抽油机节能技术研发(ppt 99页)

这是改进后安装在子长采油厂130丛井的4台四型抽油机试验样机。
这是第三次改进后安装在延长油田七里村采油厂的七台三型抽油机试验样机。
这是第三次改进后安装在大港采油一厂的4型抽油机试验样机（后驱动式）检测结果：节电率33%增产30% 有功功率提高24%
工作原理请看这段视频就一目了然
2011年6月8日，国家知识产权局授予《吊重平衡游梁式抽油机》发明专利。
在上述试验的基础上，现已基本完成了第四代全系列的定型设计。 只所以能有这么个结果的产生，完全来自对产业现状的细致观察与深入分析；完全来自对抽油机工作原理的深度理解与科学改进。下面分三部分来叙述：
一、抽油机产业现状的观察与分析
 抽油机从表象看似一个很简单的粗笨机械，其实不然，从多学科理论视点分析，它涉及机械原理、力学、运动学、动力学、流体学的诸多经典理论；它不光是实现自身的机械运动，而且关联着地下油液的渗透特性和活塞泵的充满度特性；它风吹、日晒、雨淋，是使用条件最苛刻的一种机械。 我长期蹲在子长山沟里的抽油机旁，从多视点细心观察、记录、理解、分析， 对在用抽油机形成了五个方面的观察发现：
第一个观察发现：《曲柄平衡游梁式抽油机》不能实现“动态跟踪平衡”,无功损耗巨大。
 为什么说能耗巨大？算一笔账就会一目了然！
算这笔账能说明什么问题？
是什么原因，造成了采油工程这么巨大的能耗？ 发现了三个因素：
 常规机为什么不能实现“动态跟踪平衡”？
同时研究发现： 常规机还存在着三个问题点：
问题二、曲柄配重形成几何偏心，停机时自然下垂，使机构处于最不平衡的位置，启动惯量极大，为启动势必要配大容量电机，运转时又是大马拉小车，造成很大的低功率因数空载电能损耗。
问题三、平衡块是旋转运动,位移轨迹为圆弧,没有100%的回收利用光杆下落的重力功来积蓄位能和释放位能。
这就找到了常规机高能耗的根子是：
第二个观察发现：常规机有它绝对科学、合理的重大因素
曲柄连杆机构还有一个优势？
光杆正弦变速运动曲线对抽油作业有什么作用呢？
第三个观察发现：业界的节能技术路线存在着缺陷。
 配套变频装置的技术缺陷
配套各种高效电动机的技术缺陷
 为什么说配套高效电动机作用不大？
各种无游梁机的技术缺陷
大冲程理论的技术缺陷
为什么说大冲程理论有局限性？计算一下活塞泵的满载容量，做个泵效分析就一目了然
第四个观察发现：我国行业标准中的冲程参数比美国API标准都大，额定悬点载荷分等又比API标准少。下表是最大冲程参数比较
冲程大会带来什么问题？
冲程参数怎样设计才是合理的？
抽油机怎样选型才是合理的？
我国行业标准中，额定悬点载荷分等跨度太大，选型时只能上靠，这也是一个造成资源浪费的普遍因素。下表是额定悬点载荷参数比较
第五个观察发现：业界没有成熟的节能机型。
双驴头抽油机
调径变矩抽油机
大港油田直线电机抽油机
胜利油田引进的美国皮带抽油机
胜利油田长环形齿条抽油机
 中国石油30多年来的节能攻关，整个行业还没有定型的节能机型！
二、节能降耗的技术思路 总结出五条节电理论，并在该理论指导下提出采油工程节能降耗的技术出路。
 我在深入观察的基础上， 全面分析机、电、井，从系统工程的角度研究节能解决方案，总结出以下五条节电理论：
（1）、对常年不停连续工作的抽油机,降低配套动力是节能的关键。
（2）、达到井下液面动态平衡是抽油机的最佳抽汲参数，大冲程理论有局限性。
（3）、按液体渗出理论分析,勤抽才能快渗。对低渗贫油井采用小冲程、小泵径、合理冲次，对富油井采用较大泵径、中冲程、合理冲次是节能并增产的可行之路。 勤抽会在井筒的泵底区域形成低压区，便于地质层中的油液渗入井筒内。
（4）.游梁机的光杆变速运动参数符合液体抽汲理论，无游梁机的匀速运动并不可取。
首先分析一下活塞泵的工作原理
为什么说变速运动符合液体用活塞泵抽汲的理论？
变速运动符合抽油机换向运动的特性！
（5）.吊重平衡方式比曲柄平衡方式更能回收利用光杆下落的重力功。吊重平衡的配重是垂直运动，直线上、下运动是100%的积蓄位能和释放位能，节约动力。
综上所述，采油工程节能降耗的根本技术出路在于：
三、新一代高效节能抽油机研发以“动态跟踪平衡”和“百分之百回收利用重力功”两个创新理论为基础，以“高节能，高安全，长寿命”为目标，研发成功了《吊重平衡游梁式抽油机》。
新一代抽油机的设计思路：
设计结构
样机
五大独特技术优势，实现了新一代抽油机节能的重大突破？
 吊重平衡为什么会百分之百的回收利用了光杆下冲程时的重力功？
吊重平衡还有哪些技术优势？
在游梁前端直接平衡负载的力学优势在哪里？
 以游梁为研究对象，先分析这个结构的静态平衡原理
推导出兼顾上、下冲程的理论平衡点方程式：
得出理论平衡力矩与上冲程负载力矩和下冲程负载力矩的关系式
理论平衡力矩示意图
补偿力矩方程式
为什么要提出动态跟踪平衡理论？
上、下冲程负载是怎样变化的？
动态跟踪平衡负载是怎样实现的？
以三型机为例解析动态变化规律
配重采用滑轮组机构的力学优势？
新一代抽油机的可靠性论证
可靠性结构特点之一
可靠性结构特点之二
前置式游梁受力图及弯矩图
弯矩数值比较
可靠性结构特点之三
可靠性结构特点之四
可靠性结构特点之五
可靠性结构特点之六
本设计的连杆受力分析
连杆、曲柄销受力比较
可靠性电气控制手段
新一代抽油机的综合技术特点
新一代抽油机的技术成熟度
2、系列化设计基本完成（部分规格参数）
新一代抽油机的实用性效果
新一代抽油机的产业化重大意义
结束语

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