变频回馈一体化节能装置在抽油机上的应用

工频电机拖动的游梁式抽油机系统存在着能耗较高、效率较低的问题,特别是在低产、低速、低效油井上更是如此。采用变频拖动改造能提高电机功率因数,减少无功损耗。变频回馈一体化节能装置在抽油机上的应用收到了显著的节能效果,有较高的推广应用价值。     

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%.     

抽油机平衡与电动机容量的确定

对抽油机的平衡问题作了细致的研究,指出配重平衡与气压平衡是抽油机的两种主要平衡方式,提出了采用弹簧平衡与飞轮平衡的可能性,说明了各种平衡方式的参数确定方法;指出提高抽油机效率的方法是提高电动机和传动机构的效率,并对后者作了分析与表示。此外还提出了抽油机用感应电动机容量选择的方法。     

机抽系统优化设计软件研制与应用

长期以来，由于不少油田机抽采油系统主要靠经验设计，导致机抽井普遍存在机抽参数设计和硬件配置不合理、供排不协调、系统效率低和经济效益不高等问题。在此详细介绍了能较好解决这些问题的“机抽系统优化设计软件”的主要研究思路、功能、特点、运行环境。现场应用证明：“机抽系统优化设计软件”可较大幅度的提高机抽井的系统效率和产液量，显著提高机抽井的经济效益和机抽井的管理水平。     

游梁式抽油机节能技术及最新进展

概述了目前油田生产用抽油机的节能方法,分析了各种方法的优缺点,阐述新的控制方法;模糊控制方法、神经元网络模糊控制方法,这将是新一代节能控制的发展方向.应用模糊控制技术在传统游梁式抽油机上,并给出了控制方案.     

基于系统效率最高的抽油机井合理流压研究

确定抽油机井合理流压是采油工程与油藏工程的重要研究内容。本文建立了以系统效率最高为评价指标的抽油机井合理流压仿真方法,具体包括：基于抽油机井井筒油气水多相稳定流动的泵排出口压力与油井产液量的耦合仿真模型;有效功率的仿真计算方法;基于抽油杆柱轴向振动与悬点示功图仿真的电动机输入功率仿真模型;系统效率与流压、油藏参数、抽汲参数之间函数关系的仿真模型;给定流压条件下系统效率极值的仿真模型;系统效率极值随流压的变化规律以及合理流压的确定方法。仿真分析结果表明：流压对抽油机井系统效率有显著影响,优化流压可以显著提高系统效率;含水率、气油比与饱和压力等油藏参数是影响合理流压的主要因素。     

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.     

数据挖掘预测技术在斜井抽油数据处理中的应用

利用数据挖掘技术分析处理石油斜井抽油生产过程中产生的海量数据,可得到很多有用的价值和信息。线性回归算法是预测技术中的重要内容,通过线性回归算法可对斜井抽油中的数据进行分析、处理,达到预测井眼轨迹等重要应用。     

用计算机求解一种新型抽油机平衡的方法研究

如何提高抽油机精确平衡效果 ,达到节电和提高抽油机运动平衡性与使用寿命 ;如何解决抽油机能耗大、效率低 ,是抽油机研制过程中面临的主要问题。提出了对抽油机联机配对的使用方法 ,并作了详尽的理论分析 ,通过计算机求解 ,并给出曲柄净扭矩曲线图 ,同时与异相型游梁式抽油机和常规型游梁式抽油机比较 ,进行联机配对抽油机的平衡研究。从曲柄净扭矩曲线上看 ,基本消除了负扭矩 ,减少了抽油机曲柄轴净扭矩峰值 ,降低了电动机的容量 ,减小了成本 ,解决了游梁式抽油机能耗大、效率低的问题 ,实现了能量的正向传递 ,降低了曲柄净扭矩的峰值 ,达到减小能耗提高效率的目的 ,改善了抽油机的工作状况     

卷扬式长冲程抽油机的性能测试研究

卷扬式长冲程抽油机是为了满足油田开发工程中低液量油井的生产需要而研制的智能化采油装置,通过卷扬机来控制抽油机行程的卷扬式长冲程抽油机,冲程最大可达50m。采用以现代变频调速技术为基础的抽油机柔性控制技术,改善整机的运动特性及机械效率,实现了智能化采油。在标准模拟试验井上进行不同工况条件下的测试,对卷扬式长冲程抽油机在不同动液面条件下的泵效、系统效率、电机发电、吨液百米耗电等性能进行评价,为其在今后的生产实际中的推广应用提供依据。     

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.     

一种行星齿轮长冲程抽油机的换向机构研究

目前,在油田开采中,主要采用游梁式抽油机将原油提升到地面。游梁式抽油机可靠耐用,但是存在运动速度不合理、平衡效果不好、浪费大量电能、增加原油生产成本等缺点。尤其在原油开采的中后期及高粘度稠油开采过程中,需要一种长冲程、大载荷、低冲次数的抽油机。为此介绍一种基于行星齿轮传动和变频调速技术的新型抽油机,阐述了行星齿轮传动与换向的工作原理,说明了长冲程、低冲次数的实现方法,参数为冲程6 m,冲次2~2.5次/min,悬点载荷120 kN。利用变频器调速技术,通过监测行星齿轮和回转主轴的运动轨迹,可以对电动机的转速进行实时调节,避免了在换向时的速度突变对齿轮等机械设备产生的冲击。     

有杆抽油系统能耗评价专家系统研究

根据有杆抽油系统结构,结合专家建议,建立以系统效率、电机功率利用率等为主体的有杆抽油系统能耗评价技术指标,综合考虑能耗经济及社会指标,确立完整的有杆抽油系统能耗评价指标体系,参考国家行业标准,应用专家系统研究方法,构建评语体系与规则体系,建立有杆抽油系统能耗评价专家系统。对胜利油田某系统进行实例分析,认为电机不匹配、日常管理水平差是该系统存在的主要问题,并提出相关建议,结果符合实际,可为有杆抽油系统节能提供技术支持。     

SURF井下系统运行过程优化控制技术应用研究

在总结国内外研究成果的基础上,对游梁式抽油机的四连杆结构进行分析,建立井下采油系统的运行参数、抽油机杆柱运动的基本数学模型,研究了电动机、曲柄旋转运动与悬点直线运动的对应关系,基于目标函数和边界条件提出了SURF井下系统运行过程优化控制策略。通过现场实验表明,笔者提出的优化方法能满足节能降耗的要求。     

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。     

稠油开采变频、中频联动电源设计

针对目前稠油开采系统中抽油机下冲过程存在能量回馈、中频加热给定温度不具备判断实际中频输入功率是否合理的问题,设计一种变频、中频联动电源.该电源通过变频、中频共用母线技术把抽油机回馈电能通过中频加热消耗掉,避免了变频器主电路过大的回馈冲击电流并节约了电能.同时采用中频给定温度自寻优控制,改变以往由人工经验设定加热温度而存在的电能浪费.利用频率跟踪和移相控制技术保证最佳加热效率,提高了系统的可靠性,降低了设备成本.辽河油田实际应用表明,该设备达到了节能降耗、提高开采效率的目的.     

无游梁抽油机与泵效

影响深井泵泵效的原因是多方面的,它与泵的结构、加工精度、油井状况以及地面设备有关。本文立足于无游梁抽油机长冲程低冲次的运动特性,阐述其对泵效的影响,通过对比分析,说明无游梁抽油机由于其良好的运动特性,使得泵效远高于游梁抽油机的泵效。     

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。     

游梁式双驴头双井抽油机节能分析

根据两井距离比较近的情况,设计了一种新型游梁式双井抽油机,带有双驴头,可以实现一机双抽,介绍了其结构和工作原理。在对游梁式双井抽油机的扭矩和节能作定性分析的基础上,与常规游梁式抽油机作了比较分析得出：双井抽油机的曲柄轴负扭矩绝对值和峰值扭矩减小,耗电量相对降低。因此,双井抽油机不仅扭矩变化平稳、工作情况较好,而且具有很好的节能效果。另外,分析得出,在陆地加密井、丛式井、海洋油井等情况下使用双井抽油机,成本低、维修费用少。     

塔河油田典型深抽工艺研究

深抽工艺中泵的选取是塔河油田高效开采深层油藏面临的难题。深抽泵的优选应尽可能避免深井举升载荷大、泵效低、检泵周期短、难度大等问题。通过调研泵的现场应用情况,对五种常用深抽泵的采油工作特点及参数进行了分析对比。结果表明,实际生产中,侧流减载泵可以有效降低抽油杆柱载荷;双层泵的下泵深度最大;自动补偿泵可降低漏失和预防砂卡,延长深抽泵寿命;液压反馈式深抽泵能减小抽油杆柱的下行阻力;电潜泵⁃有杆泵复合深抽工艺可以明显提高泵效。研究结果对其他油田深井或井底供液能量不足井的机采方式的选择具有一定参考意义。