直驱电动抽油机简介

抽油机简介论文

抽油机 一、结构 常规游梁式抽油机主要由以下部件组成: 1、悬绳器 2、吊绳 3、驴头 4、游梁 5、游梁支撑 6、支架总成 7、曲柄总成 8、尾轴承总成 9、横梁总成10、连杆装置11、减速器12、底座总成13、护栏14、刹车装置 一、整机 常规游梁式抽油机,动力由电动机通过皮带传动到减速器,然后由减速器输出轴驱动曲柄、连杆、游梁、驴头,带动悬绳器做上下往复运动,实现对原油的抽汲。 整机主要由驴头总成、悬绳器总成、游梁总成、中轴总成、支架总成、横梁总成、连杆总成、曲柄总成、刹车总成、底座总成、电机装置等部件组成。 二、游梁总成 游梁总成由型钢和钢板组焊而成,游梁前端通过驴头连接销将游梁连接板与驴头连接板装配固定,后端与尾轴承座相连接,中间与游梁支座总成中的中央轴承座相连接。安装在支架顶面调位板上的4个调节螺栓,可以对游梁进行位置进行微调,以使驴头悬点对准井口中心,防止由于驴头的偏心引起抽油杆的磨损或其它损坏。 三、中轴总成 游梁支座总成由轴、轴承座、螺栓、轴承、油封、油杯等组成。中轴总成通过轴与支架支座装配连接,并与游梁通过螺栓连接。 四、支架总成 支架总成是由前架、后撑、护栏和支座等组成,前架和后撑是由型钢组焊并装配而成的塔型结构。前架上装有梯子。支架通过支架支座和游梁支座总成与游梁装配连接,底部连接板通过螺栓与抽油机底座装配连接。 五、横梁、连杆总成 横梁由型钢、钢板焊成的Ⅰ形截面梁,通过其轴承座装于游梁尾部,其两端与连杆相连。 连杆由无缝钢管和上、下接头组焊而成。它与连杆销、曲柄销构成了横梁与曲柄的连接。 六、曲柄总成 曲柄总成由曲柄、平衡块、锁紧块等零件组成,用来平衡光杆负荷对减速器产生的扭矩。两曲柄通过锁紧螺栓对称固定在减速器的输出轴上,减速器输出轴通过楔键与曲柄相连接,传递扭矩。曲柄上有五个相同的孔,用来调整抽油机冲程,以适应不同的井况。 曲柄的上部和下部有导槽,并且曲柄上有齿条和平衡块重心半径刻度。如果要调整曲柄的位置,将曲柄置于垂直位置,用吊车吊住曲柄,松开固定平衡块的螺栓,卸掉锁紧块(注意不能将螺栓卸掉),移动平衡块到所需位置,安装锁紧块,拧紧松开的螺栓。 七、电机总成及电动机控制柜 电机总成主要由小皮带轮、电动机、T型螺栓、导轨、顶紧螺丝等零件组成。电动机导轨安装在抽油机底座的导轨上,电动机相对抽油机底座可在前后左右四个方向上调整位置,用以调整皮带的松紧。电动机与小皮带轮连接,可以方便更换不同直径的电动机皮带轮,从而使抽油机得到不同的冲次。通过电机控制柜实现对电机工作状态的控制。 八、刹车总成 刹车总成为减速器总成中的制动器提供制动力矩。 九、底座总成 底座总成主要由型钢、钢板组焊而成,前端安装支架,中间台座安装减速器,后端安装电机装置、刹车装置。底座前端上表面有游梁中心线垂直投影的标记,用于底座对油井中心

游梁式抽油机专用电动机的设计

游梁式抽油机专用电动机的设计

0 引言 利用游梁式抽油机采油是世界石油工业传统的采油方式之一,也是迄今在采油工程中一直占主导地位的采油方式。游梁式抽油机具有:惯性力矩较大,启动困难;周期性冲击载荷;连续工作在室外环境等特点。因此,要求用于拖动该设备的电动机应具有较大的启动力矩、较软的机械特性、全天候连续工作等基本条件。 API规范11L6《游梁式抽油机用电动机规范》将NEMA设计 D电动机作为基本设计,并对转差率、温升作出了明确要求。国家发展和改革委员于2005年发布了中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 6636-2005《游梁式抽油机用电动机规范》,本标准修改采用API规范11L6:1993《游梁式抽油机用电动机规范》(英文版),包括其《游梁式抽油机用电动机规范增补》的内容。 1 产品的型号表示方法 根据BG4831-2000《电动机产品型号编制方法》的规定,并考虑与已有的YH系列高转差率电动机相区别,国产游梁式抽油机专用电动机型号的表示方法如下: ─□ 极数 中心高

游梁式抽油机专用高转差电动机代号 2 产品的主要特点 API规范11L6对电动机的基本设计(包括标准电动机规范、电气性能和特性执行标准、工作条件、启动特性、绝缘系统、机械结构及材料选择等)、试验内容及方法均作了详细的规定。依据这个标准生产的YCH系列游梁式抽油机专用电动机,与依据JB/T 6449-92生产的YH系列(IP44)高转差率三相异步电动机相比,其主要性能、结构特点如下: ⑴连续工作制、转差率5-8%、F级绝缘不超过B级温升; ⑵堵转转矩倍数≥2.75; ⑶使用系数为1.15; ⑷堵转电流符合NEMA设计 D; ⑸每相绕组内至少安装一个密封的温度检测器进行保护,当绝缘系统达到最高工作温度时驱动打开电动机控制电路,停止电动机运行; ⑹ 9根绕组引出线,可形成4种不同的输出转矩,使电动机与负载达到合理的匹配; ⑺电机中装有空间加热带,保证电机停止运行状态下内部温度比环境温度高5℃,防止凝露; ⑻端盖上设有润滑油注入孔和废油排除孔,可在不拆卸电机的情况下更换润滑脂;

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

抽油机电机负载自动跟踪节能器推广应用

抽油机电机负载自动跟踪节能器推广应用 【摘要】抽油机电机负载自动跟踪节能器,由控制系统调整执行系统的主要工作元件可控硅的导通角,实现电容实时动态补偿,实现抽油机工作方式与油井的实际负荷及环境的最佳匹配,从而减少能源浪费,提高抽油机电机的运行效率。现场应用35口井结果表明,该技术实现了有功节电率6.46%、综合节电率6.91%。 【关键词】节能器;能量补偿;节能效果 1 问题的提出 目前我厂有抽油机7214口井,在用的节能设备主要有节能抽油机、节能电机和节能控制箱,全厂节能覆盖率85.42%。为了进一步降低抽油机单井能耗,提高系统效率,我们推广电机负载自动跟踪节能器,通过对电动机负载情况对电机运转情况的实时检测和分析,实现电容器组进行快速智能投切组合,从而使实现抽油机工作方式与油井的实际负荷及环境条件的最佳匹配,从而降低电机能耗,提高抽油机电机的运行效率。 2011年在45kW、55kW电机装机功率不同条件下,对该产品的节电效果进行评价,从而优化使HECY-380型抽油机电机负载自动跟踪节能器与电机达到最佳的匹配,提高电机的运行效率。 2 工作原理及结构特点 2.1 工作原理 抽油机电机负载自动跟踪节能器的工作原理是对电流的实时跟踪补偿,由控制系统调整执行系统的主要工作元件可控硅的导通角,实现电容实时动态补偿,电流较大是(有功功率较高时),可控硅导通角减小,电容补偿量随之减少,反之,可控硅导通角增加,电容补偿量增加,实现节能。 无功功率补偿的是把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路,当容性负荷释放能量时,感性负荷吸收能量;而感性负荷释放能量时,容性负荷却在吸收能量,能量在两种负荷之间互相交换。这样,感性负荷所吸收的无功功率可由容性负荷输出的无功功率中得到补偿,这就是无功功率补偿的基本原理。其原理如图1所示。 图1 电容补偿原理图 2.2 自动跟踪节能器结构组成 图2 控制面板图3 控制面板上显示屏

抽油机智能控制系统

抽油机智能控制系统 抽油机智能控制系统专门针对油田节能降耗,自动化,数字化的生产开发的新一代控制系统。抽油机智能控制系统,根据抽油机的特殊负载情况专门设计产品。该系统配置在常规游梁式抽油机上,采用先进的功率电子技术、计算机技术和控制技术,实现抽油机的智能控制,达到节能、自控和提高抽汲能力的目的,进而提高了抽油系统的系统效率。该系统配置了高性能矢量型变频器,内含直流电抗器,输入电抗器,输出电抗器,减少了对电网的谐波干扰,提高了电网质量;内含RFI无线电射频干扰滤波器,极大改进了抗干扰和抗雷击功能;内含制动单元,能够有效地释放制动能量,形成集成控制,适应抽油机的特殊应用。抽油机智能控制系统是以“以人为本”设计理念使产品更具人性化。能进行远程状态监视和控制。根据各种功能模块和相应的传感器的检测,将油井实测的相关数据、参数通过无线网络传输至数控中心进行运算比对,并通过矢量变频调速技术对抽油机进行动态监测控制,以达到高效节能的自动化、数字化的控制目的。该产品具有以下特性: 1.控制系统具有周期性采集示功图的功能。 2.可在线实时监控油井工作状态信息。 3.可根据井况实现自动间歇式抽油模式 4.具有测量三相交流电压、电流、有功功率、功率因数等电参量的功能。5.可实现无线电台、无线以太网、光纤以太网、GPRS网络进行数据传输和远程控制功能。 6.具有对电机启动堵转、过载、欠压、过压、缺相、短路、欠载报警保护功能。7.具有工频和变频,手动和自动,远程和就地等多种工作模式的选择。8.高性能矢量控制变频交流电动机驱动,系统出现报警时,可自动转换为工频状态运行,确保油井不停机、不停产。 9.适用于标准电机和高滑差电机 10.本控制装置可取代原有的任何控制柜、软启动器、补偿器,功率因素达到0.90以上,节能幅度:15%以上。 11.宽工作温度范围,控制柜具有温控功能,温控器为机械触点式,温控范围75℃~-50℃,温控组件为合金加热板和风扇。 12.户外标准柜体,专利设计,防护等级高 .适用井况 1. 工作环境特别恶劣的油井 2.需要间歇工作的油井 3.经常改变井况的油井(如:注气井,注水井) 4.低于设计能力的油井 5.经常断杆的油井 6. 水平井 7. 高含气井 8.经常结腊的油井 .技术规范 冲次 1~12次/分 上下速比 R≤1-3 电机功率范围 P≤75KW 输入电源电压三相AC,380 v

游梁式抽油机存在的问题以及抽油机发展的趋势

游梁式抽油机存在的问题以及抽油机发展的趋势 摘要:机械采油法是目前最主要的采油方法,而游梁式抽油机是使用最早,最普遍的抽油机,在我国的石油发展史上发挥了非常重要的作用。但是随着我国科技的发展和采油技术的进步,游梁式抽油机的弊端也逐渐显露出来。本文主要分析游梁式抽油机存在的问题,并提出了国际上抽油机发展的趋势,期望能给大家参考。 关键词:游梁式抽油机趋势效率 机械采油法是目前最主要的采油方法,而游梁式抽油机是使用最早,最普遍的抽油机,其工作原理是电动机通过三角皮带减速箱减速后,由一个曲柄摇杆机构将减速箱输出轴的旋转运动转换为游梁驴头的往复运动,从而带动光杆和抽油杆作上下往复的直线运动,再通过抽油杆将这这个运动传递给井下的抽油泵的柱塞,使之工作抽油。由于游梁式抽油机使用得比较早,再加上这种设备结构简单、制造容易,易损件少,维修方便,应用灵活,特别是可以长期在油田全天候运转,可靠性高,故无论是在数量上还是规模上它都占有绝对的优势。在我国的石油发展史上发挥了非常重要的作用。但是随着我国科技的发展和采油技术的进步,游梁式抽油机的弊端也逐渐显露出来。本文主要分析游梁式抽油机存在的问题,并提出了国际上抽油机发展的趋势,期望能给大家参考。 一、游梁式抽油机存在的问题 1、传动效率低的问题。游梁式抽油机传动环节多,本身机械传动能量损失达28%,这是游梁式抽油机效率低的原因之一。常规型游梁式抽油机系统的效率在国内一般油田平均只有12%~23%,先进地区最多只能达到30%左右。 2、游梁式抽油机增大冲程后带来的问题。游梁式抽油机增大冲程时减速箱扭矩成比例增大。另外,增大冲程后,因受游梁摆角限制,曲柄摇杆机构尺寸必然增大,从而引起抽油机外型尺寸和重量大幅度增加,因此该机型不容易实现长冲程、低冲次的要求,难以满足稠油井、深抽井和含气井采油作业的需要。 3、惯性载荷过大的问题。游梁式抽油机的四杆机构使得驴头的运动规律类似简谐运动,在最高点和最低点加速度很大,造成惯性载荷大,使抽油机承受载荷过大,减速器转矩波动大,加大了齿轮冲击,缩短了减速器和抽油机的使用寿命。在地质情况比较复杂的场合,如油质稠、含沙、结蜡较多的情况下很容易出现断杆、卡井、减速机齿轮损坏、烧毁电机等较严重的故障。 4、功率不匹配问题。在用工频直接启动的场合,游梁式抽油机所需启动力矩大约是正常工作的一倍以上,因而在设计的时候采用的电动机的功率都比较大。而在正常抽油时,负载变轻,所需的力矩又比较小,出现了抽油杆的负荷特性与电动机的机械特性不匹配的问题,因此电机功率利用率低的现象很严重。尤其在驴头下放时,负载变轻,电机基本处于自由下放状态,降低了电网的功率因

油田抽油机结构

抽油机结构 1 引言 石油化工行业是国民经济发展的基础行业,同时也是耗能大户。目前,我国石油化工行业中抽油机的保有量在10万台以上,电动机装机总容量在3500MW,每年耗电量逾百亿kW·h。抽油机的运行效率特别低,在我国平均效率为25.96%,而国外平均水平为30.05%,年节能潜力可达几十亿kW·h。我国的油田不像中东的油田那样有很强的自喷能力,多为低渗透的低能、低产油田,大部分油田要靠注水压油入井,再用抽油机把油从地层中提升上来。以水换油或者以电换油是我国油田的现实,因而,电费在我国的石油开采成本中占了相当大的比例,所以,石油行业十分重视节约电能。多年来,各采油厂一直在抽油机节能的问题上下功夫,近几年的实践证明,变频调速是最理想的高效调速节电技术。在油田生产中,应用变频技术,一是改造“大马拉小车”设备,适应变工况运行,二是生产工艺自动化的需要,作为闭环系统中理想的执行器。因为油田生产的特殊性,选用变频器常重点考虑操作简单化,运行的安全性、可靠性、经济性,出现故障后系统处理的灵活性。变频技术的发展日新月异,在油田生产中也由过去的简单应用发展到系统集成,自动控制。所以,我们面临的问题是怎样做到变频、电机、负载整个系统应用最优化,节电效益最大化。 2 抽油机介绍及相关功能需求 抽油机(俗称叩头机)是石油开采中的必备设备。一般,每个原油生产井都至少使用一台抽油机,将深藏在地下(或海水中)的石油通过抽油管抽出。图1给出了抽油机的结构图。抽油机的每个工作循环可分为上提抽油杆,下放抽油杆,从上提抽油杆转换为下放抽油杆,从下放抽油杆转换为上提抽油杆四个阶段。

图1 抽油机结构图 图1中: 1—底座; 2—支架; 3—悬绳器; 4—驴头; 5—游梁; 6—横梁轴承座; 7—横梁; 8—连杆; 9—曲柄销装置; 10—曲柄装置; 11—减速器; 12—刹车保险装置; 13—刹车装置;14—电动机;15—配电箱。 抽油机的负荷电流曲线如图2所示。显然抽油机的负载为一周期性变化的负载。抽油机由于其特殊的运行要求,所匹配的拖动装置必须同时满足三个最大的要求,即最大冲程,最大冲次,最大允许挂重。另外,还须具有足够的堵转转矩,以克服抽油机启动时严重的静态 不平衡。因此,往往抽油机在设计时确定的安装容量裕度较大。

GBT 游梁式抽油机》(征求意见稿)讲解

GB/T ××××-××××《游梁式抽油机》(征求意见稿) 编制说明 一、任务来源和工作简况 国家标准化技术委员会将《游梁式抽油机》国家标准的制定工作下达给全国石油钻采设备和工具标准化技术委员会(以下简称油标委)和中国石油渤海装备制造有限公司(以下简称渤海装备公司),项目编号为200910219。 2009年3月12日,在南京召开的标准协调会议上,成立了抽油机工作组,由油标委秘书处直接管理,开展抽油机标准的研究、制定工作。参加会议的有渤海装备公司、中国石油集团科学技术研究院江汉机械研究所、郑州机械研究所、大庆油田装备制造集团、石油工业标准化研究所、长庆油田分公司机械制造总厂(该单位于2010年4月16日后加入参与单位行列)等单位的代表和秘书处秘书长高圣平、高级工程师张玉荣、工作组组长郭东共12人出席了会议。经油标委研究决定,由渤海装备公司牵头完成《游梁式抽油机》国家标准的制定工作,会议还确定了工作组的人员构成和该标准的起草原则。前期由河北华油一机抽油机有限公司牵头编制的《游梁式抽油机安装尺寸、易损件配合尺寸》行业标准作为《游梁式抽油机》国家标准总标准附录的一部分。在此之前,油标委和渤海装备公司组织各有关生产厂家对该标准的制定做了大量的准备工作。 第一次会议后,经过对国际先进标准ISO 10431《石油及天然气工业-抽油机规范》、API SPEC 11E-2008 《抽油机规范》的理解和消化以及将其与SY/T5044-2003的对标,并根据当前国内企业生产实际与用户的需求起草了本标准草案,形成了标准初稿,将其发放给各参与修订的单位和人员。2009年11月11日至12日,油标委和渤海装备公司在天津塘沽召开了标准制定工作第二次会议,各参与起草单位派人员参加,在会上五家单位代表对标准初稿进行了讨论,并达成了共识,会议还确定和落实了各单位承担的工作,根据各方对初稿的意见和反应,形成了目前的标准意见稿。 二、标准编制原则 1、采标原则:采用国际或国外先进国家标准,指标应不低于其水平。 2、WTO/TBT原则:标准应为产品参与国际竞争创造条件,在有利于产品出口的同时,对国外产品的进入形成技术壁垒。 3、技术先进、合理原则:力求体现技术先进、合理,既符合我国国情,又能最大限度的满足使用要求。 4、贯彻落实国家环保节能方针:降低游梁式抽油机能耗水平。 三、采标情况 本标准的编制确定以API SPEC 11E 《抽油机技术规范》和SY/T 5044-2003《游梁式抽油机》

智能型长冲程抽油机简介

第一部分公司简介 公司概况 许昌思科实业有限公司成立于2003年,位于河南省许昌市经济开发区瑞祥路西段,占地面积75亩。2011年融资扩充,更名为河南思科石油环保设备有限公司,注册资本1000万元。 公司主要致力于石油钻测采设备、化工设备、石油钻测采零部件制造和销售为主,以机械加工、修理和配件销售为辅,集研发设计、生产经营于一体的石油机械制造企业。公司整合多年在变频控制、永磁电机领域研发产品的资源优势,通过与西门子公司的通力合作,融合当今两项世界范围的高科技技术,进行一体化的开发应用,研制开发了一种新型的石油工程产品——智能型长冲程抽油机,以节能、便捷、高效的突出特点深受石油工人们的喜爱。 公司将立足现在,放眼未来,实施全球化发展战略,精益生产,持续创新,积极推行“客户满意工程”,不断完善服务系统,以顾客满意为标准,以零缺陷为最高目标,持续改进,为顾客提供一流的产品和服务,共同分享“诚信双赢”成功合作带给的喜悦。

公司资质 第二部分智能型长冲程抽油机简介 传统几与智能机对比 我国油田常用的传统抽油机——游梁式抽油机,俗称“磕头机”,具有结构简单、操作简便、坚实可靠等优点,但是同时也存在能耗高、效率低、安装维修工作量大、冲程短等缺点,特别是在开采稠油、深层、高含水油田,不能实现经济、有效地开采。 河南思科石油环保设备有限公司研制的智能型长冲程抽油机,属于无游梁式抽油机,符合《中华人民共和国石油天然气行业标准》SY/T6729-2008,具有长冲程、变冲次、大载荷、高功效、低能耗、易操作的特点,适应于深井、大排量井、间抽井、稠油井等多种复杂地质状况的油井。 智能型长冲程抽油机,可以使有杆泵抽油代替电潜泵抽油。智能长冲程抽油机的长冲程、变冲次,可以使泵充满系数更高,三抽系统有更小的动载荷。

抽油机电机的无功就地补偿(通用版)

抽油机电机的无功就地补偿 (通用版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0074

抽油机电机的无功就地补偿(通用版) 1前言 中原油田油区配电系统是采用35kV直配供电方式,配电变压器(35/0.4kV)和低压配电装置设在计量站,再由计量站经低压电缆辐射配电至抽油机电动机(额定电压为交流380V、额定容量45~55kW,油区主要用电负荷为抽油机电机)。低压配电系统一般采用在计量站变压器低压侧进行集中自动无功补偿。根据多年的运行情况,我们认为这种无功补偿方式、补偿装置的安装位置不能满足实际补偿的需要,致使油区低压配电系统的功率因数长期偏低(约0.5左右),低压配电线路损耗过大,系统的整体经济效益下降。因此,经过我们对油区抽油机负荷特点的分析研究,提出了在油区抽油机电机旁进行无功就地补偿,即直接把补偿装置并接在抽油机电机的接线端。通过应用效果较好,目前我局油区低压配电系统的功率因数显著提

高,线路损耗大幅度降低,取得了较好的经济效益。 2抽油机负荷的特点 在油田的后期原油生产中,机械采油是生产原油的主要手段,同时机械采油的电力消耗也是主要的能耗之一。就中原油田而言,油区抽油机负荷约占生产用电负荷的80%以上。而这类负荷是一种依抽油机的冲程为周期性连续变化的负荷。电动机功率的匹配通常是根据负载电流或扭矩变化规律,按均方根求出等值电流或等值扭矩来计算的。但在实际运行中,因藏油情况的变化、泵挂深度的改变、地面调参情况的优劣及自然气候等因素的影响,抽油机电机的运行与负载的变化又很难处于最佳配置中,所以使得抽油机电机实际运行中负载率低下,又因单井电动机的无功补偿不到位,致使整个油区低压配电系统的功率因数偏低,力能指标(η×cosφ)也就低下。因此机采系统单井用电的功率因数的高低,是决定整个油区低压配电系统功率因数高低的关键因素,要想提高油区低压配电系统的功率因数,必须提高单井用电的功率因数,这对提高电能的利用率,获得可观的经济效益具有重大的现实意义。

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:

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

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.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~

游梁式抽油机简介

游梁式抽油机简介 来源:西部石化网时间:2010-6-15 字体大小:大中小 游梁式抽油机具有性能可靠、结构简单、操作维修方便等特点。技术参数符合中华人民共和国行业标准SY/T 5044《游梁式抽油机》和美国石油协会API标准,技术成熟。 主要特点: 1、整机结构合理、工作平稳、噪音小、操作维护方便; 2、游梁选用箱式或工字钢结构,强度高、刚性好、承载能力大; 3、减速器采用人字型渐开线或双圆弧齿形齿轮,加工精度高、承载能力强,使用寿命长; 4、驴头可采用上翻、上挂或侧转三种形式之一; 5、刹车采用外抱式结构,配有保险装置,操作灵活、制动迅速、安全可靠; 6、底座采用地脚螺栓连接或压杠连接两种方式之一。 游梁式抽油机按照结构不同可分为普通式抽油机和前置式。 按平衡方式可分为:机械平衡(游梁平衡、曲柄平衡、复合平衡)、气动平衡。 按曲柄结构分:常规式和偏心异向节能式。

常用的游梁式抽油机结构 1.游梁平衡:在游梁的尾部装设一定重量的平衡板,这是一种简单的平衡方式,适用于3 吨以下的轻型抽油机。 2.曲柄平衡:是将平衡块装在曲柄上,适用于重型抽油机。这种平衡方式减少了游梁平衡引起的抽油机摆动,调整比较方便,但是,曲柄上有很大的负荷和离心力。 3.复合平衡:在一台抽油机上同时使用游梁平衡和曲柄平衡。特点:小范围调整时,可以调整游梁平衡:大范围调整时,则调整曲柄平衡。这种平衡方式适用于中深井。 4.气动平衡:利用气体的可压缩性来储存和释放能量达到平衡的目的,可用于10吨以上重型抽油机。这种平衡方式减少了抽油机的动负荷及震动,但其装置精度要求高,加工复杂。新系列游梁式抽油机代号

抽油机电机的无功就地补偿通用版

安全管理编号:YTO-FS-PD321 抽油机电机的无功就地补偿通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

抽油机电机的无功就地补偿通用版 使用提示:本安全管理文件可用于在生产中,对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理,包含对生产、财物、环境的保护,最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用。 1 前言 中原油田油区配电系统是采用35kV直配供电方式,配电变压器(35/0.4kV)和低压配电装置设在计量站,再由计量站经低压电缆辐射配电至抽油机电动机(额定电压为交流380V、额定容量45~55kW,油区主要用电负荷为抽油机电机)。低压配电系统一般采用在计量站变压器低压侧进行集中自动无功补偿。根据多年的运行情况,我们认为这种无功补偿方式、补偿装置的安装位置不能满足实际补偿的需要,致使油区低压配电系统的功率因数长期偏低(约0.5左右),低压配电线路损耗过大,系统的整体经济效益下降。因此,经过我们对油区抽油机负荷特点的分析研究,提出了在油区抽油机电机旁进行无功就地补偿,即直接把补偿装置并接在抽油机电机的接线端。通过应用效果较好,目前我局油区低压配电系统的功率因数显著提高,线路损耗大幅度降低,取得了较好的经济效益。

-游梁式抽油机运动学分析

游梁式抽油机的工作原理 游梁式抽油机是有杆抽油系统的地面驱动装置,它由动力机、减速器、机架和连杆机构等部分组成。减速器将动力机的高速旋转运动变为曲柄轴的低速旋转运动;曲柄轴的低速旋转圆周运动由连杆机构变为驴头悬绳器的上下往复直线运动,从而带动抽油泵进行抽油工作。游梁式抽油机是机械采油设备中问世最早的抽油机机种,基本结构如图1所示: 图1 常规游梁式抽油机基本机构图 1-刹车装置2-电动机3-减速器皮带轮4-减速器5-动力输入轴6-中间轴7-输出轴8-曲柄9-曲柄销10-支架11-曲柄平衡块12-连杆13-横梁轴14-横梁15-游梁平衡块16-游梁17-支架轴18-驴头19-悬绳器20-底座

常规游梁式抽油机的运动分析(下图为ppt 演示文稿,请双击打开相关内容) 常规游梁式抽油机的运动分析 常规游梁式抽油机的悬点载荷计算 一、抽油机悬点载荷简介 当游梁式抽油机通过抽油杆的上下往复运动带动井下抽油泵工作时,在抽油机的驴头悬点上作用有下列几类载荷: (1)静载荷包括抽油杆自重以及油管内外的液体静压作用于抽油泵柱塞上的液柱静载荷。 (2)动载荷由于抽油杆柱和油管内的液体作非匀速运动而产生的抽油杆柱动载荷以及作用于抽油泵柱塞上的液柱动载荷。 (3)各种摩擦阻力产生的载荷包括光杆和盘根盒间的摩擦力、抽油杆和油液间的摩擦力、抽油杆(尤其是接箍)和油管间的摩擦力、油液在杆管所形成的环形空间中的流动阻力、油液通

过泵阀和柱塞内孔的局部水力阻力,还有柱塞和泵筒之间的摩擦阻力。 抽油机有杆泵运动1个周期内的4个阶段 1—抽油杆; 2—油管; 3—泵筒 有杆泵的具体运行过程: 1.电机提供动力给齿轮箱。齿轮箱降低输出角速度同时提高输出转矩。 2.曲柄逆时针转动同时带动配重块。曲柄是通过联接杆连接游梁的,游梁提升和沉降活塞。驴头在最低位置的时候,标志着下冲程的止点。可以注意到曲柄和连接杆此时在一条直线上。 3.上冲程提升驴头和活塞,随之油背举升。在上止点,所有的铰链在一条直线。这种几种结构局限了连接杆的长度。 4.活塞和球阀。球阀是液体流动驱动开闭的。 上冲程中,动阀关闭静阀开启。活塞上部的和内部的液体从套管中被提升出去,同时外部液体补充进来。下冲程,动阀开启阀法关闭。液体流入活塞而且没有液体回流油井。 二、悬点载荷计算 j d W W W =+ j W ---悬点静载荷; d W ---悬点动载荷; (1)悬点静载荷 1.抽油杆自重计算 在上下冲程中,抽油杆自重始终作用于抽油机驴头悬点上,是一个不变的载荷,它可以用下列式子计算: '/1000r r r p r p W A gL q L ρ== 'r W -抽油杆自重,kN; p L -抽油杆总长度,m;r A -抽油杆的截面积,m 2;g 重力加速度,9.81N/kg 2;r ρ-抽油杆的密度,kg/m 3;r q -每米抽油杆自重,kN/m 。 对于组合杆柱,如果级数为K,则可用下式计算: r q =1k ri i i q ε=∑ ri q ---第i 级抽油杆住每米自重,KN/m; i ε----第i 级杆柱长度与总长之比值; 由于抽油杆全部沉没在油管内的液体之中,所以在计算悬点静载荷时,要考虑液体浮力的影响。用r W 代表抽油杆柱在液体中的自重,则它可以用下式计算:

抽油机用节能电机评价及改造方式的探讨

抽油机用节能电机评价及改造方式的探讨 作者:殷雷频道:电机发布时间:2008-11-26 1 抽油机用节能电机评价 抽油机作为活塞式有杆泵的地面举升设备,只要能够满足其运动及机械特性的电动机就可以作为其拖动的动力设备。常见的抽油机用节能电机有异步电机和同步电机;例如:(超)高转差三项异步电动机、永磁同步电动机等。 1.1常规游梁式抽油机的工作特性 抽油机工作时是由电机驱动减速器带动四连杆机构实现驴头上下摆动,驴头带动抽油杆使活塞泵做上下往复运动完成抽汲过程。抽油杆在上行和下行时负载的变化大,导致抽油机减速器的净扭矩波动幅度大,反映在电机上则电流变化大。由于抽油机具有自身的机械平衡装置和周期脉动的负载特性,所以要求电机具有高启动扭矩,才能保证抽油机在静止状态下启动起来。这样在选择电机时要求电机的额定功率要大(启动扭矩要大),当抽油机启动以后正常运行时负载下降电机在轻载下工作(一般运行功率仅为装机功率的三分之一),系统效率测试数据显示抽油机井电机效率多在40%。60%、功率因数在0.3~0.5之间。 1.2节能电机简介 多年来的实践表明,我们认为节能电机应具备“电机拖动负载与电机的输出扭矩(功率)间的合理匹配”的功能,抽油机在运行过程中,电机的输出功率随着载荷的变化在无人为干预的情况下实现自动转换。 统计我厂在用各类电机的情况显示,复式电机与双绕组电机能够实现“电机拖动负载与电机的输出扭矩(功率)问的合理匹配”,即启动和运行的功率不同。其它种类的节能电机仅仅做到了根据目前负载适当降低装机功率达到节能的目的,即启动与运行仍然是在相同功率下。当抽油机的负载率达到85%以上时,这类节能电机是启动不起来的,但是原机型所匹配的常规Y系列电机则不存在启动困难的问题。

抽油机结构图

1 引言 石油化工行业是国民经济发展的基础行业,同时也是耗能大户。目前,我国石油化工行业中抽油机的保有量在10万台以上,电动机装机总容量在3500MW,每年耗电量逾百亿kW·h。抽油机的运行效率特别低,在我国平均效率为25.96%,而国外平均水平为30.05%,年节能潜力可达几十亿kW·h。我国的油田不像中东的油田那样有很强的自喷能力,多为低渗透的低能、低产油田,大部分油田要靠注水压油入井,再用抽油机把油从地层中提升上来。以水换油或者以电换油是我国油田的现实,因而,电费在我国的石油开采成本中占了相当大的比例,所以,石油行业十分重视节约电能。多年来,各采油厂一直在抽油机节能的问题上下功夫,近几年的实践证明,变频调速是最理想的高效调速节电技术。在油田生产中,应用变频技术,一是改造“大马拉小车”设备,适应变工况运行,二是生产工艺自动化的需要,作为闭环系统中理想的执行器。因为油田生产的特殊性,选用变频器常重点考虑操作简单化,运行的安全性、可靠性、经济性,出现故障后系统处理的灵活性。变频技术的发展日新月异,在油田生产中也由过去的简单应用发展到系统集成,自动控制。所以,我们面临的问题是怎样做到变频、电机、负载整个系统应用最优化,节电效益最大化。 2 抽油机介绍及相关功能需求 抽油机(俗称叩头机)是石油开采中的必备设备。一般,每个原油生产井都至少使用一台抽油机,将深藏在地下(或海水中)的石油通过抽油管抽出。图1给出了抽油机的结构图。抽油机的每个工作循环可分为上提抽油杆,下放抽油杆,从上提抽油杆转换为下放抽油杆,从下放抽油杆转换为上提抽油杆四个阶段。

图1 抽油机结构图 图1中: 1—底座; 2—支架; 3—悬绳器; 4—驴头; 5—游梁; 6—横梁轴承座; 7—横梁; 8—连杆; 9—曲柄销装置; 10—曲柄装置; 11—减速器; 12—刹车保险装置; 13—刹车装置;14—电动机;15—配电箱。 抽油机的负荷电流曲线如图2所示。显然抽油机的负载为一周期性变化的负载。抽油机由于其特殊的运行要求,所匹配的拖动装置必须同时满足三个最大的要求,即最大冲程,最大冲次,最大允许挂重。另外,还须具有足够的堵转转矩,以克服抽油机启动时严重的静态不平衡。因此,往往抽油机在设计时确定的安装容量裕度较大。

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