游梁式抽油机

绪论

CYJY12-4.8-73HB型抽油机设计

1 绪 论

1.1抽油机的应用

油田开采原油的方法分为两类：一类是利用地层本身的能量来举升原油，称为自喷采油法，常见于新开发且储量大的一些油田；另一类是到了油田开发的中后期，地层本身能量不足以使原油产生自喷，必须人为地利用机械设备将原油举升到地面，称为人工举升采油法或机械采油法[1]。

上述采油方法中不利用抽油杆传递能量的抽油设备统称为无杆抽油设备，利用抽油杆上下往复进行驱动的抽油设备统称为有杆抽油设备。利用抽油杆旋转运动驱动井下单螺旋泵装置，虽然也有抽油杆，但习惯上不列入有杆抽油设备[3]。

有杆泵采油技术是应用最早也最为广泛的一种人工举升机械采油方法。有杆抽油系统主要有三部分组成：一是地面驱动设备即抽油机，它由电动机、减速器和四连杆机构(包括曲柄、连杆和游梁)等组成：二是井下的抽油泵(包括吸入阀、泵筒、柱塞和排出阀等)，安装于油管的下端：三是抽油杆，它把地面驱动设备的运动和动力传给井下抽油泵。

抽油机是一种把原动机的连续圆周运动变成往复自线运动，通过抽油杆带动抽油泵进行抽油的机械设备。游梁式抽油机是机械采油设备中问世最早的抽油机机种，1919年美国就开始批量生产这种抽油机

常规游梁式抽油机操作规程

一、起动前的准备

1、调整阀门，改好流程，出油管线应畅通。

2、检查光杆，光杆盘根的松紧应合适，悬绳器、悬绳完好，阀门开关灵活。 3、检查曲柄、减速箱、电机皮带轮、刹车轮轴键应无松动。 4、检查减速箱齿轮油液面应在油位指示器的两线之间。

5、检查曲柄、游梁、支架、电动机、减速箱的各部轴承润滑油脂应足够。 6、检查刹车应完整、灵活，无自锁现象。

7、检查各部位螺栓，曲柄销螺母及保险销应无松动现象，并紧固。

8、检查皮带无油污、无损坏，松紧应适当，两皮带轮端不共面误差不大于1mm。

9、检查保险丝或熔片应符合规格并已接通。保险应插牢，线路接头应无松动，电器设备接地装置良好，电磁开关无异样，三相电压平衡值应在95%以上。 10、排除抽油机周围妨碍物，抽油机外扩3m内应无障碍物。 二、起动开机 1、松开刹车。

2、按起动电钮，待电机运转后，放开起动按钮。

3、起动时，先进行2～3次接通断续操作，待平衡块再开始往转动方向摆动时，再起动正常开机。当连续3～4次仍不能起动时，应停机检查，待确定无问题后再启动。

4、详细观察驴头、游梁、连杆、曲柄、减速器的运转部件，应无异响声，光杆的升降应灵活可靠，无偏磨干磨、撞击，整机无震动。

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

课 程 设 计

课 程 游梁式抽油机井抽油装置系统设计及应用

院 系 石油工程

专业班级

学生姓名

学生学号

指导教师

年 月 日

游梁式抽油机井抽油装置系统设计及应用 第1章 前 言

1：1 设计的目的及意义

油田开发是一项庞大而复杂的系统工程，必须编制油田开发总体建设方案—油田开发工作的指导性文件。采油工程设计更是总体方案的重要组成部分和方案实施的核心，而游梁式抽油机的设计抽油装置系统设计更是采油课程设计的重中之重。

该课程为石油工程专业采油模块学生必修课，它是石油工程专业主干课《采油工程》的扩展和补充。石油工程学生在学完专业基础课和

中国石油大学硕士研究生学位论文华东

（申请工学硕士学位）

基于ＤＳＰ的游梁式抽油机变频

控制系统研究

学科专业：控制理论与控制工程

培养方向：计算机测控系统

硕士生：丁宝东

指导教师：张加胜（教授）

入学日期：２００４年９月论文完成日期：２００７年４月

基于ＤＳＰ的游梁式抽油机变频控制系统研究

丁宝东（控制理论与控制工程）

指导教师：张加胜（教授）

捅姜

目前，各油田广泛使用游梁式抽油机进行石油开采，但其拖动系统普遍存在以下问题：采油泵充满度低，“大马拉小车”问题严重，导致驱动电机效率和功率因数都很低；抽油机负载剧烈波动，并且存在电机倒发电馈能冲激问题。本论文针对这些问题研究开发一种基于ＤＳＰ的抽油机专用变频节能控制装置，提高抽油机的采收率和节能效率。

本课题在对变频调速的多种控制方案进行分析、总结和比较的基础上，确定了以高性能ＤＳＰＴＭｓ３２０ＬＦ２４０７Ａ作为控制核心的抽油机专用变频节能控制系统。该系统主要包括交一直一交变频主电路，检测与保护控制单元，ＤＳＰ控制系统，运行状态显示单元和驱动单元等。通过对电机负载参数的自动检测和综合分析，实现系统的动态负载跟踪寻优节能和上、下冲程独立变频控制，改善电机的工作状态，提高系统的节电效率，抽油机增产节能效果明显。针对抽油机现

中国石油大学硕士研究生学位论文华东

（申请工学硕士学位）

基于ＤＳＰ的游梁式抽油机变频

控制系统研究

学科专业：控制理论与控制工程

培养方向：计算机测控系统

硕士生：丁宝东

指导教师：张加胜（教授）

入学日期：２００４年９月论文完成日期：２００７年４月

基于ＤＳＰ的游梁式抽油机变频控制系统研究

丁宝东（控制理论与控制工程）

指导教师：张加胜（教授）

捅姜

目前，各油田广泛使用游梁式抽油机进行石油开采，但其拖动系统普遍存在以下问题：采油泵充满度低，“大马拉小车”问题严重，导致驱动电机效率和功率因数都很低；抽油机负载剧烈波动，并且存在电机倒发电馈能冲激问题。本论文针对这些问题研究开发一种基于ＤＳＰ的抽油机专用变频节能控制装置，提高抽油机的采收率和节能效率。

本课题在对变频调速的多种控制方案进行分析、总结和比较的基础上，确定了以高性能ＤＳＰＴＭｓ３２０ＬＦ２４０７Ａ作为控制核心的抽油机专用变频节能控制系统。该系统主要包括交一直一交变频主电路，检测与保护控制单元，ＤＳＰ控制系统，运行状态显示单元和驱动单元等。通过对电机负载参数的自动检测和综合分析，实现系统的动态负载跟踪寻优节能和上、下冲程独立变频控制，改善电机的工作状态，提高系统的节电效率，抽油机增产节能效果明显。针对抽油机现

石油专业知识

目前，游梁式抽油机是应用最普遍的石油开采机械装置之一，也是油田耗电大户，其用电量约占油田总用电量的40％，总体效率很低。由于起动时，要重新挂吊绳，电机需通过连竿将配重支起，故初始状态要求拖动电机的起动转矩是抽油机运行时负载的3～4倍，甚至更大，起动转矩是游梁式抽油机选配电机的第一要素。起动转矩适用，则负载功率必然匹配不佳，即产生所谓“大马拉小车”现象。在轻载工况下，电机效率和功率因数都很低，造成原油开采的电费成本居高不下，能源浪费十分严重[1]。

针对抽油机“大马拉小车”的能源浪费问题，人们从起动转矩和高效率方面研制了各种特种电机。如：双定子电动机、水磁同步电动机、超高转差率电动机等，但普遍存在工艺复杂、制造成本高、效率较低等缺陷[2]，游梁式抽油机能源浪费问题并未根本解决。由于盘式电动机具有功率密度大，铁心利用率高，定、转子平行放置，易实现高起动转矩等特点，

因此较适合作为游梁式抽油机的配套电机。目前盘式异步电动机的应用还停留在小功率范围。

1盘式电动机设计

1．1盘式电动机的结构

盘式电动机气隙磁通为轴向，载流导体沿径向放置。定、转子铁心呈圆盘状，由铁心冲卷机冲制，卷绕而成[3]。两者在空间上呈平面相对放置，有利机于散热，因而可选较高的

抽油机基础知识培训

目

录

一、抽油机结构及工作原理 二、抽油杆和抽油泵 三、抽油机日常检查与技术管理 四、抽油机常见故障判断及处理方法

1、抽油装置

抽油机 设 备 组 成 抽油杆 抽油泵 其它附件1-吸入阀；2-泵筒； 3-柱塞； 4-排出阀； 5-抽油杆；6-油管； 7-套管； 8-三通； 9-盘根盒；10-驴头； 11-游梁； 12-连杆； 13-曲柄； 14-减速箱； 15-动力机

2、抽油机有杆深井泵采油的主要地面设备， 有杆深井泵采油的主要地面设备，它将电能转化为机械 能，包括游梁式抽油机和无游梁式抽油机两种。 包括游梁式抽油机 无游梁式抽油机两种。 游梁式抽油机和 两种

新型抽油机：节能、加大冲程。 新型抽油机：节能、加大冲程。

异相型游梁式抽油机节 能

异形游梁式抽油机 双驴头游梁式抽油机 链条式抽油机

加大冲程

宽带传动抽油机 液压抽油机

工作原理工作时，动力机 工作时， 将高速旋转运动通过 皮带和减速箱传给曲 柄轴，带动曲柄作低 柄轴， 速旋转。曲柄通过连 速旋转。 杆经横梁带动游梁作 上下摆动。挂在驴头 上下摆动。 上的悬绳器便带动抽游梁式抽油机主要由游梁—连杆 曲柄机构 游梁式抽油机主要由游梁 连杆—曲柄机构、 连杆 曲柄机构、 减速装置、

中国石化游梁式抽油机采购技术规范

中国石化游梁式抽油机

采购技术规范

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目 录

1总则……………………………………………………………………………………………3 2产品描述………………………………………………………………………………………3 3执行标准………………………………………………………………………………………3 4产品分类………………………………………………………………………………………4 5基本参数………………………………………………………………………………………4 6 技术要求…………………………………………………………………………………… …5 6.1 一般要求. ……………………………………………………………………………… …5 6.2主要零部件设计要求……………………………………………………………………. …9 7产品试验方法及检验规则……………………………………………………10 7.1主要技术要求的检验方法……………………………………………………...11 7.2 减速器型式试验方法…………………………………………………………………..…11 7.3 型式检验…………………………………………………………………

E q u i p me n t Ma n u f a c t u r i n g T e c h n o l o g y No . 5, 2 0 1 3

直线电机驱动抽油机的设计张静双(天津机电职业技术学院机械系，天津 3 0 0 1 3 1 )摘要：目前一般的油田抽油设备主要是常规游梁式抽油机，但是存在能源消耗高，效益低的问题。直线电机抽油机由直线电机驱动，取消了复杂的机械传动变速环节，将传统的旋转式驱动器改变为直线往复驱动，使直线电机抽油机具有了更完善的运动性能，动力性能和的平衡效果。本文介绍的直线电机抽油机的工作原理，说明了直线电机抽油机的特 .占’

和优势。探讨了在国内外的发展现状以及存在的问题。完成总体方案设计的直线电机抽油机，并选择了抽油机的主要电机部分。本装置是机电一体化的设备，主要分析了抽油机的载荷并对天轮进行了强度分析。 关键词：直线电机；抽油机；天轮；结构设计中图分类号： T G5 1 文献标识码： A 文章编号： 1 6 7 2— 5 4 5 X ( 2 0 1 3) 0 5— 0 2 6 6— 0 4

它的冲程长度、上冲行程时间、下冲行程时间、分采油设备的开发及技术水平的的要求也越来越高。 别连续可调，能很方便地实