新型多井抽油機(jī)的構(gòu)型設(shè)計和性能研究.pdf

1、抽油機(jī)是油田開采生產(chǎn)中舉足輕重的機(jī)械設(shè)備，抽油機(jī)的優(yōu)越性能是石油開采高效節(jié)能的關(guān)鍵因素。近年來，隨著石油開采已進(jìn)入中后期階段，油量下降，產(chǎn)量和效率降低，能耗增大，單井抽油機(jī)已不能滿足石油開采高效節(jié)能的需求。本文即是在與勝利油田公司合作的企業(yè)項目基礎(chǔ)上，針對目前石油開采現(xiàn)場效率低，能耗大，以及由于單井獨立工作而導(dǎo)致的管理不便等問題，從節(jié)能降耗的角度出發(fā)，對新型節(jié)能的多井抽油機(jī)進(jìn)行了研究，具體研究內(nèi)容及成果如下：
　　1．新型節(jié)能多井

2、抽油機(jī)的構(gòu)型設(shè)計
　　為適應(yīng)抽油機(jī)節(jié)能化發(fā)展趨勢，最大限度地滿足叢式井采油工藝需要，節(jié)約電力消耗，提出由一臺電機(jī)拖動相鄰的多口油井（4～8口井）同時采油的高效能叢式井抽油機(jī)構(gòu)造原理，為此，研究叢式井抽油機(jī)的一機(jī)多井驅(qū)動的機(jī)械協(xié)調(diào)與構(gòu)型方法，設(shè)計出輪盤式、同軸式和鏈輪式等具有自主知識產(chǎn)權(quán)的叢式井抽油機(jī)驅(qū)動換向機(jī)構(gòu)的新構(gòu)型，實現(xiàn)各油井間的協(xié)調(diào)、高效工作，達(dá)到節(jié)能降耗、原油增產(chǎn)及提高經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)。
　　2．懸點載荷的分析和計算<

3、br>　　研究分析了抽油機(jī)懸點載荷特性及懸點鋼絲繩的受力狀態(tài)，根據(jù)不同工況條件推導(dǎo)出合理簡便的載荷計算公式，并找出懸點載荷與沖程、沖數(shù)、井斜度、油液粘度等因素之間的內(nèi)在聯(lián)系，總結(jié)出懸點載荷計算時工況參數(shù)的選取原則，方便懸點載荷的計算。研究懸點載荷在抽油機(jī)工作周期中的變化規(guī)律，尋求降低懸點載荷的峰值的途徑，為各油井在動力和運動上的協(xié)調(diào)設(shè)計提供理論依據(jù)。
　　3．“新型無游梁式一機(jī)八井抽油機(jī)”的設(shè)計計算和性能研究
　　對新型無游

4、梁式一機(jī)八井抽油機(jī)構(gòu)型進(jìn)行了詳細(xì)的分析和性能研究，包括運動動力學(xué)分析、尺寸優(yōu)化、抽油機(jī)工況參數(shù)選取等，通過實例計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)該型多井抽油機(jī)相對單井獨立工作可節(jié)能約25.8％，并探討了各參數(shù)（如沖程、沖次、井斜角、油液粘度等）對抽油機(jī)性能指標(biāo)的影響，為降低電機(jī)功率峰值，節(jié)能降耗提供了直接的途徑。這種無游梁輪盤式的多井抽油機(jī)構(gòu)型在結(jié)構(gòu)上具有很大的創(chuàng)新，為多井抽油機(jī)的構(gòu)型設(shè)計開闊了思路。
　　4．“新型游梁式一機(jī)四井抽油機(jī)”的設(shè)計分析和性

5、能研究
　　該構(gòu)型方案是被勝利油田欣然采納準(zhǔn)備投入生產(chǎn)的方案，于是對該構(gòu)型進(jìn)行了詳細(xì)的分析和性能研究，對其運動動力學(xué)、工況參數(shù)的確定，以及節(jié)能效果等都進(jìn)行了詳細(xì)的研究分析，通過實例計算結(jié)果得該型四井抽油機(jī)可節(jié)能近30%，且節(jié)省電機(jī)減速器等設(shè)備，機(jī)型技術(shù)成熟，實施方便，是油田現(xiàn)場最佳的選擇方案。
　　5．“新型鏈條式一機(jī)四井抽油機(jī)”的設(shè)計分析和性能研究
　　對新型鏈條式一機(jī)四井抽油機(jī)構(gòu)型進(jìn)行了詳細(xì)的分析計算和性能研究，精

6、確分析計算了鏈條式抽油機(jī)往返架的運動，合理選擇了抽油機(jī)參數(shù)，為后續(xù)的設(shè)計計算提供了依據(jù)。通過計算結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，由于鏈條式抽油機(jī)懸點大多處于勻速直線運動階段，載荷平穩(wěn)沖擊小，但各扭矩曲線機(jī)械累加，并不能達(dá)到抵消和均衡效果，節(jié)能效果并不明顯，于是排除了鏈條式抽油機(jī)在多井機(jī)設(shè)計領(lǐng)域發(fā)展的優(yōu)越性。
　　6．多井抽油機(jī)故障情況分析及解決方案研究
　　研究討論了多井抽油機(jī)可能出現(xiàn)的故障情況，針對游梁式“一機(jī)四井”抽油機(jī)可能的故障情況，提