液压抽油机介绍
液压抽油机介绍
一、前言
随着定向井、海陆丛式井和水平井钻井技术的快速推进，现有采油设备已渐渐难以适应时代的发展，因此，液力无杆采油技术逐渐得到重视，早年的水力活塞泵虽因结构复杂而退出市场，但不能因此否定此种原理的可行性，无杆泵的设计成功，正是这种液力采油技术的一种延续、一种更新，它使我们在深井和超深井内采收稠油、高凝油有了可靠的保证。
二、技术特点 1，无杆泵是用标准抽油泵的零部件装配而成，所以，其使用寿命和工作环境与普通管式泵等同。
2 ，举升液活塞与动力液活塞的面积比可随意调节，从而使地面泵的输出压力随意降低。
3，无杆泵是一种集加热和采油为一体的采油工具，工作时可将液压泵内原油加热后输送至无杆泵，这样，可将井下的稠油、蜡油热释降粘后举升到地面，在循环的全过程可保持温度均衡，可实现全井段降粘清蜡。
4，无杆泵动力液为油井采出液，即井内原油。
5，使用无杆泵后，没有机械传动部分，所以，运行效率高，节能节电。
三、工作原理上冲程时，换向阀控制上油腔室的进油孔开启，出油孔关闭，
同时控制下油腔室的进油孔关闭，出油孔开启，此时动力液经油管进入上油腔室推动柱塞管上行，使柱塞管上部原油、顶部油腔室内原油和下油腔室内原油流入油套环空，部分原油经油套环空被推向地面，与此同时，底部油腔室内将吸入部分原油，其目的是在降低推
油压力的前提下，为下一个冲程做准备（见附图 1）。下冲程：当柱塞管上冲程至上止点时，换向阀自动将上油腔室的进油孔关闭，出油孔开启，并同时控制下油腔室的进油孔开启，出油孔关闭，这时动力液便进入下油腔室推动柱塞管下行，使柱塞管上部空间压力降低，从而，吸进井内原油，与此同时，底部油腔室和上油腔室内原油流入油套环空，部分原油经油套环空被推向地面，此时顶部油腔室吸入部分原油，以降低推油压力（见附图 2），完成一个循环过程。全部抽油过程见动画示意图。
四、主要技术指标
项目指标
无杆泵总长
4900mm
无杆泵两端扣型 2 1/2 〃 TBG
泵体最大外径：112mm
双向作功冲程1400mm
动力液活塞直径① 68m M ① 68mm
举液活塞直径① 38m M ① 38mm
活塞作用面积比 1 ：0.3
无杆泵井下工作时间与管式泵等同
五、最小启动压力计算示例：
以泵挂深度2000米为例，油压1Mpa,不考虑泵沉没压力，举液活塞上行时，受力为：①38柱塞面上的液柱载荷2268.23 Kg，油压产生的压力113.4 Kg，泵筒与活塞的半干摩擦力0.35Kg （参考资料：泵径小于
①70mm寸，单个活塞摩擦力小于1.717N）,活塞自重30Kg, 动力液水力损失258.6Kg （动力液水力损失每千米1.14 Mpa）,合计 2670.58 Kg 由于作用在动力液活塞上下两个端面的液柱载荷相等，所以动力液自重不作计算，因此，只要动力液活塞上产生的推力大于举液活塞上的合力2670.58Kg，就可使活塞上行。依此推算出泵挂2000米，地面
压力泵的启动压力7.35 Mpa，以此类推，其他泵深的最小启动压力见下表：
泵深 m 举升液柱重量 Kg 地面泵最小启动压力Mpa
300 340.2
1.439
600 680.5
2.483
800 907.3
1000
3.875 1200
4.570 1400
5.266 1600
5.962 1800
6.658 2000
7.353 2200
8.049 2400
8.745 2600
9.441 2800
10.14 3000 1134.1 1360.9 1587.8 1814.6 2041.4 2268.2 2495.1 2721.9 2948.7 3175.5 3402.3
3200
11.53 3400
12.23 3600
12.92 3800
13.62 4000
14.31 4200
15.01 4400
15.70 4600
16.40 4800
17.10 5000
17.79 3629.2 3856.0 4082.8 4309.6 4536.5 4763.3 4990.1 5216.9 5443.7 5670.6
抽油机的开题详细报告.doc
抽油机的开题报告 抽油机是开采石油的一种机器设备，俗称“磕头机”，通过加压的办法使石油出井，常见抽油机即游梁式抽油机是油田广泛应用的传统抽油设备，通常由普通交流异步电动机直接拖动。 一、课题的意义。 抽油机的产生和使用由来已久，迄今已有百年历史。应用最早，普及最广的属常规型游梁式抽油机，早在140年前就诞生了，至今在世界各产油国中仍占绝对优势。其结构简单、可靠耐用、易损件少、操作简单、维修方便、维护费用低，使其经久不衰。然而，随着油田的不断开发，要求抽油机具有长冲程、大负载、能耗低、体积小、重量轻等性能特点来满足日益发展的油田开发的需要。 游梁式抽油机井数量多，其工作性能，特别是节能性能直接影响采油成本。在采油成本中，抽油机电费占30%左右，年耗电量占油田总耗电量的20%——30%，为油田电耗的第2位，仅次于注水。游梁式抽油机抽油系统的总效率在国内一般地区平均只有%——23%，先进地区至今也不到30%，可见降低抽油系统高能耗的迫切程度与难度。 自动调节平衡式抽油机的结构特点决定了其节能特性，具有平衡效果好、光杆最大载荷减小、节能效果好等特点。与同级常规抽油机相比，所配备电动机功率可小20%;以相同挂泵深度
条件下油井每度电的出油量相比，比常规抽油机节约能耗35%左右。美国前置型抽油机比常规型抽油机节能31.9%~39.60%，我国该型机比常规型抽油机节能34.9%。因此，完善和发展游梁式抽油机设计理论，研制节能效果显著的节能型游梁式抽油机对于抽油机井节能降耗、提高举升系统的经济效益和我国石油工业发展具有重要的实际意义和极大的深远影响。 二、国内外发展现状及方向。 在世界范围内，研究与应用抽油机已有100多年历史。在百余年的采油实践中，抽油机发生了很大变化。特别是近20年来，世界抽油机技术发展较快，先后研发了多种新型抽油机。抽油机的各项技术经济指标达到了有史以来的最高水平。目前，世界上生产抽油机的国家主要有美国、俄罗斯、法国、加拿大和罗马尼亚等。美国石油学会APISpec11E《抽油机规范》中规定，抽油机共有77中规格。美国Lufkin公司生产B，C，M，A等四种系列抽油机：B系列游梁平衡抽油机8种规格;C系列曲柄平衡抽油机64种规格;M系列前置式抽油机46种规格;A系列前置式气动平衡抽油机26种规格。 俄罗斯生产13种规格游梁抽油机。法国Mape公司生产种规格曲柄平衡游梁抽油机以及立式斜井抽油机和液缸型抽油机。加拿大生产液、电、气组合一体式HEP抽油机。罗马尼亚按美国API标准生产51种规格的游梁抽油机，35种规格的前置式抽油机及前置式气动平衡抽油机。目前，世界上抽油机最大下泵深度
液压抽油机设计
液压抽油机设计 1 绪论 1.1 本课题来源及研究的目的和意义 随着原油储量日益减少， 开采难度的增大， 油田对新型采油方法以及采油设备的探索及 构思也在日益更新中。抽油机作为一种普及的采油设备，也在不断的构思和日益更新中。液 压抽油机作为近些年来迅猛发展的新型抽油设备，有着优于传统设备的强项。 增大载荷是本课题研究的目的之一， 是在结构最简， 材料最省得方案下尽可能的增大其 工作载荷。传统的游梁抽油机虽有大载荷的特点，但这种旧型设备体型笨重，运输和安装都 较为麻烦，尤其是海上平台更是不允许过的的大质量设备。能在质量最轻和结构最简的情况 下增大工作载荷，有着方便运输以及满足海上平台开采要求的重要意义。 节能减排是本课题研究的目的之二。到 1995 年统计的游梁抽油机总数约为 4 万台，但 使用期却没有超过 5年的， 如果每年需更换10%的设备， 使用的钢材金额会在 1.5 亿元左右。 首先不看使用寿命，这种旧型设备本省的钢材用量就非常的大。液压抽油机工作原理不是曲 柄连杆机构或者其变形，工作原理在本身结构上的改进就省去了大量的钢材，有着改善采油 设备经济性的重要意义。 此外结构上的优化方便了安装， 同时也方便了拆卸和运输， 即故障诊断更换坏损元件也 相对方便了许多。在工作上迅速的故障诊断与维修有着增加设备连续工作时间的意义。 1.2 本课题所涉及的问题在国内的研究现状及分析 我国开始研究液压抽油机是从60 年代开始的。 1966 年北京石油学院提出“液压泵—液压缸”结构的抽油机，以液压缸伸缩来完成主 要工作，同时用油管做平衡重，并利用其往复运动增大冲程。 1987 年吉林工业大学研制出YCJ-II型液压抽油机，同样以液压缸做驱动。 1992 年、1993年兰州石油机械研究所、浙江大学先后以“液压泵—液压马达”结构研 制出新型液压抽油机。此后至近几年来，随着油田开采的要求， 液压技术、密封技术的发展， 液压元件的成熟，液压抽油机业迅速发展起来。 以下对上述几种抽油机作简要分析： YCJ—II型液压抽油机直接用液压缸的直线往复运动工作，具有结构简单，比常规抽油 机节能的特点。在辽河油田的实验说明其在北方冬季野外有可连续运行的能力，其液压与电 气系统亦是可行的。不足在于：安全保护措施有所欠缺，对机电一体化技术应用不足等。 YCJ12—12—2500 型滚筒式液压抽油机利用换向阀控制液压马达的正反转，以齿轮— 齿条机构实现往复运动， 同时采用了机械平衡方式。 在液压系统上弥补了YCJ—II型的不足， 同时整机平稳运行。 功率回收型液压抽油机利用了“变量泵—马达”这一特殊元件，实现了“长冲程，低冲 次，大载荷”的特点，并有安全保护功能。最重要的是它通过能量的储存于转换使功率回收， 而且相当完全，平衡也是最完美的。 1.3 本课题所涉及的问题在国外的研究现状及分析 国外对于液压抽油机的研制起步较早，但由于翻译过的外文文献较少，这里只做介绍， 不做详细分析。 1961 年美国 Axelson 公司研制出 Hydrox 长冲程 CB 型液压抽油机，冲程 1.2~7.95m， 适井深度 670~2032m，并在几个大油田获得成功的应用性实验。 1965 年苏联研制出 ArH 油管平衡式液压抽油机，可分开调节上下冲程的速度，冲程长 度 1.625~4.275m。目前，这类产品已形成产品系列。1977 年加拿大研制出HEP 型液压抽油 机。冲程 10m，最高冲次 5.0/min，悬点载荷 34.23~195.64KN。
抽油机文献综述
文献综述 抽油机井采油是国内外油田最主要的机械采油方式。石油开采已经有很长历史了,其中有杆抽油系统起了很重要的作用。有杆抽油系统主要由抽油机、抽油杆、抽油泵等三部分组成，抽油机是有杆抽油系统最主要的举升设备。根据是否具有游梁，抽油机可以划分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。由于游梁式抽油机具有结构简单、工作可靠等优点，游梁式抽油机一直是国内外油田应用最广泛的举升设备。 抽油机就形式分有以下几种：常规式抽油机、偏置式抽油机、前置式抽油机以及链条式抽油机等。 前置式抽油机平衡后的理论净扭矩曲线是一条比较均匀的接近水平的直线，因此其运行平稳，减速器齿轮基本无反向负荷，连杆游梁不易疲劳损坏，机械磨损小，噪声比常规型抽油机低5 dB,整机寿命长。其曲柄在旋转时有195°的上冲程和165°的下冲程。由于光杆运动的加速度与运动时间的平方成正比，上冲程时间延长就是光杆加速度明显减小。计算和测定表明，其加速度可减少40%，相应的使减速器扭矩减少35%左右，节能效果显著,当然也减少了抽油杆的事故.与同等级的常规式抽油机相比，前置式抽油机可配置较小功率的电动机，一般功率可减少20%左右。试验表明，前置式抽油机比常规式抽油机节电31.9～39.6%. 随着我国及世界石油工业的发展，钻井深度不断增加，油田深井、超深井的比例不断提高，因此对抽油机的提出了更高的要求。 一·工作原理 抽油机工作原理是电机的转动通过减速器传给四连杆机构，由四连杆机构（曲柄、连杆、游梁、横梁）把减速器输出轴的旋转运动变为游梁驴头的上下往复运动，驴头带动光杆和抽油杆作上下往复直线运动，通过抽油杆再将这个运动传递给井下抽油泵中的柱塞。在井下抽油泵泵筒的下部装有固定阀（吸入阀），而在柱塞上装有游动阀（排出阀）。当抽油杆向上运动，柱塞作上冲程时，固定阀打开，泵从井中吸入原油。同时，由于游动阀关闭，柱塞将其上面油管中的原油举升到井中，这是抽油泵中原油的吸入过程。当抽油杆向下运动，柱塞作下冲程，固定阀关闭，而游动阀打开，柱塞下面的油通过游动阀排出到它的上面，这就是抽油泵的排出过程。实际上，抽油泵装置相当于一个特殊结构的单缸单作用柱塞泵，只不过将它的水力部分放到井下成为抽油泵，将它的驱动部分放到地面变成抽油机，两者用又细又长的活塞杆—抽油杆连接起来。 然而，井下油层的情况特别复杂，有富油井、贫油井之分，有稀油井、稠油井之别。恒速应用问题显而易见。如抛却这些不谈，就抽油机油泵本身而言，磨损后的活塞与衬套的间隙漏失等都是很难解决的问题，况且变化的地层因素如油中含砂、蜡、水、气等复杂情况也对每冲次抽出的油量有很大的影响。看来，只有调速驱动才能达到最佳控制。 引进调速传动后，可根据井下状态调节抽油机冲程频次及分别调节上、下行程的速度，在提高泵的充满系数的同时减少泵的漏失，以获得最大出油量。尤其是采用变频调速既无启动冲击，又可解决选型保守、线路较长等所致的功率因数偏低等问题，获得节能增效的同时又能提高整机寿命。尤其是油泵的寿命，减少机械故障提高可靠性. 二·国内外研究现状与发展趋势 1·国内研究现状与发展趋势 1.1国内研究现状 油机是有杆抽油系统中最主要举升设备。根据是否有游梁，可分为游梁式抽
常用抽油机知识介绍
辽河油田常用抽油机知识介绍 第一节抽油机基础知识 1.1 概述 当地层具有的能量不足以将原油提升到地面时，就需要通过能量的转换来达到目的。有杆抽油设备（抽油机-抽油泵装置）因结构简单、制造容易、使用方便而成为目前应用最广泛的能量转换装置。 有杆抽油设备主要由三部分组成，一是地面部分；二是井下部分；三是联系地面和井下的中间部分。它是由地面部分（机械）将运动和动力进行转换后，通过中间部分（杆柱或管柱）传递给井下部分（泵），再通过井下部分（泵）将能量传递给原油，完成将原油提升到地面的任务。 游梁式抽油机因具有适应野外无人看管、全天候运转的条件和使用可靠等特点，从抽油机发展的开始到现在，它都是应用最广泛的抽油机。但随着井深和产量的不断增加，需要抽油机的能力就越大，游梁式抽油机重量大的缺点就越明显。为了减轻抽油机的重量，提升节能效果，近二十年来也大力推广应用了一些无游梁式抽油机。 1.2 抽油机的原理、结构、特点、分类及应用 按照抽油机结构和原理的不同，抽油机可分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。 一、游梁式抽油机 游梁式抽油机的基本特点是结构简单，制造容易，使用方便，特别是它可以长期在油田全天候运转，使用可靠。因此，尽管它存在驴头悬点运动的加速度较大、平衡效果较差、效率较低、在长冲程时体积较大和笨重等缺点，但仍然是目前应用最广泛的抽油机。 游梁式抽油机的工作 原理是：由动力机供给动力， 经减速器将动力机的高速转 动变为抽油机曲柄的低速转 动，并由曲柄—连杆—游梁 机构将旋转运动变为抽油机 驴头的上、下往复运动，经 悬绳器总成带动深井泵工 作。 游梁式抽油机的主要 部件有：提供动力的动力机； 传递动力并降低速度的减速 器；传递动力并将旋转运动 变成往复运动的四杆机构 （曲柄、连杆、游梁、支架及横梁和底座）；传递动力并保证光杆做往复直线运动的驴头及悬绳器总成；使抽油机能停留在任意位置的刹车装置以及为使动力机能在一个较小的负载变化范围内工作的平衡装置等。 游梁式抽油机根据结构型式不同可分为：
抽油机国内外研究现状与发展趋势1
抽油机国内外研究现状与发展趋势 一．研究现状 国内： 我国抽油机主要制造厂有几十家，产品主要以游梁式抽油机为 主，约占抽油机总数的98%~99%，有30多种规格，并以形成系列，基本上满足了陆地油田开采的需要。各种新型节能游梁式抽油机，如前置式抽油机，异相曲柄平衡抽油机，等在全国各个油田推广应用，并取得了显著的经济效益，长冲程，低冲次的无游梁式抽油机的研制也取得了一些进展，如胜利油田设计并与有关厂家协作生产的链条式长冲程抽油机，已有近千台在各油田投入使用，在低冲次抽油和抽稠油方面已初见成效，此外，椼袈结构的滑轮组增距式抽油机进入了试用阶段；齿轮增距式长冲程抽油机的研制工作也取得了新的进展。重量轻、成本低、便于调速和调整冲程的液压抽油机，如带传动游梁式抽油机，新型摇杆抽油机，大型式游梁抽油机，六连杆游梁式抽油机和斜并抽油机也正处于开发和研制过程中。游梁式抽油机的缺点是不容易实现长冲程低冲次的要求，因而不能满足稠油井，深抽井，同时，无游梁式抽油机的性能尚有待完善，而且品种规格还很少，不能适应当前石油工业的发展。液压抽油机至今仍处在研制阶段。 国外： 1、抽油机国内外的差距 ①新型节能抽油机发展缓慢 ②长冲程抽油机的发展速度不能适应采油业的需要 ③液压抽油机仍处于研制阶段 2、抽油机主要国家和地区概况 俄罗斯生产13种规格游梁抽油机，悬点最大载荷20～200kN，冲程长度0.6～6m。还生产20种规格曲柄摇臂式抽油机，悬点最大载荷10～200kN，冲程长度0.4～6m。还生产06M 型、液压驱动型、平衡液缸型等无游梁抽油机，悬点最大载荷150kN，最大冲程长度10m。法国Mape公司生产12种规格曲柄平衡游梁抽油机，悬点最大载荷160kN，最大冲程长度4.2m。还生产H系列长冲程液压驱动抽油机，悬点最大载荷199kN，最大冲程长度10m，最大冲次5min-1。此外，Mape公司还生产立式斜井抽油机和液缸型抽油机，两种抽油机均已形成系列。 美214kN,冲程长度0.4～7.6m。Lufkin公司是美国生产抽油机最早和最大的公司，在1923年生产了美国第一台游梁抽油机，1931年率先研制了两块平衡重的曲柄平衡抽油机，1959年研制了前置式抽油机，也是最早生产前置式气平衡抽油机的一家公司。目前，Lufkin 公司生产B、C、M、A等4种系列抽油机，B系列游梁平衡抽油机有8种规格，悬点最大载荷24～49.4kN，冲程长度0.6～1.21m。C系列曲柄平衡抽油机有64种规格，悬点最大载荷24～165.5kN，冲程长度0.76～4.2m。M系列前置式抽油机有46种规格，悬点最大载荷64.86～193.68kN，冲程长度1.62～5.68m。A系列前置式气平衡抽油机有26种规格，悬点最大载荷78.47～213.1kN，冲程长度1.62～6.09m。
液压抽油机介绍
液压抽油机介绍 一、前言 随着定向井、海陆丛式井和水平井钻井技术的快速推进，现有采油设备已渐渐难以适应时代的发展，因此，液力无杆采油技术逐渐得到重视，早年的水力活塞泵虽因结构复杂而退出市场，但不能因此否定此种原理的可行性，无杆泵的设计成功，正是这种液力采油技术的一种延续、一种更新，它使我们在深井和超深井内采收稠油、高凝油有了可靠的保证。 二、技术特点 1，无杆泵是用标准抽油泵的零部件装配而成，所以，其使用寿命和工作环境与普通管式泵等同。 2，举升液活塞与动力液活塞的面积比可随意调节，从而使地面泵的输出压力随意降低。3，无杆泵是一种集加热和采油为一体的采油工具，工作时可将液压泵内原油加热后输送至无杆泵，这样，可将井下的稠油、蜡油热释降粘后举升到地面，在循环的全过程可保持温度均衡，可实现全井段降粘清蜡。 4，无杆泵动力液为油井采出液，即井内原油。 5，使用无杆泵后，没有机械传动部分，所以，运行效率高，节能节电。 三、工作原理 上冲程时，换向阀控制上油腔室的进油孔开启，出油孔关闭，同时控制下油腔室的进油孔关闭，出油孔开启，此时动力液经油管进入上油腔室推动柱塞管上行，使柱塞管上部原油、顶部油腔室内原油和下油腔室内原油流入油套环空，部分原油经油套环空被推向地面，与此同时，底部油腔室内将吸入部分原油，其目的是在降低推油压力的前提下，为下一个冲程做准备（见附图1）。 下冲程：当柱塞管上冲程至上止点时，换向阀自动将上油腔室的进油孔关闭，出油孔开启，并同时控制下油腔室的进油孔开启，出油孔关闭，这时动力液便进入下油腔室推动柱塞管下行，使柱塞管上部空间压力降低，从而，吸进井内原油，与此同时，底部油腔室和上油腔室内原油流入油套环空，部分原油经油套环空被推向地面，此时顶部油腔室吸入部分原油，以降低推油压力（见附图2），完成一个循环过程。全部抽油过程见动画示意图。 四、主要技术指标 项目指标 无杆泵总长4900mm 无杆泵两端扣型 2 1/2″TBG 泵体最大外径：112mm 双向作功冲程1400mm 动力液活塞直径Φ68mm×Φ68mm 举液活塞直径Φ38mm×Φ38mm 活塞作用面积比1：0.3 举液活塞总重量30Kg 无杆泵井下工作时间与管式泵等同 五、最小启动压力计算示例： 以泵挂深度2000米为例，油压1Mpa,不考虑泵沉没压力，举液活塞上行时，受力为：Φ38柱塞面上的液柱载荷2268.23 Kg，油压产生的压力113.4 Kg，泵筒与活塞的半干摩擦力0.35Kg （参考资料：泵径小于Φ70mm时，单个活塞摩擦力小于1.717N）,活塞自重30Kg，动力液水力损失258.6Kg（动力液水力损失每千米1.14 Mpa），合计2670.58 Kg
新型传动抽油机设计与研究
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 新型传动抽油机设计与研 究 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-7470-29 新型传动抽油机设计与研究 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 抽油机是油田用量最大的耗能设备。本文通过对新型传动抽油机进行结构方案设计，使得该机构能够大大降低运动能耗，达到节能的目的。 新型传动抽油机研究的背景 在油田开采中，抽油机使用量大，市场前景广阔。但抽油机是油田最大的耗能设备，能源浪费问题严重。因此，对抽油机提出了更高的要求。抽油机是有杆抽油系统的地面动力传动设备，是构成“三抽系统”的主要组成部分。抽油机的产生和使用己经有了一百多年的历史。发展至今，抽油机的种类主要分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机两大类。就目前国内油田而言，在机械采油井中，游梁抽油机仍为主要机型，它以结构简单、制造容易、可靠性高、耐久性好、维修方便、适应现场工况等优点，在采油机械中占有举足
抽油机大体结构设计
第一章绪论 1.1 选题的目的和意义 随着油田的开发，我国大多数油田已进入开发的后期，逐渐丧失自喷能力，需要从自喷转向机采，而目前，我国开采石油耗电指标与国外先进水平相比，还有很大差距，我国抽油机的运行效率特别低，平均效率仅为25.96%，而国外平均水平为 30.05%，年节能潜力可达几十亿千瓦时,尽管研制和应用了一些节能抽油机，但是由于使用数量不多，其总耗电量还是很大的，近年来，我国研制的新型抽油机，几乎都具有高效节能特点，目前，在用的抽油机系统效率一般在20%~30%之间，因此，开展新型抽油机，替换常规机型是大势所趋，随着油田的不断开发，地层能量逐渐消耗，为了保证原油的稳产、高产，机械采油己经成为广泛采用的一种方法。我国有机采油井 5 万多口，占油井总数的80%左右，抽油机井的耗电量占总耗电量的四分之一，由于抽油机井的系统效率较低，大量的能量(70%以上)在传递过程中损失掉，如果将抽油机井的系统效率提高 5%，年节电 20×10e8 千瓦时，这不仅可节约大量资金，而且，还可以缓解油田电力紧张状况。当今世界，资源日益匮乏，“节能减排”已成为已成为一个不可忽视的方面，也是为了人类的继续生存而思考的，“节能减排”将成为永远不变的一个主题。而我国广泛使用的游梁式抽油机虽然结构简单、操作方便和可靠耐用，但机械效率和采油综合效率低、平衡度差、耗电量过高、机体过重和冲程的长度受到限制等不易克服的缺点。 1.2 链条式抽油机的发展现状 抽油机的产生和使用已有一百多年的历史。应用最多，使用最广的属游梁式抽油机。目前在世界产油国仍在大量使用。美国拥有40万台，我国拥有近三万台，一百多年来，游梁式抽油机的结构和原理没有实质性的变化。我国抽油机制造业已有50年的历史，经过进口修配、仿制试制、设计研制三个阶段。近几年我国的链条式抽油机发展比较快，但游梁式抽油机还占有主要地位，根据国情，我国现在应该改造优良式抽油机，研发新型节能抽油机。 抽油机的发展及节能抽油机的发展趋势主要朝以下几个方向：(1) 低能耗方向为了减少能耗，提高经济效益，近年来研制与应用了许多节能型抽油机。如异相双驴头抽油机、摆杆抽油机、渐开线抽油机、摩擦换向抽油机、液压抽油机及各种节能装置和控制装置。(2)大型化方向随着世界油气资源的不断开发，开采油层深度逐年增加，石油含水量也不断增大，采用大泵提液采油工艺和开采稠
国内外抽油机发展现状及其评价
国内外抽油机发展现状及其评价 抽油机-抽油杆-抽油泵(简称三抽设备)是机械采油的重要设备.据统计,我国的机械采油设备采油井占总井数的900/0,其中三抽设备占油井总数的800/0 所采产量占总产量的750/0。 美国的机械采油设备采油井占总井数的950/0，其中三抽设备占油井总数的850/0，所采产量占总产量的700/0。 随着油田开发的深入，三抽设备在采油设备中所占的分额还要继续总加。因此，三抽设备的技术水平和制造质量直接关系到油田的产量和经济效益。国内外对抽油机的研究从未间断。新的传动原理、设计方案和新的机型不断出现。 国外，以美国为代表的石油设备生产国，抽油机生产制造研究逐步向几个大公司靠拢.研究主流主要向技术统一化、生产模块化、产品系列化和标准化方向发展。新型抽油机出现较少。 我国，抽油机生产厂家众多，生产能力严重过剩。促使抽油机生产企业为提高技术含量、开发新产品而增加投入。使抽油机的研究力量不断增强，抽油机的研究成果不断涌现。主要研究方向是： 1．提高冲程，降低冲次； 2．节能抽油机； 3．自动化和智能化。 一．游梁式抽油机 1．常规型游梁式抽油机。如图1 所示。
1）载荷特点。 2）减速器载荷力矩特点 3）曲柄平衡力矩特点； 4）电机负荷扭矩特点； 5）优缺点； 6）国内外发展状况。 2．新型游梁式抽油机 1)双驴头抽油机。如图所示。 由华北石油管理局第一石油机械厂1993年首先开发成功，目前已形成6-10型、冲程2.5~6m全系列机型。有3000余台在华北、大港、胜利、大庆等14个油区工作，国内有华北一机厂、胜利总机厂等六个厂家生产。是1993年以来应用最多的新型抽油机。 双驴头抽油机主要特点是：（参考图3）将常规游梁式抽油机 连杆与游梁之间的铰链连接改 成后驴头与钢丝绳的柔性连接 组成变参数的四杆机构，这样可 以克服刚性铰接四杆机构，游梁 摆角较大时，传动角小、运动性 能、动力性能变坏的缺点。实现 较大摆角（大于700），减小抽 油机尺寸和重量。同时，由于游 梁后臂的长度是变化的。通过这种变化，使传动性能与悬点载荷
抽油机国内外研究现状与发展趋势
抽油机国内外研究现状与发展趋势 一．国内抽油机研发现状 油机是有杆抽油系统中最主要举升设备。根据是否有游梁，可分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。经过一百多年的实践和不断的改进创新，抽油机不管是结构形式还是在使用功能上，都产生了很大的变化。特别是近几十年来，世界对原油的需求量不断加大，对油田深度开采的能力有了更进一步的要求，在很大程度上加快了抽油机技术发展的速度，催生出多种类型。目前, 国内抽油机制造厂有数十家, 产品类型已多样化, 但游梁式抽油机仍处于主导地位。根据公开发表的资料统计, 我国现有6 大类共45 种新型抽油机[ 1] , 并且每年约有30 种新型抽油机专利, 十多种新试制抽油机[2] , 已形成了系列, 基本满足了陆地油田开采的需要。各种新型节能游梁式抽油机如双驴头式抽油机、前置式抽油机、异相曲柄平衡抽油机、前置式气平衡抽油机、下偏杠铃系列节能抽油机[ 3]和用窄V 形带传动的常规抽油机等均已在全国各个油田推广应用, 并取得了显著的经济效益。长冲程、低冲次的无游梁式抽油机的研制也取得了一些进展, 如由胜利油田研制的无游梁链条抽油机, 经过国内十几个油田稠油及丛式井的推广使用[4], 在低冲次抽油和抽稠油方面已初见成效。此外, 桁架结构的滑轮组增距式抽油机、滚筒式长冲程抽油机已在某些油田进行了工业试验[5]; 齿轮增距式长冲程抽油机的研制工作也取得了新的进展; 质量轻、成本低、便于调速和调整冲程的液压抽油机经过几年的研制和工业性试采油, 也积累了一定的经验[6]。其他型式新颖的抽油机如数控抽油机、连续抽油杆抽油机、车载抽油机、磨擦式抽油机、六连杆游梁式抽油机和斜直井抽油机等也正处于不断改造和试生产过程中[7]。然而，游梁式抽油机的缺点是不容易实现长冲程低冲次的要求，因而不能满足稠油井、深抽井和吉气井采油作业的需要。同时，长冲程低冲次的无游梁式抽油机的性能尚有待完善 (如油田正在使用的链条式抽油机还存在链条寿命短、换向冲击载荷大和钢丝绳易断、导轨刚．度不足容易变形等问题)，而且品种规格还很少，不能适应当前石油工业的发展[8]。液压抽油机至今仍处在研制阶段[9] 二·国外抽油机的研发现状 目前，世界上生产抽油机的国家主要有美国、俄罗斯、法国、加拿大和罗马尼亚等[10]。为了减少能耗, 提高采油经济效益, 近年来国外研制与应用了许多节能型抽油机。例如异相型抽油机节电15%~ 35%; 前置式抽油机节电368% 前置式气平衡抽油机节电35% 轮式抽油机节电50%~ 80% 大圈式抽油机节电30%; 自动平衡抽油机节电30% ~ 50%; 低矮型抽油机节电5% ~20%; ROTAFLEX 抽油机节电25% 智能抽油机节电174%; 螺杆泵采油系统节电40%~ 50% [11]。近年来国外很重视改进和提高抽油机的平衡效果, 使抽油机得到更精确平衡。近年来, 为了节约能耗、提高采油经济效益, 国外研制与应用了许多节能型抽油机, 在采油实践中, 取得较好的使用效果。如变平衡力矩抽油机, 可使上冲程平衡力矩大于下冲程力矩。前置式气平衡抽油机, 由于可在动态下调节气平衡, 平衡效果较好。气囊平衡抽油机有90% 以上载荷得到平衡[12]。双井抽油机可利用两口油井抽油杆柱合理设计得到更精确的平衡。自动平衡抽油机可保证在上下冲程每一瞬间得到较精确的平衡效果[13]。近年来国外研制与应用了多种类型长冲程抽油机, 其中包括增大冲程游梁抽油机、增大冲程无游梁抽油机和长冲程无游梁抽油机[14]。 1 前置式气平衡抽油机美国工J uf kin 公司生产的A 系列前置式气平衡抽油机具有较好的技术经济指标, 抽油机重量减轻40 %, 尺寸缩小3 5 % , 动载荷
【CN110043226A】一种新型抽油机举升装置【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910242290.3 (22)申请日 2019.03.28 (71)申请人 中国石油天然气股份有限公司 地址 100007 北京市东城区东直门北大街9 号 申请人 大庆油田有限责任公司 (72)发明人 富源 王洋 戚兴 李强 王洪海 梁淑霞 (74)专利代理机构 大庆知文知识产权代理有限 公司 23115 代理人 张海霞 (51)Int.Cl. E21B 43/00(2006.01) (54)发明名称 一种新型抽油机举升装置 (57)摘要 本发明涉及采油工程技术领域，尤其是一种 新型抽油机举升装置。本发明解决了滚筒式抽油 机设备选型不匹配造成其运行稳定性差以及设 备故障率高等问题，它由控制柜（1）、滚筒（2）、电 机（3）、天车轮（4）、柔性绳（5）、抽油杆（6）、抽油 泵（7）组成；其中控制柜（1）与电机（3）通过三相 电线连接，电机（3）与滚筒（2）由联轴器连接，将 井下油液举升至地面，本发明具有改善柔性绳受 力，减少柔性绳破损， 延长检泵周期的优点。权利要求书1页 说明书1页 附图1页CN 110043226 A 2019.07.23 C N 110043226 A
权 利 要 求 书1/1页CN 110043226 A 1.一种新型抽油机举升装置，其特征在于：它由控制柜（1）、滚筒（2）、电机（3）、天车轮（4）、柔性绳（5）、抽油杆（6）、抽油泵（7）组成；其中控制柜（1）与电机（3）通过三相电线连接，电机（3）与滚筒（2）由联轴器连接，滚筒（2）与柔性绳（5）的一端由固定卡子连接，柔性绳（5）的另一端经过天车轮（4）和井口与井下抽油杆（6）连接，抽油杆（6）下端与抽油泵（7）连接。 2.根据权利要求1所述的一种新型抽油机举升装置，其特征在于：所述的电机（3）采用的是同步电机，运用滚筒（2）缠绕柔性绳（5）。 3.根据权利要求1所述的一种新型抽油机举升装置，其特征在于：所述的柔性绳（5）采用聚酰亚胺外涂覆材质和瓦林吞式内部结构。 2
液压式抽油机的论
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 unit Abstract: 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
抽油机的设计与优化初步报告
抽油机的设计与优化初步报告
第1章概述 1.1抽油机的类型、特点和应用 采油设备分公司的产品有：干扰平衡游梁抽油机，偏轮游梁式抽油机，塔式节能抽油机。 干扰平衡游梁抽油机：是一种新型的节能抽油机。不仅保持了常规游梁抽油机结构简单、可靠耐用的优点，而且具有附加动载小，能耗低，综合效率高，比常规抽油机节电30-50%以上，能延长整机使用寿命的特点。如14干扰平衡机只需要配37千瓦电机及53KN减速箱。如图1.1-1： 图 1.1-1 干扰平衡游梁抽油机图1.1-2 塔式节能抽油机
塔式节能抽油机：高效、节能、冲程、冲次在额定范围内无级调节，并可内设无线集中监控接口，通过配套设施实现遥控。该机调参简易、维护方便、安全可靠、维护费用低，与常规抽油机相比节能50%以上，是一种智能型的节能抽油机，如图1.1-2。 偏轮游梁式抽油机：该抽油机是在常规游梁抽油机的基础上，在游梁尾部配置一偏轮，以偏轮为中心形成一六连杆机构，能很好的改善抽油机的运动性能。在相同情况下，与常规抽油机相比：1.悬点动负荷减小，最大线速度小；2.减速箱输出扭矩减小30%-50%；3.节能37%以上；4.所配电网容量减少30%以上，如图1.1-3。 常规游梁式抽油机：该机型在设计中严格执行API标准，其特点是结构简单、可靠性好、适用型强如图1.1-4。 图 1.1-3 偏轮游梁式抽油机图1.1-4 常规游梁式抽油机 1.2 抽油机的现状及发展方向 随着石油机械匍造水平的不断提高，各种新型抽油机的开发和推广应用也取得了新的进展。据有关资料统计，我国目前抽油机井约占机械采油井总数的92．2％，主要是采用游粱式抽油机。这种抽油机具有结构简单、管理方便、操作和维修容易等特点，在今后很长一段时期内，仍将在我国机械采油中占主导地位。为了节能增产，首先要改造现有常规游粱式抽油机，同时加速开发各种新型
新型抽油机的创新设计与分析
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/778971567.html, 新型抽油机的创新设计与分析 作者：刘雨亭 来源：《中国新技术新产品》2015年第09期 摘要：新型抽油机的创新设计与分析是在世界能源状况不容乐观，而我国石油开采效率 不高的背景中提出的，本文阐述了新型抽油机的创新设计、新型抽油机的动力设计、新型抽油机的结构强度分析、新型抽油机稳定性分析和应用情况分析这几方面的内容，希望通过对新型抽油机的创新设计，提高我国石油开采的效率，提高我国石油的开采的经济效益与环境效益。 关键词：抽油机；新型；创新设计；受力分析 中图分类号：TE933 文献标识码：A 现在世界上的采油国家有几大部分都使用杠抽油的技术进行原油的开采，在我国大部分也都采用机械采油，利用杠杆技术的原理进行采油已经占到了我国所有油井的90%，但是我国的杠抽油机器的应用效率比较低，需要利用减速装置等改变发电机的运动形式，这样的低效率造成我国开采石油成本的增多。并且随着如今世界能源的紧俏与我国环境保护的呼声越来越高，在石油开采中主张使用新技术，提高石油开采效率的人越来越多，在这种现实情况中本文主要想要介绍一种新型抽油机的创新设计与分析，通过这种新型抽油机的设计与应用能够提高我国石油开采的效率，降低石油开采的成本。 一、新型抽油机的设计方案 （一）新型抽油机的创新设计 在设计新型抽油机时，我们应用了一种理论，我们称作“ARIZ—发现问题解决算法”，这 种算法是一种分析工具，主要应用于问题较多、情况较复杂的技术，而它的工作原理主要是先对问题进行定义，再确立目标对问题进行深入的分析与转化，这种算法旨在找到标准化的最优解，从而使得问题能够朝着理想的方向转化。如果在此过程中遇到了问题，那么就会将该问题作为一个新的问题再次进行求解，从而不断进行标准化的求解过程。而我们将ARIZ算法应用到新型抽油机的设计过程中主要是运用它的算法中的不对称性以及合并原理，提升抽油机的高度，将减速设备与转动设备合并，从而能够利用更大的冲击力进行石油的开采。 （二）新型抽油机的动力设计 我们看一下，新型抽油机的驱动设计。在抽油机的应用中主要有两种驱动，分别是硬驱动和软驱动。其中硬驱动包括卷式的、链式的等等，这种驱动的优点是能够保证动力的输出直接到达抽油杆，但是缺点也有，就是当电流过大时，不能有效的提供保护，严重时甚至能够破坏采油工具；软驱动包括带式的、钢丝绳带动的等等，其优点是当出现故障时能够起到自我保护的作用，但是缺点是在绳子或者皮带在摩擦的过程中会产生一部分热能，从而不能保证动力直
新型节能液压抽油机的控制系统设计
新型节能液压抽油机的控制系统设计 崔平正 (新疆石油学院机械电子工程系,新疆乌鲁木齐830000) 摘要:抽油机节能增效一直是生产中迫切需要解决的问题。为此作者设计了一种采用了新型节能液压系统的游梁式抽油机,将液压传动技术与机械正平衡方法有机结合,采用可编程序控制器P LC作为核心控制组件的控制系统对液压传动系统发出指令来自动完成,可将换向时的动能回收利用,减少了驱动功率,节能效果显著。本文介绍了该新型节能液压系统游梁式抽油机的P LC控制系统I/O接线图、程序框图和梯形图。 关键词:抽油机;液压系统;控制系统;P LC 中图分类号:TH137 文献标识码:B 文章编号:1001-3881(2005)8-143-2 The D esi gn i n g of a New Style and Energy Sav i n g Beam Pu m p i n g Un it Hydrauli c Con trolli n g Syste m CU I Ping2zheng (Depart m ent ofMechanical&Electr onic,Xinjiang Petr oleu m College,U ru mqi830000,China) Abstract:O il extracting efficiency with good energy saving characters has been an i m perative p r oble m re mained t o be s olved1A ne w style bea m pu mp ing unit of energy saving hydraulic contr olling syste m was designed1Contr olled by P LC,combined hydraulic trans2 m issi on technique with mechanical orthographic equilibriu m,the system can reclai m and reutilize the kinetic energy during its redirec2 ti on,s o the driving power is reduced and the energy saving pur pose is reached1The I/O distributi on,the diagra m of p r ogra m fra me and ladder p r ogra mm ing of the syste m were intr oduced according t o technol ogy p r ocedure1 Keywords:Bea m pu mp ing unit;Hydraulic syste m;Contr olling syste m;P LC 0 引言 抽油机是将石油从地下采到地面上的采油设备,在油田得到广泛应用,其中游梁式纯机械抽油机占绝大多数,但随着井深的不断增加,以及油井开采经常出现复杂的条件,如高粘、重蜡等导致抽油泵排量降低,为了保证生产,迫使抽油机体积增大,相应地增大了电动机的功率,即增加了能耗,加大了生产成本。因此,抽油机节能增效一直是生产中迫切需要解决的问题。长期以来,人们虽然对抽油机进行了各种各样的改进,但节能效果并不明显。为此,作者设计了一种采用了新型节能液压系统游梁式抽油机,将液压传动技术与机械正平衡方法有机结合,采用可编程序控制器PLC作为核心控制组件的控制系统对液压传动系统发出指令来自动完成,可将换向时的动能回收利用,尤其是减少了驱动功率。与同型号常轨游梁式抽油机相比,作为整机动力源的电机的功率降低了一个等级,能耗降低30%,节能效果显著,同时还提高了采油效率。 1 新型节能液压系统工作原理 如图1所示,当新型节能液压系统抽油机开始工作时,电机启动泵15,液压油经二位四通电磁换向阀12进入动力油缸2的无杆腔,给活塞a向上的推力,使游梁1向上摆动,与此同时,二位二通电磁换向阀11电磁铁1Y A通电,进入动力油缸2无杆腔的液压油在端面B上产生向下的作用力,则B产生位移,使C腔里的液压油经单向阀6与蓄能器9的液压油合流经调速阀10、换向阀11、单向阀8、换向阀13进入平衡油缸14的有杆腔使活塞杆向右移动,即拖动配重W′右移。当游梁1上升到最高点时,二位四通电磁换向阀12电磁铁3Y A通电响应换向,泵15排出的液压油进入动力油缸2的有杆腔,使活塞下行,即游梁1向下摆动,与活塞上行时同理,此时,二位四通电磁换向阀13电磁铁4Y A通电置右位,液压油进入平衡油缸14的无杆腔,活塞杆拖动W′向左移动。当游梁1下降到最低点时,二位四通电磁换向阀12、13又响应换向,重复游梁1上升时的工作过程, 循环往复。 图1 游梁式抽油机新型节能液压系统图 2 系统硬件设计 ? 3 4 1 ? 《机床与液压》20051No18