游梁式抽油機(jī)能耗分析與參數(shù)優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2021-11-06 02:21
游梁式抽油機(jī)是石油開采的重要機(jī)械設(shè)備,具有結(jié)構(gòu)簡單、工作性能可靠、使用壽命長的優(yōu)點(diǎn),但也存在效率低、能耗大的缺點(diǎn)。本文主要對游梁式抽油機(jī)進(jìn)行能耗分析與參數(shù)優(yōu)化,降低抽油機(jī)的耗能,提高開采效率。論文的主要內(nèi)容如下:通過文獻(xiàn)資料的查閱,對影響游梁式抽油機(jī)能耗的因素進(jìn)行了解,分析影響游梁式抽油機(jī)能耗的因素;通過對已知改進(jìn)方案的研究,發(fā)現(xiàn)當(dāng)前對影響抽油機(jī)能耗改進(jìn)的措施多局限于單一因素,沒有進(jìn)行多因素的整體性優(yōu)化。確定影響游梁式抽油機(jī)能耗的主要因素。通過對游梁式抽油機(jī)在同條件下不同參數(shù)各個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的模擬試驗(yàn),分析運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的變化狀態(tài),確定影響抽油機(jī)能耗的主要因素為曲柄尺寸、連桿尺寸、游梁后臂尺寸、減速器輸出中心到游梁旋轉(zhuǎn)中心的水平距離、曲柄平衡力矩和平衡角。建立主要影響因素與能耗的定量分析模型。通過對抽油機(jī)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)載荷的分析,建立數(shù)學(xué)模型,確定以減速器凈扭矩均方根值為能耗的目標(biāo)值。應(yīng)用正交試驗(yàn)法進(jìn)行各因素與能耗的試驗(yàn)和評價(jià),通過正交試驗(yàn)法安排試驗(yàn),分析試驗(yàn)結(jié)果。通過結(jié)果的分析確定各個(gè)因素對目標(biāo)值影響的重要程度依次為最大曲柄平衡力矩、兩心水平距、平衡角、連桿長、游梁后臂長、曲柄長,...
【文章來源】:西安石油大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
游梁式抽油機(jī)在實(shí)際的生產(chǎn)作業(yè)中游梁式抽油機(jī)作業(yè)效率往往在很大程度上低于理論效率,并且我國的大部分地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,油井的原油含量低,滲透率低,對開采技術(shù)要求高,
抽油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理機(jī)的基本結(jié)構(gòu)主要由電機(jī)、減速器、四連桿機(jī)構(gòu)、抽油機(jī)為動(dòng)力源,通過帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)減速器運(yùn)動(dòng),經(jīng)過減速器較低的速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),以此帶動(dòng)游梁做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。驢頭隨游梁做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),抽油桿通過鋼絲繩懸掛在。當(dāng)驢頭提起抽油桿進(jìn)行上沖程運(yùn)動(dòng)時(shí),抽油泵的游動(dòng)力的作用下關(guān)閉,向上運(yùn)動(dòng)排出油液,在這個(gè)過程中油在油層中油液的作用下固定閥(吸入閥)打開,油層中抽油桿進(jìn)行下沖程運(yùn)動(dòng)時(shí),抽油泵向下運(yùn)動(dòng),游動(dòng)閥(排開,使油液進(jìn)入抽油桿,隨著抽油泵的向下運(yùn)動(dòng),油管定閥(吸入閥)在自身重力和壓力的作用下關(guān)閉[9]。當(dāng)抽油上運(yùn)動(dòng),又一個(gè)循環(huán)運(yùn)動(dòng)開始。通過上沖程和下沖程的排出油液的工作。抽油機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 2-1 所示。
按照我國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對抽油機(jī)型號的表示方法分為六個(gè)部分,如圖 2-2 所示。第一部分由字母組成是抽油機(jī)類別代號,CYJ 代表常規(guī)游梁式抽油機(jī),CYJS 代表雙驢頭抽油機(jī)等;第二、三、四部分由數(shù)字組成代表額定懸點(diǎn)載荷、光桿最大載荷、減速器額定扭矩;第四部由字母組成代表減速器齒輪齒形,若缺失代表漸開線人字齒輪;第五部分由字母組成代表平衡方式,Y 代表游梁平衡,B 代表曲柄平衡,F(xiàn) 代表復(fù)合平衡,Q 代表氣動(dòng)平衡。通過標(biāo)準(zhǔn)的抽油機(jī)型號規(guī)定,可以了解抽油機(jī)的多個(gè)重要信息,有利于根據(jù)工況選用合適的抽油機(jī)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]游梁式抽油機(jī)常見故障及原因分析[J]. 劉海言. 中國石油石化. 2017(10)
[2]抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷直接平衡理論及應(yīng)用效果分析[J]. 王文鋼. 中國石油石化. 2017(05)
[3]功率平衡法與電流平衡法在抽油機(jī)井平衡計(jì)算中的對比分析[J]. 張朝暉. 石油石化節(jié)能. 2014(10)
[4]提高油井效率的方法和節(jié)能措施[J]. 葛奕麟,宋蟄存,孫瑾. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2014(02)
[5]新型數(shù)字化抽油機(jī)的研制與應(yīng)用[J]. 吉效科,許麗,智勇. 石油機(jī)械. 2013(10)
[6]游梁式抽油機(jī)皮帶傳動(dòng)效率的仿真模型[J]. 邢明明,董世民,崔陽,陳培毅. 工程力學(xué). 2013(07)
[7]可變功率節(jié)能拖動(dòng)裝置在低滲透油田的應(yīng)用[J]. 關(guān)文濤. 石油石化節(jié)能. 2013(02)
[8]一種游梁式抽油機(jī)曲柄平衡重安裝工具[J]. 孫澤學(xué),孫金英,祁洪奎,徐保華,馮善斌,岳為. 機(jī)械工程師. 2011(05)
[9]抽油機(jī)變頻控制柜在采油管理中的應(yīng)用[J]. 劉春波. 黑龍江科技信息. 2008(05)
[10]關(guān)于正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)中的“均衡分散”[J]. 陶靖軒. 中國計(jì)量學(xué)院學(xué)報(bào). 2007(04)
碩士論文
[1]游梁式抽油機(jī)隨動(dòng)平衡設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 趙向茹.東北石油大學(xué) 2016
[2]在役游梁式抽油機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究[D]. 劉穎.大慶石油學(xué)院 2007
[3]游梁式抽油機(jī)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)仿真及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 李仁興.西安理工大學(xué) 2005
[4]常規(guī)機(jī)的技術(shù)改造及節(jié)能技術(shù)的研究[D]. 駱華鋒.大慶石油學(xué)院 2004
本文編號:3478968
【文章來源】:西安石油大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
游梁式抽油機(jī)在實(shí)際的生產(chǎn)作業(yè)中游梁式抽油機(jī)作業(yè)效率往往在很大程度上低于理論效率,并且我國的大部分地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,油井的原油含量低,滲透率低,對開采技術(shù)要求高,
抽油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理機(jī)的基本結(jié)構(gòu)主要由電機(jī)、減速器、四連桿機(jī)構(gòu)、抽油機(jī)為動(dòng)力源,通過帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)減速器運(yùn)動(dòng),經(jīng)過減速器較低的速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),以此帶動(dòng)游梁做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。驢頭隨游梁做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),抽油桿通過鋼絲繩懸掛在。當(dāng)驢頭提起抽油桿進(jìn)行上沖程運(yùn)動(dòng)時(shí),抽油泵的游動(dòng)力的作用下關(guān)閉,向上運(yùn)動(dòng)排出油液,在這個(gè)過程中油在油層中油液的作用下固定閥(吸入閥)打開,油層中抽油桿進(jìn)行下沖程運(yùn)動(dòng)時(shí),抽油泵向下運(yùn)動(dòng),游動(dòng)閥(排開,使油液進(jìn)入抽油桿,隨著抽油泵的向下運(yùn)動(dòng),油管定閥(吸入閥)在自身重力和壓力的作用下關(guān)閉[9]。當(dāng)抽油上運(yùn)動(dòng),又一個(gè)循環(huán)運(yùn)動(dòng)開始。通過上沖程和下沖程的排出油液的工作。抽油機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 2-1 所示。
按照我國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對抽油機(jī)型號的表示方法分為六個(gè)部分,如圖 2-2 所示。第一部分由字母組成是抽油機(jī)類別代號,CYJ 代表常規(guī)游梁式抽油機(jī),CYJS 代表雙驢頭抽油機(jī)等;第二、三、四部分由數(shù)字組成代表額定懸點(diǎn)載荷、光桿最大載荷、減速器額定扭矩;第四部由字母組成代表減速器齒輪齒形,若缺失代表漸開線人字齒輪;第五部分由字母組成代表平衡方式,Y 代表游梁平衡,B 代表曲柄平衡,F(xiàn) 代表復(fù)合平衡,Q 代表氣動(dòng)平衡。通過標(biāo)準(zhǔn)的抽油機(jī)型號規(guī)定,可以了解抽油機(jī)的多個(gè)重要信息,有利于根據(jù)工況選用合適的抽油機(jī)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]游梁式抽油機(jī)常見故障及原因分析[J]. 劉海言. 中國石油石化. 2017(10)
[2]抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷直接平衡理論及應(yīng)用效果分析[J]. 王文鋼. 中國石油石化. 2017(05)
[3]功率平衡法與電流平衡法在抽油機(jī)井平衡計(jì)算中的對比分析[J]. 張朝暉. 石油石化節(jié)能. 2014(10)
[4]提高油井效率的方法和節(jié)能措施[J]. 葛奕麟,宋蟄存,孫瑾. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2014(02)
[5]新型數(shù)字化抽油機(jī)的研制與應(yīng)用[J]. 吉效科,許麗,智勇. 石油機(jī)械. 2013(10)
[6]游梁式抽油機(jī)皮帶傳動(dòng)效率的仿真模型[J]. 邢明明,董世民,崔陽,陳培毅. 工程力學(xué). 2013(07)
[7]可變功率節(jié)能拖動(dòng)裝置在低滲透油田的應(yīng)用[J]. 關(guān)文濤. 石油石化節(jié)能. 2013(02)
[8]一種游梁式抽油機(jī)曲柄平衡重安裝工具[J]. 孫澤學(xué),孫金英,祁洪奎,徐保華,馮善斌,岳為. 機(jī)械工程師. 2011(05)
[9]抽油機(jī)變頻控制柜在采油管理中的應(yīng)用[J]. 劉春波. 黑龍江科技信息. 2008(05)
[10]關(guān)于正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)中的“均衡分散”[J]. 陶靖軒. 中國計(jì)量學(xué)院學(xué)報(bào). 2007(04)
碩士論文
[1]游梁式抽油機(jī)隨動(dòng)平衡設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 趙向茹.東北石油大學(xué) 2016
[2]在役游梁式抽油機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究[D]. 劉穎.大慶石油學(xué)院 2007
[3]游梁式抽油機(jī)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)仿真及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 李仁興.西安理工大學(xué) 2005
[4]常規(guī)機(jī)的技術(shù)改造及節(jié)能技術(shù)的研究[D]. 駱華鋒.大慶石油學(xué)院 2004
本文編號:3478968
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