新型直接平衡游梁式抽油機(jī)課件

新型直接平衡游梁式抽油機(jī)目前油田常用的三種舉升方式

為了追求企業(yè)效益的最大化，對(duì)于地層能量相對(duì)較低或高含水期開發(fā)的油藏而言，國(guó)內(nèi)外通行的做法是實(shí)施強(qiáng)化開采即“強(qiáng)采”，這也就是人們通常所說(shuō)的“機(jī)械采油”。在機(jī)械采油開采階段中，目前常用的舉升方式主要有三種：一、常規(guī)游梁式抽油機(jī)簡(jiǎn)介

在20世紀(jì)30年代前蘇聯(lián)人依據(jù)力學(xué)理論中的“四連桿”機(jī)構(gòu)發(fā)明了游梁式抽油機(jī)。

抽油機(jī)的分類（按其結(jié)構(gòu)形式分）⑴有游梁式（間接平衡式）⑵無(wú)游梁式（直接平衡式）①杠桿式（常規(guī)游梁式）②懸臂式（前置式）⑵、三種機(jī)型的凈扭矩曲線對(duì)比圖：

對(duì)于非節(jié)能抽油機(jī)而言，其本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就允許其做負(fù)功，這是一種正?，F(xiàn)象；對(duì)于節(jié)能抽油機(jī)而言則是因?yàn)槠涫テ胶舛霈F(xiàn)了做負(fù)功，這是一種不正?，F(xiàn)象。

⑶、對(duì)有游梁抽油機(jī)電機(jī)做負(fù)功的科學(xué)解釋：游梁式抽油機(jī)⑷、游梁式抽油機(jī)的特點(diǎn)

優(yōu)勢(shì)：①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便；②性能穩(wěn)定、適用性廣；③機(jī)型種類齊全、參數(shù)匹配較為合理；④目前仍然是機(jī)械采油中的主要舉升方式。不足：①體積較大、消耗鋼材較多；②參數(shù)調(diào)整不便，工作量相對(duì)較大；③機(jī)型不宜頻繁更換，在水驅(qū)開采油藏中易存在匹配不合理的現(xiàn)象；④能耗的合理匹配工作量大，故多存在能耗相對(duì)較高的情況。游梁式抽油機(jī)游梁式抽油機(jī)設(shè)計(jì)的基本理念

⑴游梁式抽油機(jī)設(shè)計(jì)的承載能力（即額定負(fù)載）是靠額定扭矩來(lái)實(shí)現(xiàn)的，也就是說(shuō)設(shè)計(jì)抽油機(jī)時(shí)首先依據(jù)額定負(fù)載來(lái)設(shè)計(jì)其額定扭矩；⑵在額定扭矩確定后，依據(jù)其額定扭矩來(lái)設(shè)計(jì)機(jī)架（鋼架）的承載能力。由于國(guó)內(nèi)的歷史原因所致，在油田領(lǐng)域多數(shù)人不了解其游梁式抽油機(jī)設(shè)計(jì)的基本理念，而誤把額定懸點(diǎn)載荷當(dāng)作了確定機(jī)型的依據(jù)，這一點(diǎn)至今尚未改變，因此我們國(guó)內(nèi)對(duì)抽油機(jī)機(jī)型的定義與API標(biāo)準(zhǔn)有差異。二、直接平衡式抽油機(jī)1、直接平衡式抽油機(jī)的設(shè)計(jì)理念

應(yīng)用天平原理，直接平衡掉抽油桿及約50%的液柱質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)降低電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，達(dá)到減小其匹配功率，實(shí)現(xiàn)降低能耗的目的。

為實(shí)現(xiàn)直接平衡之目的，在其結(jié)構(gòu)上多設(shè)計(jì)成塔架式，為實(shí)現(xiàn)降低慣性負(fù)載的目的，多設(shè)計(jì)為長(zhǎng)沖程。2、結(jié)構(gòu)上多為塔架式

3、理論節(jié)電率可達(dá)到30-35%利用電機(jī)扭矩在考慮直接平衡特點(diǎn)后，可以間接的推算出其理論節(jié)電率可達(dá)到30-35%，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用中的實(shí)測(cè)節(jié)電率多為15-20%。三、新型直接平衡游梁式抽油機(jī)

新型直接平衡游梁式抽油機(jī)在設(shè)計(jì)理念上所追求的是，在保留原杠桿式抽油機(jī)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，借助直線電機(jī)、采取直接平衡方式實(shí)現(xiàn)其往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而最大限度的降低抽油機(jī)的能耗。

綜上所述，依據(jù)杠桿和直接平衡的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，大慶市新成泰科技有限公司研制、開發(fā)了新一代杠桿式直接平衡抽油機(jī)——即：新型直接平衡游梁式抽油機(jī)。1、新型抽油機(jī)的設(shè)計(jì)理念

在杠桿的末端（游梁未部），直接應(yīng)用三相永磁同步直線電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)杠桿擺動(dòng)。為實(shí)現(xiàn)直接平衡降低能耗，在同步直線電機(jī)上設(shè)計(jì)了平衡重，將平衡與直線電機(jī)有機(jī)的結(jié)合在了一起。2、新型抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三、新型直接平衡游梁式抽油機(jī)3、新型抽油機(jī)的特點(diǎn)⑴基本保留了原杠桿式抽油機(jī)的優(yōu)勢(shì)；

⑵直接平衡方式有效的控制了能耗；⑶智能控制裝置使運(yùn)行負(fù)載與電機(jī)輸出負(fù)載間的匹配趨于合理；

⑷通過(guò)變頻控制裝置實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)調(diào)沖次。1、整體造價(jià)與同型號(hào)的抽油機(jī)相比高25%左右。2、開放式的形波磁場(chǎng)損失了一部分能量，相同功率的直線電機(jī)與旋轉(zhuǎn)電機(jī)相比，其效率通常較旋轉(zhuǎn)電機(jī)要低5%左右。不足：三、新型直接平衡游梁式抽油機(jī)5、新型抽油機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用⑴新型抽油機(jī)于2008年在大慶采油三廠安裝，滿足了油田機(jī)采的需要。B3-6-P68井換型前功圖資料三、新型直接平衡游梁式抽油機(jī)5、新型抽油機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用B3-6-P68井換型后的功圖資料三、新型直接平衡游梁式抽油機(jī)⑵新型抽油機(jī)的節(jié)能效果顯著

現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況顯示，新型抽油機(jī)的有功節(jié)電率為25.16%，綜合節(jié)電率達(dá)到了30.71%。新型抽油機(jī)的技術(shù)研發(fā)簡(jiǎn)介1、有效的控制永磁體磁鋼的退磁現(xiàn)象導(dǎo)致永久磁鐵的退磁主要原因是電機(jī)的溫升過(guò)高，及選擇磁鋼的型號(hào)與電機(jī)的工作溫升不匹配。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定磁鐵的退磁率為每年0.3%，按電機(jī)的使用年限為15年推算，累計(jì)退磁率為4.5%，這對(duì)電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)沒(méi)有多大的影響。以國(guó)內(nèi)常用型號(hào)為“38SH”的磁鋼為例，其瞬間耐高溫可以達(dá)到150℃，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際表明，其正常運(yùn)行時(shí)的耐溫僅為50℃，最高為60℃。我們選擇了超過(guò)國(guó)標(biāo)的特殊型號(hào)的磁鋼，滿足了直線電機(jī)工作溫升的要求，有效的控制了因電機(jī)的溫升過(guò)高產(chǎn)生的退磁現(xiàn)象。新型抽油機(jī)的技術(shù)研發(fā)簡(jiǎn)介2、在輸出端實(shí)現(xiàn)制動(dòng)、消除了安全隱患

常規(guī)的機(jī)械設(shè)計(jì)中，其制動(dòng)剎車都設(shè)計(jì)在動(dòng)力輸入端，因?yàn)槠渌璧闹苿?dòng)力通常較低。針對(duì)直接平衡的直線電機(jī)而言，其天平原理導(dǎo)致輸入與輸出端等同，因此其制動(dòng)所需要的力很大，以10型機(jī)為例其制動(dòng)力要達(dá)到1200kg，顯然人力是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。為確保設(shè)備制動(dòng)的安全可靠，我們?cè)谛滦统橛蜋C(jī)的直線電機(jī)上設(shè)計(jì)了機(jī)械電磁剎車，從而克服了人力制動(dòng)力不足的缺陷。新型抽油機(jī)的技術(shù)研發(fā)簡(jiǎn)介圓筒型直線電機(jī)采用了平面滑動(dòng)軸承，有效的克服了平板式電機(jī)關(guān)鍵軸承的壽命短的弊端。3、解決了直線電動(dòng)機(jī)的散熱、延長(zhǎng)了壽命短、降低了成本

平板式直線電機(jī)結(jié)構(gòu)形式，導(dǎo)致了其電機(jī)散熱的難度相對(duì)較大，我們通過(guò)改變電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式，即采用圓筒型直線電機(jī)有效的解決了電機(jī)的散熱問(wèn)題。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)形式的改變，為散熱裝置預(yù)留了安裝空間，從而較好的解決了其散熱問(wèn)題；因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)形式的改變，大幅度的降低了抽油機(jī)的制造成本，統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，相同功率的圓筒型直線電機(jī)與平板式直線電機(jī)相比，其重量降低了60%左右，制造成本下降了約50%。五、公司簡(jiǎn)介大慶市新成泰科技有限公司坐落于大慶高新技術(shù)開發(fā)區(qū)創(chuàng)業(yè)園，2002年被大慶高新區(qū)招商引資到開發(fā)區(qū)創(chuàng)業(yè)園。2003年被黑龍江省科委認(rèn)定為“高新技術(shù)企業(yè)”并發(fā)給優(yōu)秀創(chuàng)業(yè)者證書。公司是集科技開發(fā)、生產(chǎn)