天平式节能抽油机适用性探讨.pdf

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1、_I_I试验．研穷／Testing&Research天平式节能抽油机适用性探讨秦殿花(大庆油田有限责任公司第六采油厂)摘要传统游梁式抽油机无论怎样变型，都必须通过皮带传动，经减速器二级减速，并由四连杆机构实现抽油杆的上下往复运动，相应的能耗较高；同时，其匹配的异步电动机存在铜损和铁损，效率也不高，制约了油井系统效率的提高。另外，参数不能无限下调，在产量下降时，不能保证高泵效生产。针对上述问题，引用了机电一体化智能自动控制技术，设计了天平式游梁抽油机，通过该抽油机的悬点运动规律以及受力分析，对主要零部件的强度要求进行了设计；同时，设计应用了机电一体化智能自动控制技术，取消了四

2、连杆机构及齿轮减速箱。通过遥控器的简单操作即可实现冲程、冲速的随意设定。动力传输采用柔性传动，可大幅度降低杆管和脱接器等部件的损坏概率，具有节能效果显著、自控程度高、调参方便、换向冲击小、泵效高，以及有利于延长偏磨检泵周期等特点。关键词天平式游粱抽油机强度设计机电一体智能控制柔性传动D0l：10．3969／i．issr1．2095-1493．2015．008．006抽油机作为目前主要的机械采油设备，为油田等部分组成，取消减速器和四连杆机构，采用底座的发展作出了巨大贡献，但由于游梁式抽油机必须连接支架作为支撑，支承轴连接游梁及前后驴头，通过减速和传动机构才能实现抽油杆的上下往

3、复运通过永磁同步电动机实现正、反换向，通过固定在动，因此，传动效率较低，制约了抽油机系统效率前、后两端驴头上的驱动实现抽油机的运转(图1)。的提高。天平式节能抽油机作为新型的游梁式抽油机，打破了传统的设计理念，采用了机电一体化智能自动控制技术，与常规游梁式抽油机相比，取消了四连杆机构及齿轮减速箱，不仅提高了传动效率，而且提高了零部件的耐用性；同时，永磁同步18电动机在电脑控制下实现正、反换向，通过固定在1920前、后两端驴头上的驱动实现抽油机的运转。另2122外，电气系统适配无线远程操作装置，可远程对系2324统进行监视，通过遥控器的简单操作即可实现冲程、冲速的随意设定；同

4、时，动力传输采用柔性传动，减小了抽油机井的换向冲击载荷、交变载荷、1一底座；2一导向支架；3一可调配重箱；4一驱动轮架；5一驱动惯性载荷，可大幅度降低杆管和脱接器等部件的损轮；6一增角轮总成；7一驱动带；8一配重绳；9一配重驴头；10一坏概率”。胶带；l1一变频永磁同步电动机；l2一游梁；13一制动器；l4一支承座；15一电动机控制柜；l6一支架；l7一工作驴头；l8一绳夹；1天平式游梁抽油机结构19一抽油杆吊绳；20一悬绳器；2l一张紧轮；22一导向轮架；23一天平式游梁抽油机主要由前驴头、游梁、后驴导向轮；24一抽油杆。头、支架、底座、驱动轮总成、张紧轮总成、导向图1天

5、平式游梁式抽油机结构示意图轮总成、增角轮总成、电动机、导向支架、配重箱2天平式游梁抽油机工作原理作者简介：秦殿花，2011年毕业于东北石油大学(石油工程专天平式游梁抽油机采用变频永磁同步电动机代业)，从事质量监督管理工作，E-mail：qindianhua@petrochina．eom．en，地址：黑龙江省大庆油田第六采油厂基建管理中心，163114。替普通异步电动机，通过胶带导轮组来驱动天平式16l．y。hj．。。m试验·硼奔，Testing＆Research■游梁抽油机的工作驴头和配重驴头。由2根悬绳承担，单根受力P／2。根据悬绳单根受上冲程时，工作驴头悬点需提起杆柱和

6、液柱，拉破断拉力F。，当F。>PI2时悬绳可达到设计此时配重驴头和配重箱从势能相对较高位置下行，要求。对工作驴头悬点做功，帮助电动机提升杆柱和液TCYJ14—5．4型抽油机额定悬点载荷140kN，由柱。在天平式抽油机未平衡的情况下，变频电动机2根悬绳承担，单根受力70kN。悬绳单根最小破断正转提供所需要的能量帮助抽油杆柱上行。拉力440kN，其强度可满足要求。下冲程时，抽油杆柱转而对配重驴头和配重箱3．2关键技术做功，把驴头和配重箱拉到一个相对高的势能位1)设计调压节能技术。抽油机的功率档次有置，为下一冲程储蓄能量，此时变频电动机反转处限，且每口井的参数不尽相同，在选配抽油

7、机时，于发电机的运行状态，其所产生的电能回馈到不可能刚好和抽油机的功率档次相匹配。各型号抽电网。油机在配用电动机时，为了保证在各种工况下能够天平式抽油机采用对称平衡方式，运用柔性连正常运行，留有一定的功率余量。当油井产液量下接的方式进行传动，代替了普通抽油机曲柄回转离降时，载荷相应减小，就造成了负载率偏低，导致心力平衡方式，可使平衡度更高。其效率和功率因数都较低。因此，设计控制变频永3天平式游梁抽油机设计磁同步电动机控制柜实现自动调压的功能，适当调节电动机定子的端电压，使之与电动机的负载率合常规游梁式抽油机必须通过