【正文】 性件連接的擺桿增程輪機(jī)構(gòu)是一種變參數(shù)的四桿機(jī)構(gòu)，類(lèi)似于柔性連桿抽油機(jī)，通過(guò)改變四桿機(jī)構(gòu)的參數(shù)使抽油機(jī)減速器扭矩降低，動(dòng)力性能提高。該機(jī)型主要由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和柔性擺桿增程輪機(jī)構(gòu)兩部分組成。圖27 電動(dòng)換向智能抽油機(jī)結(jié)構(gòu)如圖表24 電動(dòng)機(jī)換向智能抽油機(jī)與常規(guī)抽油機(jī)在孤島應(yīng)用效果表項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)換向智能抽油機(jī)常規(guī)抽油機(jī)沖程/沖次/最大載荷/最小載荷/套壓/日產(chǎn)液/日產(chǎn)油/含水率/％78動(dòng)液面/191884噸油用電/27由上表中數(shù)據(jù)畫(huà)出如圖28所示柱狀圖：圖38 電動(dòng)機(jī)換向智能抽油機(jī)與常規(guī)抽油機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)使用對(duì)比圖由上圖28中可以看出，相對(duì)常規(guī)抽油機(jī)，%，%，%，%，%，%，%，%，%。將電動(dòng)機(jī)換向智能抽油機(jī)和常規(guī)抽油機(jī)的性能對(duì)比情況列于表34。采用對(duì)稱(chēng)式平衡，平衡度高，可做到精確平衡，配重對(duì)抽油桿有一定拉力，使抽油桿彈性變形不會(huì)恢復(fù)到原始狀態(tài)，使抽油桿彈性變形量小，使抽油泵有效沖程加大，因而提高了系統(tǒng)效率。該機(jī)結(jié)構(gòu)如圖27所示?？刂破骶_地控制著電動(dòng)機(jī)的相序，通過(guò)改變相序來(lái)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。工作執(zhí)行機(jī)構(gòu)為4根鋼絲繩摩擦輪傳動(dòng)。經(jīng)測(cè)試，電動(dòng)機(jī)換向智能抽油機(jī)的地面效率在80%左右，接近有桿泵地面效率理論最高值，井下效率在47%左右，系統(tǒng)效率在40%左右。采用開(kāi)關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，由可編程控制器進(jìn)行準(zhǔn)確的位置控制，來(lái)完成抽油工作的整個(gè)過(guò)程。但現(xiàn)場(chǎng)反映這種抽油機(jī)測(cè)試?yán)щy，主要是其沖程超過(guò)了現(xiàn)有光桿位移測(cè)試儀器的量程，測(cè)試時(shí)必須采用轉(zhuǎn)換裝置。表23 Rotaflex抽油機(jī)與常規(guī)抽油機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)使用對(duì)比表項(xiàng)目常規(guī)抽油機(jī)Rotaflex泵深/泵徑/9395最大沖程/最大沖次/7抽油桿直徑/2525直徑/2838油管直徑/7676由上表中對(duì)比數(shù)據(jù)畫(huà)出圖26柱狀圖：圖36 Rotaflex抽油機(jī)與常規(guī)抽油機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)使用對(duì)比圖由上圖可以看出，相對(duì)常規(guī)抽油機(jī)，%，%，%，%。這種抽油機(jī)還可整體搬動(dòng)，安裝方便。%以上，%。整機(jī)易損件少。這種抽油機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)采用飛濺潤(rùn)滑，沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，在抽油機(jī)處于任何速度情況下均可進(jìn)行潤(rùn)滑。在抽油桿斷脫和油井發(fā)生其他故障的情況下，當(dāng)減速箱轉(zhuǎn)速超過(guò)預(yù)定的上、下限時(shí)，便自動(dòng)切斷電源并立即剎車(chē)，安全可靠。在下沖程開(kāi)始時(shí)，膠帶也能緩慢地減小載荷，這使得抽油桿的應(yīng)力幅減小，并能實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)換向，因此可大大延長(zhǎng)抽油桿的使用壽命。膠帶為PVK1200型膠帶，它的彈性模量為6073。此外，選用重型載荷膠帶給抽油桿傳遞動(dòng)力，這種膠帶還具有吸收振動(dòng)減緩沖擊的作用。在沖次為4時(shí)。這種抽油機(jī)利用兩級(jí)減速箱提供低速大扭矩動(dòng)力，通過(guò)鏈條、鏈輪將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為膠帶的往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由此帶動(dòng)光桿作勻速的往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。 Rotaflex鏈條式抽油機(jī)圖25為Rotaflex長(zhǎng)沖程低沖次皮帶抽油機(jī)結(jié)構(gòu)圖。%～4%。；%%。通過(guò)與相同井況使用的常規(guī)機(jī)相比，可以看出異相型抽油機(jī)的優(yōu)越之處。異相型抽油機(jī)具有峰值扭矩低、所需電動(dòng)機(jī)功率低等特點(diǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)平衡效果較好。表22為異相抽油機(jī)與常規(guī)抽油機(jī)現(xiàn)場(chǎng)使用對(duì)比表。實(shí)踐表明，在滿(mǎn)足使用要求的前提下，游梁式抽油機(jī)改造成異相游梁平衡抽油機(jī)，不僅可以節(jié)約電能，而且還可以改善抽油機(jī)的工作狀況和受力特性，提高抽油機(jī)的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)使用壽命。%～%，對(duì)小泵而言，減速器工作扭矩的減小更為明顯，換言之其對(duì)于小泵深抽工況更為有利；%，對(duì)于延長(zhǎng)曲柄銷(xiāo)和軸承的壽命，改善抽油機(jī)的工作狀況極為有利；%，%，改善了底座的受力狀況，提高了抽油機(jī)的穩(wěn)定性；抽油機(jī)節(jié)能效果隨著泵徑的增加而降低，異相游梁平衡抽油不適用于大泵強(qiáng)采的油井工況，這一點(diǎn)應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視。 異相型游梁式抽油機(jī)異相型游梁平衡抽油機(jī)結(jié)構(gòu)圖如圖23。另外在選購(gòu)抽油機(jī)時(shí)，可直接選用雙驢頭抽油機(jī)，其價(jià)格與常規(guī)游梁式抽油機(jī)相差無(wú)幾，施工無(wú)特殊要求，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。表21 雙驢頭抽油機(jī)與常規(guī)抽油機(jī)現(xiàn)場(chǎng)使用對(duì)比情況表項(xiàng)目雙驢頭抽油機(jī)常規(guī)抽油機(jī)電機(jī)額定功率/2256啟動(dòng)電流/400平均輸入功率/沖程/55日均產(chǎn)油量/最大負(fù)荷/日有功電耗/97累計(jì)生產(chǎn)時(shí)間/累計(jì)節(jié)電/圖32 雙驢頭抽油機(jī)與常規(guī)抽油機(jī)現(xiàn)場(chǎng)使用柱狀分析圖由上圖可以看出，在相同井況下，常規(guī)抽油機(jī)所需電機(jī)額定功率56，雙驢頭抽油機(jī)的電機(jī)額定功率為22，%；常規(guī)機(jī)的啟動(dòng)電流為400，%；，%；%；%；%。下表21是雙驢頭抽油機(jī)與常規(guī)游梁式抽油機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)使用對(duì)比表。孤島采油廠共安裝雙驢頭抽油機(jī)45臺(tái)，并逐年加大改造和引進(jìn)力度。配套使用電機(jī)功率小，配套使用電機(jī)功率僅22，可降低輸入功率，提高抽油機(jī)井系統(tǒng)效率。中3424井在相近工作參數(shù)下對(duì)比，,％；啟動(dòng)電流明顯下降，易啟動(dòng)，中3424井原來(lái)啟動(dòng)電流400，％，中651井，在改變工作參數(shù)的條件下，啟動(dòng)電流由原來(lái)的220下降到150，％。雙驢頭游梁式抽油機(jī)調(diào)節(jié)沖程可以通過(guò)改變曲柄半徑或改變?nèi)嵝约L(zhǎng)度的方式實(shí)現(xiàn)。由于后驢頭采用柔性件聯(lián)接，雖然受力情況好于常規(guī)游梁式機(jī)，但柔性件的壽命和可靠性遠(yuǎn)低于剛性件，因此雙驢頭型游梁式機(jī)的可靠性要低于常規(guī)型游梁式機(jī)。以減速器輸出軸峰值扭矩或當(dāng)量扭矩匹配減速器時(shí)，在同等情況下，雙驢頭機(jī)要比游梁式抽油機(jī)所匹配減速器的額定扭矩要低15%～20%，相對(duì)同樣懸點(diǎn)負(fù)荷和沖程的游梁式抽油機(jī)來(lái)說(shuō)，雙驢頭機(jī)所匹配減速器的額定扭矩要低一檔。人們通過(guò)計(jì)算得出，與同種型號(hào)游梁式抽油機(jī)相比，雙驢頭抽油機(jī)節(jié)能20%（在同一種示功圖、相同沖程及沖次下）。圖21 雙驢頭抽油機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1－底座 2－支架 3－平臺(tái) 4－游梁 5－前驢頭 6－護(hù)欄7－后驢頭 8－驅(qū)動(dòng)繩 9－橫梁 10－連桿 11－曲柄銷(xiāo)裝置 12－曲柄由于將常規(guī)游梁式抽油機(jī)的游梁與連桿的鉸接變成了柔性件與后驢頭的聯(lián)接，柔性件始終與后驢頭曲線(xiàn)相切，因此，雙驢頭抽油機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)不再受最小傳動(dòng)角的限制。目前，勝利油田常用抽油機(jī)有常規(guī)游梁式抽油機(jī)，雙驢頭抽油機(jī)，鏈條式抽油機(jī)，異相型游梁式抽油機(jī)，電動(dòng)換向智能抽油機(jī)，前置式游梁抽油機(jī)等[23]。....第二章 勝利油田常用節(jié)能抽油機(jī)應(yīng)用分析勝利油田共有各種抽油機(jī)約12500臺(tái)，其中在用9900余臺(tái)，閑置停用2300余臺(tái)，庫(kù)存300余臺(tái)，有9種機(jī)型50余個(gè)品種，累計(jì)裝機(jī)功率近45萬(wàn)。美國(guó)Baker提升系統(tǒng)公司、DeltaX公司、APS公司等均研制了自動(dòng)化抽油機(jī)，具有保護(hù)和報(bào)警功能，實(shí)時(shí)測(cè)得油井運(yùn)行參數(shù)，及時(shí)顯示與記錄并通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行綜合計(jì)算分析，推出最優(yōu)工況參數(shù)，進(jìn)一步指導(dǎo)抽油機(jī)以最優(yōu)工況抽油。此外，國(guó)外正大力發(fā)展大型化抽油機(jī)，如美國(guó)生產(chǎn)的前置式氣平衡抽油機(jī)最大載荷213；氣囊平衡抽油機(jī)最大載荷227。為了節(jié)能降耗，國(guó)外研制了多種節(jié)能抽油機(jī)，主要有異相曲柄平衡抽油機(jī)，如美國(guó)CMI公司研究開(kāi)發(fā)的TORQMASTER型，最大扭矩減少60%，功率減少15%－35%；前置式抽油機(jī)，如美國(guó)Lufkin公司生產(chǎn)的MarkII型，%，美國(guó)Baldor電器公司生產(chǎn)的高轉(zhuǎn)差率電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)抽油機(jī)，%；美國(guó)Lowjack低矮型抽油機(jī)節(jié)電20%；此外還有前置式氣平衡抽油機(jī)；大圈抽油機(jī)；旋轉(zhuǎn)驢頭式長(zhǎng)沖程抽油機(jī)；Rotaflex鏈條抽油機(jī)等[9][10]。在節(jié)能抽油機(jī)中偏置式抽油機(jī)6258臺(tái)，雙驢頭異型抽油機(jī)522臺(tái)，低矮型抽油機(jī)1736臺(tái)，偏輪式高效節(jié)能抽油機(jī)65臺(tái)，擺桿抽油機(jī)42臺(tái)[8]。但是，抽油機(jī)的系統(tǒng)效率卻非常的低，普遍低于30%。全國(guó)270000多口油井中大約有80%以上采用有桿泵采油。此外，人們還從抽油機(jī)的改進(jìn)和使用新型抽油機(jī)方面著手，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能，提高系統(tǒng)效率。大慶油田在對(duì)圖表法和API法分析研究的基礎(chǔ)上，提出雙模雙冪法和模糊數(shù)學(xué)法來(lái)優(yōu)選抽汲參數(shù)。由于計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，人們很少再使用那些精度不高的公式或經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行設(shè)計(jì)，而是對(duì)大量的抽油設(shè)備參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選設(shè)計(jì)。為了提高有桿抽油系統(tǒng)效率，有桿泵采油井系統(tǒng)設(shè)計(jì)一直是國(guó)內(nèi)外采油工程師所關(guān)心和重視的一個(gè)問(wèn)題。提高抽油井系統(tǒng)效率是油田挖潛增效的系統(tǒng)工程。盡管如此，有桿抽油系統(tǒng)仍存在許多問(wèn)題，諸如電機(jī)不匹配、抽油機(jī)平衡程度欠佳、工作參數(shù)不匹配等，所有這些都在不同程度上影響著機(jī)抽系統(tǒng)的系統(tǒng)效率[6]。20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)各種無(wú)游梁抽油機(jī)相繼研制成功并投入使用，標(biāo)志著我國(guó)有桿抽油機(jī)技術(shù)的發(fā)展有一個(gè)很大的提高。據(jù)國(guó)外資料表明，50%以上的抽油機(jī)大部分時(shí)間工作在懸點(diǎn)載荷小于配重的欠平衡條件下，有30%以上的供液不足井在50%～80%運(yùn)行時(shí)間內(nèi)處于空抽狀態(tài)[5]，所以，適當(dāng)?shù)母脑斐榧吃O(shè)備的結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能、高效的目標(biāo)是勢(shì)在必行的。實(shí)測(cè)結(jié)果表明，