抽油机的设计与优化初步报告08656228
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油田抽油机设计范文油田抽油机是用于从油井中抽取原油的设备,它在油田开发过程中起着至关重要的作用。
一个高效可靠的抽油机设计能够提高油田开采效率,减少能源消耗,降低环境污染。
本文将从抽油机的类型、工作原理、设计要求以及优化措施等方面进行阐述。
首先,根据抽油机的原理和结构特点,可以将其分为柱塞泵、螺杆泵、离心泵等几种类型。
柱塞泵由于其结构简单,能够达到较高的压力,因此在抽油机中得到广泛应用。
螺杆泵则具有抽油量大、能耗低等优点,适用于油井中脏杂物较多的情况。
离心泵由于其结构简单、重量轻,被广泛应用于海洋石油抽油设备中。
设计者需要根据油井的特点和要求选择合适的抽油机类型。
其次,抽油机的工作原理主要是利用机械能将原油从油井中抽取出来。
具体来说,柱塞泵通过柱塞来实现抽油的过程,柱塞在泵筒内上下运动,产生变压作用,从而将原油抽到地面。
螺杆泵通过螺杆的转动将原油推送出来。
离心泵则是利用离心力将原油抽取出来。
设计者需要了解各种抽油机的工作原理,并根据油井的情况选择合适的工作原理。
再次,设计抽油机时需要考虑的要求包括抽油量、抽油深度、耐腐蚀性、可靠性等方面。
抽油量应能够满足油田开采的需求,其大小与油田产量密切相关。
抽油深度是指油井离地面的高度,设计者需要根据油井的深度来选择抽油机的结构和参数。
耐腐蚀性是指抽油机能否在恶劣的工作环境下长时间稳定运行,设计者需要选用适合的材料以保证抽油机的耐腐蚀性。
可靠性是指抽油机运行是否稳定可靠,设计者需要选用优质的零部件和合理的结构来提高抽油机的可靠性。
最后,为了进一步提高抽油机的工作效率和节能效果,设计者可以采取一些优化措施。
例如,可以采用变频器来控制抽油机的转速,以适应不同抽油量的需求。
同时,设计者还可以采用高效能的电机和传动装置,来降低抽油机的能源消耗。
此外,还可以对抽油机的泵筒、柱塞等关键部件进行优化设计,以提高其耐磨性和耐腐蚀性。
综上所述,油田抽油机设计是一个综合性的工程项目,需要设计者充分考虑抽油机的类型、工作原理、设计要求以及优化措施等各个方面。
常规游梁式抽油机主要结构参数的优化设计常规游梁式抽油机是一种常用的输油装置,其主要结构参数的优化设计可以对其性能进行改进,提高其运行效率和可靠性。
本文将对常规游梁式抽油机主要结构参数进行优化设计,包括游梁长度、游梁截面形状和抽油杆直径等。
首先,游梁长度是常规游梁式抽油机中一个重要的结构参数。
游梁长度直接影响到抽油杆的行程和往复运动次数,在保证充分抽油的同时,要尽量减少杆件的磨损和能耗。
根据实际工况和抽油需求,可以通过模型计算和实验测试,得到最优的游梁长度。
一般而言,游梁长度应尽量适当,既能确保抽油杆的行程充分,又能减少抽油过程中的能耗和磨损。
其次,游梁截面形状也是常规游梁式抽油机的一个关键参数。
游梁截面形状直接影响到游梁的刚度和强度,进而影响到整个抽油机的运行性能。
对于游梁截面形状的优化设计,一方面可以通过有限元分析和疲劳试验来确定合适的截面形状,避免应力集中和疲劳破坏;另一方面,可以通过几何优化设计和材料选择,来改善结构的刚度和强度,提高抽油机的运行效率和寿命。
最后,抽油杆直径也是常规游梁式抽油机中一个重要的结构参数。
抽油杆直径直接影响到抽油杆的刚度和强度,进而影响到整个抽油机的运行效率和可靠性。
抽油杆直径的优化设计需要综合考虑抽油机的工作负荷、抽油深度和运行速度等因素。
一般而言,抽油杆直径应尽量适当,既能满足抽油机的工作需求,又能保证抽油杆的强度和刚度,避免因直径过大或过小而导致的过度磨损或破坏。
综上所述,常规游梁式抽油机的主要结构参数优化设计包括游梁长度、游梁截面形状和抽油杆直径等方面。
通过合理的优化设计,可以提高抽油机的运行效率和可靠性,减少能耗和材料磨损,延长抽油机的使用寿命。
优化设计要综合考虑抽油机的工作条件、工作负荷和运行速度等因素,采用合适的分析方法和试验手段,确保设计参数的准确性和可靠性。
抽油机系统动力性能分析与优化设计摘要:近年来,油田再用的抽油机总数高达数十万台,并且每年的抽油机需求量在6000台左右,对抽油机的质量要求也越来越高。
目前对抽油机机构尺寸的优化设计主要是最大扭矩因素和悬点最大加速度,这核心都是为了优化抽油机的动力性能,因此,通过对抽油机动力性能主要影响因素分析,选择最优的目标函数,正确优化设计计算抽油机,对提高抽油机采油效果和抽油设备技术经济指标有重要意义。
关键词:抽油机;动力性能;扭矩因素;平衡装置;曲柄旋转速度抽油机作为当前油田的主要采油设备,其动力性能的优劣性直接影响到石油的开采效果,对动力性能的研究分析,进而选择最优的目标函数,从而提高抽油机开采效率。
通过对抽油机系统动力性能影响的主要因素包扩有悬点加速度、扭矩因素、平衡方式、均方根扭矩等进行分析阐述,比较不同目标函数的优化结果进行分析对比,为抽油机机构优化设计方面起到参考作用1悬点加速度抽油机在正常工作时,因为它的悬点的最大加速度大小变动将会直接使抽油机的悬点最大载荷大小发生改变,所是衡量整体游梁式抽油机动力性能优越性的最常用指标之一。
如果悬点加速度一旦过大,便会加剧悬点载荷在上、下冲程中的载荷差,即抽油机在上冲程时它的载荷峰值会很高,而在下冲程时它的的载荷谷值又很小,因此就造成抽油机的悬点载荷曲线是比较难被平衡。
所以就这一方面来说,抽油机的悬点加速度的大小不但影响着悬点载荷扭矩的大小,而且还直接影响到抽油机平衡后的减速器净扭矩的曲线形态变化。
因此,在对抽油机的机构进行优化设计时,为了满足抽油机的“慢提快放”的工况需求,需要使上冲程的悬点加速度应用有两个必要的特点,一个是随着四连杆机构的曲柄转动时悬点加速度曲线的变化要缓慢,第二是需要在抽油机进行向上冲程时它的悬点最大加速度够小。
在抽油机运行的上冲程阶段,悬点加速度曲线如果兼有缓慢和小的特性,可以减少抽油杆柱和油液的摩擦以及油液与管壁的摩擦,降低悬点静载荷,同时悬点加速度的峰值降低,在其他条件不变的情况下直接减少了抽油机的动载荷。
抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策1. 引言1.1 研究背景石油是世界上最重要的能源资源之一,而抽油机是石油开采过程中最常用的工具之一。
抽油机井作为石油开采的重要环节,其生产参数设计与优化调整对石油生产效率和成本控制具有非常重要的意义。
研究表明,合理的抽油机井生产参数设计可以有效提高油田的采收率和产量稳定性,同时降低开采难度和成本。
由于石油地质条件、油层性质和井筒结构等因素的多样性,抽油机井的生产参数设计方法需要根据具体情况进行综合考虑和优化。
针对抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策的研究具有非常重要的现实意义和实践价值。
通过深入研究和分析抽油机井生产参数的设计原理和优化调整方法,可以进一步提高油田的开采效率,降低生产成本,从而为石油行业的可持续发展做出贡献。
1.2 研究意义抽油机井是油田开发中常见的生产设备,其生产参数设计方法与优化调整对策对于提高油田生产效率具有重要意义。
研究抽油机井生产参数设计方法和优化调整对策,可以有效提高油井的生产效率和产量,减少生产成本,提高油田开发利润。
通过研究抽油机井生产参数设计方法和优化调整对策,可以更好地掌握油井的生产情况,及时发现问题并提出解决方案,保障油田生产正常稳定运行。
研究抽油机井生产参数设计方法和优化调整对策,也有助于提高油田开发的技术水平,推动油田产业的发展,对于国家能源安全和经济发展具有重要意义。
我们有必要对抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策进行深入研究,以推动油田开发行业的发展与进步。
2. 正文2.1 抽油机井生产参数设计方法抽油机井生产参数设计方法是指在生产过程中对井口压力、产量、动态液面等参数进行合理设计和调整,以确保井的正常运行和高效生产。
在抽油机井生产参数设计中,需要考虑以下几个方面:1. 井口压力设计:井口压力是影响井内产量和油气流动的重要参数,合理设计井口压力可以提高生产效率。
在设计井口压力时,需要考虑地层特性、产能需求和设备性能等因素,采用合适的调节方式来实现压力控制。
1绪论1.1 研究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%。
因此,有杆抽油系统的节能问题已成为国内外研究者关注的热点和重点,油田推广应用各种节能型抽油机、电机及电控箱,虽然这些节能产品的使用提高了抽油机井系统效率,但也随之产生一些问题,如它们能否组合使用,组合使用后的节能效果是否是单个节能产品节能效果的算术叠加等。
因此,研究游梁式抽油机连杆机构尺度优化及结构设计问题具有非常重要的经济效益和社会意义。
游梁式抽油机是一种变形的四杆机构,它是以游梁支点和曲轴中心连线做固定杆,以曲柄、连杆和游梁后臂为3个活动件的曲柄连杆机构,该连杆机构各杆件尺寸的不同组合将会直接影响抽油机的动力性能,我们将就此连杆机构的尺度综合问题展开谈论,在其他设计参数一定的情况下,通过优选杆长组合来讨论抽油机的重要质量指标——悬点加速度的变化情况,从而进一步判断抽油机的性能优劣。
1.2 国内外抽油机现状、发展方向及节能技术1.2.1 抽油机主要存在的问题游梁式抽油机—有杆抽油泵系统的总效率在国内一般地区评价只有12%到23%。
先进地区至今不到30%。
美国的常规抽油机系统效率较高,但也仅有46%。
系统效率低下,能耗大,耗电就多,以此,节能成为有杆抽油系统的一个急需解决的问题。
此外,随着老油田油井的注水开发,油田已经开始进入高含水采油期。
不断提高产液量,以液保油,这是注水开采油田保证原油稳产的必要趋势。
这种开采特点要求抽油机的冲程越长越好,使得在役的常规型游梁式抽油机型偏小,在一定程度上已经不能满足长冲程、低冲次生产的要求。
抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策抽油机井生产参数设计的方法是至关重要的。
在抽油机井设计中,需要考虑诸多因素,如油层特性、地质条件、设备选型等。
针对不同的油田,需根据具体情况选择合适的设计方法。
一般来说,需要通过数值模拟和实地调研相结合的方式进行设计。
数值模拟可以利用计算机软件对井下油层进行模拟分析,提供设计依据;而实地调研则可以了解地质情况、实际产能等数据,为设计参数提供参考。
还需要考虑抽油机井的局部特性,如泵冲程、泵径、泵内径等,以保证设计参数的准确性和合理性。
抽油机井生产参数的设计需要重视优化调整对策。
由于油田环境的多变性和作业条件的复杂性,抽油机井的设计参数往往需要根据实际情况进行不断的优化调整。
在实际生产过程中,需要及时对抽油机井的各项参数进行监测和分析,以发现问题并及时采取有效的对策。
可以通过实时监测抽油机井的产量、油压、泵功率等参数,分析数据变化趋势,及时调整井下泵的冲程、变频器频率等参数,以优化井下设备的运行状态。
还需要重视设备维护和保养,定期对抽油机井进行检修和清洗,以保证井下设备的正常运行和延长使用寿命。
抽油机井生产参数的设计优化调整不仅需要技术支持,还需要注重经济效益和环保要求。
在设计过程中,需要综合考虑生产投资和生产效率之间的平衡,以实现经济效益最大化。
还需要关注环保要求,合理设计抽油机井参数,减少资源浪费,降低排放,实现可持续发展。
可以通过技术手段提高油田采油率,减少地表排放,推广清洁生产技术,以降低油田生产对环境的影响。
抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策是油田开发中的重要环节,对于提高采油效率、降低生产成本和保护环境都具有重要作用。
需要不断加强研究和实践,提出创新性的设计方法和调整对策,以适应不断变化的油田开发需求,推动油田产业的可持续发展。
抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策随着石油资源的逐渐枯竭和全球能源需求的不断增长,抽油机井的生产参数设计和优化调整对策成为了石油行业中的重要课题。
抽油机井的生产参数设计直接影响着井底油藏压力、产油率、油井寿命等关键技术指标,科学合理地设计和优化调整抽油机井的生产参数对于提高油田开发效率、降低生产成本至关重要。
本文将从抽油机井生产参数设计方法和优化调整对策两个方面进行探讨。
一、抽油机井生产参数设计方法1. 根据油井地质条件进行评价在设计抽油机井的生产参数时,首先需要对油井所处的地质条件进行充分评价。
包括油井的地质构造、井底油藏压力、产层渗透率、岩石物性等方面的信息。
只有了解了这些地质条件,才能够进行合理的设计。
2. 选择合适的抽油机类型根据油井地质条件和产能需求,选择合适的抽油机类型是至关重要的。
不同类型的抽油机适用于不同的地质条件和产能需求,有的适合高产量的油井,有的适合稳产的油井。
3. 确定抽油机井生产参数在确定抽油机井生产参数时,需要考虑到井底油藏压力、井筒动液面、产层流动梯度、液面高度等因素。
通过合理的计算和分析,确定出最佳的生产参数。
4. 确定井下设备型号和数量根据井口条件和产能需求,确定适合的泵体型号和数量。
同时要考虑到抽油机井的石油工程投资和生产成本,选择适当的设备型号和数量。
5. 建立合理的生产参数调整机制在设计抽油机井生产参数时,要建立合理的调整机制,包括压裂井眼液面调整机制、泵装置改造机制、固井控制机制等。
这些机制的建立可以保证抽油机井生产参数的灵活调整,以适应油井实际生产情况。
二、抽油机井优化调整对策1. 根据抽油机井实际生产情况进行调整在抽油机井的优化调整中,需要根据油井实际的生产情况进行调整。
包括井底油藏压力、产油率、动液面位置等数据的监测和分析,及时调整生产参数。
2. 加强抽油机井维护管理加强对抽油机井的维护管理,包括定期对井下设备进行检修和更换,保持抽油机井的正常运行状态。
抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策随着石油开采的不断深入,油田的开发难度也越来越大,尤其是对于采用抽油机井的油田来说,如何合理设计生产参数、优化调整对策成为了当前油田开发中亟待解决的问题。
抽油机井是一种采油工艺设备,通过抽油机将油井中的原油提升到地面,为油田生产提供了便利条件。
本文将针对抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策进行探讨分析。
一、抽油机井生产参数设计方法1. 确定生产井的产量目标生产井的产量目标是在设计抽油机井生产参数时的首要考虑因素。
根据油田的地质条件和储量情况,以及生产井的类型和特点,确定合理的产量目标对于设计生产参数至关重要。
产量目标的设定应综合考虑油层压力、产能条件、油田开发计划等因素,以达到最大限度地提高油田的生产效益。
2. 分析地质条件及产能数据在确定了生产井的产量目标后,需要对油田的地质条件和产能数据进行详细分析。
地质条件的分析包括油层压力、油层岩性、渗透率、孔隙度等方面的信息。
产能数据的分析包括油井的有效产能、油井的产液量、抽油机的实际扬程等方面的信息。
通过对地质条件和产能数据的分析,可以为设计生产参数提供科学的依据。
3. 确定抽油机类型和参数根据地质条件和产能数据的分析结果,选择合适的抽油机类型和参数。
抽油机的选择应考虑到油井的产量目标、油层压力、油井产液量等因素,而抽油机的参数设计应兼顾抽油机的功率、扬程、效率等方面的要求。
通过合理选择抽油机类型和参数,可以提高抽油机井的生产效率和节约生产成本。
4. 设计抽油机井的工作制度在确定了抽油机类型和参数后,需要设计抽油机井的工作制度,包括抽油机的启停时间、工作负荷、运行方式等方面的内容。
工作制度的设计应充分考虑到油田地质条件和抽油机要求,既能保证抽油机的正常运行,又能提高抽油机井的生产效率。
1. 不断精细调整生产参数抽油机井的生产参数不是一成不变的,需要根据油田的实际情况进行不断的精细调整。
在实际生产中,通过对抽油机井的工作制度、抽油机参数等方面的优化调整,可以提高抽油机井的生产效率和油田的产量水平。
抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策抽油机井的生产参数设计和优化调整对策是保障油田生产的重要环节。
本文将介绍抽油机井生产参数设计方法和优化调整对策。
1. 确定抽油机井设计产能抽油机井设计产能是指在规定的采油压力下,通过抽油泵提取原油的能力。
根据油井的产能确定抽油泵的数量和型号,以及抽油泵的起始和停止时间。
2. 选择抽油机井的生产参数选择抽油机井的生产参数包括采油压力、采油量、生产周期等。
采油压力是指采油操作中所需的压力,采油量是指在此条件下抽油机井的最大产能,生产周期是指油井生产的最短时间。
3. 设定抽油泵的运转状态抽油泵的运转状态有起泵、稳态、停泵三种状态。
在油井的生产过程中,需合理设定抽油泵的运转状态,保证抽油泵保持稳定运转。
4. 设定油井的生产周期油井的生产周期是指在最优生产条件下的最短时间。
选择合适的生产周期对提高油井生产效率起到重大影响,需充分考虑油井周边环境及沉积相、流体性质等条件,才能确定最优生产周期。
5. 设定抽油泵的起停时间设定抽油泵的起停时间有利于提高油井生产效率和延长油井的使用寿命。
设定抽油泵的起停时间需结合油井的生产周期、井筒温度、沉积相、地层水压等环境因素进行综合考虑。
1. 根据油井生产情况进行合理调整根据油井生产情况进行合理调整是提高油井生产效率的重要手段。
根据油井生产水位、采油压力、采油量等参数变化情况进行调整,以保证抽油机井的最优生产状态。
2. 定期检查抽油泵运行状态定期检查抽油泵运行状态是延长抽油泵使用寿命的重要措施。
应定期检查抽油泵的密封性、泵体磨损情况及进口阀门、出口阀门是否能正常开启等情况,以保证抽油泵的正常运行。
3. 不断优化井筒结构不断优化井筒结构是改善油井采油效果的有效措施。
通过增加水平井段、优化井眼直径、提高沉积相的压力侵入率等方法,可大幅提高油井的采油效果。
4. 合理配备协作设备合理配备协作设备是提高油井生产效率的重要保障。
应结合油井的生产情况选择合适的协作设备,从而实现抽油泵的最优运行状态。
抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策随着石油资源的逐步开采和消耗,油气田储量和产能逐渐减少,因此,高效生产和资源利用已成为目前油气田开发的关键。
而抽油机井生产参数设计与优化调整对策是实现高效生产的关键内容之一。
本文将对抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策进行探讨。
1.1生产能力预测抽油机能否满足井口产能要求是设计的重要问题之一。
生产能力预测通常通过建立地层模型、井筒模型、抽油机模型来实现。
1.2 抽油机选择抽油机选择需要考虑油井技术条件、油井生产能力、工作状态、使用功率、效率等多种因素。
同时,还需要考虑到抽油机的特点和适用范围,比如抽油机悬挂方式、内部结构、动力类型等。
1.3 垂直和水平位移计算井深、水平位移等因素会对抽油机工作产生影响,因此需要进行相应的计算,确定抽油机的安装位置和下沉量。
1.4 泵入量预测泵入量预测需要考虑油层特性、油井生产能力、抽油机类型、井深、环形速度等多种因素。
通常需要通过生产力测试或数值模拟来确定泵入量。
1.5 液位计算液面计算需要考虑油层、采油工艺、抽油机类型、井深、泵入量等多种因素。
其计算方法通常包括流量计算和液压计算。
二、优化调整对策2.1 提高采油效率提高采油效率是对于油田开发非常重要的课题。
因此需要采取有效的措施提高生产率,比如合理规划井网布局、改进注水、提高采油抽排率等。
井筒是影响产量的重要因素之一。
因此需要采取有效的措施提高井筒效率,比如优化沉泥、改进防砂措施、提高井筒产生的力场强度等。
2.3 优化抽油机参数抽油机是影响油田生产的关键设备之一。
因此需要采取有效的措施优化抽油机参数,比如改进原有抽油机、选用先进抽油机技术、优化抽油机悬挂方式等。
2.4 提高油层工艺水平油层工艺水平是影响油田生产的关键因素之一。
因此需要采取有效的措施提高油层工艺水平,比如改进采油工艺、提高油井注水压力、加强油层物性研究等。
2.5 降低抽油机井运行成本。
有杆抽油机平衡评价与优化的开题报告开题报告题目:有杆抽油机平衡评价与优化一、研究背景及意义有杆抽油机是油田采油的重要设备之一,其稳定运行对油井产量和采油效果有着重要影响。
但在长期的生产过程中,有杆抽油机容易出现振动、噪声等问题,甚至可能导致故障,影响生产效率和安全。
因此,有必要对有杆抽油机的平衡性进行评价和优化。
有杆抽油机平衡评价与优化是一个复杂的问题,需要考虑多种因素,包括杆柱弯曲、抽程上下限制、工作液体流动等。
现有研究主要集中在单参数或少数参数的评价和优化,难以全面考虑各种因素之间的相互作用和影响。
因此,研究如何综合考虑多种因素,建立有杆抽油机完整的平衡评价体系,并通过实验和仿真等手段进行优化,具有重要的理论和实践意义。
二、研究内容和方法1. 研究内容(1)建立有杆抽油机平衡评价体系,包括振动评价、噪声评价和故障评价等。
(2)考虑多种因素对有杆抽油机平衡的影响,包括杆柱弯曲、抽程上下限制、工作液体流动等。
(3)通过实验和仿真等手段,对有杆抽油机的平衡性进行优化,包括结构优化、参数优化等。
2. 研究方法(1)文献综述法:对现有的有杆抽油机平衡评价和优化研究进行归纳和总结,确定本课题的研究内容和难点。
(2)实验方法:通过实验测量,获取有杆抽油机振动、噪声等数据,对其平衡性进行评价,并验证仿真结果的准确性。
(3)仿真方法:通过建立有杆抽油机的动力学仿真模型,对其运动特性进行分析和优化。
三、预期的研究成果(1)建立具有针对性和实用性的有杆抽油机平衡评价体系,为有杆抽油机的优化提供可靠的理论依据。
(2)研究有杆抽油机的动力学特性,提出有杆抽油机平衡的优化方案,达到降低振动和噪声的目的,提高工作效率和安全生产水平。
(3)为油田采油行业提供参考和借鉴,促进有杆抽油机技术的发展和应用。
四、可行性分析本课题的研究内容丰富,设计合理,符合实际情况,具有一定的理论和实践意义。
研究方法包括文献综述、实验和仿真等多种手段,可以保证研究结果的准确性和可靠性。
第1章概述1.1抽油机地类型、特点和应用采油设备分公司地产品有: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:是一种新型地节能抽油机.不仅保持了常规游梁抽油机结构简单、可靠耐用地优点,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地特点.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,是一种智能型地节能抽油机,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地基础上,在游梁尾部配置一偏轮,以偏轮为中心形成一六连杆机构,能很好地改善抽油机地运动性能.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 抽油机地现状及发展方向随着石油机械匍造水平地不断提高,各种新型抽油机地开发和推广应用也取得了新地进展.据有关资料统计,我国目前抽油机井约占机械采油井总数地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节能游粱式抽油机和各类长冲程无游梁抽油机,并继续研制液压抽油机,这对发展我国石油工业,具有十分重要地意义,本文试图对我国抽油机地现状及与国际先进水砰地差距做一概述,并对我国抽油机地发展方向提出几点建议.1.2.1我国抽油机地现状目前,我国抽油机主要制造厂有十几家,产品主要以游梁式抽油机为主,约占抽油机总数地98%~99%,有30多种规格,并已形成了系列,基本上满足了陆地油田开采地需要各种新型节能游粱式抽油机,如前置式抽油机、异相曲柄平衡抽油机、前置式气平衡抽油机、配有CJT型节能拖动装置地常规抽油机和用窄V形带传动地常规抽油机等均已在全国各个油羽推广应用,井取得了显著地经济效益.长冲程、低冲次地无游梁式抽油机地研制也取得了一些进展,如由胜利油用设计并与有关厂家协作生产地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,桁架结构地滑轮组增距式抽油机、滚筒式长冲程抽油机进入了试用阶段;齿轮增距式长冲程抽油机地研制工作也取得了新地进展.重量轻、成本低、便于调速和调整冲程地液压抽油机,经过几年地研制和工业性试采油,也积累了一定地经验.其它型式新颖地抽油机,如带传动游梁式抽油机、新型摇轷抽油机、大轮式游粱抽油机,六连杆游粱式抽油机和斜并抽油机也正处于开发和研制过程中.然而,游粱式抽油机地缺点是不容易实现长冲程低冲次地要求,因而不能满足稠油井、深抽井和吉气井采油作业地需要.同时,长冲程低冲次地无游梁式抽油机地性能尚有待完善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地发展.液压抽油机至今仍处在研制阶段.1.2.2我国抽油机与国际先进水平地差距1.新型节能抽油机发展缓慢目前,我国各油田使用地如前所述5种节能型抽油机,有些是刚从试制阶段过渡到使用阶段,仅就前3种抽油机来看,品种规格还不全,批量生产量还很少,因此全面推广应用受到一定限制.如我国目前生产地前置式抽油机只有12型和16型两种规格,迄今仅有500多台在油田使用.而美国Luin公司1959年就取得专利地马克Ⅱ型抽油机(即前置式抽油机),目前有8个档次46种规格.罗马尼亚地前置式抽油机也有35种规格.我国地第一批异相曲柄平衡抽油机是1986年6月通过部级鉴定地,现在只有为数不多地厂家生产.而早在60年代美国CMI公司就采用计算机模拟动态分析辅助设计研制出了异相曲牺平衡抽油机;.由于这种抽油机具有许多优点,其经济指标已达到了目前在用抽油机地最好水平,因而在世界范围内获得了广泛地应用.我国生产地前置式气平衡抽油机目前仅有6种规格,悬点载荷为50~140kN,冲程为1.8~5mH.53 o 而美国勒夫金公司生产地前置式气平衡抽油机删有26种规格,悬点载荷为48,47~213.19kN,冲程为1.37~6.10 .1.国外上述几种节能型抽油机还广泛地采用了先进地数控系统,从而能保证采油作业始终处于最佳状态.与此同时,有些国家还先后研制了许多型式新颖地节能抽油机.如美国Jo—Way工具公司研制地一种前置式全胶带传动无齿轮减速器抽油机,称为大圈抽油机,是采用一个装在曲柄上直径为3.05m 地胶带轮来传动地,具有运行平稳、扭矩均衡和良好地节能效果.美国D.LM 钢铁公司研制地一种特殊结构型式地轮式抽油机,只需一台2.2~ 7.4kW 地电动机就可以驱动,现场使用情况表观,可节电80%.另外,还有其它型式地如齿形胶带传动抽油机、天然气发动机驱动抽油机、智能抽油机和玻璃钢抽油杆抽油机等节能型抽油机.这些抽油机应用于世界各个地区、各种工况条件下地抽油作业,均取得了良好地节能效果.2.长冲程抽油机地发展速度不能适应采油业地需要目前,我国常用地长冲程抽油机地冲程一般不超过5m(宝鸡石油机攘厂生产地目前国内最大型号地CYJQ16⋯6 105B前置式抽油机,其最大冲程为6m),故我国大多数把冲程超过4.5m地称为长冲程抽油机.目前我国油田在用地绝大部分长冲程抽油机地冲程均在5m以下,且种类不多,规格不全,发展速度缓慢.如我国地链条式长冲程抽油机,早在60年代就开始研制,由于多方面原因,直到最近几年才初步在各油田推广应用而冲程超过6m 地国产长冲程抽油机如KCJ16— 8— 53Hz抽油机和LzCJ12— 7.2— 73HB抽油机,仍处在试用阶段.但在国外,自70年代Ll来,长冲程抽油机(国外系指冲程超过6m 地抽油机为长冲程抽油机)地开发和推广应用则得到了很大地发展,有些抽油机地冲程已达到20m 以上,并已发展到多品种、系列化.如美国国民供应公司生产地链条斌长冲程抽油机,冲程为9.14m,冲数为3min’ ,同时还采用微机监控井下泵地工作情况“ .该公司研制地世界上第一台智油机,总高仅2,44m,其最大冲程却已经达到12.19m,冲程长度可以进行调节.而WesternGear公司生产地液压驱动、重锤平衡(重锤置于一事先挖好地鼠洞内)地长冲程抽油机,能抽冲程可达24.38m,悬点载荷为l55.6kN0.3.液压抽油机仍处于研制阶段我国液压抽油机地起步较晚,加之我匣液压技术水平与国际先进水平存在着差距,从而阻碍了液压抽油机地发展.山吉林工业大学研制地第一台国产液压抽油机1987年底通过工厂台架实验,经试乐运行,发现存在不少问题,如漏油、发热、可靠性差,连续运行间远远低于游梁式抽油机,关键液压元件地质量较差等.加之液压抽油机地维护保养比游粱式抽油机复杂得多,从而阻碍了其推广应用.早在40年代,美、苏就已先后研制出液压抽油机(美国Lufkin公司曾经生产出4种型号、最大悬点载荷1 58kN、冲程为6.1~ 12.2 m 地液压抽油机.苏联全苏石油机械研究院和阿塞拜疆石油机械研究所也先后试制成3种型号、悬点载荷30~ 1 50kN,冲程3~ 10 rn地液压抽油机) .随着液压技术地发展,国外液压抽油机地研制和推广应用近年来又有了新地发展.如加拿大热能发展有限公司研制地液缸式无游梁抽油机,特别适于用来开采稠油.这种抽油机悬点载荷为57.57~106.75kN,冲程为2.79~4.88m,并配有电了控制监测系统,用控制抽油机冲程及冲程位置、冲程参数,监控抽油杆足否过载,确保抽油系统安全运行.美国Mape公司生产地液压驱动塔架式长冲程抽油机,有6种规格,其冲程可以从2.5m 调到10m,并可在0~ 5min 范围内任意调节冲程次数 .这些液压抽油机已广泛地应用于油田采油作业中.1.2.3有关我国抽油机发展方向地几点建议1.改造现有常规游粱式抽油机,加速开发新型节能抽油机.2.加速开发各类长冲程无游粱式抽油机.3.继续加紧研制液压抽油机.第2章常规游梁式抽油机传动方案设计2.1简述系统地组成工作原理2.1.1系统地组成系统地结构图见图2.1-1图2.1-1 常规游梁式抽油机地组成(1)刹车装置:刹车也叫制动器,它是由手刹车中间座、拉杆、锁死弹簧、刹车轮、刹车片等部件组成.刹车片与车轮接触时发生摩擦起到制动作用.(2)电动机:电机是动力地来源,一般采用感应式三相交流电动机.(3)曲柄:它是由铸铁铸就地一个部件,装在减速器输出轴上.曲柄上开有大小冲程地孔眼叫冲程孔,专门为调节冲程所用.(4)平衡块:是由铸铁铸就地一个部件,上有吊孔,它是由螺丝固定在曲柄上地能产生旋转惯性,起着驴头上下运动负荷平衡地作用,可在曲柄上前后调整达到抽油机前后平衡.(5)连杆:特地作用是曲柄与横梁之间地连接杆件.(6)尾轴承:它起着横梁和游梁相连地作用,减小摩擦使游梁上下运动较轻便.(7)减速箱:它是把高速地电动机转变成低速运动地减速装置,现场多采用三轴两级减速.(8)支架:支架支撑着游梁全部重量和它所承担地重量,而且是游梁地可靠支柱.(9)游梁:它安装在支架轴承上,绕支架轴承上下摆动,尾端通过为轴承与横梁连接在一起,前端装有驴头,游梁可前后移动调节,以便使驴头始终对准井口.(10)驴头:它装在游梁最前端,驴头为弧面,它地弧线是以支架轴承为圆心,以游梁前臂长为半径画弧而得到地.它保证了抽油时光杆始终对正井口中心.驴头担负着井内抽油杆、泵摩擦阻力及液体地重量.(11)悬绳器:也叫绳辫子,它是悬挂抽油杆地,为了使光杆在抽油过程中处于周定油井中心位置,因此它本身是柔性结构,在运动中使光杆始终对正井口中心.驴头担负着井内抽油杆、泵摩擦阻力及液柱地重量.(12)底座:它是担负起抽油机全部重量地唯一基础.下部与水泥混凝土地基础由螺栓连接成一体,上部与支架、减速器有螺栓连接成一体.2.1.2系统地工作原理电动机将其高速地旋转运动通过皮带传动传递给减速箱地输入轴,经减速箱减速后变为曲柄地低速旋转运动.同时曲柄通过连杆装置经横梁拉着游梁后壁摆动.游梁前端装有驴头,活塞以上液柱及抽油杆柱等载荷均通过光杆与悬绳器连接悬挂在驴头上.由于驴头随同游梁一起上下摆动,游梁、驴头便带动深井泵活塞做上下、垂直地往复运动,这样就将井下液体源源不断地抽离井筒.2.2 绘制系统地机构(运动)简图见图2.2-1图2.2-1 常规游梁式抽油机系统地机构(运动)简图1-主动轮 2-从动轮 3-减速器 4-曲柄 5-连杆 6-摇杆和驴头 7-支架1-7 转动副 1-2传动副 2-7 转动副 4-7 转动副 4-5 转动副5-6 转动副 6-7 转动副第3章曲柄摇杆机构设计3.1 设计参数分析与确定冲程s=2.0m,游梁地摆角Ψ=42设摇杆地长度为L3m,曲柄地长度为L1m,连杆地长度为L2m,支座地长度为L4m,则游梁地长度为2L3m.L3×42×3.14÷180=2.0,则L3= 2.73m。
抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策【摘要】本文主要介绍了抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策。
在首先分析了研究背景,即抽油机井在油田开采中的关键作用;其次探讨了研究意义,即通过合理设计参数和优化调整对策可以提高油田的开采效率;最后明确了研究目的,即探讨抽油机井生产参数设计方法和优化调整对策。
在详细介绍了抽油机井生产参数设计方法,包括选取合适的泵径、采油管径和泵驱动方式等因素;接着提出了优化调整对策,包括定期检查维护设备、调整生产参数和提高注水效率等策略。
在结论部分对本文进行了总结,强调了合理的设计方法和优化对策在提高抽油机井生产效率方面的重要性,并展望了未来在此领域的研究方向。
【关键词】抽油机井、生产参数、设计方法、优化调整对策、研究背景、研究意义、研究目的、总结、展望1. 引言1.1 研究背景抽油机井是油田开采中常用的一种生产方式,其生产参数设计对于提高油田开采效率至关重要。
随着我国石油工业的发展,抽油机井生产参数设计方法的研究已经成为一个重要的课题。
在油田开发中,如何科学合理地设计抽油机井的生产参数,对于提高油井的产量、提高采收率、降低生产成本具有重要意义。
研究背景部分主要介绍了抽油机井生产参数设计方法的研究现状,分析了当前存在的问题和挑战。
目前,尽管已经有一些研究成果,但是仍然存在一些不足之处,比如在复杂地质条件下的生产参数设计方法尚未完善,优化调整对策的研究还不够深入等。
本研究旨在探讨抽油机井生产参数设计方法及优化调整对策,以期提高油田开采效率,为我国油田开发提供技术支持和参考。
1.2 研究意义抽油机井是油田开发和生产中的重要设备,其生产参数设计方法和优化调整对策对于提高油田生产效率和降低成本具有重要意义。
合理设计和调整抽油机井的生产参数,可以有效提高油井产量和延长井下设备的使用寿命,从而提高油田整体生产效率。
通过科学的优化调整对策,可以降低油田生产中的风险和安全隐患,保障油田生产运行的平稳和高效。
抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策抽油机井是石油开采过程中必不可少的组成部分,是将地下的原油输送到地面的重要工具。
在抽油机井的生产过程中,掌握好生产参数的设计和优化调整对策非常重要。
本文将从设计和优化两个方面进行探讨。
1.根据井筒情况设置合适的泵架间距抽油机井的泵架间距不宜过大,一般应当设置在2.5-3米之间。
合适的泵架间距能够保证泵的稳定性和效率,同时也有利于降低成本和提高生产效率。
2.合理安排井口高度井口高度的设定直接关系到抽油机井的生产效率。
为了保证生产效率,一般应当选择较低的井口高度,并对管路进行优化,减少管道的摩擦阻力。
3.根据井筒地质情况选择合适的泵型和泵组合方式根据井筒地质情况的差异,选择合适的泵型和泵组合方式能够提高抽油机井的生产效率和稳定性。
对于水平井和斜井,应当采用螺杆泵或者是柱塞泵。
对于垂直井,应当选择潜水电泵或者是离心泵。
此外,在选择泵的组合方式的时候,需要根据具体情况进行选择。
1.抽油机井内部管道清洗抽油机井的内部管道在运作过程中容易受到油渣和矿屑等杂物的影响,导致管道阻塞和压力下降,降低了生产效率。
因此,在井下检修的时候,应当对井内部的管道进行清洗和维护,保证管道的畅通。
2.根据油井生产实际情况对抽油机井进行调整抽油机井的生产效率和稳定性受到地下探矿数据和油井实际生产情况的影响。
因此,在油井生产过程中,应当随时对抽油机井的生产参数进行调整,保证抽油机井的生产效率和稳定性。
3.采用先进控制技术对抽油机井进行优化现代化的抽油机井控制系统能够实时监测和调整机组运行状态,优化机组生产参数,提高机组的生产效率和稳定性。
因此,在设计抽油机井的控制系统的时候,应当尽可能的采用先进的控制技术和方法,最大限度地提高机组的生产效率和稳定性。
总之,对于抽油机井的生产参数设计和优化调整对策,需要针对具体情况进行分析和调整。
在生产实践中,需要不断总结经验,积极采用新技术和方法,提高抽油机井的生产效率和稳定性,实现最优化生产。
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 (29)§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。
抽油机项目报告书一、项目背景随着全球需求的增加,石油资源的开采也越来越重要。
然而,大部分地区的石油储量通常位于离岸或深海。
因此,为了能够有效地开采这些资源,开发一种高效的抽油机显得尤为重要。
本报告旨在介绍我们设计和开发的一种新型抽油机。
二、项目目标我们的项目目标是设计和制造一种高效的抽油机,具备以下特点:1.高抽油效率:能够有效地从深海或离岸地区提取石油资源。
2.安全可靠:具备稳定的工作环境,能够在恶劣天气和环境条件下正常工作,保护操作人员的安全。
3.节能环保:尽可能减少资源的消耗,降低对环境的影响。
4.简化操作:简化抽油机的操作和维护,提高工作效率。
三、项目方法1.需求分析:了解市场需求和抽油机的现有技术,分析潜在的市场机会和挑战。
2.设计方案:基于需求分析,设计一种符合项目目标的抽油机,包括结构设计、工作原理等。
3.材料和制造:选用高质量的材料,通过现代化制造技术制造抽油机,确保产品的质量和可靠性。
4.测试和验证:对制造完成的抽油机进行测试和验证,确保其满足设计要求和工作效果。
5.迭代改进:根据测试和验证结果,对抽油机进行迭代改进,优化产品的性能和可靠性。
四、项目进展和成果在项目的初期,我们进行了需求分析和市场调研,了解了抽油机市场的需求和竞争情况。
接下来,我们设计了一种全新的抽油机结构,并选择了合适的材料进行制造。
通过多次测试和验证,我们成功实现了高抽油效率和安全可靠的设计目标。
此外,我们还优化了产品的节能环保特性,并简化了操作和维护流程。
五、项目总结和展望通过本项目,我们成功设计和制造了一种高效、安全、节能环保的抽油机。
我们相信,这种抽油机将在深海和离岸石油开采领域具有重要的应用前景。
然而,我们也认识到目前的抽油机市场竞争激烈,需要持续不断地改进和创新。
因此,我们将继续完善产品性能,提高工作效率,拓展更广阔的市场。
我们期待与合作伙伴一起推动抽油机技术的发展,为全球石油开采做出贡献。
以上是关于抽油机项目的报告书,总字数1200字以上。
机械设计课程设计报告——抽油机机械系统设计作者:毛燕目录第一节设计任务------(1) 第二节方案设计分析----(2) 第三节轴承的选择及寿命计算--(17) 第四节设计结果----(22) 第五节心得体会--(23) 第六节附录----(25) 第一节设计任务抽油机是将原油从井下举升到地面的主要采油设备之一,常用的有杆抽油设备有三部分组成:一是地面驱动设备即抽油机;二是井下的抽油泵,它悬挂在油井油管的下端;三是抽油杆,它将地面设备的运动和动力传递给井下抽油泵。
抽油机由电动机驱动,经减速传动系统和执行系统(将转动变转为往复移动)带动抽油杆及抽油泵柱塞作上下往复移动,从而实现将原油从井下举升到地面的目的。
图1- 1 假设电动机做匀速转动,抽油机的运动周期为T,抽油杆的上冲程时间与下冲程时间相等。
冲程S=1.4m,冲次n=11次/min,上冲程由于举升原油,作用于悬点的载荷等于原油的重量加上抽油杆和柱塞自身的重量为40kN,下冲程原油已释放,作用于悬点的载荷就等于抽油杆和柱塞自身的重量为15kN。
要求:①根据任务要求,进行抽油机机械系统总体方案设计,确定减速传动系统、执行系统的组成,绘制系统方案示意图。
②根据设计参数和设计要求,采用优化算法进行执行系统(执行机构)的运动尺寸设计,优化目标为抽油杆上冲程悬点加速度为最小,并应使执行系统具有较好的传力性能。
③建立执行系统输入、输出(悬点)之间的位移、速度和加速度关系,并编程进行数值计算,绘制一个周期内悬点位移、速度和加速度线图(取抽油杆最低位置作为机构零位)。
④选择电机型号,分配减速传动系统中各级传动的传动比,并进行传动机构的工作能力设计计算。
⑤对抽油机机械系统进行结构设计,绘制装配图及关键零件工作图。
第二节方案设计分析一.抽油机机械系统总体方案设计根据抽油机功率大,冲次小,传动比大等特点,初步决定采用以下总体方案,如框图所示:图2- 1 1. 执行系统方案设计图2- 2 图2- 3 由于执行机构是将连续的单向转动转化为往复移动,所以采用四连杆式执行机构,简单示意如图2-2所示P点表示悬点位置;AB杆表示输入端,与减速器输出端相连,逆时针方向旋转;CD表示输出端;AD 表示机架;e 为悬臂长度,通常取e/c=1.35。
抽油机的设计与优化初步报告08656228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节能游粱式抽油机和各类长冲程无游梁抽油机,并继续研制液压抽油机,这对发展我国石油工业,具有十分重要的意义,本文试图对我国抽油机的现状及与国际先进水砰的差距做一概述,并对我国抽油机的发展方向提出几点建议。
1.2.1我国抽油机的现状目前,我国抽油机主要制造厂有十几家,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,并已形成了系列,基本上满足了陆地油田开采的需要各种新型节能游粱式抽油机,如前置式抽油机、异相曲柄平衡抽油机、前置式气平衡抽油机、配有CJT型节能拖动装置的常规抽油机和用窄V 形带传动的常规抽油机等均已在全国各个油羽推广应用,井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,如由胜利油用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,桁架结构的滑轮组增距式抽油机、滚筒式长冲程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,经过几年的研制和工业性试采油,也积累了一定的经验。
其它型式新颖的抽油机,如带传动游梁式抽油机、新型摇轷抽油机、大轮式游粱抽油机,六连杆游粱式抽油机和斜并抽油机也正处于开发和研制过程中。
然而,游粱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。
液压抽油机至今仍处在研制阶段。
1.2.2我国抽油机与国际先进水平的差距1.新型节能抽油机发展缓慢目前,我国各油田使用的如前所述5种节能型抽油机,有些是刚从试制阶段过渡到使用阶段,仅就前3种抽油机来看,品种规格还不全,批量生产量还很少,因此全面推广应用受到一定限制。
如我国目前生产的前置式抽油机只有12型和16型两种规格,迄今仅有500多台在油田使用.而美国Lu in公司1959年就取得专利的马克Ⅱ型抽油机(即前置式抽油机),目前有8个档次46种规格。
罗马尼亚的前置式抽油机也有35种规格。
我国的第一批异相曲柄平衡抽油机是1986年6月通过部级鉴定的,现在只有为数不多的厂家生产.而早在60年代美国CMI公司就采用计算机模拟动态分析辅助设计研制出了异相曲牺平衡抽油机;。
由于这种抽油机具有许多优点,其经济指标已达到了目前在用抽油机的最好水平,因而在世界范围内获得了广泛的应用.我国生产的前置式气平衡抽油机目前仅有6种规格,悬点载荷为50~ 140kN,冲程为1.8~ 5mH。
53 o 而美国勒夫金公司生产的前置式气平衡抽油机删有26种规格,悬点载荷为48,47~ 213.19kN,冲程为1.37~ 6.10 .1。
国外上述几种节能型抽油机还广泛地采用了先进的数控系统,从而能保证采油作业始终处于最佳状态。
与此同时,有些国家还先后研制了许多型式新颖的节能抽油机。
如美国Jo—Way工具公司研制的一种前置式全胶带传动无齿轮减速器抽油机,称为大圈抽油机,是采用一个装在曲柄上直径为3.05m 的胶带轮来传动的,具有运行平稳、扭矩均衡和良好的节能效果。
美国D.L M 钢铁公司研制的一种特殊结构型式的轮式抽油机,只需一台2.2~ 7.4kW 的电动机就可以驱动,现场使用情况表观,可节电80%。
另外,还有其它型式的如齿形胶带传动抽油机、天然气发动机驱动抽油机、智能抽油机和玻璃钢抽油杆抽油机等节能型抽油机.这些抽油机应用于世界各个地区、各种工况条件下的抽油作业,均取得了良好的节能效果。
2.长冲程抽油机的发展速度不能适应采油业的需要目前,我国常用的长冲程抽油机的冲程一般不超过5m(宝鸡石油机攘厂生产的目前国内最大型号的CYJQ16⋯6 105B前置式抽油机,其最大冲程为6m),故我国大多数把冲程超过4.5m的称为长冲程抽油机.目前我国油田在用的绝大部分长冲程抽油机的冲程均在5m以下,且种类不多,规格不全,发展速度缓慢.如我国的链条式长冲程抽油机,早在60年代就开始研制,由于多方面原因,直到最近几年才初步在各油田推广应用而冲程超过6m 的国产长冲程抽油机如KCJ16— 8—53Hz抽油机和LzCJ12— 7.2— 73HB抽油机,仍处在试用阶段。
但在国外,自70年代Ll来,长冲程抽油机(国外系指冲程超过6m 的抽油机为长冲程抽油机)的开发和推广应用则得到了很大的发展,有些抽油机的冲程已达到20m 以上,并已发展到多品种、系列化.如美国国民供应公司生产的链条斌长冲程抽油机,冲程为9.14m,冲数为3min’,同时还采用微机监控井下泵的工作情况“。
该公司研制的世界上第一台智油机,总高仅2,44m,其最大冲程却已经达到12.19m,冲程长度可以进行调节.而WesternGear公司生产的液压驱动、重锤平衡(重锤置于一事先挖好的鼠洞内)的长冲程抽油机,能抽冲程可达24.38m,悬点载荷为l55.6kN0。
3.液压抽油机仍处于研制阶段我国液压抽油机的起步较晚,加之我匣液压技术水平与国际先进水平存在着差距,从而阻碍了液压抽油机的发展。
山吉林工业大学研制的第一台国产液压抽油机1987年底通过工厂台架试验,经试乐运行,发现存在不少问题,如漏油、发热、可靠性差,连续运行间远远低于游梁式抽油机,关键液压元件的质量较差等。
加之液压抽油机的维护保养比游粱式抽油机复杂得多,从而阻碍了其推广应用。
早在40年代,美、苏就已先后研制出液压抽油机(美国Lufkin公司曾经生产出4种型号、最大悬点载荷1 58kN、冲程为6.1~ 12.2 m 的液压抽油机。
苏联全苏石油机械研究院和阿塞拜疆石油机械研究所也先后试制成3种型号、悬点载荷30~ 1 50kN,冲程3~ 10 rn的液压抽油机) 。
随着液压技术的发展,国外液压抽油机的研制和推广应用近年来又有了新的发展。
如加拿大热能发展有限公司研制的液缸式无游梁抽油机,特别适于用来开采稠油。
这种抽油机悬点载荷为57.57~106.75kN,冲程为2.79~ 4.88m,并配有电了控制监测系统,用控制抽油机冲程及冲程位置、冲程参数,监控抽油杆足否过载,确保抽油系统安全运行。
美国Mape公司生产的液压驱动塔架式长冲程抽油机,有6种规格,其冲程可以从2.5m 调到10m,并可在0~ 5min 范围内任意调节冲程次数。
这些液压抽油机已广泛地应用于油田采油作业中。
1.2.3有关我国抽油机发展方向的几点建议1.改造现有常规游粱式抽油机,加速开发新型节能抽油机。
2.加速开发各类长冲程无游粱式抽油机。
3.继续加紧研制液压抽油机。
第2章常规游梁式抽油机传动方案设计2.1简述系统的组成工作原理2.1.1系统的组成系统的结构图见图2.1-1图2.1-1 常规游梁式抽油机的组成(1)刹车装置:刹车也叫制动器,它是由手刹车中间座、拉杆、锁死弹簧、刹车轮、刹车片等部件组成。
刹车片与车轮接触时发生摩擦起到制动作用。
(2)电动机:电机是动力的来源,一般采用感应式三相交流电动机。
(3)曲柄:它是由铸铁铸就的一个部件,装在减速器输出轴上。
曲柄上开有大小冲程的孔眼叫冲程孔,专门为调节冲程所用。
(4)平衡块:是由铸铁铸就的一个部件,上有吊孔,它是由螺丝固定在曲柄上的能产生旋转惯性,起着驴头上下运动负荷平衡的作用,可在曲柄上前后调整达到抽油机前后平衡。
(5)连杆:特的作用是曲柄与横梁之间的连接杆件。
(6)尾轴承:它起着横梁和游梁相连的作用,减小摩擦使游梁上下运动较轻便。
(7)减速箱:它是把高速的电动机转变成低速运动的减速装置,现场多采用三轴两级减速。
(8)支架:支架支撑着游梁全部重量和它所承担的重量,而且是游梁的可靠支柱。
(9)游梁:它安装在支架轴承上,绕支架轴承上下摆动,尾端通过为轴承与横梁连接在一起,前端装有驴头,游梁可前后移动调节,以便使驴头始终对准井口。
(10)驴头:它装在游梁最前端,驴头为弧面,它的弧线是以支架轴承为圆心,以游梁前臂长为半径画弧而得到的。
它保证了抽油时光杆始终对正井口中心。
驴头担负着井内抽油杆、泵摩擦阻力及液体的重量。
(11)悬绳器:也叫绳辫子,它是悬挂抽油杆的,为了使光杆在抽油过程中处于周定油井中心位置,因此它本身是柔性结构,在运动中使光杆始终对正井口中心。
驴头担负着井内抽油杆、泵摩擦阻力及液柱的重量。
(12)底座:它是担负起抽油机全部重量的唯一基础。
下部与水泥混凝土的基础由螺栓连接成一体,上部与支架、减速器有螺栓连接成一体。
2.1.2系统的工作原理电动机将其高速的旋转运动通过皮带传动传递给减速箱的输入轴,经减速箱减速后变为曲柄的低速旋转运动。
同时曲柄通过连杆装置经横梁拉着游梁后壁摆动。
游梁前端装有驴头,活塞以上液柱及抽油杆柱等载荷均通过光杆与悬绳器连接悬挂在驴头上。