【正文】 （8）運用常規(guī)游梁式抽油機和雙驢頭抽油機的運動特性方程，編制了特性曲線軟件。（4）異相型游梁平衡抽油機是一種新型節(jié)能抽油機，相對于常規(guī)抽油機，其承載能力不變，但整機穩(wěn)定性好，結構合理，峰值扭矩低、所需電動機功率低，具有能耗低、可靠性高等優(yōu)點，節(jié)電25%以上。圖39 常規(guī)游梁式抽油機懸點加速度變化曲線圖圖310 雙驢頭抽油機懸點加速度變化曲線圖...對比圖39和圖310可知，常規(guī)游梁抽油機的加速度曲線變化規(guī)律性比雙驢頭抽油機加速度曲線變化規(guī)律性差，其中有一段加速度曲線趨于直線；而雙驢頭抽油機的加速度曲線變化較好，加速度峰值比常規(guī)機要低，說明常規(guī)游梁抽油機的加速度迅速增大，運行不穩(wěn)定，振動大，振動載荷也就大。 各運動參數的計算根據如圖33所示的異形游梁式抽油機運動機構簡圖，由幾何分析可得出如下的關系： （332） （333） （334） （335） （336）利用上面給出的角度關系以及驅動繩與后驢頭的切點，便可以計算懸點位移、速度和加速度。把式（318）～（323）和式（327）～（330）代入式（314）、（315）和（316）削去中間變量可得出關于變量、和的方程組。先以切點在圓上為例，對應曲柄軸轉角的、點和點的坐標如下： （318） （319） （320） （321） （322） （323）由可得： （324）又在圓上，有： （325）再由驅動繩與連桿長之和為定值，有： （326） （327） （328） （329） （330）式中 ——游梁位于水平位置時的；——游梁位于水平位置時的；——某時刻的。圖34所示的是雙驢頭抽油機的運動機構簡圖。究竟選擇哪種曲線作為后驢頭的輪廓曲線，要視抽油機主要應用油田的油井狀況和整機優(yōu)化設計的要求而定。雙驢頭抽油機的結構簡圖如圖33所示。同理可求得角速度、和角加速度、。把展開為Fourier級數： （39）設用前面敘述的方法求得在曲柄轉角的一個周期區(qū)間[0，2]上的2+1個等分點，=0，1，…，2處的函數值，利用這些自變量和相應的函數值可以求得式（39）的前2+1個系數，=0，1，…， 和，=1，2，…，的近似值，即進行Fourier級數逼近。對于每個等分點，當時，由式（34）求得對應的，然后求解。廣義位移、都是曲柄轉角的函數，抽油機的運動規(guī)律取決于它的結構，由下面的方程來控制： （31） （32） （33） （34）（曲柄勻速轉動時） （35）上面式子中，曲柄逆時針方向旋轉時取“”，相反取“”。所以如何改進抽油機的性能，對于提高機抽系統(tǒng)效率、降低采油成本，具有重要的經濟意義[14]。表25 純梁采油廠C268井采用改造機前后生產情況對比表對比參數游梁式抽油機變徑輪式抽油機沖程/沖次/5減速器額定扭矩/7355電動機型號Y280M8Y225M8電動機功率/5522平衡方式曲柄平衡復合平衡根據上表25中數據，畫出如圖210所示柱狀分析圖：圖210 雙變徑輪式抽油機與常規(guī)抽油機的現場應用對比圖由上圖210柱狀分析圖可以看出，相對常規(guī)抽油機，%，%，%，所需電動機功率下降60%。方案的實施最大限度地利用了原有抽油機的零部件，滿足了增程的需要。這種新型抽油機結構合理，能實現大沖程且保持較好的運動性能和動力性能。雙變徑輪的設計相當于游梁機的前、后臂變長，通過變徑輪的兩次變徑，能夠使抽油機的傳動性與油井的載荷變化規(guī)律更好地相適應，降低抽油機減速器的扭矩波動，達到節(jié)能降耗目的。 雙變徑輪式抽油機雙變徑輪式抽油機結構如圖29所示。光桿速度可無級調節(jié)，能很好地適應油井的狀況，與油井狀況匹配。采用轉速電流雙閉環(huán)的原理，通過調整脈寬可改變電動機的轉矩和轉速。電動機換向抽油機正是以其機電技術的有機結合，較好地解決了有桿抽油機低效、高耗和調整參數復雜的問題。 電動換向智能抽油機電動機換向智能抽油機采用電動機正反轉動，驅動同軸連接的擺線針輪減速器,帶動摩擦輪正反向轉動，使抽油桿上、下運動來抽汲產液。下表23為抽油機與常規(guī)抽油機的現場使用對比表。Rotaflex長沖程低沖次皮帶抽油機的另一顯著特點是高效節(jié)能。在現場只需定期檢查氣瓶壓力，需維修時，可采用手動剎車停機?？梢?，膠帶能有效地吸收沖擊載荷，并且可逐漸地將載荷傳遞給抽油桿，因而可減小峰值載荷。因Rotaflex抽油機換向加速度小，動載荷也小，使得換向沖擊力大大減小。Rotaflex長沖程低沖次皮帶抽油機是一種鏈傳動膠帶式抽油機，其結構如圖25所示。由此可見，異相型游梁機在同樣井況下動載小，減速器所需扭矩小，平衡效果好。在調研的45口井中，平衡度在85%以上的占49%，高于其它類型游梁機。同時改造成本低廉，可產生良好的經濟效益和社會效益，具有廣闊的應用前景[24]。圖33 異相型游梁平衡抽油機結構圖1—驢頭 2—游梁 3—橫梁 4—異相游梁平衡重5—連桿 6—曲柄 7—減速器 8—電動機裝置9—剎車機構 10—底座 11—支架 12—懸繩器異相型游梁平衡抽油機是在常規(guī)抽油機的基礎上開發(fā)出來的一種新型節(jié)能抽油機，相對于常規(guī)抽油機，承載能力不變，整機穩(wěn)定性好，結構合理，并且具有能耗低，可靠性高等優(yōu)點，與常規(guī)抽油機相比，節(jié)電25%以上?？梢灾档米⒁獾氖牵涸跊Q定是否使用雙驢頭抽油機時必須考慮原油物性，低粘度油井可廣泛使用；動力粘度在8001000（500）的油井在使用雙驢頭抽油機時應采取相應的配套措施，如用電熱桿或在井筒采取降粘措施。雙驢頭抽油機在國內其他油田有廣泛應用，如大港油田。具有長沖程特點，減少相對沖程損失，有利于提高油井產液量，重651井更換機型后，改用5沖程4沖次的雙驢頭抽油機生產，％％。另外，相比游梁式抽油機來說，雙驢頭型游梁式機的制造和安裝相對較難。若選擇同樣的沖次，同種型號的雙驢頭抽油機和游梁式抽油機在匹配電機方面有明顯的差別。 雙驢頭抽油機圖21為雙驢頭抽油機的結構簡圖。美國NSCO公司研制生產的智能抽油機，采用微處理機和自適應電子控制器進行控制與監(jiān)測，具有抽油效率高、節(jié)電、功能多、安全可靠、自動化程度高、經濟性好、適應性強等優(yōu)點。為了提高系統(tǒng)效率，長沖程、低沖次抽油機也得到了發(fā)展，如法國Mape公司生產的液壓驅動塔架長沖程抽油機，最大沖程10；加拿大Foremost公司的HEP液壓抽油機；法埃爾夫阿奎坦石油公司研制的液壓馬達滾筒式長沖程抽油機；美國National Supply公司研制的Lifttronic鏈條抽油機，最大沖程28；美國NSCO公司生產的滾筒鏈條長沖程抽油機；美國RotaFlex公司生產的寬帶傳動長沖程抽油機；美國WGCO公司的抽油機，[11，12]。據統(tǒng)計，截止到2001