新型直接平衡游梁式抽油机ppt课件

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1、大庆市新成泰科技大庆市新成泰科技目前油田常用的三种举升方式目前油田常用的三种举升方式 为了追求企业效益的最大化，对于地层能量相对较低或高含水期开发的油藏而言，国内外通行的做法是实施强化开采即“强采，这也就是人们通常所说的“机械采油。在机械采油开采阶段中，目前常用的举升方式主要有三种：一、常规游梁式抽油机简介一、常规游梁式抽油机简介 在在2020世纪世纪3030年代前苏联人根据力学实际中的年代前苏联人根据力学实际中的“四连杆机构发四连杆机构发明了游梁式抽油机。明了游梁式抽油机。抽油机的分类抽油机的分类 按其构造方式分按其构造方式分有游梁式间接平衡式 无游梁式直接平衡式杠杆式常规游梁式杠杆式常规游

2、梁式 悬臂式前置式悬臂式前置式游梁式抽油机游梁式抽油机 对于有游梁的抽油机而言，指在平衡形状下，只需是满足其净扭矩曲线动摇范围小与常规机比较、且趋于平稳，无负净扭矩值出现的抽油机，我们将其定义为节能抽油机。、游梁式节能抽油机：、游梁式节能抽油机：、三种机型的净扭矩曲线对比图：、三种机型的净扭矩曲线对比图：常规机、偏置机、双驴头净扭距对比图常规机、偏置机、双驴头净扭距对比图-40-25-10520355065050100150200250300350400曲柄转角 度净扭距 KN.m常规机净扭矩偏置机净扭矩双驴头净扭矩 对于非节能抽油机而言，其本身的构造设计就允许其做负功，对于非节能抽油机而言，

3、其本身的构造设计就允许其做负功，这是一种正常景象；对于节能抽油机而言那么是由于其失去平衡这是一种正常景象；对于节能抽油机而言那么是由于其失去平衡而出现了做负功，这是一种不正常景象。而出现了做负功，这是一种不正常景象。、对有游梁抽油机电机做负功的科学解释：、对有游梁抽油机电机做负功的科学解释：游梁式抽油机游梁式抽油机、游梁式抽油机的特点、游梁式抽油机的特点 优优 势：势：构造简单、维修方便；构造简单、维修方便；性能稳定、适用性广；性能稳定、适用性广；机型种类齐全、参数匹配较为合理；机型种类齐全、参数匹配较为合理；目前依然是机械采油中的主要举升方式。目前依然是机械采油中的主要举升方式。不不 足：足

4、：体积较大、耗费钢材较多；体积较大、耗费钢材较多；参数调整不便，任务量相对较大；参数调整不便，任务量相对较大；机型不宜频繁改换，在水驱开采油藏中易存在匹配不合理的景象；机型不宜频繁改换，在水驱开采油藏中易存在匹配不合理的景象；能耗的合理匹配任务量大，故多存在能耗相对较高的情况。能耗的合理匹配任务量大，故多存在能耗相对较高的情况。游梁式抽油机游梁式抽油机游梁式抽油机设计的根本理念游梁式抽油机设计的根本理念 游梁式抽油机设计的承载才干即额定负载是靠额定扭矩来实现的，也就是说设计抽油机时首先根据额定负载来设计其额定扭矩；在额定扭矩确定后，根据其额定扭矩来设计机架钢架的承载才干。由于国内的历史缘由所致

5、，在油田领域多数人不了解其游梁式抽油机设计的根本理念，而误把额定悬点载荷当作了确定机型的根据，这一点至今尚未改动，因此我们国内对抽油机机型的定义与API规范有差别。抽油机型号规范抽油机型号规范游梁式抽油机设计的根本理念游梁式抽油机设计的根本理念 APIAPI标准标准SYSY标准标准抽油机规格抽油机规格减速器减速器额定扭矩额定扭矩in-lbin-lb（英寸（英寸.磅）磅）结构承载结构承载能力能力lblb（磅）（磅）最大冲最大冲程长度程长度InIn英寸英寸抽油机型号抽油机型号（折合）（折合）额定额定悬点载荷悬点载荷kNkN光杆光杆最大冲程最大冲程m m减速器减速器额定扭矩额定扭矩kN.mkN.m8

6、0-109-48800001090048CYJ5-1.2-948.454 1.219 9.033 80-133-48800001330048CYJ6-1.2-959.122 1.219 9.033 160-173-641600001730064CYJ8-1.6-1876.903 1.626 18.065 160-143-741600001430074CYJ7-1.9-1863.568 1.880 18.065 160-173-741600001730074CYJ8-1.9-1876.903 1.880 18.065 228-213-862280002130086CYJ10-2.1-2694.6

7、84 2.184 25.743 228-246-862280002460086CY10-2.1-26109.354 2.184 25.743 228-213-12022800021300120CY10-3-2694.684 3.048 25.743 456-305-14445600030500144CY14-3.6-51135.581 3.658 51.486 456-305-16845600030500168CY14-4.2-51135.581 4.267 51.486 640-305-12064000030500120CY14-3-72135.581 3.048 72.261 二、直接平衡

8、式抽油机二、直接平衡式抽油机1 1、直接平衡式抽油机的设计理念、直接平衡式抽油机的设计理念 运用天平原理，直接平衡掉抽油杆及约运用天平原理，直接平衡掉抽油杆及约50%的液柱质量，从而实现降低电动机的液柱质量，从而实现降低电动机启动转矩，到达减小其匹配功率，实现降低能耗的目的。启动转矩，到达减小其匹配功率，实现降低能耗的目的。为实现直接平衡之目的，在其构造上多设计成塔架式，为实现降低惯性负载为实现直接平衡之目的，在其构造上多设计成塔架式，为实现降低惯性负载的目的，多设计为长冲程。的目的，多设计为长冲程。2 2、构造上多为塔架式、构造上多为塔架式 3 3、实际节电率可到达、实际节电率可到达30-3

9、5%30-35%dnPM9550利用电机扭矩利用电机扭矩 在思索直接平衡特点后，可以间接的推算出其实际节电率可到达在思索直接平衡特点后，可以间接的推算出其实际节电率可到达30-35%30-35%，现场实践运用中的实测节电率多为，现场实践运用中的实测节电率多为15-20%15-20%。三、新型直接平衡游梁式抽油机三、新型直接平衡游梁式抽油机 新型直接平衡游梁式抽油机在设计理念上所追求的是，在保管原杠杆式抽油机优新型直接平衡游梁式抽油机在设计理念上所追求的是，在保管原杠杆式抽油机优势的根底上，借助直线电机、采取直接平衡方式实现其往复运动，从而最大限制的势的根底上，借助直线电机、采取直接平衡方式实现

10、其往复运动，从而最大限制的降低抽油机的能耗。降低抽油机的能耗。综上所述，根据杠杆和直接平衡的构造优势，大庆市新成泰科技研制、开发了新一代杠杆式直接平衡抽油机即：新型直接平衡游梁式抽油机。1 1、新型抽油机的设计理念、新型抽油机的设计理念 在杠杆的末端游梁未部，直接运用三相永磁同步直线电机来驱动在杠杆的末端游梁未部，直接运用三相永磁同步直线电机来驱动杠杆摆动。杠杆摆动。为实现直接平衡降低能耗，在同步直线电机上设计了平衡重，将平衡为实现直接平衡降低能耗，在同步直线电机上设计了平衡重，将平衡与直线电机有机的结合在了一同。与直线电机有机的结合在了一同。2 2、新型抽油机的构造设计、新型抽油机的构造设计

11、三、新型直接平衡游梁式抽油机三、新型直接平衡游梁式抽油机3 3、新型抽油机的特点、新型抽油机的特点根本保管了原杠杆式抽油机的优势；根本保管了原杠杆式抽油机的优势；直接平衡方式有效的控制了能耗；直接平衡方式有效的控制了能耗；智能控制安装使运转负载与电机输出负载智能控制安装使运转负载与电机输出负载间的匹配趋于合理；间的匹配趋于合理；经过变频控制安装实现了无级调冲次。经过变频控制安装实现了无级调冲次。1 1、整体造价与同型号的抽油机相比高整体造价与同型号的抽油机相比高25%25%左右。左右。2 2、开放式的形波磁场损失了一部分能量，一样功率的直线电机与旋转电机开放式的形波磁场损失了一部分能量，一样功

12、率的直线电机与旋转电机相比，其效率通常较旋转电机要低相比，其效率通常较旋转电机要低5%5%左右。左右。不不 足：足：三、新型直接平衡游梁式抽油机三、新型直接平衡游梁式抽油机4 4、新型抽油机的技术参数、新型抽油机的技术参数序序号号规格规格型号型号额定悬点载荷额定悬点载荷(KN)(KN)光杆冲程光杆冲程(m)(m)冲冲 次次n/minn/min额定推力额定推力(KN)(KN)1 110-3-3010-3-301001001-31-32-92-930302 210-4.2-4010-4.2-401001001-4.21-4.22-92-940403 312-5-4012-5-401201201-5

13、1-52-92-940404 414-6-5014-6-501401401-61-62-92-95050 冲程、冲次的无级调理极大的方便了现场的泵况管理，使供排关系更加趋于合理。抑制了常规抽油机冲次调理需求改换皮带轮、冲程调整费时费力效率低下的缺乏。三、新型直接平衡游梁式抽油机三、新型直接平衡游梁式抽油机5 5、新型抽油机的现场运用、新型抽油机的现场运用新型抽油机于新型抽油机于2019年在大庆采油三厂安装，满足了油田机采的需求。年在大庆采油三厂安装，满足了油田机采的需求。B3-6-P68井井 换型前功图资料换型前功图资料三、新型直接平衡游梁式抽油机三、新型直接平衡游梁式抽油机5 5、新型抽油机

14、的现场运用、新型抽油机的现场运用B3-6-P68井井 换型后的功图资料换型后的功图资料三、新型直接平衡游梁式抽油机三、新型直接平衡游梁式抽油机新型抽油机的节能效果显著新型抽油机的节能效果显著 现场运用情况显示，新型抽油机的有功节电率为现场运用情况显示，新型抽油机的有功节电率为25.16%25.16%，综合节电率到达了，综合节电率到达了30.71%30.71%。三、新型直接平衡游梁式抽油机三、新型直接平衡游梁式抽油机(一一)、新型抽油机的技术研发简介、新型抽油机的技术研发简介 直线电机的优势是确保其高速运转，但是将其运用到抽油机中确要满足其低速运转，直线电机的优势是确保其高速运转，但是将其运用到

15、抽油机中确要满足其低速运转，因此早期的平板式直线电机运用到抽油机中低速运转时暴显露了如下问题：因此早期的平板式直线电机运用到抽油机中低速运转时暴显露了如下问题：1 1、永磁体磁钢的退磁景象严重、永磁体磁钢的退磁景象严重2 2、输出端制动难度大、存在平安隐患、输出端制动难度大、存在平安隐患3 3、直线电动机的散热困难寿命短、直线电动机的散热困难寿命短4 4、变频器的本钱相对较高、变频器的本钱相对较高5 5、调参及运转控制操作过程复杂、调参及运转控制操作过程复杂6 6、抽油机的整体造价高、关键轴承的寿命短、抽油机的整体造价高、关键轴承的寿命短新型抽油机的技术研发简介新型抽油机的技术研发简介1、有效

16、的控制永磁体磁钢的退磁景象、有效的控制永磁体磁钢的退磁景象 导致永久磁铁的退磁主要缘由是电机的温升过高，及选择磁钢的型号与电机的任务导致永久磁铁的退磁主要缘由是电机的温升过高，及选择磁钢的型号与电机的任务温升不匹配。温升不匹配。国家规范规定磁铁的退磁率为每年国家规范规定磁铁的退磁率为每年0.3%0.3%，按电机的运用年限为，按电机的运用年限为1515年推算，累计退磁年推算，累计退磁率为率为4.5%4.5%，这对电机的正常运转没有多大的影响。，这对电机的正常运转没有多大的影响。以国内常用型号为以国内常用型号为“38SH38SH的磁钢为例，其瞬间耐高温可以到达的磁钢为例，其瞬间耐高温可以到达150

17、150，现场实践阐，现场实践阐明，其正常运转时的耐温仅为明，其正常运转时的耐温仅为5050，最高为，最高为6060。我们选择了超越国标的特殊型号的磁钢，满足了直线电机任务温升的要求，有效的我们选择了超越国标的特殊型号的磁钢，满足了直线电机任务温升的要求，有效的控制了因电机的温升过高产生的退磁景象。控制了因电机的温升过高产生的退磁景象。新型抽油机的技术研发简介新型抽油机的技术研发简介2、在输出端实现制动、消除了平安隐患、在输出端实现制动、消除了平安隐患 常规的机械设计中，其制动刹车都设计在动力输入端，由于其所需的制动力通常较低。针对直接平衡的直线电机而言，其天平原理导致输入与输出端等同，因此其制

18、动所需求的力很大，以10型机为例其制动力要到达1200kg，显然人力是无法实现的。为确保设备制动的平安可靠，我们在新型抽油机的直线电机上设计了机械电磁刹车，从而抑制了人力制动力缺乏的缺陷。新型抽油机的技术研发简介新型抽油机的技术研发简介 圆筒型直线电机采用了平面滑动轴承，有效的抑制了平板式电机关键轴承的寿命圆筒型直线电机采用了平面滑动轴承，有效的抑制了平板式电机关键轴承的寿命短的弊端。短的弊端。3 3、处理了直线电动机的散热、延伸了寿命短、降低了本钱、处理了直线电动机的散热、延伸了寿命短、降低了本钱 平板式直线电机构造方式，导致了其电机散热的难度相对较大，我们经过改动电机平板式直线电机构造方式

19、，导致了其电机散热的难度相对较大，我们经过改动电机的构造方式，即采用圆筒型直线电机有效的处理了电机的散热问题。的构造方式，即采用圆筒型直线电机有效的处理了电机的散热问题。由于构造方式的改动，为散热安装预留了安装空间，从而较好的处理了其散热问题；由于构造方式的改动，为散热安装预留了安装空间，从而较好的处理了其散热问题；由于构造方式的改动，大幅度的降低了抽油机的制造本钱，统计结果显示，一样功率由于构造方式的改动，大幅度的降低了抽油机的制造本钱，统计结果显示，一样功率的圆筒型直线电机与平板式直线电机相比，其分量降低了的圆筒型直线电机与平板式直线电机相比，其分量降低了60%左右，制造本钱下降了左右，制

20、造本钱下降了约约50%。新型抽油机的技术研发简介新型抽油机的技术研发简介4、变频器的本钱得到了一定的控制、变频器的本钱得到了一定的控制 变频器在正常运用条件下寿命为七至十年。我们设计时提高了变频器的等级，电变频器在正常运用条件下寿命为七至十年。我们设计时提高了变频器的等级，电机在运转中电流只需变频器额定电流的机在运转中电流只需变频器额定电流的30%50%30%50%，确保了的变频器运用寿命不会低，确保了的变频器运用寿命不会低于十年。于十年。设计采用了国产变频器，有效的控制了其本钱。设计采用了国产变频器，有效的控制了其本钱。5、调参及运转控制操作分步实施、调参及运转控制操作分步实施 为了提高新型

21、抽油机的可操作性，我们在设计中采用了双版面控制设计，在主版为了提高新型抽油机的可操作性，我们在设计中采用了双版面控制设计，在主版面上仅保管了启动、停顿按扭，其操作与常规抽油机一样，方便了采油工的操作。面上仅保管了启动、停顿按扭，其操作与常规抽油机一样，方便了采油工的操作。辅助控制面板中设计了智能调参操作系统，目前该操作需求小队技术员来完成。辅助控制面板中设计了智能调参操作系统，目前该操作需求小队技术员来完成。五、公五、公 司司 简简 介介 大庆市新成泰科技坐落于大庆高新技术开发区创业园，大庆市新成泰科技坐落于大庆高新技术开发区创业园，20192019年被大庆高年被大庆高新区招商引资到开发区创业

22、园。新区招商引资到开发区创业园。20192019年被黑龙江省科委认定为年被黑龙江省科委认定为“高新技术企高新技术企业并发给优秀创业者证书。公司是集科技开发、消费制造及销售于一体业并发给优秀创业者证书。公司是集科技开发、消费制造及销售于一体的综合性实业公司。的综合性实业公司。公司以市场为导向，结合市场需求，相继开发公司以市场为导向，结合市场需求，相继开发YCYJYCYJ双绕组双功率高效节能系列电动机、智能直双绕组双功率高效节能系列电动机、智能直拖式抽油机、智能游梁式抽油机、智能井口联动拖式抽油机、智能游梁式抽油机、智能井口联动式抽油机及相关部件，已获得国家专利详见附式抽油机及相关部件，已获得国家专利详见附件，并转化为消费力。件，并转化为消费力。五、公五、公 司司 简简 介介