第一篇：抽油機(jī)簡介論文

抽油機(jī)

一、結(jié)構(gòu)

常規(guī)游梁式抽油機(jī)主要由以下部件組成：

1、懸繩器

2、吊繩

3、驢頭

4、游梁

5、游梁支撐

6、支架總成

7、曲柄總成

8、尾軸承總成

9、橫梁總成

10、連桿裝置

11、減速器

12、底座總成

13、護(hù)欄

14、剎車裝置

一、整機(jī)

常規(guī)游梁式抽油機(jī)，動力由電動機(jī)通過皮帶傳動到減速器，然后由減速器輸出軸驅(qū)動曲柄、連桿、游梁、驢頭，帶動懸繩器做上下往復(fù)運(yùn)動，實現(xiàn)對原油的抽汲。

整機(jī)主要由驢頭總成、懸繩器總成、游梁總成、中軸總成、支架總成、橫梁總成、連桿總成、曲柄總成、剎車總成、底座總成、電機(jī)裝置等部件組成。

二、游梁總成

游梁總成由型鋼和鋼板組焊而成，游梁前端通過驢頭連接銷將游梁連接板與驢頭連接板裝配固定，后端與尾軸承座相連接，中間與游梁支座總成中的中央軸承座相連接。安裝在支架頂面調(diào)位板上的4個調(diào)節(jié)螺栓，可以對游梁進(jìn)行位置進(jìn)行微調(diào)，以使驢頭懸點(diǎn)對準(zhǔn)井口中心，防止由于驢頭的偏心引起抽油桿的磨損或其它損壞。

三、中軸總成

游梁支座總成由軸、軸承座、螺栓、軸承、油封、油杯等組成。中軸總成通過軸與支架支座裝配連接，并與游梁通過螺栓連接。

四、支架總成

支架總成是由前架、后撐、護(hù)欄和支座等組成，前架和后撐是由型鋼組焊并裝配而成的塔型結(jié)構(gòu)。前架上裝有梯子。支架通過支架支座和游梁支座總成與游梁裝配連接，底部連接板通過螺栓與抽油機(jī)底座裝配連接。

五、橫梁、連桿總成 橫梁由型鋼、鋼板焊成的Ⅰ形截面梁，通過其軸承座裝于游梁尾部，其兩端與連桿相連。

連桿由無縫鋼管和上、下接頭組焊而成。它與連桿銷、曲柄銷構(gòu)成了橫梁與曲柄的連接。

六、曲柄總成 曲柄總成由曲柄、平衡塊、鎖緊塊等零件組成，用來平衡光桿負(fù)荷對減速器產(chǎn)生的扭矩。兩曲柄通過鎖緊螺栓對稱固定在減速器的輸出軸上，減速器輸出軸通過楔鍵與曲柄相連接，傳遞扭矩。曲柄上有五個相同的孔，用來調(diào)整抽油機(jī)沖程，以適應(yīng)不同的井況。

曲柄的上部和下部有導(dǎo)槽，并且曲柄上有齒條和平衡塊重心半徑刻度。如果要調(diào)整曲柄的位置，將曲柄置于垂直位置，用吊車吊住曲柄，松開固定平衡塊的螺栓，卸掉鎖緊塊（注意不能將螺栓卸掉），移動平衡塊到所需位置，安裝鎖緊塊，擰緊松開的螺栓。

七、電機(jī)總成及電動機(jī)控制柜

電機(jī)總成主要由小皮帶輪、電動機(jī)、T型螺栓、導(dǎo)軌、頂緊螺絲等零件組成。電動機(jī)導(dǎo)軌安裝在抽油機(jī)底座的導(dǎo)軌上，電動機(jī)相對抽油機(jī)底座可在前后左右四個方向上調(diào)整位置，用以調(diào)整皮帶的松緊。電動機(jī)與小皮帶輪連接，可以方便更換不同直徑的電動機(jī)皮帶輪，從而使抽油機(jī)得到不同的沖次。通過電機(jī)控制柜實現(xiàn)對電機(jī)工作狀態(tài)的控制。

八、剎車總成

剎車總成為減速器總成中的制動器提供制動力矩。

九、底座總成

底座總成主要由型鋼、鋼板組焊而成，前端安裝支架，中間臺座安裝減速器，后端安裝電機(jī)裝置、剎車裝置。底座前端上表面有游梁中心線垂直投影的標(biāo)記，用于底座對油井中心線的找正和支架、游梁對底座的找正。

十、懸繩器、光桿卡子、吊繩

吊繩是鋼絲繩，掛在驢頭上部繩架體上，下部掛上懸繩器。懸繩器上光桿卡子可分別卡住不同直徑的光桿。

十一、驢頭總成

驢頭為側(cè)翻式結(jié)構(gòu)，由鋼板組焊而成。游梁與驢頭采用銷軸連接，修井作業(yè)時，須將驢頭一側(cè)的兩個銷軸卸下，以便作業(yè)。

十二、減速器總成

減速器為兩級分流式人字型雙圓弧齒輪傳動，減速器由電機(jī)通過皮帶直接傳動，從而使曲柄做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動帶動連桿、橫梁、游梁、驢頭運(yùn)動，使懸繩器做上下往復(fù)運(yùn)動。

主動軸一端安裝大皮帶輪，另一端安裝制動器。從動軸兩端均開有兩個互成90度的鍵槽，其中一個裝楔鍵與曲柄相連，另一個為備用鍵槽。當(dāng)抽油機(jī)工作相當(dāng)時期后，將曲柄拆卸再與備用鍵槽裝配運(yùn)轉(zhuǎn)，以使最大負(fù)荷移到磨損較小的齒上，從而延長減速器齒輪的使用壽命。

二、工作原理

工作時，電動機(jī)的傳動經(jīng)變速箱、曲柄連桿機(jī)構(gòu)變成驢頭的上下運(yùn)動，驢頭經(jīng)光桿、抽油桿帶動井下抽油泵的柱塞作上下運(yùn)動，從而不斷地把井中的原油抽出井筒。

三、工作特點(diǎn)

游梁式抽油機(jī)具有性能可靠、結(jié)構(gòu)簡單、操作維修方便等特點(diǎn)。技術(shù)參數(shù)符合中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 5044《游梁式抽油機(jī)》和美國石油協(xié)會API標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)成熟。

主要特點(diǎn):

1、整機(jī)結(jié)構(gòu)合理、工作平穩(wěn)、噪音小、操作維護(hù)方便;

2、游梁選用箱式或工字鋼結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度高、剛性好、承載能力大;

3、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(qiáng)，使用壽命長;

4、驢頭可采用上翻、上掛或側(cè)轉(zhuǎn)三種形式之一;

5、剎車采用外抱式結(jié)構(gòu)，配有保險裝置，操作靈活、制動迅速、安全可靠;

6、底座采用地腳螺栓連接或壓杠連接兩種方式之一。

第二篇：抽油機(jī)論文：抽油機(jī)載荷模擬裝置的設(shè)計

抽油機(jī)論文：抽油機(jī)載荷模擬裝置的設(shè)計

【中文摘要】在當(dāng)今社會的發(fā)展中,保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源越來越引起每個人的關(guān)注,并且已有很多國家上升到了政治的高度,如我國在“十一五”規(guī)劃中已明確提出節(jié)能減排的目標(biāo)。在此大環(huán)境下,耗能大戶——油田機(jī)械紛紛身先士卒。本課題是為了通過對建立的游梁式抽油機(jī)載荷模擬裝置的模擬,進(jìn)而得到抽油機(jī)在近似實際工況下的各種數(shù)據(jù),從而方便于游梁式抽油機(jī)節(jié)能方案的改進(jìn)。本文采用了虛擬制造的方法,通過對設(shè)計的模型進(jìn)行建模、裝配、最后導(dǎo)入Adams虛擬環(huán)境中進(jìn)行運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)仿真,利用現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)的復(fù)現(xiàn)驗證設(shè)計方案的可行性。本課題的研究內(nèi)容如下：首先：簡要分析了抽油機(jī)載荷模擬裝置的與現(xiàn)狀,重點(diǎn)分析了抽油機(jī)的懸點(diǎn)載荷(包括類型及其特性)和抽油機(jī)懸點(diǎn)的運(yùn)動規(guī)律,并通過了Adams的運(yùn)動學(xué)仿真,對其運(yùn)動有更形象的了解；通過matlab進(jìn)行計算,使其從理論上得到了驗證。其次：分析現(xiàn)有的載荷模擬方案及其各模擬裝置的優(yōu)缺點(diǎn),進(jìn)而提出了自己的改進(jìn)方案,并通過比較得出可行的最終方案：飛輪和磁粉離合器、磁粉制動器共同控制的載荷模擬方案。然后：根據(jù)確定的方案進(jìn)行模型的設(shè)計、選型。包括拖動電動機(jī)、磁粉離合器、磁粉制動器...【英文摘要】Along with the development of society, environment protection and energy saving,which have been risen to a political level in many countries, are attracting

everyone’s attention.For example, our government has made clear in the eleventh five-year development guidelines the goal of conserving energy and reducing emission.Under this condition, pumping unit used in oil-field, which consumes a lot of energy are innovating for less energy consumption.By simulating the load simulator of beam-pumping unit, t...【關(guān)鍵詞】抽油機(jī) 載荷模擬 選型 仿真

【英文關(guān)鍵詞】Pumping Units Load Simulation Model Choosing Simulation 【目錄】抽油機(jī)載荷模擬裝置的設(shè)計4-5Abstract5-6

中文摘要

1.1 課題

第1章 引言9-14研究的背景9-1111-1

21.2 抽油機(jī)載荷模擬的研究現(xiàn)狀

第2章 常規(guī)型游梁式2.2 抽油機(jī)示功圖

2.3.1 抽油機(jī)1.3 主要研究內(nèi)容12-1

42.1 概述14-15抽油機(jī)14-3015-172.3 抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷分析17-20

2.3.2 抽油機(jī)懸點(diǎn)動載荷懸點(diǎn)靜載荷17-1818-19規(guī)律20-2424-27結(jié)29-3030-382.3.3 摩擦載荷19-202.4 抽油機(jī)懸點(diǎn)的運(yùn)動

2.5 基于ADAMS的運(yùn)動學(xué)仿真分析2.6 抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷的傳遞轉(zhuǎn)換27-29第3章 抽油機(jī)載荷模擬原理與方案3.1 抽油機(jī)載荷模擬方案分析30-3

53.1.2 斜面重物加載31-32

3.1.1 吊3.1.3 2.7 小掛重物加載30-

31電阻尼加載32加載33(一)33-34(二)34-35

3.1.4 水井模擬加載32-333.1.5 液壓3.1.6 磁粉制動器、磁粉離合器加載3.1.7 磁粉制動器、磁粉離合器加載3.2 抽油機(jī)載荷模擬方案35-37

3.2.1 載

3.3 荷模擬方案A35-36小結(jié)37-3838-61選擇38-39

3.2.2 載荷模擬方案B36-37

第4章 載荷模擬裝置部件的選型4.1 驅(qū)動裝置的選型38-40

4.1.1 拖動電機(jī)的4.2 加4.2.2

4.1.2 飛輪驅(qū)動電機(jī)的選擇39-40

4.2.1 飛輪的選擇40-42

4.2.3 磁粉離合器的選型載裝置的選型40-46磁粉制動器的選型42-4444-464.3 扭矩傳感器的選型46-484.4 其他傳動部

4.4.2 件的選型48-59軸的設(shè)計55-5960-61

4.4.1 齒輪的設(shè)計與校核48-554.5 聯(lián)軸器的選擇59-60

4.6 小結(jié)5.1 建立仿第5章 載荷模擬裝置的仿真61-72

5.2 模型在ADAMS中的仿真真所需模型61-6262-69結(jié)71-725.5 仿真數(shù)據(jù)和實測數(shù)據(jù)的對比69-71第6章 總結(jié)與展望72-73

5.6 小

致謝73-74參考文獻(xiàn)74-76

第三篇：油田抽油機(jī)控制柜

控制柜制作要求

電壓：三相交流380V；功率：7.5KW；

油井現(xiàn)狀：供液不足；

要求：自動間開及自動調(diào)整頻率（即自動調(diào)整沖次），達(dá)到產(chǎn)液最大用電最少的目的。

功能：記錄分清故障類型，運(yùn)行時間、停機(jī)時間記錄；累計用電量記錄；顯示：文本顯示。

控制方式：功圖對比控制，嚴(yán)重供液不足停機(jī)，間歇一段時間開機(jī)試抽，功圖還是供液不足下次開機(jī)時間延長，若是功圖正常下次自動縮短開機(jī)間隔時間，逐漸達(dá)到理想的運(yùn)行及停機(jī)時間。

功圖啟停參數(shù)可調(diào)。

第四篇：抽油機(jī)文獻(xiàn)綜述

文獻(xiàn)綜述

抽油機(jī)井采油是國內(nèi)外油田最主要的機(jī)械采油方式。石油開采已經(jīng)有很長歷史了,其中有桿抽油系統(tǒng)起了很重要的作用。有桿抽油系統(tǒng)主要由抽油機(jī)、抽油桿、抽油泵等三部分組成，抽油機(jī)是有桿抽油系統(tǒng)最主要的舉升設(shè)備。根據(jù)是否具有游梁，抽油機(jī)可以劃分為游梁式抽油機(jī)和無游梁式抽油機(jī)。由于游梁式抽油機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，游梁式抽油機(jī)一直是國內(nèi)外油田應(yīng)用最廣泛的舉升設(shè)備。

抽油機(jī)就形式分有以下幾種：常規(guī)式抽油機(jī)、偏置式抽油機(jī)、前置式抽油機(jī)以及鏈條式抽油機(jī)等。

前置式抽油機(jī)平衡后的理論凈扭矩曲線是一條比較均勻的接近水平的直線，因此其運(yùn)行平穩(wěn)，減速器齒輪基本無反向負(fù)荷，連桿游梁不易疲勞損壞，機(jī)械磨損小，噪聲比常規(guī)型抽油機(jī)低5 dB,整機(jī)壽命長。其曲柄在旋轉(zhuǎn)時有195°的上沖程和165°的下沖程。由于光桿運(yùn)動的加速度與運(yùn)動時間的平方成正比，上沖程時間延長就是光桿加速度明顯減小。計算和測定表明，其加速度可減少40%，相應(yīng)的使減速器扭矩減少35%左右，節(jié)能效果顯著,當(dāng)然也減少了抽油桿的事故.與同等級的常規(guī)式抽油機(jī)相比，前置式抽油機(jī)可配置較小功率的電動機(jī)，一般功率可減少20%左右。試驗表明，前置式抽油機(jī)比常規(guī)式抽油機(jī)節(jié)電31.9～39.6%.隨著我國及世界石油工業(yè)的發(fā)展，鉆井深度不斷增加，油田深井、超深井的比例不斷提高，因此對抽油機(jī)的提出了更高的要求。

一·工作原理

抽油機(jī)工作原理是電機(jī)的轉(zhuǎn)動通過減速器傳給四連桿機(jī)構(gòu)，由四連桿機(jī)構(gòu)（曲柄、連桿、游梁、橫梁）把減速器輸出軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橛瘟后H頭的上下往復(fù)運(yùn)動，驢頭帶動光桿和抽油桿作上下往復(fù)直線運(yùn)動，通過抽油桿再將這個運(yùn)動傳遞給井下抽油泵中的柱塞。在井下抽油泵泵筒的下部裝有固定閥（吸入閥），而在柱塞上裝有游動閥（排出閥）。當(dāng)抽油桿向上運(yùn)動，柱塞作上沖程時，固定閥打開，泵從井中吸入原油。同時，由于游動閥關(guān)閉，柱塞將其上面油管中的原油舉升到井中，這是抽油泵中原油的吸入過程。當(dāng)抽油桿向下運(yùn)動，柱塞作下沖程，固定閥關(guān)閉，而游動閥打開，柱塞下面的油通過游動閥排出到它的上面，這就是抽油泵的排出過程。實際上，抽油泵裝置相當(dāng)于一個特殊結(jié)構(gòu)的單缸單作用柱塞泵，只不過將它的水力部分放到井下成為抽油泵，將它的驅(qū)動部分放到地面變成抽油機(jī)，兩者用又細(xì)又長的活塞桿—抽油桿連接起來。

然而，井下油層的情況特別復(fù)雜，有富油井、貧油井之分，有稀油井、稠油井之別。恒速應(yīng)用問題顯而易見。如拋卻這些不談，就抽油機(jī)油泵本身而言，磨損后的活塞與襯套的間隙漏失等都是很難解決的問題，況且變化的地層因素如油中含砂、蠟、水、氣等復(fù)雜情況也對每沖次抽出的油量有很大的影響。看來，只有調(diào)速驅(qū)動才能達(dá)到最佳控制。

引進(jìn)調(diào)速傳動后，可根據(jù)井下狀態(tài)調(diào)節(jié)抽油機(jī)沖程頻次及分別調(diào)節(jié)上、下行程的速度，在提高泵的充滿系數(shù)的同時減少泵的漏失，以獲得最大出油量。尤其是采用變頻調(diào)速既無啟動沖擊，又可解決選型保守、線路較長等所致的功率因數(shù)偏低等問題，獲得節(jié)能增效的同時又能提高整機(jī)壽命。尤其是油泵的壽命，減少機(jī)械故障提高可靠性.二·國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

1·國內(nèi)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

1.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀

油機(jī)是有桿抽油系統(tǒng)中最主要舉升設(shè)備。根據(jù)是否有游梁，可分為游梁式抽 油機(jī)和無游梁式抽油機(jī)。經(jīng)過一百多年的實踐和不斷的改進(jìn)創(chuàng)新，抽油機(jī)不管是結(jié)構(gòu)形式還是在使用功能上，都產(chǎn)生了很大的變化。特別是近幾十年來，世界對原油的需求量不斷加大，對油田深度開采的能力有了更進(jìn)一步的要求，在很大程度上加快了抽油機(jī)技術(shù)發(fā)展的速度，催生出多種類型。目前, 國內(nèi)抽油機(jī)制造廠有數(shù)十家, 產(chǎn)品類型已多樣化, 但游梁式抽油機(jī)仍處于主導(dǎo)地位。根據(jù)公開發(fā)表的資料統(tǒng)計, 我國現(xiàn)有6 大類共45 種新型抽油機(jī)[ 1] , 并且每年約有30 種新型抽油機(jī)專利, 十多種新試制抽油機(jī)[2] , 已形成了系列, 基本滿足了陸地油田開采的需要。各種新型節(jié)能游梁式抽油機(jī)如雙驢頭式抽油機(jī)、前置式抽油機(jī)、異相曲柄平衡抽油機(jī)、前置式氣平衡抽油機(jī)、下偏杠鈴系列節(jié)能抽油機(jī)[ 3]和用窄V 形帶傳動的常規(guī)抽油機(jī)等均已在全國各個油田推廣應(yīng)用, 并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。長沖程、低沖次的無游梁式抽油機(jī)的研制也取得了一些進(jìn)展, 如由勝利油田研制的無游梁鏈條抽油機(jī), 經(jīng)過國內(nèi)十幾個油田稠油及叢式井的推廣使用[4], 在低沖次抽油和抽稠油方面已初見成效。此外, 桁架結(jié)構(gòu)的滑輪組增距式抽油機(jī)、滾筒式長沖程抽油機(jī)已在某些油田進(jìn)行了工業(yè)試驗[5];齒輪增距式長沖程抽油機(jī)的研制工作也取得了新的進(jìn)展;質(zhì)量輕、成本低、便于調(diào)速和調(diào)整沖程的液壓抽油機(jī)經(jīng)過幾年的研制和工業(yè)性試采油, 也積累了一定的經(jīng)驗[6]。其他型式新穎的抽油機(jī)如數(shù)控抽油機(jī)、連續(xù)抽油桿抽油機(jī)、車載抽油機(jī)、磨擦式抽油機(jī)、六連桿游梁式抽油機(jī)和斜直井抽油機(jī)等也正處于不斷改造和試生產(chǎn)過程中[7]。然而，游梁式抽油機(jī)的缺點(diǎn)是不容易實現(xiàn)長沖程低沖次的要求，因而不能滿足稠油井、深抽井和吉?dú)饩捎妥鳂I(yè)的需要。同時，長沖程低沖次的無游梁式抽油機(jī)的性能尚有待完善(如油田正在使用的鏈條式抽油機(jī)還存在鏈條壽命短、換向沖擊載荷大和鋼絲繩易斷、導(dǎo)軌剛．度不足容易變形等問題)，而且品種規(guī)格還很少，不能適應(yīng)當(dāng)前石油工業(yè)的發(fā)展[8]。液壓抽油機(jī)至今仍處在研制階段[9]。

1.2國內(nèi)發(fā)展趨勢

20世紀(jì)9O年代以來，我國東部各主要油田相繼進(jìn)入中高含水開發(fā)期[17]。為確保高效生產(chǎn)，對抽油機(jī)的要求呈現(xiàn)兩個特點(diǎn)：一是急需采用長沖程抽油機(jī)，以增加油井的產(chǎn)液量；二是為了降低油井的單位生產(chǎn)成本，對抽油機(jī)的節(jié)能性提出了更高的要求[18]。其次就目前抽油機(jī)耗電量大，工作效率、能量利用率低這一現(xiàn)狀仍是我國抽油機(jī)研究的重點(diǎn)之一，在抽油機(jī)效率和節(jié)能方面，還有很大的提升空間，具有非常誘人的前景[19]。

長沖程抽油機(jī)的研制應(yīng)用能力不足一直是我國抽油機(jī)發(fā)展的瓶頸，長沖程抽油機(jī)具有減小沖程損失、提高系統(tǒng)效率、延長機(jī)桿泵的使用壽命、減少故障及提高整機(jī)運(yùn)行質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)[20]。因此, 發(fā)展長沖程抽油機(jī)對當(dāng)前我國老油田高含水井后期開采, 減緩產(chǎn)量遞減速度, 開采稠油、低滲透油田以及沙漠油田深井及超深井的機(jī)械開采, 都具有重要的現(xiàn)實意義[21]。游梁式抽油機(jī)的局限性十分突出，多方面事實說明，長沖程、低沖次、低功耗的無游梁式抽油機(jī)是今后抽油機(jī)發(fā)展的主要方向[22]。為適應(yīng)油田采油需要, 在適當(dāng)發(fā)展游梁式長沖程抽油機(jī)的同時, 應(yīng)加速開發(fā)各類無游梁式長沖程抽油機(jī)[23]。

開發(fā)無游梁曲柄搖桿輪式斜井抽油機(jī)和大型斜直井抽油機(jī)將對我國油氣資源開采有重要意義[24]。根據(jù)我國實際情況, 發(fā)展無游梁大沖程、低能耗、具有高適應(yīng)性的直井抽油機(jī)和斜井抽油機(jī), 將是我國今后抽油機(jī)發(fā)展的主要方向[25]。

近年來，變頻技術(shù)在抽油機(jī)上得到了廣泛應(yīng)用。利用變頻控制系統(tǒng)實時調(diào)整工作參數(shù)，提高電機(jī)功率因數(shù)，減小供電電流，還可以實現(xiàn)電機(jī)的軟起動，減小沖擊，并可根據(jù)油井供液能力實時調(diào)整沖次頻率，實現(xiàn)增產(chǎn)節(jié)能效果[26]；另外，研究開發(fā)機(jī)電一體化抽油裝置，根據(jù)抽油機(jī)井特性實時控制和改變抽油狀態(tài)，實現(xiàn)高效智能化采油[27]。如美國NSCO公司智能抽油機(jī)，采用微處理器和自適應(yīng)電子控制器進(jìn)行控制與監(jiān)測，具有功能多、抽油效率高、自動化程度高、經(jīng)濟(jì)性好、安全可靠、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[28]。

研發(fā)大型、高適應(yīng)性的叢式井抽油機(jī)，隨著世界油氣資源的不斷開發(fā)，油層開采深度逐年加大，油田含水量的增多，大泵提液采油工藝和稠油開采等都要求采用大型抽油機(jī)[29]。現(xiàn)代大型抽油機(jī)應(yīng)具備有高適應(yīng)性，以適應(yīng)多種惡劣環(huán)境和地層油層的變化，如開發(fā)一種機(jī)型能適應(yīng)不同自然氣候與地貌環(huán)境的差異、地層油層的遷移改變、沖程沖次的改變、油氣層性狀的改變、連續(xù)與間歇抽油的調(diào)整等[30]。另外，由于現(xiàn)代大型抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)和控制的復(fù)雜性，體積的龐大，其工作面積也相應(yīng)增大，同一抽油機(jī)可以對多口相鄰油井同時抽油作業(yè)，采用綜合平衡方式和節(jié)能方式，達(dá)到最好的作業(yè)效果[31]。

2·國外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

2.1國外研究現(xiàn)狀

目前，世界上生產(chǎn)抽油機(jī)的國家主要有美國、俄羅斯、法國、加拿大和羅馬尼亞等[10]。為了減少能耗, 提高采油經(jīng)濟(jì)效益,近年來國外研制與應(yīng)用了許多節(jié)能型抽油機(jī)。例如異相型抽油機(jī)節(jié)電15%~ 35%;前置式抽油機(jī)節(jié)電368% 前置式氣平衡抽油機(jī)節(jié)電35% 輪式抽油機(jī)節(jié)電50%~ 80% 大圈式抽油機(jī)節(jié)電30%;自動平衡抽油機(jī)節(jié)電30% ~ 50%;低矮型抽油機(jī)節(jié)電5% ~20%;ROTAFLEX 抽油機(jī)節(jié)電25% 智能抽油機(jī)節(jié)電174%;螺桿泵采油系統(tǒng)節(jié)電40%~ 50% [11]。近年來國外很重視改進(jìn)和提高抽油機(jī)的平衡效果, 使抽油機(jī)得到更精確平衡。

近年來, 為了節(jié)約能耗、提高采油經(jīng)濟(jì)效益, 國外研制與應(yīng)用了許多節(jié)能型抽油機(jī), 在采油實踐中, 取得較好的使用效果。如變平衡力矩抽油機(jī), 可使上沖程平衡力矩大于下沖程力矩。前置式氣平衡抽油機(jī), 由于可在動態(tài)下調(diào)節(jié)氣平衡,平衡效果較好。氣囊平衡抽油機(jī)有90% 以上載荷得到平衡[12]。雙井抽油機(jī)可利用兩口油井抽油桿柱合理設(shè)計得到更精確的平衡。自動平衡抽油機(jī)可保證在上下沖程每一瞬間得到較精確的平衡效果[13]。

近年來國外研制與應(yīng)用了多種類型長沖程抽油機(jī), 其中包括增大沖程游梁抽油機(jī)、增大沖程無游梁抽油機(jī)和長沖程無游梁抽油機(jī)[14]。；

2.1.1前置式氣平衡抽油機(jī)

美國工J uf kin 公司生產(chǎn)的A 系列前置式氣平衡抽油機(jī)具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo), 抽油機(jī)重量減輕40 %, 尺寸縮小3 5 % , 動載荷較小, 受力均勻, 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn), 節(jié)約電耗35 %。

2.1.2無游梁長沖程抽油機(jī)

美國R O T A F L E x 寬帶傳動抽油機(jī)實踐表明: 抽油機(jī)系統(tǒng)效率為5 % , 而常規(guī)抽油機(jī)只有40 %。提升液體能耗比常規(guī)抽油機(jī)減少25 % , 可使用29.4 kw 電動機(jī), 而同級常規(guī)抽油機(jī)須用只kw 電動機(jī)。美國W es t er n G e a : 有限公司研制的液壓驅(qū)動無游梁長沖程抽油機(jī)占地面積較小, 可節(jié)約電耗10 % 一1 5 %。美國N a ti o n al Su p p ly 有限公司研制的無游梁長沖程抽油機(jī)節(jié)約電耗10 %一20 % 2.1.3 智能抽油機(jī)

美國N a t io n al S u p p ly 有限公司研制的智能抽油機(jī)減速器峰值扭矩減少34.7 %, 電動機(jī)功率減少1 7.4 % , 產(chǎn)量增加19 % , 抽油機(jī)系統(tǒng)效率平均提高47.8 % , 投資費(fèi)用減少20 % , 成本利用率提高2 0.7 %。天然氣發(fā)動機(jī)驅(qū)動抽油機(jī)

美國生產(chǎn)的天然氣發(fā)動機(jī)驅(qū)動抽油機(jī)可比電動機(jī)功率減少30 % , 動力費(fèi)用與采油成本均較低。

2.1.4 變平衡力矩抽油機(jī)

美國Pi on ne r 公司研制了變平衡力矩抽油機(jī), 利用抽油機(jī)連桿運(yùn)動以及新增加的連桿擺動機(jī)構(gòu)作用原理, 使得上沖程時平衡力矩大于下沖程時的平衡力矩, 實現(xiàn)更精確地平衡抽油機(jī)載荷、減少抽油機(jī)電力消耗的目的。

2.2國外發(fā)展趨勢 如前所述, 世界范圍內(nèi)抽油機(jī)技術(shù)發(fā)展的總趨勢是向著多樣化、超大載荷、長沖程、節(jié)能型、無游梁式和自動化、智能化方向發(fā)展[32]。

2.2.1朝著大型化方向發(fā)展

隨著世界油氣資源的不斷開發(fā)，開采油層深度逐年增加，石油含水量也在不斷增多，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)，所以近年來，國外出現(xiàn)了許多大載荷抽油機(jī)，如前置式氣平衡抽油機(jī)最大載荷213kN，氣囊平衡抽油機(jī)最大載荷227kN等[33]。還會出現(xiàn)更大載荷新型抽油機(jī)[34]。采用長沖程抽油方式，抽油效率高，抽油機(jī)壽命長，動載荷小，排量穩(wěn)定，具有較好的采油經(jīng)濟(jì)效益，所以近年來國外出現(xiàn)了許多長沖程抽油機(jī)，如法國Mape公司抽油機(jī)，最大沖程10m[35]；美國WGCO公司抽油機(jī)最大沖程24.38m，NSCO公司抽油機(jī)最大沖程27.48m；原蘇聯(lián)鋼帶式超長沖程抽油機(jī)最大沖程1500m。長沖程抽油機(jī)全部采用低沖次抽油方式，Mape公司抽油機(jī)最大沖次5min，GDCO公司抽油機(jī)最大沖次為3min[36]。

2.2.2朝著低能耗方向發(fā)展

為了減少能耗，提高采油經(jīng)濟(jì)效益，近年來國外研制與應(yīng)用了許多節(jié)能型抽油機(jī)。例如異相型抽油機(jī)節(jié)電15%～35%；前置式抽油機(jī)節(jié)電36.8%；前置式氣平衡抽油機(jī)節(jié)電35%；輪式抽油機(jī)節(jié)電50%～80%；大圈式抽油機(jī)節(jié)電30%；自動平衡抽油機(jī)節(jié)電30%～50%；低矮型抽油機(jī)節(jié)電5%～20%；ROTAFLEX抽油機(jī)節(jié)電25%；智能抽油機(jī)節(jié)電17.4%；螺桿泵采油系統(tǒng)節(jié)電40%～50%[37]。

2.2.3.朝著精確平衡方向發(fā)展

近年來國外很重視改進(jìn)和提高抽油機(jī)的平衡效果，使抽油機(jī)得到更精確平衡。例如變平衡力矩抽油機(jī)，可使上沖程平衡力矩大于下沖程力矩。前置式氣平衡抽油機(jī)，由于可在動態(tài)下調(diào)節(jié)氣平衡，平衡效果較好。氣囊平衡抽油機(jī)有90%以上載荷得到平衡。雙井抽油機(jī)可利用兩口油井抽油桿柱合理設(shè)計得到更精確的平衡。自動平衡抽油機(jī)可保證在上下沖程每一瞬間得到較精確的平衡效果[38]。

2.2.4.朝著高適應(yīng)性方向發(fā)展

現(xiàn)代抽油機(jī)應(yīng)具有較高的適應(yīng)性，以便拓寬使用范圍[39]。例如適應(yīng)各種自然地理和地質(zhì)構(gòu)造條件抽油的需要；適應(yīng)各種成分石油抽汲的需要；適應(yīng)各種類型油井抽汲的需要；適應(yīng)深井抽油需要；適應(yīng)長沖程抽油的需要；適應(yīng)節(jié)電的需要；適應(yīng)精確平衡的需要；適應(yīng)無電源和間歇抽油的需要；適應(yīng)優(yōu)化抽油的需要等[40]。

2.2.5.朝著長沖程無游梁方向發(fā)展

近年來國外研制與應(yīng)用了多種類型長沖程抽油機(jī)，其中包括增大沖程游梁抽油機(jī)、增大沖程無游梁抽油機(jī)和長沖程無游梁抽油機(jī)[41]；實踐與理論分析表明，增大沖程游梁抽油機(jī)是常規(guī)游梁抽油機(jī)的發(fā)展方向；增大沖程無游梁抽油機(jī)是增大沖程抽油機(jī)的發(fā)展方向；長沖程無游梁抽油機(jī)是長沖程抽油機(jī)的發(fā)展方向[42]。

2.2.6.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。美國Baker提升系統(tǒng)公司、Delta-X公司、APS公司等均研制了自動化抽油機(jī)，具有保護(hù)和報警功能，實時測得油井運(yùn)行參數(shù)，及時顯示與記錄并通過計算機(jī)進(jìn)行綜合計算分析，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。美國NSCO公司智能抽油機(jī)，采用微處理機(jī)和自適應(yīng)電子控制器進(jìn)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(jīng)濟(jì)性好、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[43]。

三·節(jié)能方法

1.采用節(jié)能型抽油機(jī) 所謂節(jié)能型抽油機(jī)，主要是通過改進(jìn) 了抽油機(jī) 的結(jié)構(gòu)，即對抽油機(jī)四桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計和改變抽 油機(jī)平衡方式來改變抽油機(jī)曲柄軸凈扭矩曲線的形 狀和大小，減小負(fù)扭矩，使扭矩波動平緩，從而減小抽油機(jī)的周期載荷系數(shù)，提高電動機(jī)的工作效率，達(dá)到節(jié)能的目的。2.采用節(jié)能驅(qū)動設(shè)備

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) 差率電動機(jī)(轉(zhuǎn)差率 8 ～13％)和超高轉(zhuǎn)差率電動 機(jī)代替常規(guī)轉(zhuǎn)差率電動機(jī)(轉(zhuǎn)差率小于 5％)。美國 Baldor電器公司生產(chǎn)的高轉(zhuǎn)差率電動機(jī)驅(qū)動抽油 機(jī)可提高功率因數(shù) 74，節(jié)電 22．7 ；在國內(nèi)，超高 轉(zhuǎn)差率電動機(jī)有功節(jié)電率為1O．56，綜合節(jié)電率為 17．42。通過對在用的高轉(zhuǎn)差率電機(jī)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行動態(tài) 調(diào)整，解決了在不更換現(xiàn)有設(shè)備的情況下小馬拉大 車的情況，優(yōu)化了設(shè)備運(yùn)行狀況。又如永磁同步同步 電機(jī)，是一種油田所用的新型抽油機(jī)電機(jī)，其效率和 功率因素都優(yōu)于一般異步電機(jī)。電機(jī)本身是硬特性，運(yùn)行中無轉(zhuǎn)差。如TYC250M一6，功率37kW，功率因 素0．983，額定電流60．6A，堵轉(zhuǎn)電流12．7倍，堵轉(zhuǎn)力 矩 3．69倍；還有雙定子 電機(jī)，電磁調(diào)速 電機(jī)等專用 電機(jī)。

另外，還有采用節(jié)能配電箱來實現(xiàn)節(jié)電的。

定子繞組Y一△轉(zhuǎn)換調(diào)壓：電機(jī)正常運(yùn)行時，定子繞組為△接法，起動時為Y接法。起動時繞組 電壓 為電網(wǎng)額定線電壓的 1／√ 3，起動電壓降低，待接近額定轉(zhuǎn)速時，定子繞組轉(zhuǎn)換為△接法，控制簡單。

電容器動態(tài)無功補(bǔ)償及靜態(tài)無功補(bǔ)償：無功補(bǔ)償?shù)幕驹硎前讶菪载?fù)荷與感性負(fù)荷并聯(lián)在同一 個系統(tǒng)中，能量在兩者之間互相轉(zhuǎn)換。這樣，感性負(fù) 荷所需的無功功率可由容性負(fù)荷提供，功率因數(shù)也 提高了，既減小了無功損耗，還可以提高設(shè)備的有功功力、降低功率損耗和電能損失。根據(jù)以上的想法，如果在高壓電動機(jī)起動時并聯(lián)適當(dāng)電容值的電容

器，同樣可以補(bǔ)償起動時的無功功率，減小起動 電壓降。.采用節(jié)能電控裝置節(jié)能

在抽油機(jī)上配備節(jié)能電控裝置，在油田節(jié)能改造技術(shù)上具有投人低、節(jié)能效果顯著以及使用方便 等特點(diǎn)。我國油田目前應(yīng)用比較廣泛的節(jié)能電控裝 置主要有以下 3種：繼電接觸器調(diào)壓節(jié)能。變頻調(diào)速器節(jié)能采用間抽控制器

4.采用高效節(jié)能泵提高泵效，即降低了百米噸耗，實現(xiàn)節(jié)能。

4．1 研究提高抽油泵充滿系數(shù)措施，如安裝氣 錨。對于油氣比較高的井，使用氣錨可提高泵的容積 效率來達(dá)到提高系統(tǒng)效率目的。

4．2 加強(qiáng)降低沖程損失技術(shù)研究，研制安全可靠 的油管錨定工具，降低沖程損失，提高泵效。

4．3 以系統(tǒng)效率最大為目標(biāo)，抽油機(jī)井優(yōu)化設(shè)計 軟件為手段，利用現(xiàn)有的模擬試驗設(shè)備，開展不同工 況參數(shù)條件下常規(guī)抽油機(jī)井的系統(tǒng)效率評價試驗研究工作。

加強(qiáng)抽油機(jī)井管理水平

通過完善抽油機(jī)管理制度，強(qiáng)化抽油機(jī)保養(yǎng)制度，定期組織檢查，及時掌握抽油 機(jī)運(yùn)行情況，實行 抽油機(jī)分類管理，及時檢泵、換泵，提高抽油機(jī)井 的 系統(tǒng)效率；并應(yīng) 用 系統(tǒng)效率控制圖對抽油機(jī)井加強(qiáng) 技術(shù)管理，抽油機(jī) 的有效功率與輸入功率的比值為 抽油機(jī)井的系統(tǒng)效率，抽油機(jī)井系統(tǒng)效率愈高，其能 耗愈低；抽油機(jī)井系統(tǒng)效率愈低，其能耗愈高。

總之在抽油機(jī)節(jié)能改造中，需要不斷引進(jìn)新技術(shù)、新工藝，在實踐 中逐漸改善和提高將節(jié)能電控裝置的節(jié)能效果，使其在抽油機(jī)節(jié)能中發(fā)揮更大的作用。參考文獻(xiàn)

1.鄧興平.基于Pro/E的前置式抽油機(jī)連桿可靠性設(shè)計[J].科技信息（學(xué)術(shù)研究）2007年，第31期

2.劉牧洲,王樹行,等.抽油機(jī)平衡重導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的研究[J].新疆石油科技.2006年，第1期（第16卷）

3.李虎君,李英，等.用實測功率曲線計算前置式抽油機(jī)井的示功圖[J].石油礦場機(jī)械.1992年，第21卷第5期

4.張曉玲,于海迎.抽油機(jī)的節(jié)能技術(shù)及其發(fā)展趨勢[J].石油和化工節(jié)能.2007年，第2期 5.李緒炎，李環(huán).前置式游梁抽油機(jī)的設(shè)計計算方法[J].江漢石油學(xué)院學(xué)報.1989,第3期（第11卷）

6.馬軍鵬,郭懷玉，等.常規(guī)抽油機(jī)節(jié)能改造新技術(shù)的研究和應(yīng)用[J].青海石油.2006年6月，第24卷第2期

7.張清林.抽油機(jī)的現(xiàn)狀、發(fā)展方向及其節(jié)能技術(shù)的探索[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報.2008 NO.02 8.楊海濤.新型節(jié)能抽油機(jī)的設(shè)計[J].機(jī)械與電子.2006(11)9.李偉.我國抽油機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].石油機(jī)械, 1992,20(2): 55-58.10.周封,胡洋,孫志剛.抽油機(jī)節(jié)能方法及變頻技術(shù)合理 應(yīng)用研究[J].節(jié)能技術(shù)，2010,28（3）：218-221 11.纂耀光，劉健.抽油機(jī)研究的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].石油機(jī)械,2001,30(增刊):81-85 12.F Pellicano, F Vestroni.Nonlinear Dynamics and Bifurcations of an Axially Moving Beam[J].Journal of Vibration and Acoustics.2000, 15(1): 50-51。

13.M C Coy, J N Podio, A L Collier, etal.Beam Pump Balancing Based on Motor Power Utilization[J].SPE.29533, 1995。

14.Ian C Evans.Harmonic Mitigation for AC Variable Frequency Pump Drives[J].World Pumps.2003(2):24-28。

15.Weatherford, Inc.Reciprocating Rod-fift System[J].Pumping Units.2009(22): 72-75。

第五篇：抽油機(jī)測試題1

第一期培訓(xùn)測試題

一、判斷題：（40分）

1、有桿泵采油設(shè)備作為最常用的地面采油設(shè)備，它是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能實現(xiàn)采油的。（）

2、3、偏輪游梁式抽油機(jī)是以六連桿機(jī)構(gòu)組成的游梁式抽油機(jī)。（）抽油機(jī)代號：CYJY10-3-53B指的是異相型游梁式抽油機(jī)，懸點(diǎn)載荷是10KN,光桿最大沖程3m，減速器額定扭矩53KN.M,抽油機(jī)的平衡方式為曲柄平衡。（）

4、普通（后置式）游梁式抽油機(jī)和前置式游梁式抽油機(jī)都采用機(jī)械平衡式來實現(xiàn)平衡的。（）

5、6、普通游梁式抽油機(jī)工作時，連桿做圓周運(yùn)動動，曲柄做擺動運(yùn)動。（）異向曲柄抽油機(jī)較普通曲柄抽油機(jī)上沖程時峰值扭矩增大，下沖程峰值扭矩減少，使扭矩變化幅度變小。（）7、8、9、下偏杠鈴式游梁式抽油機(jī)屬于復(fù)合平衡式游梁式抽油機(jī)。（）鏈條皮帶式抽油機(jī)是典型的長沖程低沖次式抽油機(jī)。（）桿式泵較管式泵可以獲得較大的采液量并且易于檢泵。（）

10、套管泵屬于桿式泵。（）

11、硬度HRC指的是布氏硬度。（）

二、填空題：（40分）

1、抽油機(jī)屬于有桿抽油設(shè)備的地面動力傳動裝置。按驅(qū)動形式分，主要是___驅(qū)動抽油機(jī)和___、___驅(qū)動抽油機(jī)；按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分，有游梁式式抽油機(jī)（_____________、________________、________________和_______________）和無游梁式抽油機(jī)（______________、______________、_________________等）。

2、抽油機(jī)代號：CYJS10-3-50F指的是____________________________________ _____________________________________________________________________。

3、皮帶式抽油機(jī)是通過___________、_____________、______________實現(xiàn)換向的。

4、如圖：

上圖為應(yīng)力應(yīng)變曲線圖，b點(diǎn)和e點(diǎn)分別代表____________和_____________。其中___________是衡量材料承載能力的力學(xué)性能指標(biāo)。

5、如右圖，三種抽油泵分別指的是__________、____________、____________。

三、簡答題：（20分）

1)如圖所示為普通游梁式抽油機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖，請指出圖示能量傳遞路線（序號及名稱）； 2)簡述皮帶式抽油機(jī)的工作原理；