游梁式抽油机设计毕业设计开题报告

毕业设计-游梁式抽油机的建模及自动控制我国油田不像中东油田那样的自喷能力，多为低渗透的低能、低产油田，大部分油田靠注水压油入井，在用抽油机把油从底层中提取上来[2]。

以水换油或以电换油是我国油田的现实，因而电费在我国的石油开采中占相当大的比例，所以，石油行业十分重视节约电能[3]。

目前，我国抽油机保有量为10万台以上，电动机装机总容量3500MW，每年耗电量为百亿kWh。

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。

除了抽油机之外，油田还有大量注水泵、输油泵和潜油泵等设备，总耗电量超过油田总电量的80%，可见，石油行业也是推广“电机系统节能”的重点行业[4]。

抽油机在油田使用量大，而负载率普遍偏低，功率因数更低，电能的无谓浪费严重，节能降耗潜力巨大。

所以如何节能和提高抽油机系统的自动化程度是油田长期要解决的问题。

本课题的目的就是通过对游梁式抽油机工作原理的分析，建立游梁式抽油机的模型。

基于变频调速节能降耗的思路，设计一种抽油机的自动控制系统，实现抽油系统的自动化控制。

通过对游梁式抽油机模型的研究并进行仿真。

1.2抽油机的现状和发展趋势1.2.1抽油机的现状在油田开采生产中，抽油机将地下原油抽汲到地面的动力设备。

抽油机节能是全世界所关注的事情，对于我国来讲，节能具有更大的现实意义。

我国每年机械采油耗电量达40～50亿kW·h，是一个相当可观的数字[5]。

实测结果表明，我国在用的抽油系统(抽油机、抽油杆、抽油泵)的总效率只有16%～23%，有的甚至更低。

这就客观上要求我国应大力发展和推广应用高效、节能、可靠性高的抽油机，加速开发新型节能抽油机，基本停止常规抽油机的生产，并且加强对在役常规抽油机的节能改造[6]。

1．我国节能游梁式抽油机的现状随着油田的开发，抽油机的投入量日益增加。

提高抽油机效率，降低抽油机的能耗问题显得越来越突出，于是各式各样的新型抽油机便应运而生[7]。

随动平衡游梁式抽油机的节能研究的开题报告标题：随动平衡游梁式抽油机的节能研究一、研究背景与意义抽油机是石油开采生产中不可或缺的设备之一，其功耗通常占到全井站功耗的50%以上。

因此，在抽油机的研发中，节能减排一直是重要的研究方向。

在传统抽油机中，游梁式抽油机被广泛应用。

然而，游梁式抽油机在运转过程中受到很多力的作用，导致其能量损失较大。

针对游梁式抽油机的能量损失问题，研发随动平衡游梁式抽油机成为解决问题的重要方法之一。

随动平衡技术可以使游梁式抽油机的受力更加平衡，减小弯矩，从而减少能量损失，提高抽油机的效率。

因此，本课题旨在研究随动平衡游梁式抽油机的节能效果，对其节能降耗技术进行深入探讨，以提高石油开采生产的经济效益和环境效益，为石油行业的可持续发展作出贡献。

二、研究内容和方法（1）研究内容1.分析游梁式抽油机受力情况，找出能量损失的主要原因；2.设计随动平衡游梁式抽油机的结构和工作原理；3.利用仿真软件对随动平衡游梁式抽油机进行仿真分析，验证其节能效果；4.在实验室内制作随动平衡游梁式抽油机，对其进行实验室测试，验证仿真结果的准确性；5.对传统游梁式抽油机与随动平衡游梁式抽油机的能耗进行数据对比分析。

（2）研究方法通过文献资料的调研和现有游梁式抽油机的结构和工作原理的了解，分析游梁式抽油机的受力状况及能量损失的原因，设计随动平衡游梁式抽油机，并利用仿真软件进行仿真分析。

最后，制作实验室样机进行测试，对仿真分析结果进行验证，最终对两种不同抽油机的能耗进行数据对比分析。

三、预期成果1.研究游梁式抽油机的受力情况及能量损失的原因；2.设计并仿真分析随动平衡游梁式抽油机的结构与工作原理；3.制作实验室样机测试随动平衡游梁式抽油机的节能效果；4.对传统游梁式抽油机和随动平衡游梁式抽油机的能耗进行对比分析，验证随动平衡技术的节能效果。

四、进度计划第一阶段（前两个月）：文献调研，分析游梁式抽油机的受力情况及能量损失的原因，并进行初步设计；第二阶段（中间两个月）：利用仿真软件对随动平衡游梁式抽油机进行仿真分析，改进设计；第三阶段（后两个月）：制作实验室样机进行测试，对仿真分析结果进行验证，完成数据对比分析；第四阶段（最后一个月）：撰写毕业论文，并进行论文答辩。

毕业设计常规游梁式抽油机设计引言：抽油机是石油开采中不可缺少的重要设备之一、游梁式抽油机作为抽油机的一种常见设计，已经在石油开采中得到广泛应用。

本文将对游梁式抽油机进行常规设计，从结构设计、工作原理、控制系统等方面进行详细阐述。

一、结构设计：游梁式抽油机的结构主要由主骨架、曲柄杆、游梁、连杆等组成。

主骨架是整个抽油机的主要支撑结构，承受着巨大的载荷。

曲柄杆通过曲轴与发动机相连接，通过往复运动驱动游梁实现抽油机的工作。

游梁由游梁杆和游梁头组成，游梁杆可以左右滑动，提供了抽油机的往复运动。

连杆连接着游梁和曲柄杆，使得游梁能够沿着曲柄杆方向运动。

二、工作原理：游梁式抽油机的工作原理基于连杆机构，将曲柄杆的旋转运动转变为游梁的往复运动。

曲柄杆与游梁通过连杆连接，当曲柄杆旋转时，连杆将转动力转移到游梁上。

由于游梁杆可以左右滑动，游梁在连杆驱动下完成了往复运动。

当游梁向上运动时，抽油杆与井下抽油泵相连，完成抽油工作。

当游梁向下运动时，抽油杆与井下抽油泵断开，准备进行下一次往复运动。

三、控制系统：常规游梁式抽油机的控制系统主要包括位置控制系统和液压系统。

位置控制系统通过传感器、控制器等实现对游梁位置的监测和控制，保证游梁的往复运动的准确性。

液压系统通过控制液压泵和液压缸等实现对游梁的驱动，控制游梁的上下运动。

在工作过程中，位置控制系统和液压系统紧密配合，以保证抽油机的正常工作。

四、优化设计：为了提高游梁式抽油机的效率和可靠性，可以进行优化设计。

首先，可以通过材料选择和结构设计来提高主骨架的强度和刚度，以承受更大的载荷。

其次，可以优化连杆的设计，减小摩擦损失，提高能量传递效率。

此外，还可以提高液压系统的控制精度和响应速度，以提高抽油机的工作效率。

结论：本文对游梁式抽油机进行了常规设计，并对其结构、工作原理和控制系统进行了详细阐述。

通过优化设计，可以进一步提高抽油机的效率和可靠性，促进石油开采工作的顺利进行。

这对于石油工业的发展具有重要意义，也为相关领域的研究提供了一定的参考。

游梁式抽油机调速控制系统节能方法的研究的开题报告标题：游梁式抽油机调速控制系统节能方法的研究研究背景：随着能源需求的不断增长，石油、天然气等油气资源的开采量在不断增加。

而游梁式抽油机作为一种重要的原油采收设备，在油气工业中扮演着不可替代的角色。

然而，游梁式抽油机目前大多采用传统的调速方式，存在能源浪费、使用寿命短等问题。

因此，研究游梁式抽油机调速控制系统的节能方法具有重要的理论和实践意义。

研究内容与目的：本研究将探究游梁式抽油机调速控制系统节能方法，并且通过实验验证这些方法的有效性。

具体研究内容包括：1. 分析游梁式抽油机传统的调速方式中存在的能源浪费问题，探究如何优化调速控制系统。

2. 深入研究游梁式抽油机节能调速控制系统在节约能源方面的效果。

3. 设计并建立游梁式抽油机节能调速控制系统，并通过实验验证其有效性。

研究方法：本研究将采用文献研究、理论分析和实验验证相结合的方法。

具体做法如下：1. 对游梁式抽油机传统的调速方式进行文献研究，并分析存在的问题。

2. 综合应用PID控制器、基于模糊逻辑的控制器等控制算法，来设计优化游梁式抽油机调速控制系统。

3. 利用实验验证游梁式抽油机调速控制系统的节能效果，并结合实验结果评价其有效性。

预期成果：1. 本研究将为游梁式抽油机调速控制系统的优化提供一种新的思路。

2. 对游梁式抽油机节能调速控制系统的设计、建立和实验验证，将有效提高调速系统的性能、节约能耗。

3. 本研究将为油气工业中游梁式抽油机调速控制系统的节能和环保提供新的理论与实践依据。

关键词：游梁式抽油机，调速控制系统，节能方法，实验验证。

基于磁流变液的游梁式抽油机变速节能系统的研究的开题报告一、选题背景目前，全球石油资源日益枯竭，油田开采技术也已趋于成熟，抽油机作为油田开采的主力装备，其效率和能耗已成为当前油田开采领域的研究热点。

游梁式抽油机是常用的一种抽油机，其具有结构简单、工作可靠、装卸方便等优点。

然而，游梁式抽油机有效功率利用率低，因此，如何提高游梁式抽油机的效率和节能已成为当前研究的重点。

磁流变液作为一种新型流体材料，其粘度可通过外加磁场控制，具有运动阻力小、可靠性高等优点。

将磁流变液应用于游梁式抽油机变速节能系统中，可以通过调节电磁场的强度来控制泵的排量，从而实现节能减排的目的，这为游梁式抽油机的性能提升和节能减排方案提供了新思路。

二、研究内容与目标本研究的目标是通过磁流变液变速系统的应用，提高游梁式抽油机的运行效率，降低能耗。

主要研究内容包括：1. 分析游梁式抽油机的工作原理和结构，研究游梁式抽油机的变速控制方案和磁流变液控制系统的设计和优化；2. 设计并制作磁流变液变速控制系统，研究其调节性能和控制精度；3. 利用实验台架进行实验研究，分析磁流变液变速系统在游梁式抽油机中的应用效果，实现节能减排和提高运行效率的目的。

三、研究方法与流程本研究采用实验室实验和仿真模拟的方法进行研究。

1. 研究游梁式抽油机的结构和工作原理，并建立数学模型进行仿真模拟，分析游梁式抽油机性能和运动特性；2. 设计磁流变液变速系统，并进行实验室实验，测试磁流变液的流变特性和局部磁场对流动状态的影响，优化磁流变液控制系统；3. 将游梁式抽油机和磁流变液变速控制系统组装成系统实验台架，对系统进行测试，分析磁流变液变速系统的应用效果。

四、预期结果与意义通过本研究，预计可以得到以下研究结果：1. 建立了游梁式抽油机数学模型，分析游梁式抽油机的性能和运动特性；2. 设计了磁流变液变速系统，研究其调节性能和控制精度；3. 制作了游梁式抽油机磁流变液变速节能系统实验台架，并进行实验研究；4. 增加了游梁式抽油机的变速功能，提高了系统的运行效率和稳定性，实现了节能减排的目标。

常规游梁式抽油机优化设计摘要游梁式抽油机的优化设计必须充分考虑抽油机载荷的特殊性。

根据对所选择的各种目标函数优缺点的分析,提出了以有效扭矩作为目标函数,并通过约束条件对峰值扭矩及绝对值最大负扭矩进行限制的数学模型。

分析了按各种方案对冲程 4.2m10型抽油机进行计算的结果,指出该模型可使抽油机整体设计达到最佳状态本文建立了以有效净扭矩为目标函数的游梁式抽油机的优化模型，并采用Matlab对优化模型进行求解。

通过对冲程 4.2m10型抽油机优化实例并与国、内外对比结果表明，文中优化设计方案有效可行。

关键词抽油机；游梁式抽油机；优化设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

抽油机的开题报告一、选题背景随着现代工业生产的不断发展和进步，对于油品的工业化生产的需求也越来越大。

而在油品的生产中，抽油机的应用显得尤为重要，因此，研究抽油机的相关技术具有现实的意义和重要性。

由于抽油机具有结构简单、操作方便、效率高等优点，因此其应用范围广泛，被广泛应用于石油化工、医药制造、食品加工等行业中。

然而，抽油机在使用过程中常常会出现各种问题和故障，而如何优化抽油机的结构、提高其工作效率和稳定性，是目前许多研究者所关注的问题。

对于抽油机的研究不仅具有理论价值，同时也具有工程应用价值。

因此，通过对于抽油机的深入研究和分析，可以有效的优化其设计结构和工作效率，提高产品的质量，完善产品的市场竞争力，对于相关产业的发展有重要的推动作用。

二、研究目的本课题的主要研究目的是通过对于抽油机的系统性的研究和分析，探究其在工业生产中的主要应用和相关优化措施。

具体包括以下几个方面：1.对于抽油机的结构、工作原理进行分析和研究，明确其主要特点和优缺点；2.研究抽油机在不同工作环境下的性能和工作效率，探究其主要影响因素和改善措施；3.提出合理的设计方案和优化措施，以提高抽油机的性能和生产效率；4.对于抽油机的应用市场和市场需求进行梳理和分析，为相关厂商提供参考和决策依据。

三、研究内容和方法1. 研究内容本研究的主要内容包括以下几个方面：1.抽油机的基本结构和工作原理的分析和研究，包括其主要构成部分和各个部分之间的关系；2.抽油机的性能和工作效率的分析和研究，包括其主要影响因素和工作环境的适应性等；3.抽油机的设计和优化措施的研究和实践，包括选材、加工工艺、结构优化、系统维护等方面；4.抽油机的应用市场和市场需求的研究和分析，包括其当前的市场情况和发展态势等方面。

2. 研究方法本研究采用以下几种方法：1.理论分析法：通过对于抽油机结构、工作原理、性能等方面进行系统性的理论分析，为后续的研究提供理论基础；2.实验研究法：通过构建实验平台和开展实验研究，获取数据并对其进行分析和总结，为后续的设计和优化提供参考依据；3.数值模拟法：采用计算机辅助工程技术，通过数值模拟仿真来分析抽油机的结构和运行等方面，为后续设计和优化提供较为精确的数据支持；4.数据统计法：通过对于市场调研和数据分析等方法，获取相关市场数据和行业发展情况，为相关生产厂家提供市场参考。

摘要现在油田的采油方式有两种：一种是利用地层本身的能量来举升原油，称作自喷采油法；另一类是人为的利用机械设备将原油举升到地面，称作机械采油法。

自喷采油法是最经济的方法，但是随着油田的开发，地层压力的降低，地层能量的消耗，油田不能再采用自喷采油法，就需要利用机械采油法。

机械采油法，有杆抽油是国内外油田最主要的，也是至今在机械采油方式中占绝对主导地位的人工举升方式。

有杆抽油系统主要由抽油机、抽油杆、抽油泵三部分组成，抽油机是有杆抽油系统最主要的升举设备。

根据其是否有游梁，抽油机可以划分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。

而常规游梁抽油机自诞生以来，历经百年，经历了各种工况和各种地域油田生产的考验，经久不衰。

目前仍在国内外普通使用。

常规游梁式抽油机以其结构简单、耐用、操作简便、维护费用低等明显优势，一直占据着有杆系采油地面设备的主导地位。

所以研究有杆类采油设备是非常有意义的。

本文介绍了常规抽油机工作原理与节能原理，设计过程中对抽油机运动学和动力学分析与计算，阐述了常规游梁式抽油机运动规律。

游梁式抽油机驴头的悬点载荷标志抽油机的工作能力的重要参数之一，而看它是否节能，其技术指标是抽油机的电动机实耗功率的大小及减速器的工作状态。

本设计全面概述了常规性抽油机的发展概况，抽油机的优化设计及其节能原理，对抽油机得几何参数，运动参数，动力学参数进行了全面的分析计算，以对常规游梁式抽油机进行优化设计。

关键词：常规游梁式抽油机；结构设计计算；优化AbstractMethod of oilfield exploitation of crude oil is divided into two kinds: one kind is uses thehigh energy to lift crude oil, known as the flowing production method; another kind is the use of mechanical equipment for the crude oil onto the ground, called the mechanical recovery method. Flowing production method is the mosteconomical, but with the development of oil fields, lower formation pressure,formation energy consumption, oil field can not use the flowing production method,need to use mechanical recovery method. Machinery production equipment from the mode of production can be divided into two kinds: rod production equipment and no rod production equipment, and rod production equipment for the main part,so the energy problem rod production equipment is very meaningful.Beam pumping unit is the main equipment for the production of rod oil extraction equipment in oil field. In some oil fields in China try to use technology to replace theconventional beam pumping machine is advanced, but because the cost is too high, the cost recovery period is too long, so in the field or in the beam pumping unit.This paper introduces the conventional pumping unit working principle and theprinciple of energy saving pumping unit, the analysis and calculation of the kinematics and dynamics of machine design process, the conventional beampumping oil machine movement law. One of the important parameters of the beampumping unit horsehead of the pumping unit horsehead load mark working ability,and to see whether it is energy saving, the technical indicators are motor pumping unit of the actual power consumption and the size of the reducer working state. The design of a comprehensive overview of the development of the conventionalpumping unit, optimizing design and energy-saving principle of oil drawing machine,the geometrical parameters, pumping motion parameters, the kinetic parameterswere analyzed to calculate.目录常规游梁式抽油机设计与仿真第一章绪论1.1游梁式抽油机技术发展抽油机产生和使用由来已久，已有百年的历史。

本科毕业设计（论文）开题报告题目：学生姓名：院（系）：专业班级：指导教师：完成时间：年月日1 课题的意义游梁式抽油机是国内外石油工业的传统采油方式之一，在我国石油开采中有杆抽油系统一直占主导地位。

在我国各油田中，大约80%以上的油井采用有杆抽油系统。

游梁式抽油机以其结构简单、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轻重的地位。

但游梁式抽油机也存在很多缺点，如系统的效率低、能耗大、抽油时间以及平衡性能差等。

其中，游梁式抽油机的主要问题是能耗大，效率低。

我国油田在用的常规型游梁式抽油机系统效率较低，其平均系统效率仅有16%～23%。

为提高抽油机系统效率，节约电能，满足油田新的开采需求，设计了电动机直驱抽油机。

该抽油机将水磁同步电动机悬挂式安装，电动机输出轴与天轮总成轴通过花键联轴器直接连接，省去了减速器和换向机构;特殊胶带绕过天轮总成和导轮总成，一端连接悬挂器，另一端连接配重箱。

水磁同步电动机在通入低频电流后，转子做低速正、反转运动，直接通过特殊胶带带动抽油杆做往复直线运动，举升井内液体。

2 抽油机的发展2.1 抽油机的发展趋势主要朝以下几个方向（1）朝着大型化方向发展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加，采用大泵提液采油工艺和开采稠油等，采用大型抽油机。

所以，近年来国外出现了许多大载荷抽油机。

例如前置式气平衡抽油机最大载荷213kN、气囊平衡抽油机最大载荷227kN等，将来会有更大载荷抽油机出现。

采用长冲程抽油方式，抽油效率高、抽油机寿命长、动载小、排量稳定，具有较好的经济效益。

如法国Mape公式抽油机最大冲程10m，WGCO公司抽油机最大冲程24.38m。

（2）朝着低能耗方向发展为了减少能耗，提高经济效益，近年来研制与应用了许多节能型抽油机。

如异相型抽油机、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。

游梁式抽油机扭矩软测量系统研究与开发的开题报告一、题目：游梁式抽油机扭矩软测量系统研究与开发二、研究背景和意义：游梁式抽油机是油田开采中非常重要的设备之一，其主要作用是将井底的原油抽到地面。

在抽油过程中，需要对游梁式抽油机的扭矩进行实时测量，以保证其正常运行。

目前，传统的扭矩测量方法存在着测量精度低、实时性差等问题，很难满足现代油田的高效、智能化生产要求。

因此，开发一种新型的扭矩软测量系统，将对游梁式抽油机的安全、稳定运行和提高油气开采效率具有重要意义。

三、研究内容和研究方法：研究内容：本文拟通过对游梁式抽油机的扭矩特性进行分析，设计制作一种扭矩软测量系统，实现对游梁式抽油机扭矩的实时测量与控制，具体包括以下几个部分：1.游梁式抽油机扭矩特性的研究分析。

2.扭矩传感器的设计与制作。

3.扭矩传感器信号的采集与处理系统设计。

4.扭矩软测量系统的实验验证及数据分析。

研究方法：1.文献调研法：通过查找相关资料，了解游梁式抽油机扭矩测量的研究现状和存在的问题。

2.理论分析法：对游梁式抽油机的工作原理和扭矩特性进行分析，为后续系统设计提供理论依据。

3.实验方法：通过制作扭矩传感器和系统模型，对软测量系统进行实验验证，并对数据进行分析。

四、预期成果：1.设计制作一种能够实时测量游梁式抽油机扭矩的软测量系统。

2.验证系统的稳定性和可靠性，并分析实验数据。

3.提出改进意见，为游梁式抽油机扭矩测量的研究提供新的思路。

五、研究计划和进度：第一年：1.完成游梁式抽油机扭矩特性的分析研究，为后续系统设计提供理论依据。

2.设计和制作扭矩传感器，并进行实验验证和性能测试。

第二年：1.完成扭矩传感器信号采集与处理系统的设计和制作。

2.对扭矩软测量系统进行集成测试和实验验证。

第三年：1.对扭矩软测量系统进行优化改进，并对实验数据进行分析。

2.编写论文并进行答辩。

六、研究经费：本研究预计需要的经费为20万元，主要用于材料购买、设备制作和实验费用等。