液压式抽油机的论
I型液压抽油机液压系统的设计分析

抽油 机有 以下 两 大优 势 :无功损 耗 率为 0 . 0 0 2 5 , 比 工 况 ,并 回收 能量 至 5中。在 下一 个 提升 负 载周 期
中的能量释放 ,带动2 或3 ,与 l 一起 常规的设备高 出一倍 ,电网的利用率也高 出一倍 ; 时 ,存储在 5 各种 参 数 可 自由调 节 , 占地 面积 小 、轻 便 ,安 装 和 带动 2 或3 工作,为 8 提供能量 ,达到能量循环利用 。
笫 2卷 1 0 j c l J( 2 ( ) 1 . 1 0 ) 规 划设 计
I 型液压抽 油机液压 系统的设 计分析
魏 海 生 I a / , I 信息职业技术学院
摘 要 : 以往 的 液压 抽 油机 由于 液压 元 件 选择 不恰 当 ,元件 质 量 差 ,产 生 了漏 油 、安 全性 差 和 寿命 短 等 诸 多 问题 ;并且 设 计 原 理 不 够 完善 ,造 成平 衡 能 力 差 、构 造 复杂 、成本 高 、放 热 量
( 3 )元 件 的选 型 。包括 液压 泵 、电动机 、蓄能 器 和联 轴器 的选择 。为 了 防止过 渡 时过 高 的动态 压 力 破 坏 作 用 ,泵 的额 定 压 力 应 是 工 作 最 大 压 力 的 1 . 2 5  ̄ 1 . 6 0 倍 。通 过 相 应 公 式 计 算 确 定 液 压 泵 工 作 压力 、最大流量与驱动功率 ,计算 出排量 、压力 、
大 。 I型液 压 抽 油机 有 以 下 两 大优 势 :无 功 损 耗 率 为 0 . 0 0 2 5 ,比 常规 的设 备 高 出一倍 ,电 网 的
利 用 率也 高 出一 倍 ;各 种 参 数 可 自由调 节 , 占地 面 积 小 、轻 便 ,安 装 和 运 输 方 便 , 防冻 、 防 尘 、耐 高温 ,作 业 时运动 上 快 下慢 ,当超 载 或 断载 时能 自动保 护 与报 警 。
液压抽油机的适应性分析与应用

液压抽油机的适应性分析与应用摘要:海洋要占地球总面积的2/3以上,而且世界上的石油资源有相当大的一部分也是储存在海洋中的,目前已知的石油资源中就有四分之一在海洋中,而目前可开采的石油中有45%都来自海洋。
因此未来的石油开采中心必然会转移到海洋石油的开采上。
为了提高海洋油田的采收率,需要开发新的采油设备。
通过对海上采油环境和海洋平台的调查,液压抽油机以其体积小、质量小、占地面积小的特点。
成为海洋抽油发展方向的研究热点。
关键词:液压抽油机;平衡方法;适用性1有单独平衡的液压抽油机的分析有单独平衡重的液压抽油机主要有法国的MaPe型滚筒式长冲程液压抽油机和美国WGCO公司的液压驱动抽油机。
其中,法国的长冲程液压抽油机主要采用了高机架机构,可以进行小修的任务,例如进行下抽油杆柱的工作。
另外,该抽油机为立式结构,因此其占地面积较小,可以在丛式井或者是稠油地区进行开采。
但是由于该抽油机的重量较大,因此不适合在海洋平台上应用。
而美国WGCO公司生产的液压抽油机具有优异的手动、微动和自动操作功能,而且其结构低矮,尺寸较小,负载较低,使用寿命较长。
同时对降低抽油杆和油管之间的磨损具有非常好的效果。
2无单独平衡的液压抽油机的分析无单独平衡重的液压抽油机主要有靠油管柱平衡、靠蓄能器平衡以及靠平衡液压缸和蓄能器共同平衡三类,下面将分别就这三种类型来进行分析。
图1美国WGCO生产的液压抽油机2.1靠油管柱来平衡的液压抽油机首先是靠油管柱平衡的,当前靠油管柱平衡的液压抽油机主要是前苏联开发的ATH型液压抽油机,该类型的液压抽油机没有附加的平衡重,有效地提高实际冲程长度,以及抽油效率。
但这种抽油机直接安装在井口上。
容易破坏井口结构引发事故,所以在抽油机的设计中应尽量避免直接坐在井口上的设计模式。
2.2靠蓄能器来平衡的液压抽油机这种液压抽油机主要有加拿大Curtis Hoover公司的抽油机、功率回收型、二次调节静液传动型和海上采油平台等四种形式的液压抽油机。
液压抽油机毕业设计 论文 (14)

液压抽油机设计摘要一种液压传动式石油开采抽油机,由包括液压泵、马达、控制阀、管路辅件在内的液压元件及相关机械零件装配组连为一个整体构成液压传动部件,通过其中的液压传动部件中的液压马达传动轮的轮面式或者齿式或者槽式传动结构与相对应的一端与采油油井的抽油泵连接杆相接的带式或者链式或者绳索式柔性传动件相配合,构成该机的往复工作机构。
通过由机、电、液元器件装配组连所构成的工作冲程和冲次调整控制系统来调整和控制该机往复工作机构,牵引石油油井的抽油泵按设定的冲程和冲次连续往复工作。
电动机的动力输出轴端与液压泵的转子轴端直接或者经由连轴构件实现配合连接,经由液压控制阀、工作液过滤器、管路、附件将工作液容箱和液压泵之间组连成液压控制和工作回路,构成该液压传动部件的液压动力源部分。
一种滑块式盘传动低速大扭矩液压马达的传动盘的外周直接装配轮面备有与绳或者带或者链式柔性传动件相对应配合的传动结构的传动轮,即构成该部件的动力转换和传动部分。
其特点是:结构简单,制造、使用、维护成本低,明显节能。
关键词:液压泵1,液容箱2,控制阀3,传动轮4Hydraulic pumping unit designABSTRACTA hydraulic drive type oil pumping unit, by including hydraulic pumps, motors, control valves, piping accessories, including hydraulic components and mechanical parts associated with the assembly as a whole constitutes a group of hydraulic components, through which the hydraulic parts of the hydraulic motor drive wheel or gear wheel surface, or trough-type structure corresponding to the transmission side and the oil wells pump connecting rod connecting the belt or chain or rope-style flexible transmission parts matched to form reciprocating machine working bodies.Through the mechanical, electrical, hydraulic components, the assembly constituted by the work group with stroke and rushed revision control system to adjust and control the aircraft reciprocating body traction pump oil wells set by the stroke and the rushing back and forth consecutive working . Motor power output shaft and the pump rotor shaft directly or through a coupling component to achieve with the connection, via the hydraulic control valve, the working fluid filters, piping, accessories will be the working fluid between the tank and pump together into groups and work-loop hydraulic control, hydraulic components that make up the hydraulic power source part.One kind of slider-style disk drive low speed high torque hydraulic motor drive plate assembly wheel peripheral surface with a direct and flexible rope or belt or chain drive transmission parts corresponding with the structure of the drive wheel, which constitute the components of the power conversion and transmission parts. It features: simple structure, manufacture, use, maintenance costs low, clear energy.KEY WORDS:hydraulic pump 1, the tank liquid 2, the control valve 3, wheel drive 4目录前言 (7)第1章液压传动的发展概况和应用 (10)§1.1液压传动的发展概况 (10)§1.2液压传动的特点及在机械行业中的应用 (11)第2章液压传动的工作原理和组成 (12)§2.1工作原理 (12)§2.2液压系统的基本组成 (12)第3章液压系统工况分析 (13)§3.1运动分析、负载分析、负载计算 (13)§3.2液压缸的确定 (14)§3.2.1 液压缸工作负载的计算 (15)§3.2.2 确定缸的内径和活塞杆的直径 (15)§3.2.3 计算液压缸在工作循环中各个阶段的压力、流量和功率的实际值 (16)第4章拟定液压系统图 (17)§4.1选择液压泵型式和液压回路 (17)§4.2选择液压回路和液压系统的合成 (17)第5章液压元件的选择 (20)§5.1选择液压泵和电机 (20)§5.1.1 确定液压泵的工作压力、流量 (20)§5.1.2 液压泵的确定 (21)§5.2辅助元件的选择 (21)§5.3确定管道尺寸 (22)§5.4确定油箱容积 (22)第6章液压系统的性能验算 (22)§6.1管路系统压力损失验算 (22)§6.1.1 判断液流类型 (22)§6.1.2沿程压力损失 (22)§6.2液压系统的发热与温升验算 (23)第7章抽油机—深井泵抽油装置及基础理论计算 (24)§7.1抽油机—深井泵抽油装置 (24)§7.1.1 抽油机 (24)§7.1.2抽油泵 (26)§7.1.3 抽油杆 (28)§7.2抽油泵的工作原理 (28)§7.2.1 泵的抽汲过程 (28)§7.2.2 泵的理论排量 (29)§7.3抽油机悬点载荷的计算 (30)§7.3.1 悬点承受的载荷 (30)§7.3.2 悬点最大、最小载荷 (36)§7.4抽油机平衡、扭矩与功率计算 (39)§7.4.1 抽油机平衡计算 (39)§7.4.2 电机的选择与功率计算 (42)§7.5泵效的计算 (44)§7.5.1 柱塞冲程 (46)§7.5.2 泵的充满程度 (48)§7.5.3 提高泵效的措施 (50)第8章抽油机井系统效率及节能技术 (52)§8.1系统效率 (52)§8.1.1 系统效率的影响因素 (55)§8.1.2 提高系统效率的方法 (57)§8.2抽油机井节能技术 (58)§8.2.1 抽油机的电能消耗的特点 (58)§8.2.2 节能技术 (59)附表 (64)前言一种液压传动式石油开采抽油机,由包括液压泵、马达、控制阀、管路辅件在内的液压元件及相关机械零件装配组连为一个整体构成液压传动部件,该部件与底座、支架及其连接构件装配组合构成的机架部分一道构成该机的主体结构,通过其中的液压传动部件中的液压马达传动轮的轮面式或者齿式或者槽式传动结构与相对应的一端与采油油井的抽油泵连接杆相接的带式或者链式或者绳索式柔性传动件相配合,构成该机的往复工作机构,通过由机、电、液元器件装配组连所构成的工作冲程和冲次调整控制系统来调整和控制该机往复工作机构牵引石油油井的抽油泵按设定的冲程和冲次连续往复工作,其特征是:通过连接底座将一种滑块式具有变排量、变流向结构和功能的液压泵与相匹配的动力电动机装配组合,电动机的动力输出轴端与液压泵的转子轴端直接或者经由连轴构件实现配合连接,工作液容箱安装于连接底座的上部,经由液压控制阀、工作液过滤器、管路、附件将工作液容箱和液压泵之间组连成液压控制和工作回路,构成该液压传动部件的液压动力源部分;于一种滑块式盘传动低速大扭矩液压马达的传动盘的外周直接装配轮面制备有与绳或者带或者链式柔性传动件相对应配合的传动结构的传动轮,即构成该部件的动力转换和传动部分;将此两个部分安装于装配有升降导向轮、配置有用于安放由数块配重块叠加组合构成的组合体托架的架体之上,通过液压管路沟通这两部分之间的液压回路,即构成该传动部件的完整结构;在其内部结构中,所采用的液压泵是一个由变量、换向液压泵与组合配流阀一体化的泵、阀组合体,其组合配流阀的具体结构是,于泵的壳体的体内沿壳体内腔轴心线方向平行设置有两阀腔,两阀腔的中部,各有一径向通液孔与壳体内腔沟通,与工作液进、回液管路相接的进、回油口沿水平方向、平行、并列、垂直于两阀腔轴线的方向设置于阀腔壁的外部,两油口的底孔分别将两阀腔垂直交汇贯通,阀腔的内置件的构成及由内向外的装配顺序依次是,由内阀体、内阀芯、内压缩弹簧、内腔依次装配中心阀芯和外压缩弹簧再由限位卡环限定的中间阀体和外端部设置有液压管路接口的外阀体构成;该组7合配流阀在泵的工作过程中的配流规律是,当一阀腔的径向通液孔沟通的是泵的吸液工作腔,则该阀腔的内阀芯被吸外移,开通进液油口与该吸液工作腔的液流通道,中间阀体连同内腔处于关闭状态的中心阀芯一道整体被吸内移,开通回液油口经由外阀体的径向通液孔和外端管路接口与所连接管路之间的通道;与此同步,另一阀腔的径向通液孔沟通的必定是泵的排液工作腔,此时该阀腔的内阀芯关闭、中间阀体封闭外阀体的径向通液孔,即进、回液油口与泵工作腔的通路同时关闭,中间阀体内腔的中心阀芯被工作液推动外移,开通泵的排液工作腔与外阀体外端的管路接口所连接管路之间的通路;该泵的工作液排量和流向的变换是通过其体内变位定子零件的轴心线相对于转子回转轴线的径向位移量的变化实现的,即,径向位移量增大,则排量增大,径向位移量减小,则排量减小,径向位移由转子回转轴线的一侧移动至另一侧,则该泵改变工作液流向;变位定子的径向位移是通过径向相对装配于该泵的壳体上的两只平衡液缸的活塞杆受到控制液交替往复推动实现的,位移量值的确定,即泵工作排量的调定是通过调整液缸盖上的限位螺钉限定活塞复位位置来实现的,平衡液缸的液压动力是由液压系统中的控制回路提供的;在总体上,液压传动部件的整个液压系统是一个开式泵控马达容积调速及换向的液压系统,由液压动力传动工作回路和液压控制回路两部分构成;液压动力传动工作回路的基本构成是,工作液自工作液容箱经由供液管路、进液油口、组合配流阀进入液压泵的工作腔加压后,再经由组合配流阀、液压管路进入液压马达的工作腔,驱动马达旋转后,再经由液压管路、组合配流阀、工作液回液油口、工作液回液管路、回液过滤器过滤后返回工作液容箱,完成整个工作循环;液压控制回路的基本构成是,于泵的端盖上装配有工作液压力继电器、手动节流阀和二位四通电磁换向阀,端盖的体内设置有阀腔、装配有梭阀芯、预制有相关通液孔道、设置有两端和中间这三个油口构成梭阀结构,经由控制管路将组合配流阀的两只外阀体外端管路接口处分别与梭阀两端油口接通,梭阀的中间油口经由端盖的体内孔道分别与压力继电器的控制液接口和电磁换向阀进液口接通,该换向阀的两控制液油口经由盖体体内孔道、控制管路分别与径向相对装配于泵的壳体上的两平衡液缸的8油路接口接通,该换向阀的回液口经由端盖体内孔道与节流阀的一端口接通,该节流阀的另一端口经由端盖的体内孔道与泵的工作泄漏液容腔接通,由此构成本系统的控制回路;该控制回路在工作状态下的适时控制状态是,分别自液压动力传动工作回路中与液压马达进、排油口相通的液压管路引入的工作液至梭阀的两端接口,经梭阀调控后,由梭阀中间接口输出压力控制液,该控制液一路至压力继电器,根据该控制液的实际工作压力相对于压力继电器设定的工作液压力额定值的超、欠状况自动控制动力电动机的运转或者停止;该控制液另一路至电磁换向阀,当电磁换向阀受电控换向,则与该阀相通的两平衡液缸中的工作液压力状态同时转换,即高压变低压、低压变高压,变为高液压力平衡液缸的活塞杆推动泵的变位定子向变为低液压力状态下的平衡液缸的方向移动,直到变为低液压平衡液缸的活塞受到限位螺钉的限制停止,移动的速度取决于节流阀对变为低压的平衡液缸的工作液回流施行节流强度的大小,当节流强度大,则移动速度小,与之相应的是液压马达的转换旋转方向的过程平滑缓慢,当节流强度小,则移动速度大,与之相应的是液压马达的转换旋转方向的过程相对迅速。
关于液压抽油机工业试验若干问题的讨论

关于液压抽油机工业试验若干问题的讨论液压抽油机是一种利用液体介质产生压力来实现油井提提升油的设备。
在工业生产中,液压抽油机的应用非常普遍,但是,对于其工业试验中存在的问题,我们还需要进行深入的讨论。
试验实验设计问题试验实验设计是液压抽油机工业试验过程中需要首先考虑的问题。
液压抽油机试验实验设计是否合理,直接影响试验的有效性和准确性。
在设计试验时,需要根据液压抽油机的工作原理和实际工作过程,确定试验的目的、试验方案和试验参数,并进行科学规划和合理安排。
试验设备选择和调试问题试验设备是液压抽油机工业试验的关键环节,其选择和调试是否合理直接决定了试验效果的准确性。
在选择试验设备时应该考虑到实验所需的准确度,从而选择标准化程度较高的设备,避免因大量测量数据出现偏差。
调试试验设备时,应该要避免设备的磨损,否则在试验过程中会影响试验的准确性。
试验现场环境问题试验现场环境是液压抽油机工业试验中的重要影响因素,试验环境中的加热、冷却、湿度等因素应该被仔细考虑。
试验应该要在无污染环境下进行,因为工业环境中存在大量的粉尘,如果不及时处理,会导致试验设备的故障或因颗粒物影响试验数据。
同时,试验现场也应该保持光线良好、空气流通等因素,从而确保数据的准确性和可靠性。
试验数据采集和记录问题试验数据采集和记录都是液压抽油机试验的重要环节,它们是评价试验结果的关键因素。
在试验中,数据采集的器材应该要科学可靠、灵敏、稳定,能够高精准的采集数据,以确保试验结果的准确性和科学性。
对于采集到的数据,应该进行科学的处理和分析,并通过精准的数据记录方式进行长时间保存和管理。
试验结果分析和报告撰写问题试验结果分析和报告撰写都是液压抽油机工业试验中的最后一个重要环节。
试验结果分析应该基于科学分析方法进行,充分考虑试验过程中需要考虑的各个环节因素。
试验报告撰写时应该全面、清晰、客观、科学,包括试验目的、试验原理、试验方法、结果分析和结论等各个方面,以确保试验结果的准确性和权威性。
液压抽油机研究现状及展望

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d o i : 1 0 . . 1 0 0 0 — 4 8 5 8 . 2 0 1 7 . 0 4 . 0 1 5
液压 与 气动
2 0 1 7年 第 4期
液 压 抽 油 机 研 究 现 状 及 展 望
张 雷
2 5 7 0 0 0 ) ( 中 国石 油 化 工 股 份 有 限公 司 胜 利 油 田分 公 司 石 油 工 程 技 术 研 究 院 ,山东 东 营
s t r o k e a n d a d j u s t i n g r f e q u e n c y s t r o k e a n d s a f e t y p r o t e c t i o n, v e r y e ic f i e n t i n e n e r g y s a v i n g ,a n d S O o n .T h e r e f o r e
ZHA NG Le i
( P e t r o l e u m E n g i n e e r i n g T e c h n o l o g y R e s e a r c h I n s t i t u t e ,S h e n g l i O i l i f e l d B r a n c h , C h i n a P e t r o l e u m a n d
液压抽油机的应用及分析

液压抽油机的应用及分析张义铁【摘要】Hydraulic pumping unit consists of hydraulic powersystem ,intelligent control system and executive system with advantages under twin-well running mode as follows:having obvious energy saving effect ,visual data acquisi‐tion and higher automation level ,being convenient in parameter adjustment and easy in pump collision ,limited load‐ing which can avoid rod broken caused by supercharge ,accurately controlling oil wells ,automatically adjusting insuf‐ficient liquidsupply ,having alterable up and down stroke speed and also having great rod hoisting capacity with long stroke and low -frequency stroke .%液压抽油机主要由液压动力系统、智能控制系统、执行系统3个部分组成。
液压抽油机在双井运行模式下,具有明显的节能效果;录取数据直观,自动化程度高;调整参数方便,碰泵操作简单;载荷限定,可避免负荷过大导致的杆断;对油井能够进行精确控制;供液不足可自动调整;具有可变的上/下行程速度;还具备长冲程、低冲次、较大的光杆举升能力、重量轻等优点。
【期刊名称】《江汉石油职工大学学报》【年(卷),期】2016(029)002【总页数】4页(P66-69)【关键词】液压抽油机;节能;低冲次;高载荷【作者】张义铁【作者单位】中石化胜利油田分公司清河采油厂,山东寿光 262714【正文语种】中文【中图分类】TE933+.1前言随着油田进入开发中后期后,开采难度日益增大,开发成本不断提高,为了降低采油成本,提高经济效益,需要积极探索适用于稠油油藏开发特征的新型工艺及设备,以达到增油降耗的目的。
《2024年二次调节抽油机液压系统设计与研究》范文

《二次调节抽油机液压系统设计与研究》篇一一、引言随着石油工业的不断发展,抽油机作为油田开采的重要设备,其性能的优化与提升显得尤为重要。
液压系统作为抽油机的核心组成部分,其性能的优劣直接影响到抽油机的运行效率和稳定性。
本文针对二次调节抽油机液压系统进行设计与研究,旨在提高抽油机的作业效率和降低能耗。
二、二次调节抽油机液压系统概述二次调节抽油机液压系统是一种通过调节液压泵的输出压力和流量,实现对抽油机运行状态的控制和优化。
该系统通过引入二次调节技术,可以在不同工况下自动调整液压泵的工作参数,使抽油机在最佳状态下运行,从而提高作业效率和降低能耗。
三、液压系统设计1. 系统组成二次调节抽油机液压系统主要由液压泵、电机、控制阀、执行机构等部分组成。
其中,液压泵为系统提供动力,电机驱动液压泵工作;控制阀负责调节液压泵的输出压力和流量;执行机构则负责将液压能转化为机械能,驱动抽油机工作。
2. 设计原则在设计二次调节抽油机液压系统时,应遵循以下原则:(1)安全性:确保系统在运行过程中具有较高的安全性能,避免因压力过高或流量过大而导致的设备损坏或人员伤亡。
(2)高效性:通过优化系统结构和工作参数,提高系统的运行效率和作业效率。
(3)节能性:在保证系统正常运行的前提下,尽量降低能耗,提高能源利用效率。
(4)可靠性:确保系统的稳定性和可靠性,减少故障率,提高设备的使用寿命。
四、关键技术与研究方法1. 关键技术(1)二次调节技术:通过引入二次调节技术,实现对液压泵输出压力和流量的自动调节,使抽油机在最佳状态下运行。
(2)智能控制技术:采用智能控制技术,实现对抽油机运行状态的实时监测和控制,提高系统的自动化程度和运行效率。
(3)液压元件优化设计:对液压系统的关键元件进行优化设计,提高其性能和可靠性,降低能耗。
2. 研究方法(1)理论分析:通过对液压系统的工作原理和性能进行分析,确定系统的设计参数和关键技术。
(2)仿真研究:利用仿真软件对液压系统进行建模和仿真分析,验证设计的合理性和可行性。
“一机双井”直连式液压抽油机的设计

“一机双井”直连式液压抽油机的设计作者:叶勤友许建国李兴科来源:《石油知识》 2018年第2期摘要:常用的液压抽油机均采用钢丝绳连接主机与抽油杆,该技术最大的缺点是对套管有偏载,换向时有振动,钢丝绳需经常更换。
针对常规液压抽油机的缺点,本文提出“一机双井”直连式液压抽油机技术,该技术将主机直接与井口对中,活塞杆直接与抽油杆相连,无绳轮和钢丝绳等易损件,同时主机可拆卸;“一机双井”即为一个液压站同时驱动两个液压主机,系统采用U型管配重,平衡效果好,换向时液压冲击小,并可实现长冲程、低冲次、大泵径举升。
该技术可有效减少杆管磨损,延长免修期,提高运行效率。
截止2016年12月,“一机双井”直连式液压抽油机技术已在吉林油田成功试验22口井,验证了该种技术的整体稳定性和在东北极寒环境中的适应性。
关键字:液压抽油机;一机双井;直连式;结构设计;工作原理1 前言近年来国内外石油行业都在努力发展长冲程、大载荷的无游梁式抽油机,其中液压抽油机发展较快,在国外液压抽油机发展相对较为成熟,并得到了油田生产的广泛应用;在国内由于液压元件制造水平等种种因素的制约,进行了零星试验,但总体不成规模,发展缓慢。
应用的机型中以有绳轮型居多,常规液压抽油机都采用滑轮和钢丝绳组合,钢丝绳使用寿命、主机和套管对中问题是常规液压抽油机存在的技术缺陷。
如何提高主机主要部件寿命,提高液压抽油机主机免修期。
研究发现绳轮是液压抽油机的重要易损件,为此本文技术思路彻底改变了这种传统的技术路线,提出一种新型的无绳轮直连式液压抽油机举升技术,该技术主机中心线与套管中心线重合,对套管无偏载,抽油机活塞杆取代光杆,直接与抽油杆对接,避免了系统中使用绳轮和钢丝绳等易损件,同时修井作业时,主机可像油管一样拆卸,不影响修井作业。
“一机双井”技术是一个液压站可同时驱动两台主机,实现降低一次性投资成本。
在设计过程中,以长期节能性和整体稳定性为原则,通过充分利用下行程时重力势能解决了降低液压抽油机能耗的问题,同时通过采用U型管配重解决了在频繁换向的液压系统中实现主机平稳换向、减小振动的问题。
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液压式抽油机的设计摘要:本文根据液压抽油机的基本参数和机构性能特点,以常规游梁式抽油机为基础模型,对其进行技术性改进,而得到具有新型节能特点的液压式式抽油机。
该机具有无极调节冲程长度、冲次,悬点震动载荷小,控制灵活、方便等优点,可以适应不同的油井状态,同时在最大限度内保持了常规游梁式抽油机结构简单、操作、维修方便的优势,适合在各种工况的原油开采,是一种综合性能比较好的液压抽油机。
文章在液压式抽油机基本理论的基础上,做了以下计算:液压式抽油机驴头悬点载荷的计算、液压系统原理图的设计、液压缸的设计和电动机的功率计算等。
最后介绍的是各零部件设计的尺寸计算与校核,液压式抽油机通过液压系统驱动抽油杆上下往复运动;平衡系统主要用于控制和调节工作行程换向和抽油杆柱运动的平衡,是电机的负载均匀,达到节省能源的目的。
,并且有利于改善构件的受力状况,减少抽油机事故的发生,从而提高抽油机的综合效益。
对平衡的配置进行分析和优化设计,满足所要求的工况需要。
关键词:液压抽油机;液压系统;液压缸The design of hydraulic pumping unitAbstract: According to the basic parameters of hydraulic pumping units and agencies of the performance characteristics of a conventional beam pumping unit for the base model, its technical improvements, and get a new energy-saving features of the hydraulic pumping unit. The machine has limitless adjustment stroke length, stroke, shock suspension point load of small, flexible control and easy, well you can adapt to different states, while the maximum extent possible to maintain the conventional beam pumping unit of simple structure, operation, the advantages of easy maintenance, suitable for a variety of working conditions in crude oil production, is a relatively good overall performance hydraulic pumping unit. Article in the hydraulic pumping unit based on the basic theory, do the following calculation: the first ass hydraulic pumping rod load calculations, schematic design of the hydraulic system, hydraulic cylinder design and motor power calculation. Finally, the design is the size of the parts calculation and check, hydraulic pumping unit driven by the hydraulic system of the upper and lower reciprocating rod; balance system is mainly used to control and adjust the work schedule for movement to and sucker rod balance the electrical load evenly, to save energy purposes. And components will help to improve the situation by force, to reduce the occurrence of pumping units, thereby improving the overall efficiency of pumping units. The configuration of the balanced analysis and optimal design, to meet the needs of the required conditions.Key words: hydraulic pumping unit; hydraulic system; hydraulic cylinder目 录1 绪论 (1)1.1 前言 (1)1.2 国外液压抽油机的发展概况 (2)1.3 国内液压抽油机的发展概况 (2)1.4 抽油机的现状~发展方向及其节能技术 (3)1.4.1 现有抽油机主要存在的问题 (3)1.4.2 今后抽油机的发展方向 (4)1.4.3 抽油机节能技术及发展情况 (5)1.5 液压抽油机设计方案及基本原理 (6)2 液压抽油机总体尺寸的确定 (7)2.1 公式推导 (7)2.1.1 几何关系公式 (7)2.1.2 行程计算公式 (8)2.1.3 力矩计算公式 (8)2.1.4 单位功计算公式 (8)2.1.5 油缸最大摆角公式 (8)2.2 方案计算 (8)2.2.1 分别计算10b,r ,α和S 。
(9)2.2.2 分别计算13,l,ββ和2β (9)2.2.3 计算 i ξ 及 i ξ。
(9)2.2.4 计算单位功 (9)2.2.5 计算油缸行程 (9)2.2.6 计算油缸最大摆角m ∆α (10)3 运动分析 (10)3.1 原理阐述 (10)3.2 液压缸中活塞运动的规律 (11)3.3 驴头悬点的运动特性分析 (13)3.4 驴头悬点运动分析结果 (14)3.4.1 驴头悬点运动速度分析 (14)4 液压系统的设计和液压元件的选择 (17)4.1 液压系统的设计 (17)4.2 液压元件的设计和选择 (18)4.2.1 液压缸的设计 (18)4.2.2 确定液压泵的实际流量以及泵的选型 (19)4.2.3 蓄能器的选择与计算 (19)4.2.4 所需功率的计算与电机的选型 (19)4.2.5 其他液压元件的选择 (20)4.3 密封装置的设计 (21)4.3.1 密封装置的简介和分类 (21)4.3.2 密封装置的选择 (22)4.3.3 密封圈在使用中的注意事项 (22)5 液压抽油机载荷分布及平衡分析 (24)5.1 悬点载荷 (24)5.1.4 悬点静载荷 (25)5.1.2 悬点动载荷的简化计算 (26)5.1.3 悬点最大载荷和最小载荷计算 (27)5.2 平衡计算 (28)5.2.1 平衡的定义及判断 (28)5.5.2 平衡度的计算 (28)6 主要部件结构的设计校核计算 (30)6.1 主要部件强度计算、校核 (30)6.1.1 游梁的强度计算校核 (30)6.1.2 游梁轴承的校核 (32)6.2 其余部件的设计和选择 (33)6.2.1 驴头的设计 (33)6.2.2 横梁的设计 (34)6.2.3 支架的设计 (34)6.2.4 钢丝绳和悬绳器 (34)7 与常规型抽油机比较优缺点 (34)7.1 常规型游梁抽油机简介 (34)7.2 与常规型抽油机比较 (35)8 结论 (36)参考文献 (37)致谢 (38)1 绪论1.1 前言一百多年前,以石油制成品为动力的机器诞生以后,对石油的飞速发展,为石油工业的崛起提供了发展的契机。
伴随石油开采业的发展,人们不同的油田、不同的油井,产量有大有小,有些也不能自流到地面。
为此产生了解决油井生产举升的设备----抽油机。
液压抽油机是有杆采油装置中的地面动力传动装置,其作用是通过液压驱动系统驱动曲柄连杆或其他连杆结构等,其动力是由动力机变为液压泵和抽油泵的往复运动,实现抽油泵的吸油和排油过程,并悬挂抽油杆,承受荷重。
随着采油设备技术研究的深入,设计和制造水平的提高,抽油机在最初的雏形上得到了长足的发展,其技术发明有数百种。
近年来,有余制造工艺及元件质量的不断提高,特别是采油工艺的需要,又引起人们的重视。
尽管抽油机的种类很多,结构形式各异,但是,由于不同油田对抽油机的要求不同,近几年来,随着我国各油田越来越多地需要长冲程、低冲次的抽油机来提高产量,以研究开发出多种节能型液压抽油机。
液压抽油机主要由液压驱动系统、平衡系统组成。
液压驱动系统主要用于驱动抽油杆,带动抽油油泵作上、下往复运动;平衡系统主要用于控制和调节工作行程换向和抽油杆柱运动的平衡,是电机的负载均匀,达到节省能源的目的。
平衡方式有启动平衡、机械平衡、两井互相平衡和用油管柱平衡等4种。
液压式抽油机的主要优点是:具有无极调节冲程长度、冲次,悬点震动载荷小,控制灵活、方便等优点,可以适应不同的油井状态。
液压式抽油机的主要缺点是:存在装机功率大、能耗高、自适应能力差等缺点。
近些年来,我国石油装备总水平已有很大提高,特别是采油工程中,机械采油井已超过90%以上,其中有感冲、有杆抽油油井又占机械采油的90%以上。
目前,抽油机、抽油杆、抽油泵自给率100%。
对保持原油总产量稳定,起了决定性作用。
为了追求开采效益最大化,以最少的投入换来最大的回报,开发节能高效的抽油设备,成为了油田经营者和抽油机设备生产厂家致力追求的目标。
因此,对抽油机的结构尺寸进行合理的设计是十分必要的。
1.2 国外液压抽油机的发展概况国外抽油机的研制起步较早,到50-60年代,随着液压技术的迅速发展,液压抽油机的结构和液压系统得到了较好的优化改进,在此基础上出现了各种形式的性能优良的液压抽油机。
1961年美国Axelson公司研制成功了Hydrox长冲程CB型液压抽油机,其冲程长度为1.2-7.95m,适用井深为670-2032m,并在美国几大油田获得了成功的应用性试验;965年前苏联国立石油机械制造科学院研制成功了ArH型油管平衡是液压抽油机,并在哈迪局石油管理局的两口井深为700-1100m的敬重进行了工业性实验,经一年半的试用后,证明该机重量轻、易安装、性能可靠,此后该机便投入了小批量生产和使用;1977年加拿大Canadian Formost Ltd,研制成功了一种技术先进的HEP型液压抽油机,该机最大的特点是上下冲程的速度可以分开调节,该机的冲程长度为 1.625-4.267m,在加拿大埃尔伯塔省冷湖地区成功的进行了小批量实验,目前该机型已形成产品系列;法国Mape公司研制成功了Mape型长冲程液压抽油机,其最大冲程长度为10m,最高冲次为5次每分,悬点最大载荷为34.23-195.64KN,目前Mape型液压抽油机已有6中规格的产品。