关于游梁抽油机合理驱动和电机节能的讨论

游粱抽油机承受一种交变载荷．启动转矩大，在1个周期(1个冲次)内载荷变化很大。游梁抽油机通常用Y系列电机驱动，其机械特性是硬特性，这使得电机与游梁抽油机匹配不合理，系统效率不高。文章介绍了游梁抽油机负载特点，对合理驱动以及电机节能的问题进行了讨论．提出了应综合考虑的观点。即，首先要考虑合理驱动．其次是电机节能的问题。     

直接驱动直线电磁抽油机系统的研究及试验

能耗在采油成本中占有相当大的比重。此外,游梁式抽油机系统还存在传动链长、柔性差、在长冲程时体积和重量巨大、系统效率低等问题。针对这些问题,提出了以直接驱动为目的的直线电磁抽油机的设计方案。根据有杆抽油机系统的载荷特性,以多相无刷直流直线电机为驱动元件,设计了直线电磁抽油机系统的总体结构,并研制了小比例模型样机系统,进行了现场试验,结合有杆抽油系统的抽油杆柱的力学和数学模型,进行了直线电机驱动的直线电磁抽油机系统的仿真研究。理论分析和试验结果表明了新系统的可行性和有效性。     

直线式电机在有杆抽油设备中的应用

通过对游梁式抽油机的效率、启动特性与直线式电机驱动的有杆抽油机特性的对比，论述了直线抽油机的优越性及应用前景。     

关于游梁式抽油机驱动电机节电问题的探讨

电能消耗在原油成本中所占的比例已超过20％，机采系统节能降耗是石油企业节能工作的重点。文中论述了游梁式抽油机驱动电机的运行工况，通用系列驱动电机应用于游梁式抽油机上存在的问题，游梁式抽油机专用节能电机应具有起动力矩大，过载能力强，效率和功率因数高，最好负载越轻时效率和功率因数越高等特性，达到节电的目的。     

游梁式抽油机游梁平衡重计算新模型

为了精确计算游梁式抽油机游梁平衡重的调整量,保障游梁式抽油机安全节能运行,需要对游梁式抽油机的调平衡模型进行研究。分析了游梁式抽油机急回运动特性,得出了抽油机上下冲程所用时间可能不相等的结论,并建立了游梁平衡抽油机上下冲程电机平均输出功率的计算公式。在此基础上,依据抽油机上下冲程电机所做功相等的平衡准则,利用平衡重平均功率变化与电机功率变化的关系,推导出了功率曲线法游梁平衡重计算新模型。实例计算表明:应用新模型对平衡重进行调整后,上下冲程电机做功差值很小,更能满足上下冲程电机做功相等的平衡准则要求;抽油机上冲程运行时间越长,平衡重调整量越大,而下冲程运行时间越长,平衡重调整量越小;当上下冲程运行时间接近时,新模型和简化模型计算结果接近。这表明,对于上下冲程运行时间不相等的游梁式抽油机,利用功率曲线法游梁平衡重计算新模型调整平衡重,抽油机平衡状况更佳。      

游梁式抽油机运动规律分析

利用动力学的基本原理，详细介绍了游梁式抽油机等效动力学模型的建立和等效动力学方程求解的方法与技巧。分析了抽油机实际运动的情况，本文认为：为了对抽油机的振动和动态特性进行分析，求解抽油机的实际运动是必要的，抽油机正常工作状态为变速稳定运转。     

电动机加液力变矩器驱动抽油机的性能分析

选定曲柄轴为游梁式抽油机四连杆机构的等效构件，建立了等效力学模型，综合分析了电动机加液力变矩器驱动游梁式抽油机的机械特性及匹配原则，并评价了液力变矩器的使用效果。实践证明，用电动机加液力变矩器驱动抽油机，可满足抽稠油时对动力的软特性要求。对比电动机加液力变矩器驱动抽油机与电动机直接驱动抽油机的效果，证明使用变矩器不但不增加电耗，而且改善了抽油机的受力状况和工作条件，延长了抽油机检修周期和使用寿命，提高了原油产量。     

盘式电机驱动自平衡游梁抽油机设计

针对常规游梁式抽油机的驱动系统效率提升空间有限,能耗整体偏高等问题,提出了盘式电机驱动自平衡游梁式抽油机的结构方案。采用盘式永磁电机直接驱动减速器,不需要皮带传动,从而提高地面系统效率; 利用永磁电机的变频调速特性,并结合游梁尾部设计的自动调平衡装置,形成了一套自平衡式抽油机控制方案。根据直驱抽油机对电机尺寸和效率的要求,对盘式电机结构进行优化设计,电机效率可达93.8%。提出 “粗精结合”的自平衡调节方案,以曲柄平衡调节为主、游梁自动平衡调节为辅,建立了根据功率平衡度自动调节平衡的控制策略,实现了抽油机无极调速。电机测试和抽油机现场试验表明:运行过程中盘式永磁电机性能稳定,带动抽油机整体运行平稳可靠,日耗电量下降19.5%,具有良好的节能效果。     

合理匹配电机提高抽油机井系统效率

游梁式抽油机采油是国内各油田的主要原油生产方式。由于抽油机具有较大的惯量．启动后由于平衡块作用，电机实际运行负载率很低，文中通过对目前抽油机系统效率现状的调查．对游粱式抽油机电机原理进行分析，阐述了提高电机功率利用率的几个途径．进一步减轻“大马拉小车”的痼病，实现抽油机合理经济运行，使电机达到最经济的合理匹配。     

基于油井悬点载荷分析 优化机杆泵匹配关系

油田采油设备以游梁式抽油机为主,抽油机的节能显得尤其重要。游梁式抽油机具有结构简单,易损件少,故障率低,维修简单的优点,但也存在起动困难,系统效率低的缺点。大部分抽油机采用普通Y系列异步电机作为动力装置。采用异步电机拖动的游梁式抽油机主要存在以下问题:为了能保证抽油机的起动,匹配的电机功率偏大造成大马拉小车现象,使得用电效率非常低。由于电机不能调速,抽油机冲次不能及时调整,不能协调供排能力。