游梁式抽油机能耗分析与参数优化

发布时间：2021-11-06 02:21

　　游梁式抽油机是石油开采的重要机械设备,具有结构简单、工作性能可靠、使用寿命长的优点,但也存在效率低、能耗大的缺点。本文主要对游梁式抽油机进行能耗分析与参数优化,降低抽油机的耗能,提高开采效率。论文的主要内容如下:通过文献资料的查阅,对影响游梁式抽油机能耗的因素进行了解,分析影响游梁式抽油机能耗的因素;通过对已知改进方案的研究,发现当前对影响抽油机能耗改进的措施多局限于单一因素,没有进行多因素的整体性优化。确定影响游梁式抽油机能耗的主要因素。通过对游梁式抽油机在同条件下不同参数各个运动学和动力学的模拟试验,分析运动学和动力学的变化状态,确定影响抽油机能耗的主要因素为曲柄尺寸、连杆尺寸、游梁后臂尺寸、减速器输出中心到游梁旋转中心的水平距离、曲柄平衡力矩和平衡角。建立主要影响因素与能耗的定量分析模型。通过对抽油机运动机构和运动载荷的分析,建立数学模型,确定以减速器净扭矩均方根值为能耗的目标值。应用正交试验法进行各因素与能耗的试验和评价,通过正交试验法安排试验,分析试验结果。通过结果的分析确定各个因素对目标值影响的重要程度依次为最大曲柄平衡力矩、两心水平距、平衡角、连杆长、游梁后臂长、曲柄长,... 

【文章来源】：西安石油大学陕西省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

游梁式抽油机在实际的生产作业中游梁式抽油机作业效率往往在很大程度上低于理论效率，并且我国的大部分地区地质构造复杂，油井的原油含量低，渗透率低，对开采技术要求高，

抽油机的基本结构与工作原理机的基本结构主要由电机、减速器、四连杆机构、抽油机为动力源，通过带传动驱动减速器运动，经过减速器较低的速度匀速转动，以此带动游梁做上下往复运动。驴头随游梁做上下往复运动，抽油杆通过钢丝绳悬挂在。当驴头提起抽油杆进行上冲程运动时，抽油泵的游动力的作用下关闭，向上运动排出油液，在这个过程中油在油层中油液的作用下固定阀（吸入阀）打开，油层中抽油杆进行下冲程运动时，抽油泵向下运动，游动阀(排开，使油液进入抽油杆，随着抽油泵的向下运动，油管定阀(吸入阀)在自身重力和压力的作用下关闭[9]。当抽油上运动，又一个循环运动开始。通过上冲程和下冲程的排出油液的工作。抽油机系统结构如图 2-1 所示。

按照我国石油天然气行业标准对抽油机型号的表示方法分为六个部分，如图 2-2 所示。第一部分由字母组成是抽油机类别代号，CYJ 代表常规游梁式抽油机，CYJS 代表双驴头抽油机等；第二、三、四部分由数字组成代表额定悬点载荷、光杆最大载荷、减速器额定扭矩；第四部由字母组成代表减速器齿轮齿形，若缺失代表渐开线人字齿轮；第五部分由字母组成代表平衡方式，Y 代表游梁平衡，B 代表曲柄平衡，F 代表复合平衡，Q 代表气动平衡。通过标准的抽油机型号规定，可以了解抽油机的多个重要信息，有利于根据工况选用合适的抽油机。

【参考文献】：
期刊论文
[1]游梁式抽油机常见故障及原因分析[J]. 刘海言.  中国石油石化. 2017(10)
[2]抽油机悬点载荷直接平衡理论及应用效果分析[J]. 王文钢.  中国石油石化. 2017(05)
[3]功率平衡法与电流平衡法在抽油机井平衡计算中的对比分析[J]. 张朝晖.  石油石化节能. 2014(10)
[4]提高油井效率的方法和节能措施[J]. 葛奕麟,宋蛰存,孙瑾.  自动化技术与应用. 2014(02)
[5]新型数字化抽油机的研制与应用[J]. 吉效科,许丽,智勇.  石油机械. 2013(10)
[6]游梁式抽油机皮带传动效率的仿真模型[J]. 邢明明,董世民,崔阳,陈培毅.  工程力学. 2013(07)
[7]可变功率节能拖动装置在低渗透油田的应用[J]. 关文涛.  石油石化节能. 2013(02)
[8]一种游梁式抽油机曲柄平衡重安装工具[J]. 孙泽学,孙金英,祁洪奎,徐保华,冯善斌,岳为.  机械工程师. 2011(05)
[9]抽油机变频控制柜在采油管理中的应用[J]. 刘春波.  黑龙江科技信息. 2008(05)
[10]关于正交试验设计中的“均衡分散”[J]. 陶靖轩.  中国计量学院学报. 2007(04)

硕士论文
[1]游梁式抽油机随动平衡设计与试验研究[D]. 赵向茹.东北石油大学 2016
[2]在役游梁式抽油机优化设计的研究[D]. 刘颖.大庆石油学院 2007
[3]游梁式抽油机运动和动力学仿真及优化设计[D]. 李仁兴.西安理工大学 2005
[4]常规机的技术改造及节能技术的研究[D]. 骆华锋.大庆石油学院 2004



本文编号：3478968