【正文】 動作所依賴的機(jī)構(gòu)，將機(jī)構(gòu)方案定為四連桿。如果推廣本成果，必將為油田生產(chǎn)提供新的動力，對穩(wěn)產(chǎn)增效，節(jié)能降耗，發(fā)展油田生產(chǎn)有很重要的應(yīng)用價(jià)值。我國有機(jī)采油井 5 萬多口，占油井總數(shù)的 80%左右，抽油機(jī)井的耗電量占總耗電量的四分之一，由于抽油機(jī)井的系統(tǒng)效率較低，大量的能量(70%以上)在傳遞過程中損失掉，如果將抽油機(jī)井的系統(tǒng)效率提高 5%，年節(jié)電2010e8 千瓦時(shí)，這不僅可節(jié)約大量資金，而且，還可以緩解油田電力緊張狀況。軟件部分包括 SA866AE 外接 EEPROM 初始化參數(shù)的設(shè)計(jì)、單片機(jī)控制程序和電機(jī)軟啟動程序,軟件采用匯編語言編程。控制電路部分由脈寬調(diào)制芯片 SA866AE 產(chǎn)生SPWM 控制信號。采用了遺傳算法分別對三種方案進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),由優(yōu)化結(jié)果分析可得,優(yōu)化后抽油機(jī)懸點(diǎn)速度、加速度、扭矩因數(shù)峰值都降低了,在原有最大平衡扭矩的作用下,平衡度都有明顯的提高,且極位夾角均增大了,工作制度變?yōu)榉菍ΨQ循環(huán),同時(shí)曲柄軸凈扭矩峰值都有明顯的減小。方便的前提下,建立了常規(guī)游梁式抽油機(jī)運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)分析的數(shù)學(xué)模型,分析得出常規(guī)游梁式抽油機(jī)四桿機(jī)構(gòu)中游梁后臂 C、連桿 P 以及曲柄半徑 R 的減小都可以降低扭矩因數(shù)峰值,減小所需最大平衡扭矩,使減速箱曲柄軸凈扭矩曲線變得平緩,波動減小。 在役游梁式抽油機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究游梁式抽油機(jī)是石油開采的主要設(shè)備,也是主要耗能設(shè)備,其驅(qū)動電機(jī)負(fù)載率通常都小于 30%。有采用抽油桿導(dǎo)向器、空心抽油桿、減震式懸件，都可提高三抽系統(tǒng)的工作效率，達(dá)到節(jié)能的目的。如窄 V 型帶傳動或同步帶傳動等。另外，還有采用節(jié)能配電箱來實(shí)現(xiàn)節(jié)電的。抽油機(jī)節(jié)能技術(shù)目前主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究：(1)改進(jìn)抽油機(jī)結(jié)構(gòu)。(5)朝著自動化和智能化方向發(fā)展近年來，抽油機(jī)技術(shù)發(fā)展的顯著標(biāo)志是自動化和智能化。(3)朝著高適應(yīng)性方向發(fā)展現(xiàn)在抽油機(jī)應(yīng)具備較高的適應(yīng)性，以便拓寬使用范圍。 抽油機(jī)的發(fā)展及節(jié)能抽油機(jī)的發(fā)展趨勢主要朝以下幾個(gè)方向：(1)大型化方向隨著世界油氣資源的不斷開發(fā)，開采油層深度逐年增加，石油含水量也不斷增大，采用大泵提液采油工藝和開采稠油等，都要求采用大型抽油機(jī)。這種開采特點(diǎn)要求抽油機(jī)的沖程越長越好，使得在役的常規(guī)游梁式抽油機(jī)機(jī)型偏小，在一定程度上已經(jīng)不能滿足長沖程、低沖次的要求。因此，開展機(jī)械采油方式優(yōu)選評價(jià)研究很有必要。⑤一些新型機(jī)雖然節(jié)能但維修費(fèi)用高，入不敷出 。②部分新型機(jī)造價(jià)太高，油田投資巨大。近 20 年來，世界抽油機(jī)技術(shù)發(fā)展較快，科研人員研究開發(fā)了多種新型抽油機(jī)，特別無梁式抽油機(jī)的出現(xiàn)解決了很多常規(guī)機(jī)出現(xiàn)的弊端。其中游梁式抽油機(jī)的應(yīng)用最為廣泛，各個(gè)產(chǎn)油國仍然在大量使用。關(guān)鍵詞：石油；開采；工藝目 錄第一章 緒論 ...........................................................................................................................2 目前機(jī)械采油現(xiàn)狀及存在問題 ....................................................................................2 抽油機(jī)的發(fā)展及節(jié)能 ....................................................................................................4 在役游梁式抽油機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究 .............................................................................6 本次設(shè)計(jì)意義 .................................................................................................................7第二章 新機(jī)型的方案設(shè)計(jì) ...................................................................................................3 傳動方案的設(shè)計(jì) .............................................................................................................3 基本參數(shù)擬定 .................................................................................................................6 主要結(jié)構(gòu)尺寸確定 .......................................................................................................16第 3 章 新機(jī)型的運(yùn)動分析 ...................................................................................................17 運(yùn)動規(guī)律分析 ...............................................................................................................17 計(jì)算結(jié)果對比 ...............................................................................................................19 運(yùn)動性能對比 ...............................................................................................................20第 4 章 新機(jī)型的動力分析 ...................................................................................................22 抽油機(jī)扭矩分析 ...........................................................................................................22 電動機(jī)選擇分析 ...........................................................................................................25 節(jié)電效果分析 ...............................................................................................................28第 5 章 新機(jī)型的應(yīng)用分析 ...................................................................................................29 新機(jī)型的意義 ...............................................................................................................29 新機(jī)型抽油機(jī)的特點(diǎn) ...................................................................................................31結(jié) 論 .......................................................................................................................................34參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................35致 謝 .......................................................................................................................................36第一章 緒論 目前機(jī)械采油現(xiàn)狀及存在問題抽油機(jī)是油田有桿抽油系統(tǒng)的地面驅(qū)動設(shè)備,它是有桿抽油系統(tǒng)的地面動力傳動設(shè)備，也是石油開采的主要設(shè)備,原油生產(chǎn)井使用抽油機(jī)將蘊(yùn)藏在地下的石油通過抽油管抽出。然而我國年使用油量的增長速度十分迅猛，而油田地下儲油量卻在不斷降低,而且石油開發(fā)難度也越來越大。近些年來， 我國石油工業(yè)發(fā)展十分迅速，機(jī)械采油工藝技術(shù)也有了很大的進(jìn)步，采油機(jī)械技術(shù)裝備的配套水平也得到不斷 提高，已形成了有桿泵、 水力活塞泵、潛油電泵和氣舉等四種采油形式，并且現(xiàn)在已在全國范圍內(nèi)的油田進(jìn)行了推廣和使用，目前能夠滿足生產(chǎn)需要。而油田含水也經(jīng)歷了也從無水期到低含水期，到中含水期，再到高含水開發(fā)期的發(fā)展歷程。發(fā)展到現(xiàn)在，抽油機(jī)的種類主要有游梁式抽油機(jī)和無游梁式抽油機(jī)兩大類。隨著很多油田逐漸進(jìn)入開發(fā)的中后期，油井含水量不斷上升，使生產(chǎn)成本不斷增加，常規(guī)游梁抽油機(jī)已經(jīng)不能滿足需要，因此需要開發(fā)各種新型節(jié)能抽油機(jī)來滿足降低成本，節(jié)能降耗。目前，有桿泵抽油機(jī)是油田的主要采油設(shè)備，其不但使用數(shù)量大，用電量大，而且系統(tǒng)效率低，節(jié)電潛力巨大，雖然也有很多節(jié)能型抽油機(jī)用于油田，也確實(shí)起到了一定的節(jié)能效果，但由于多方面原因，大部分節(jié)能機(jī)不能很好的適應(yīng)油田的生產(chǎn)，具體有以下 5 種原因：①部分新型機(jī)的易損件不是通用件，壞了之后不便維修。④油田工人一時(shí)很難熟悉一些新型機(jī)，日常維護(hù)困難。目前，企業(yè)在資金緊張、降低基本建設(shè)投資和控制生產(chǎn)成本的情況下，對于老區(qū)塊應(yīng)何時(shí)改變采油方式，才能延長油田的經(jīng)濟(jì)開采期；新區(qū)塊如何根據(jù)其地質(zhì)條件，選擇最佳的舉升方式，使油田獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益，是企業(yè)面臨的新問題。不斷提高產(chǎn)液量，以液保油，這是注水開采油田保證原油穩(wěn)產(chǎn)的必要趨勢。該機(jī)保持了常規(guī)抽油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，與常規(guī)游梁式抽油機(jī)相比，該機(jī)的游梁后臂縮短，減速箱相對于支架位置后移。如異相雙驢頭抽油機(jī)、擺桿抽油機(jī)、漸開線抽油機(jī)、摩擦換向抽油機(jī)、液壓抽油機(jī)及各種節(jié)能裝置和控制裝置。實(shí)踐與理論表明，增大沖程無游梁式抽油機(jī)式增大沖程抽油機(jī)的發(fā)展方向，長沖程無游梁式抽油機(jī)是長沖程抽油機(jī)的發(fā)展方向?？偠灾橛蜋C(jī)將朝著節(jié)能降耗并具有自動化、智能化、長沖程、大載荷、精確平衡等方向發(fā)展。這種方法是從研究電機(jī)的特性入手，研究開發(fā)新型的電動機(jī)，使之與采油井井況相匹配，進(jìn)而達(dá)到提高電動機(jī)的效率和功率因數(shù)的目的，即采用高轉(zhuǎn)率的電動機(jī)(轉(zhuǎn)差率 8