【導讀】對游梁式有桿泵進行系統(tǒng)設計,不僅可以讓學生掌握所學過的理論知。識,而且可以培養(yǎng)學生的實踐能力。檢驗抽油設備是否達到了設計要求。生變化時,還要對原有的系統(tǒng)設備進行重新選擇和調整。選擇或工作狀況判斷是抽油井生產過程中需要經常進行的重要工作。抽油井中的“三抽”設備彼此不是孤立的,而是相互聯系和制約的。擇又受地層條件、井筒條件、流體性質等多因素的制約。合理的設計,應將油層到地面看作統(tǒng)一的整體來進行。抽油泵、抽油桿及其組合,以及抽油機、減速箱和電動機等設備。國內抽油機研發(fā)現狀油機是有桿抽油系統(tǒng)中最主要舉升設備。根據公開發(fā)表的資料統(tǒng)計,我國現有6大類共45種新型抽油機,并且每年約有30種新型抽油機專利,十多種新試制抽油機,已形成了系列,氣囊平衡抽油機有90%以上載荷得到平衡。術經濟指標,抽油機重量減輕40%,尺寸縮小35%,動載荷較小,受力均勻,提升液體能耗比常規(guī)抽油機減少25%,可使用29.4. 美國NationalSupply有限公司研制的無游梁長沖程抽油機

　　

【正文】 機械的沖擊 ,延長了相關設備的使用壽命。在工作中電機的功率因數可從 ~ 提高到 ,減輕電網和變壓器的負擔 ,降低線損 ,大量減少了無功損耗。 ,下行程自動識別從而控制 石油抽油機上、下行程的電機運行頻率分別可調 ,以改變抽油機上、下行程的運行速度。解決了因更換皮帶輪調速造成的停產 ,從而提高了生產效率。同時達到滿足泵效的情況下耗用最少的電能。 ,變頻器加裝能耗制動功能后恰能適應其工況。對于改變抽油機轉速調節(jié)最佳工作狀態(tài)帶來很大方便。降低漏失 ,提高泵效。 改型發(fā)展 塔架式數控抽油機 塔架式數控抽油機屬于“長沖程、低沖次”機電一體化的抽油機 ,是現代機械制造技術、控制技術、功率電子技術與機電一體化技術集成創(chuàng)新的完美結合它采取控制系統(tǒng)驅動電 機運行 ,通過組合減速傳動使抽油機的動力源和終端負載作換向運動 ,拖動抽油桿上下反復運行 ,抽油桿和配重形成了天平式的平衡 ,相互不斷地交換儲存和釋放勢能的過程 ,實現了運行時的平衡 ,使機械效率達到 90%以上 ,無功損耗接近于零 ,起到了四兩撥千斤的效果 ,與常規(guī)抽油機相比節(jié)能效果達到 30~70%,解決了常規(guī)抽油機機械效率低、難以實現長沖程和高耗能的難題。 塔架式數控抽油機的主要特點是 :1. 采用牢固耐用的組合減速傳動系統(tǒng) ,結合工業(yè)電腦數字化控制的永磁同步制動電機技術 ,實現了柔性啟動、加速、減速、超低速運行 ,避免了抽 油機在換向啟動時的機械沖擊 ,做到了抽油機只保養(yǎng)無大修 ,延長了抽油機的使用壽命。 2. 采用簡練機身 ,最大限度的利用空間位置 ,突破了常規(guī)抽油機最大沖程和最低沖次的局限 ,最大沖程可達 8 米、最低沖次 次。擴大了抽油機的使用范圍 ,擴展了抽油機的使用范圍 ,特別適合中高含水期大排量、深井、稠油井的重載強抽 。延長了抽油桿、抽油泵的使用壽命 ,適合了當今大排量、低滲透、稠油井、深井的不同開采的需要。 圖 41 大慶油田現場 3. 運用變頻調速和程序自動控制技術 ,變傳統(tǒng)機械式抽油為現代智能化采油 ,運行效率高、能耗少、使用 可靠 ,一舉將傳統(tǒng)的機械采油裝備帶入了電子時代。采用無線遙控操作 ,液晶屏數字顯示 ,清晰可見 ,調整參數 (沖程、沖次 )簡便易行 ,無級分別調整上下沖程的沖次。可根據井下工況隨時改變參數 ,達到最大泵效及工藝的要求。 4. 獨特的配重設計 ,能輕松、迅速地完成調整平衡的作業(yè)。 5. 可靠的安全保障 ,運行時運動件與人隔離 。操作機器與高壓電隔離 。調平衡時配重塊落地調整安全無憂 ,電腦全方位監(jiān)控抽油機運行 ,具有過載、失載、缺相等多種保護功能并有自動起機、不平衡報警、停機、顯示故障原因、歷史故障記錄等保護功能。 6. 牢固耐用使用 方便。抽油機裝卸載、調防沖距上提下掛、碰泵等不用輔助設備即可完成。 大慶油田采油十廠五礦自 2020年至今已有 108臺塔架式數控抽油機投產運行 ,平均運行功率 1kw 左右 ,維護簡單、方便。 抽油機 深井泵采油 機械舉升采油方式是目前大慶油田的最主要的、也是應用最為廣泛的是采油方式。在機械舉升工藝中 ,抽油機 深井泵采油是應用井數最多的舉升工藝。在本章節(jié)中 ,重點介紹抽油機 深井泵采油的基礎理論、技術發(fā)展、測試技術以及節(jié)能新技術的應用。 抽油機 深井泵采油方式 ,簡稱為抽油機采油方式。本節(jié)介紹的主內容是抽油機裝置的構成 ,抽油機技術的發(fā)展以及抽油機舉升工藝的基礎理論。 抽油機 深井泵抽油裝置 是指由抽油機、抽油桿、深井泵組成的抽油系統(tǒng)。它借助于抽油機曲柄連桿機構的運動 ,將動力機 (一般為電動機 )的旋轉運動轉變?yōu)楣鈼U的上下往復運動 ,用抽油桿帶動深井泵柱塞進行抽油。 (一 )抽油機 抽油機是抽油機 深井泵抽油系統(tǒng)中的主要地面設備。游梁式抽油機主要由游梁 連桿 曲柄機構、減速箱、動力設備、輔助設備等四大部份組成。工作時 ,動力機將高速旋轉通過皮帶和減速箱傳給曲柄軸 ,帶動曲柄軸做低速旋轉運動 ,曲柄通過連桿經橫 梁帶動游梁作上下往擺動 ,掛在驢頭上的懸繩器便帶動抽油桿作上下往復動動。 游梁式抽油機按照結構主要分為兩大類 :即普通式游梁式抽油機和前置式游梁式抽油機。 隨著抽油機制造技術的不斷發(fā)展進步 ,自 20 世紀 90 年代后 ,陸續(xù)開發(fā)了不同形式的以節(jié)能為目的的抽油機 ,節(jié)能抽油機仍然屬于普通式游梁式抽油機結構。關于節(jié)能型抽油機的結構特點 ,將在節(jié)能技術中加以介紹。 普通式游梁式抽油機和前置式游梁式抽油機兩者的主要組成部分相同 ,只是游梁與連桿的連接位置不同。普通抽油機一般采用機械平衡 ,而前置式抽油機最初多采用氣動 平衡 ,但由于技術上的不完善 ,后來使用機械平衡的方法 ,目前在我廠使用的前置式抽油機均為機械平衡。前置式抽油機上沖程曲柄轉角為195?,下沖程曲柄轉角 165?,使得上沖程較下沖程慢。 (二 )抽油泵 抽油泵是抽油機 深井泵抽油系統(tǒng)中的井下設備。由于它的工作環(huán)境復雜 ,條件惡劣 ,而且它工作的好壞直接關系到油井的產量 ,因而應滿足以下一般要求 : (1)結構簡單 ,強度高 ,質量好。連接部分密封可靠 。 (2)制造材料耐磨 ,抗腐蝕性好 ,使用壽命長 。 (3)規(guī)格能滿足排量要求 ,適應性強 。 (4)便于起下。 抽油泵主要由 工作筒、柱塞及固定凡爾、游動凡爾組成。按照抽油泵在油管中的固定方式分為桿式泵和管式泵。在我廠主要應用管式泵。 (三 )抽油桿 我國生產的抽油桿從級別上分有 C、 D、 K三種級別。 C級抽油桿用于輕、中型負荷的抽油機井 。D 級抽油桿用于中、重負荷的抽油機井 。K級抽油桿用于輕、中負荷有腐蝕性的抽油機井。大慶油田使用的抽油桿為 C級和 D級抽油桿。由于各個抽油桿生產廠家采取的加工工藝不一 ,使用的加工材料不一 ,抽油桿的機械性能也各不相同。 晶變頻器對抽油機變頻改造的幾個好處 1. 大大提高功率因數。減小供電電流 ,從而減小了 電網及變壓器的負荷。 2. 動態(tài)調整抽取速度 ,一方面節(jié)能 ,同時增加原油產量。 3. 實現真正“軟起動”對電機變速箱抽油機 ,避免過大機械沖擊 ,延長設備使用壽命。 存在問題 百年歷史的抽油機井系統(tǒng)仍存有一定的問題。以大慶近 4 萬口抽油機井為例 ,系統(tǒng)效率低 ,低產井系統(tǒng)效率不到 10%,平均 2025%,游梁式抽油機 [2]年耗電達 3040億千瓦時、系統(tǒng)設備重量大 ,在用鋼鐵約 60 萬噸、費用高僅一次投資達 50 億元。存在的主要問題是能量傳遞環(huán)節(jié)多、功能單一、能耗大 ,性能價格比低等 ,常規(guī)柱塞泵存在摩阻大、漏失大、壽命短、 效率低等問題 。常規(guī)盤根盒主要存在易發(fā)生井口漏失 ,密封摩擦能耗較大 ,維護頻繁等 ,該系統(tǒng)能耗大、存在污染。國內外能源企業(yè)在生產能源的同時 ,也在消耗大量的能源 ,產生污染 ,不符合國家能源要求。因此 ,研制小型化、多功能、節(jié)能降耗、環(huán)保、安全、高效采油設備將符合社會發(fā)展的潮流 ,同時會為能源工業(yè)做出巨大的貢獻。 常規(guī)游梁式抽油機 游梁式抽油機是油田目前主要使用的抽油機類型之一 ,主要由了驢頭 ?游梁 ?連桿 ?曲柄機構、減速箱、動力設備和輔助裝備等四大部分組成。 工作時 ,電動機的傳動經變速箱、曲柄連桿機構變成驢頭的上下運動 ,驢頭經光桿、抽油桿帶動井下抽油泵的柱塞作上下運動 ,從而不斷地把井中的原油抽出井筒。 主要特點 游梁式抽油機具有性能可靠、結構簡單、操作維修方便等特點。技術參數符合中華人民共和國行業(yè)標準 SY/T 5044《游梁式抽油機》和美國石油協會 API標準 ,技術成熟。 主要特點 : 整機結構合理、工作平穩(wěn)、噪音小、操作維護方便 。 游梁選用箱式或工字鋼結構 ,強度高、剛性好、承載能力大 。 減速器采用人字型漸開線或雙圓弧齒形齒輪 ,加工精度高、承載能力強 ,使用壽命長 。 驢頭可采用上翻、上掛或側轉三種形式之一 。 剎車采用外抱式結構 ,配有保險裝置 ,操作靈活、制動迅速、安全可靠 。 底座采用地腳螺栓連接或壓杠連接兩種方式之一。 以常規(guī)曲柄平衡抽油機為例 ,結構示意圖如 42圖所示。 圖 42 常規(guī)游梁式抽油機結構圖 圖中 ,1?底座 。2?支架 。3?懸繩器 。4?驢頭 。5?游梁 。6?橫梁軸承座 。7?橫梁 。8?連桿 。9?曲柄銷裝置 。10?曲柄裝置 。11?減速器 。12?剎車保險裝置 。13?剎車裝置 。14?電動機 。15?配電箱。 游梁式抽油機是一種變形的四連桿機構 ,其整機結構特點像一架天平 ,一端是抽油載荷 ,另一端 是平衡配重載荷。對于支架來說 ,如果抽油載荷和平衡載荷形成的扭矩相等或變化一致 ,那么用很小的動力就可以使抽油機連續(xù)不間斷地工作。 常用的游梁式抽油機結構 :在游梁的尾部裝設一定重量的平衡板、這是一種簡單的平衡方式、適用于 3 噸以下的輕型抽油機。 :這是一種在油田