抽油机平衡重的实测与扭矩计算

利用现场实测平衡重,给出了曲柄轴上的净扭矩计算公式。鉴于在测试过程中,所测的平衡重是准90度或准270度的光杆效应,需要对实测平衡重进行校正,对此,作者介绍了几种校正方法,以保证扭矩计算的精度。文中给出了关于扭矩分析的计算机程序,列出了求90度平衡效应的计算子程序,并以复合型抽油机为例,列出了在一个周期中,每隔一定曲柄转角的减速器净扭矩计算子程序。     

CYJQ10—3．6—37HXP悬挂偏置游梁复合平衡抽油机

针对江苏油田小断块、低渗透率油井采油工艺要求，研制了CYJQ10－3．6－．36HXP悬挂偏置游梁复合平衡抽油机。这种新型抽油机吸取了气平衡前置式和双驴头抽油机的节能优点，采用悬挂偏置游梁复合平衡的方式，更加适应井下载荷变化规律，从而降低了减速器输出轴扭矩。在相同工况下与异相曲柄抽油机对比，在厂内台架试验中正扭矩峰值降低幅度在70％以上，负扭矩峰值降低约80％，节电率达16．9％－42．3％。在现场试验中，这种新型抽油机的节电率达15％。     

下偏杠铃复合平衡游梁式抽油机的节能效果分析

应用波动方程描述抽油杆柱的振动,建立了抽油机悬点动力示功图的仿真方法;考虑了地面各机构传动效率对复合平衡游梁式抽油机各节点功率的影响,建立了地面各单元分效率与电动机实耗功率的仿真方法。仿真结果表明,与单独的曲柄平衡游梁式抽油机相比,复合平衡游梁式抽油机的节电率随游梁平衡重质量的增加而增加,其节电的根本原因是四杆机构的平均运行效率随游梁平衡重质量的增加而增加,与传统的复合平衡游梁式抽油机相比,游梁平衡重下偏对地面各单元的分效率与节电率影响甚小。由于复合平衡游梁式抽油机（包括下偏杠铃复合平衡游梁式抽油机）不能明显减小曲柄轴扭矩波动,因此复合平衡游梁式抽油机不具有降低装机功率的特点,因此,下偏杆铃复合平衡游梁式抽油机的节电效果与传统的复合平衡游梁式抽油机基本相同。     

游梁复合偏置平衡节能型抽油机的优化设计

采用游梁、曲柄复合偏置平衡技术方案设计了一种小型游梁抽油机。建立了数学模型和目标函数,采用网格法寻优,对该抽油机进行了优化设计。优化结果表明,抽油机受力情况有所改善、减速器输出轴均方根功率、减速器输出轴当量扭矩、峰值扭矩和负扭矩都有大幅度下降,获得了较好的节能及综合性能。     

游梁式抽油机曲柄销可靠性讨论

近年来,游梁式抽油机曲柄销的失效已经造成相当大的经济损失。文章认为,在过去的设计中没有考虑材料的弹性变形以及由此产生的材料中力的传递,也忽略了加工误差和交变载荷的影响,正是这些因素与曲柄销失效有关。文章对曲柄销的工作情况进行了分析,并结合现场试验结果,提出了提高曲柄销可靠性的若干措施。     

游梁式抽油机优化设计数学模型

游梁式抽油机的优化设计必须充分考虑抽油机载荷的特殊性。根据对所选择的各种目标函数优缺点的分析,提出了以有效扭矩作为目标函数,并通过约束条件对峰值扭矩及绝对值最大负扭矩进行限制的数学模型。分析了按各种方案对冲程4.2m10型抽油机进行计算的结果,指出该模型可使抽油机整体设计达到最佳状态。     

变频调速技术在游梁式抽油机中的应用

文章介绍了变频器在游梁式抽油机中的应用，对节能效果作了说明，并简要分析了应用变频装置节能应该注意的问题。     

抽油机平衡测试的新方法与典型实例分析

提出一种用抽油机上下冲程所耗电能来进行抽油机平衡测试的新方法。此方法严格地以抽油机平衡的定义为基础，综合考虑了反映抽油机平衡的各个基础，综合考虑了反映抽油机平衡的各个要素，能够真实地反映抽油机的平衡状况，现场实验证明新方法完全克服了目前电流法所存在的虚假平衡问题。     

游梁式抽油机运行状况及节电机理研究

分析了游梁式抽油机用的异步电动机负载转矩正负波动变化导致供电系统和电动机的电能损耗剧烈增加的原因，以及改变抽油机的机械运行部分转动惯量与电能损耗的关系。在此 提出一种新的减少抽油机系统电损耗的机理。通过串联双向可控硅控制电动机运行，并利用和实测的抽油机运行电流曲线在电力系统仿真软件ＮＥＴＯＭＡＣ上作出仿真计算。     

随动复合游梁平衡抽油机运动学研究

随动复合游梁平衡抽油机是一种新型节能抽油机,其随动平衡重重心的运动是复合运动。用解析法进行了随动平衡重重心的运动分析,推导了其几何位置、速度和加速度公式,并给出了计算实例。     

下偏杠铃抽油机

下偏杠铃抽油机结构和常规抽油机结构类似,只是在游梁尾部增加了一个杠铃装置,使其与曲柄一起平衡井口载荷,从而降低了减速器峰值扭矩,使扭矩变化更加均匀。文章介绍了该类型抽油机的结构、特色技术、技术参数、工作原理、室内实验、现场试验及应用情况,指出该抽油机具有较好的节能效果,适合于中深采油井使用。     

多重复合平衡游梁式抽油机

针对游梁式抽油机传统平衡方式的不足之处,提出了多重复合平衡的概念,并进行了试验和检验,结果证明多重复合平衡这一新的平衡方式具有很好的平衡效果。文章介绍了该产品的用途、结构、技术指标、工作原理、技术特点、试制试验情况和现场应用情况,并指出了各项相关技术的适用范围。该产品获得多项国家专利。     

游梁式抽油机连杆辅助曲柄平衡改造研究

为解决常规游梁式抽油机存在的平衡效果差、曲柄净扭矩脉动大、负扭矩和能耗大等问题,提出连杆辅助曲柄平衡的复合平衡改造方案。建立改造后的CYJY10-4.2-53HB型抽油机改造机的虚拟样机,运用ADAMS仿真软件对虚拟样机进行运动学仿真、动力学仿真和优化设计试验,计算出改造后抽油机理论节电率约30%。现场改造样机1台,并进行改造前、后对比测试。测试结果表明,抽油机有功功率下降5.436 kW,系统效率提高13.79%,百米吨液耗电下降0.16 kW.h,年节电量4.76×104kW.h,节电率23.55%。改造机消除了负扭矩,降低了峰值扭矩,从而降低了电机的装机容量,且改造方法简单,节能效果显著。     

游梁式抽油机合理平衡判别方法研究

游梁式抽油机通过合理平衡能够降低能耗,减轻系统冲击,延长电动机、减速器及皮带轮等设备的使用寿命。在简述游梁式抽油机平衡机理的基础上,对现有抽油机平衡标准中存在的不足进行了讨论,提出将均方根扭矩最小平衡准则作为抽油机平衡判别方法,考虑到扭矩测试难以实现,可以用电机功率推算扭矩进行平衡判定。在游梁式抽油机合理平衡方法的基础上,建议研发专用的平衡测试装置,这样不仅利于油井的生产管理,也利于技术的规模化应用,对于油田高效、绿色发展具有现实意义。     

随动复合平衡抽油机动力学分析及计算机仿真

对随动复合平衡抽油机进行了动力分析,得出了包括杆件受力、曲柄扭矩及最佳平衡半径在内的动力学计算公式。在此基础上编制了随动复合平衡抽油机仿真软件,介绍了编制软件采用的关键技术,并给出了仿真实例。结果表明,仿真结果可信,可用于指导该型抽油机的设计和改进。     

抽油机电机质量的评价方法

提出了一种电机质量检测和评价方法.该方法在现场条件下能够比较准确地测得电机的5种损耗,运用科学方法分析电机的实时运行质量,并提出判定旧电机质量的新观点,即在相同负载率情况下,比较被测电机与标准电机的效率,若效率下降5%,该电机应列为报废电机.该观点和方法解决了确定抽油机电机报废标准的难题,同时为行业制定相关标准提供参考,也可作为采油厂淘汰旧电机的参考,对于做好电机管理和节能降耗十分重要.     

常规游梁式抽油机自动平衡调节装置

目前常规游梁式抽油机平衡调节方式存在劳动强度大、工作效率和调整精度低、安全性差等问题。为此,研制了抽油机自动平衡调节装置。该装置由机械系统和电气系统组成,机械系统利用滚珠丝杆的转动来移动平衡块从而达到调节平衡的目的,电气系统可进行抽油机平衡度的实时监测、抽油机平衡状况的判别和电动机运转的控制等。现场试验结果表明,安装自动平衡调节装置后抽油机平衡度由1.41调节到1.06,改善了抽油机的平衡状况,提高了抽油机平衡调节的工作效率和安全系数,综合节电率达到8.5%。     

直线电机抽油机与游梁式抽油机工作性能对比

传统的＂机、杆、泵＂系统受抽油机结构和运行规律等条件的制约,冲程短、动载大、深抽效率低。直线电机抽油机克服了＂大马拉小车＂的现象,实现了长冲程、低冲次和抽汲参数的无级调整。研究了直线电机抽油机的工作性能及其对抽油系统的影响,并与游梁式抽油机进行对比,为＂三抽设备＂的优选提供理论支持。     

游梁式抽油机的节能改造

介绍了异相游梁平衡抽油机的特点，并以CYJY12-4.8-73HB型抽油机为例，论述了游梁式抽油机节能改造的具体方法，改造前后参数的变化及经改造而成的异相游梁平衡抽油机的性能。游梁式抽油机改造后，在满足使用条件下，可节电10%以上，同时，还可以改善抽油机的工作状况和受力特性，提高抽油机的稳定性，延长使用寿命。