扶余油田试验应用新式碟形螺杆泵直驱大伺服系统,提高设备运行安全性、系统效率,方便生产管理,为螺杆泵技术的进一步完善和发展提供了一条可借鉴的技术路线。     

螺杆泵采油工艺的合理应用

经过多年的开发研究 ,螺杆泵形成了有油管和无油管两种采油工艺。螺杆泵采油工艺相关技术参数的确定 ,包括地面驱动装置与泵型的匹配 ;抽油杆的选择 ;螺杆泵系统的优化设计 ;驱动装置的密封 ;防断脱抽油杆 ;空心转子螺杆泵采油技术等。螺杆泵配套技术的应用 ,在解决抽油杆断脱、驱动装置漏油等方面取得了实质性突破 ;在聚合物驱和三元复合驱中的应用均见到良好效果 ,可以作为目前克服抽油杆、油管偏磨的一项替代技术。今后在泵材料开发、泵结构的优化设计、自动控制及工况测试和潜油螺杆泵研制等方面的技术有待完善。