天轮进行曲——记南阳石油物资技术开发中心总经理陈宗武

1997年10月30日,是陈宗武难忘的日子。这天下午4时许．由他主持开发完成的天轮式长冲程抽油机,通过了中国石油天然气总公司的技术鉴定。鉴定书上这样写道e。…“该机增程方式独特,平衡方式先进．整机结构新颖、台理,且动载小、冲程长、平衡效果好、耗能低、工作效率高而且运输安装方便。与其它相同提升力的抽油机相比,该机具有明显的节能、省钢材、加工简单、吨能耗低等特点……总之,天轮式长冲程抽油机总体上达到了国际先进水平。”     

宽带式长冲程双井抽油机方案设计

针对普通链条式抽油机能耗大、故障率高等问题,提出了宽带式长冲程双井抽油机设计方案。该抽油机运用了双井抽油原理,采用了双链条传动机构。往返架利用导轨导向,用滚筒替代换向滑块。分析认为,宽带式长冲程双井抽油机具有效率高、冲程长、可靠性高、维护方便等一系列特点和优点,具有较高的推广应用价值。     

抽油机冲程差速控制器

塔架式抽油机是无游梁式抽油机的一种,因其具有结构简单、控制方便、耗能少和占用空间少等优点,使它的应用越来越广泛,但它存在调整参数复杂,存在信号死点等缺点[4]。通过实施变频调速技术,在抽油机上安装冲程差速控制器,采集油井上下行负荷及上下行死点信号,判断油井是否正常运转,从而自动调节油井上下行速度,解决油井上行负荷过重或下行脱抽造成的设备损坏及钢丝绳跳槽等问题,保证油井运行安全。     

油田抽油机节电技术的探讨

抽油机每年需要大量的电能,由于抽油机的负载特性,所配电机的功率大于实际使用功率,使其效率很低,存在巨大的浪费电能现象。下冲程的发电现象对电网造成很大冲击。利用可控制技术研制的抽油机用智能节电器能有效地减少抽油机不必要的有功浪费．对油井节电具有深远意义,而且具有过流、过压、短路、断相、过载等多重保护功能,使系统工作可靠、使用寿命长。     

直传动双轨迹链条抽油机研究

本文通过对油田抽油机技术发展状况进行了概述,针对抽油机存在的问题,研究了直传动双轨迹链条抽油机,该机支架为立式长方体桁架结构,天轮位于顶部前端,两被动链轮位于支架中上部,两主动链轮位于支架底部＂U＂型输出的减速箱上,双轨迹链条将主动链轮与被动链轮连接,双轨迹链条中间设有滚动链通轴,安装在平衡箱底部滑道内,平衡箱沿导轨上、下运动,平衡箱上部与悬重带连接,悬重带通过天轮与悬带器连接。输入轴与电机由液力耦合器联接,电机采用变频器控制。该机传动效率高、寿命长,液力耦合器有效实现过载保护,可满足油田稠油开采长冲程、低冲次、节能的需要。     

游梁式抽油机平衡度最小功率法自动调节新方法

正抽油机采油井目前约占我国总油井数的86%,这其中,游梁式抽油机约占抽油机采油的70%,在这些游梁式抽油机中,约有一半处于不平衡状态,通过游梁式抽油机平衡度调节,每年有2.3×109 k W·h的节电潜力,因此抽油机平衡不仅是确保抽油机井安全、可靠运行的基础,也是油井生产节能的重要措施。本文研发了一种游梁式抽油机平衡度的自动调节新方法,为油田节能减排提供了新的技术和思路。     

尾翼型游梁式抽油机平衡装置应用及分析

游梁式抽油机处于机械采油中重要地位,目前所使用的游梁式抽油机传统调平衡方式存在劳动强度大、工作效率和调整精度低、安全性差等问题。为此,使用了抽油机尾翼平衡装置。该装置由机械系统和电气系统组成,通过调节抽油机游梁尾部平衡配重距中轴距离从而改变平衡力矩,达到调节平衡的目的。     

抽油机游梁辅助平衡技术现状

常规型游梁式抽油机具有结构简单、适用范围广、维修方便等优点,但其存在工作效率较低、能耗大的缺点,这使得节能型抽油机备受青睐。给常规型游梁式抽油机加装节能辅助平衡装置,对抽油机的自身结构改造小,改造费用低,节能效果好。因此,人们对抽油机辅助平衡技术进行了广泛的研究。在此,文章主要对游梁辅助平衡技术的发展现状进行分析。     

双驴头抽油机平衡调整方法探讨

抽油机平衡状况的好坏，直接影响减速器、电动机的负荷大小和使用寿命以及整机运转的平稳性。因此，抽油机安装前应根据油井井况和抽油机工况，初步估算平衡块的组合和平衡块的位置，以避免出现严重的不平衡现象。投产后，应根据曲柄轴实际净扭矩情况调整平衡，保征抽油机在最佳状态工作。     

用扭矩法调整曲柄平衡抽油机的平衡

本文介绍了游梁式抽油机平衡调整的电流法和扭矩法的计算方法，通过实测应用分析，得出了电流法判断平衡有误差(甚至与实际相反)、不能准确地计算出平衡半径、担矩法判断抽油机的平衡计算出的平衡半径较准确、可以做到一次调准的结论。     

井口示功图对曲柄平衡常规游梁式抽油机平衡度判定与调整方法

本文分析了常规游梁曲柄平衡型抽油机的平衡原理，指出了使用模拟式钳形电流表判断抽油机平衡度存在的弊端，介绍了使用常见的井口示功图判断与调整抽油机平衡度的方法。     

液压充油泵的研制与应用

针对深层低渗油层能量较低的抽油机井,研制了可以在低沉没度下工作的液压充油泵。研究及应用表明,由于其动力活塞的作用,在抽油机上冲程活塞两端压差降低,解决了气体影响抽油泵泵效的难题；其可在低沉没度下工作的特点,使其在一定范围内上提泵挂成为可能,从而减小了抽油机的冲程损失,提高了系统效率,降低了能耗。     

调整抽油机平衡块顶丝装置的研制及应用

本文为解决抽油机调平衡难、安全性差、调整时间过长的问题,研制了抽油机平衡块顶丝装置调节工具,抽油机平衡块顶丝装置主要由顶丝底座、顶丝螺栓、固定调节螺栓、活接头四部分组成。该装置操作简单,降低了劳动强度,提高了安全生产的系数,减少了停井时间,提高了开井时率。     

抽油机超越离合器节能增产技术应用与分析

抽油机安装超越离合器后,可使抽油机原双向动力传动系统变为单向动力传动,不平衡负荷不再反拖电机发电,消除负功,提高电机和皮带的传动效率,在皮带轮轮径不变的情况下,抽油机可以动态微量调整冲次,降低交变载荷,提高泵效,在达到油井增产的同时,提高系统效率,达到节能目的。介绍了超越离合器在喇嘛甸油田现场应用的节能效果,证明该技术具有很好的推广价值,认为这是解决抽油机节电的又一重大发展方向。     

抽油机减速箱故障原因分析及处理

减速箱是抽油机的核心部件,其故障率占抽油机总故障率的40％以上,维修费用高：减速箱常见故障有减速箱漏油、齿轮损坏、串轴、轴承及轴头损坏等。通过减速箱堵漏、调平衡、优化参数等处理方法,效果非常明显。     

抽油机超越离合器节能增产技术应用与分析

抽油机安装超越离合器后，可使抽油机原双向动力传动系统变为单向动力传动，不平衡负荷不再反拖电机发电，消除负功，提高电机和皮带的传动效率，在皮带轮轮径不变的情况下，抽油机可以动态微量调整冲次，降低交变栽荷，提高泵效，在达到油井增产的同时，提高系统效率，达到节能目的。介绍了超越离合器在喇嘛甸油田现场应用的节能效果，证明该技术具有很好的推广价值，认为这是解决抽油机节电的又一重大发展方向。     

基于模糊滑模变结构的磁轴承振动控制研究

针对磁轴承系统中存在不平衡振动和传统滑膜变结构控制存在抖振较大的问题,提出了一种模糊滑膜变结构控制方案,首先,建立了主动磁轴承系统在不平衡力干扰下的五自由度动力学模型,然后在滑膜变结构控制具有抖振较大这一缺点的基础上采用模糊控制器输出的绝对值作为离散滑膜控制器的增益,设计了一种二维模糊控制器来抑制抖振,通过用传统分散PID控制器和模糊滑膜变结构控制器两种方法对以不平衡力干扰下的五自由度磁轴承转子系统为对象进行仿真,仿真表明,模糊滑膜变结构控制方案能有效抑制不平衡振动且具有更快的调节速度、更小的超调量。系统性能得到了很大了改善,自适应较为理想。     

浅谈抽油机中材料的选择

抽油机的主要工作环境是野外,抽油机主要由结构件、铸钢件、铸铁件及密封件组成,而这些主要部件的材料性能均受野外环境温度影响。-40℃作为改变材料强度的一个分界线,低于-40℃,材料的强度、性能将有很大的变化,而这也直接影响抽油机的机械性能。本文通过其中抽油机结构件材料的选择来进行分析,看看能否保证抽油机在-40℃的低温条件下仍能正常工作。     

一种精密运动平台轨迹跟踪控制器设计

针对基于直线电机的精密运动平台轨迹跟踪控制问题,基于零相位误差跟踪控制器(ZPETC)和干扰观测器(DOB)提出了一种跟踪控制方法,以提高精密运动平台的干扰抑制能力和轨迹跟踪性能。给出了永磁直线电机和运动平台数学模型。ZPETC是一种前馈控制器,通过零极点对消实现误差抑制,可以提高系统的响应速度和跟踪性能,降低系统动态跟踪误差;而干扰观测器则可以补偿系统参数变化、模型不确定、外部扰动、机械非线性等,提高了系统抗干扰能力。实验结果表明:所述方法不仅能够确保系统跟踪性能而且具有较强的鲁棒性,从而改善了运动平台的轨迹跟踪效果。     

抽油机曲柄平衡的调整计算

本文论述了抽油机曲柄平衡的确定及调整方法。