电机换向抽油机悬点运动分析

常规游梁抽油机在冲程大于4．5m时，整机结构庞大而笨重，工作特性变差，必须用其他形式抽油机替代，所以先后出现了链条抽油机、皮带传动抽油机等长冲程抽油机。近年出现的电机换向抽油机采用电机与减速器、摩擦轮同轴的传动方式，其运动特性有别于其他抽油机。根据该抽油机的运动特点，讨论了抽油机悬点的位移、速度和加速度的计算公式。     

摩擦换向抽油机悬点运动分析计算

近几年出现的摩擦换向抽油机采用开关磁阻电动机或变频调速电动机，其特点是可以频繁双向旋转，带动摩擦轮正反转，实现光杆的上行下行。该抽油机运动特点与游梁式抽油机运动特点有较大区别，分析讨论了摩擦换向抽油机的运动特点，给出了该机悬点位移、速度、加速度的计算方法。     

电机换向抽油机悬点运动分析

常规游梁抽油机在大于4.5 m冲程时,整机结构庞大而笨重,工作特性变差,必须用其它形式抽油机替代,先后出现了链条、皮带传动等长冲程抽油机。近年出现的电机换向抽油机采用电机与减速器、摩擦轮同轴的传动方式,其运动特性有别于其它抽油机。根据该抽油机的运动特点,讨论了抽油机悬点的位移、速度、加速度的计算公式,并给出了计算实例。     

摩擦换向抽油机悬点运动分析计算

摩擦换向抽油机采用开关磁阻电动机或变频调速电动机,其特点是可以频繁双向旋转,带动摩擦轮正反转,实现光杆的上行下行。该抽油机运动特点与游梁式抽油机运动特点有较大区别,文章分析了摩擦换向抽油机的运动特点,给出了该机悬点位移、速度、加速度的计算方法。     

关于宽带抽油机悬点运动与节能的讨论

从宽带抽油机的结构原理入手,从理论上分析了该型抽油机的悬点运动规律及产生换向冲击的原因,并对其节能的可能性进行了分析。指出宽带抽油机不具备节能性能,反而存在耗能因素。     

六连杆抽油机的运动和动力特性分析

通过对六连杆抽油机的运动和动力特性分析 ,建立了相应的解析方程 ,给出了运动规律曲线和动力特性曲线 ,并对改造的CYJYW12— 5 4— 53HF六连杆抽油机和一台CYJY12— 4 8—73HB常规游梁抽油机在相同工况下做了受力分析对比计算。计算结果分析表明 ,六连杆抽油机的构件尺寸对其性能的影响很大 ,合理选择构件尺寸是该机的技术关键 ;六连杆抽油机各构件受力均小于常规机和异相机 ;这种抽油机结构复杂 ,但相对于最大冲程相同的常规机 ,外形尺寸较小 ,质量较轻     

天轮式抽油机的运动和动力特性分析

为了确定由铰链四杆机构和反导杆机构串联组成的天轮式抽油机悬点和各构件的运动状态,建立了相应的运动和动力分析解析方程,计算了抽油机的运动和动力规律,得出结论：(1)抽油机的连杆受力较小,但连杆受压特别是失载后,将承受较大的压力;(2)抽油机的支架受力较复杂,必须有足够的强度;(3)抽油机天轮和摆杆之间的力受平衡的影响较大,当平衡不佳时,该力将急剧增加;(4)相对于常规游梁式抽油机,天轮式抽油机结构复杂,外形尺寸较小,质量轻。     

游梁式抽油机精确动力学分析的新方法

在对游梁式抽油机－有杆泵系统进行动力学分析的基础上，根据机械系统的力学原理，将整个系统简化为一个等效动力学模型。计算悬点载荷考虑了抽油杆、抽油泵及悬点运动规律等实际情况，建立了一套递推公式，反映了抽油机与有杆泵系统之间的相互作用关系，提出了一种求超高转差率电动机驱动抽油机真实运动规律的新方法。应用本文介绍的方法能真实地反映机－泵系统之间的匹配关系，获得的运动真实，精度高，适用于各种有杆抽油设备的动力学分析。     

用有限元法进行抽油机的运动及动力分析

在考虑弹性变形的情况下，采用有限元技术对抽油机进行了运动和动力分析。通过单元和整体分析，给出了抽油机四杆机构的系统运动方程；总结了用有限元法分析抽油机四杆机构的步骤为：结构离散；单元计算；强迫力矩阵计算；单元刚度和质量矩阵迭加；系统方程求解。最后给出了ＣＹＪ１６Ｑ—３．６—７４Ｂ前置式抽油机的分析计算实例。     

超高转差电机驱动游梁式抽油机的动力性能分析

本文主要从理论上对用超高转差电机驱动游梁式抽油机的动力性能进行了定量分析,并给出了计算实例。结果表明,以超高转差电机取代低转差电机来驱动抽油机系统,可显著改善其动力性能:①使光杆最大载荷降低,最小载荷增加,延长抽油杆的使用寿命;②较大幅度地降低减速箱曲柄轴净扭矩的最大值及减速箱负扭矩峰值的绝对值,改善了减速箱的工作条件;③电机输入功率的最高峰值下降,基本消除了负功,周期载荷系数大大降低,改善了电设备的工作条件,减少了电设备的电耗。     

抽油机变频器电参数测试技术

变频器作为一种节能设备被大量应用到游梁式抽油机控制系统中,抽油机使用变频后在电参数上表现出某些特殊性.变频器的输出侧对应的是变频器的逆变整流电路,一般变频器的逆变整流电路是由IGBT管(绝缘栅晶体管)和控制逻辑构成.在逆变过程中,IGBT管的导通和关断会产生大量的谐波,使得变频器出端电压呈现出复杂的谐振状态.在变频器谐波的干扰下,连续测试电参数时,不同的计算方法得到的结果也存在着较大的差异.现有的某些平衡度的测试与调整方法,需要用到功率曲线的全波形信息,考虑到变频器自身的影响,应采用出端的功率曲线进行测试与调整.     

智能提捞式抽油机的试验与评价

长庆油田对产液量很低的油井采取抽油机井间抽和捞油作业方式,存在工作制度针对性差,节电潜力挖掘不充分,地层能量损失严重及抽子胶筒更换频繁等诸多不足。为此,结合数字化油田建设和油井工况特点,引进了智能提捞式抽油机技术。智能提捞式抽油机主要由地面主机、远程通信模块、自动化控制装置及井下抽油部件组成。该抽油机采用柔性抽油杆牵引软柱塞、动静结合密封盘根盒、柔性抽油杆整体复合和智能控制技术,具有在合理流压下密闭生产、油井数据准确计量和自动远程启停等功能。现场试验结果表明,该抽油机可降低能耗,平均节电率达47.22%,从而降低油井配套成本,具有很高的应用价值。     

自平衡智能抽油机的研发及应用

针对游梁式抽油机不能随油井工况自动调整平衡度和冲次,且调整不方便,造成油田设备日常管理难度较大,不利于节能工作开展的现象,研发了一种自平衡智能抽油机。该抽油机在常规机的基础上设计了一套平衡调节装置和特制悬绳器,嵌入了传感器,配套了具有特殊功能的智能控制柜,具有油井功图和电参数的采集和传输,以及根据油井工况变化自动调抽油机平衡度和冲次的功能。现场应用结果表明,该自平衡智能抽油机具有装机功率低、自动化程度高、调参方便可靠的优点,自动优化模式与工频运行模式相比,平均吨液百米耗电量由1.559 kW·h下降到1.250 kW·h,降低19.7%;平均系统效率由18.07%提高到22.54%。     

适于丛式井采油的一机二抽式智能抽油机的设计

应用两口井在抽汲原油时悬点负荷相互配重的原理，设计开发了一种适于丛式井开采的一机二抽式智能抽油机，该抽油机主要设计有上平台、机架、底座、调节轮、电控箱、开关磁阻电动机和减速机等。实现了一台抽油机抽汲两口井，较好地解决了有杆抽油机低效、高耗、调整参数复杂的不足．达到了高效节能的目的。     

QSY型抽油机智能平衡调整装置的设计

常规游梁式抽油机在工作几年后,由于井身结构或者地层原油的不断开采造成产量和动液面的变化等原因,抽油机整个系统将会变得不平衡,并且该抽油机的平衡配重也不能够继续调节,而更换抽油机设备也不现实,因此研究一种经济而高效的自动调节抽油机平衡的装置就显得非常必要。结合功率法平衡诊断技术,利用智能功率检测模块检测抽油机一个冲程周期的有功功率,从而得到抽油机的平衡度,据此平衡度来调节抽油机的平衡性。设计了相对应的QSY型抽油机平衡调整的机械装置和电气自动控制系统。现场试验表明,该装置能够全智能执行抽油机平衡诊断和调节,运行稳定、安全可靠。     

新型自平衡游梁式抽油机智能控制系统设计与开发

针对传统游梁式抽油机平衡调整困难、智能化水平低的问题,为提高平衡度达标率和电机实际工作效率,研发了基于STM32的自平衡游梁式抽油机智能控制系统。该系统整合了传统电流法、平均功率法等平衡度计算调整方法,提出了一种基于“最小功率”的平衡度自动调整方法,此方法可以满足现场不断变化工况的节能调整需求。系统PC端的监控软件可以实现数据展示、数据存储和命令发送等功能。该系统经现场测试,验证了系统数据采集的准确性和稳定性,且证实了该系统可以有效地实现自平衡游梁式抽油机的平衡自动调整,减小了抽油机机械系统的损耗。     

常规抽油机节能潜力分析

抽油机井目前用电量约占油田总用电量的40%左右,是油田耗能大户。虽然节能抽油机用量每年都在增加,但油田大量在用抽油机的主流仍然是常规游梁式抽油机和偏置游梁式抽油机,目前大庆油田常规机占抽油机总数的80%以上。分析常规抽油机的特点、使用现状及负载特性,同时还分析了常规抽油机的节能潜力,并提出了相应的对策。     

抽油机节能电机的应用分析

常规游梁抽油机设计使用传统异步电机驱动,电机的平均负载率很低,“大马拉小车”现象相当严重,电能浪费巨大。近年来,河南油田在常规游梁抽油机上研究应用了永磁同步电机、超高转差率电机、变频调速电机、多级电机等节能型电机。对上述节能电机的节能原理及应用情况进行分析后认为,上述节能电机均能通过不同途径达到节约抽油机电能消耗的目的。并对上述节能电机的现场适应性及市场应用前景进行了综合评价。     

抽油机刹车装置故障分析及解决方案

在抽油机上大量使用的拉杆式刹车装置调整困难、安全性差。通过对刹车装置的计算分析,找出了故障原因和能有效解决问题的方法,从而对刹车操纵装置传动部分进行改进,达到满意的刹车制动效果。     

W型曳引抽油机设计分析

针对w型曳引抽油机建立了数学模型并进行受力分析。通过对w型曳引抽油机的运动分析可知,在良好平衡的状况下,曳引轮只需克服摩擦力即可驱动抽油杆、抽油泵抽油,耗能最少。因此,在设计和实际运行过程中,应调节好前后载荷的平衡,平衡度越高,耗能越少。分析结果表明：从减小所需转矩的角度出发,曳引轮半径越小越好;利用摩擦力制动,有利于节能;采用弹簧可进一步降低对转矩的需求;电机不断往复运行,要求其在较大的速度范围内都具有较高的效率,才能保证节能。