抽油机简介.ppt

LP-P320D-246-100无游梁抽油机设计无游梁抽油机设计姓 名：豆 世 国姓 名：豆 世 国学 号：学 号：08011333指导老师：指导老师：张 力张 力PowerPoint Template目录目录抽油机的结构及其工作原理抽油机的结构及其工作原理抽油机的分类及其比较抽油机的分类及其比较2134我国抽油机的发展趋势我国抽油机的发展趋势5我国抽油机的现状及其发展我国抽油机的现状及其发展国外抽油机的发展状况国外抽油机的发展状况我国抽油机的发展现状我国抽油机的发展现状一、一、我国抽油机种类多，产品系列化、标准化、通用化程度偏低我国抽油机种类多，产品系列化、标准化、通用化程度偏低 通过检索相关专利，显示条目就多达3 000余条，随机浏览300条，关于新机型的专利达186条；但是，实际被采用的专利并不多。当前应用最广泛的新型游梁式抽油机有异相型、前置型、气平衡型、异型、下偏杠铃型、两级平衡型、斜直井型等，并且均是在国际规范下由各厂自行设计和仿制。虽然发展了很多机型，但品种杂乱，同一型号的抽油机，其尺寸和结构各不相同(即使同厂的产品也各有不同)，给使用单位的生产和管理带来不便。二、我国抽油机耗电量大，工作效率、能量利用率低二、我国抽油机耗电量大，工作效率、能量利用率低 抽油机井的耗电量约占油田总耗电量的30 35。目前，我国抽油机的保有量在10万台以上，电动机装机总容量有3 500兆千瓦，每年耗电量逾百亿千瓦时。在我国抽油机的平均运行效率为252，而国外平均水平为301，年节能潜力可达几十亿千瓦。我国抽油机的发展现状我国抽油机的发展现状三、中后期水淹井、稠油井增多，开采难度加大三、中后期水淹井、稠油井增多，开采难度加大 20世纪9O年代以来，我国东部各主要油田继进入中高含水开发期。为确保高效生产，对抽油机的要求呈现两个特点：一是急需采用长冲程抽油机，以增加油井的产液量；二是为了降低油井的单位生产成本，对抽油机的节能性提出了更高的要求。四、我国抽油机有了好的发展势头四、我国抽油机有了好的发展势头 我国现有6大类共45种新型抽油机，同时每年约有30种新型抽油机专利，1O多种新试制抽油机，并已形成了系列，基本上满足了陆地油田开采的需要。近年来，抽油机发展的主要特点：增强了可靠性、经济性、适应性；降低工作载荷变化范围和形式，改善了工作性能，运转更加平稳；工作效率更高，加节能；在减小体积和整体质量的同时，扩大了使用范围，降低了对工作环境的要求；采用智能模块化计，提高了自动化与智能化程度，加强了远程控制和自动监测能力。我国抽油机发展的现状我国抽油机发展的现状总 总的来说，为了提高抽油机的系统效率、使总的来说，为了提高抽油机的系统效率、使用寿命和工作时的可靠性，研发新产品势在必行。用寿命和工作时的可靠性，研发新产品势在必行。比如新型无游梁式抽油机一直有着很好的发展潜力，比如新型无游梁式抽油机一直有着很好的发展潜力，它可以满足长冲程、低冲次的工艺要求，改善抽油它可以满足长冲程、低冲次的工艺要求，改善抽油设备的工作条件，降低其成本。设备的工作条件，降低其成本。抽油机的结构及其工作原理抽油机的结构及其工作原理一、抽油机的结构一、抽油机的结构1-1-悬绳器；悬绳器；2-2-驴头；驴头；3-3-游梁；游梁；4-4-横梁；横梁；5-5-横梁轴；横梁轴；6-6-连杆；连杆；7-7-支架轴；支架轴；8-8-支支架；架；9-9-平衡块；平衡块；10-10-曲柄；曲柄；11-11-曲柄销轴承；曲柄销轴承；12-12-减速箱；减速箱；13-13-减速箱皮带轮；减速箱皮带轮；14-14-电动机；电动机；15-15-刹车装置；刹车装置；16-16-电路控制装置；电路控制装置；17-17-底座底座1、常规性抽油机结构图、常规性抽油机结构图2、无游梁抽油机结构图、无游梁抽油机结构图抽油机的结构及其工作原理抽油机的结构及其工作原理抽油机的结构及其工作原理抽油机的结构及其工作原理二、工作原理二、工作原理 电动机将其高速旋转运动传递给减速箱的输入电动机将其高速旋转运动传递给减速箱的输入轴，经中间轴后带动输出轴，输出轴带动曲柄作低速旋轴，经中间轴后带动输出轴，输出轴带动曲柄作低速旋转运动。同事，曲柄通过连杆经横梁拉着游梁后臂（或转运动。同事，曲柄通过连杆经横梁拉着游梁后臂（或前臂）摆动（或者是连杆直接拉着游梁后臂），游梁的前臂）摆动（或者是连杆直接拉着游梁后臂），游梁的前端装有驴头，活塞以上液柱及抽油杆柱等载荷均通过前端装有驴头，活塞以上液柱及抽油杆柱等载荷均通过悬绳器悬挂在驴头上。由于驴头随同游梁一起上下摆动，悬绳器悬挂在驴头上。由于驴头随同游梁一起上下摆动，游梁驴头便带动活塞作上下的、垂直的往复运动，就将游梁驴头便带动活塞作上下的、垂直的往复运动，就将油抽出井筒油抽出井筒。无游梁抽油机型号表示方法无游梁抽油机型号表示方法 游梁式抽油机系列型号表示方法游梁式抽油机系列型号表示方法CYJ 123.370CYJ 123.370CYJ 123.370CYJ 123.370（H H H H）F(YF(YF(YF(Y，B B B B，Q)Q)Q)Q)游梁式抽油机系列代号游梁式抽油机系列代号游梁式抽油机系列代号游梁式抽油机系列代号CYJ -CYJ -CYJ -CYJ -常规型常规型常规型常规型CYJQ-CYJQ-CYJQ-CYJQ-前置型前置型前置型前置型CYJY-CYJY-CYJY-CYJY-异相型异相型异相型异相型悬点最大载荷，悬点最大载荷，悬点最大载荷，悬点最大载荷，120 kN120 kN120 kN120 kN光杆最大冲程，光杆最大冲程，光杆最大冲程，光杆最大冲程，m m m m减速箱曲柄轴最大允许扭矩减速箱曲柄轴最大允许扭矩减速箱曲柄轴最大允许扭矩减速箱曲柄轴最大允许扭矩,kN,kN,kN,kN m m m m平衡方式代号平衡方式代号平衡方式代号平衡方式代号F F F F：复合平衡：复合平衡：复合平衡：复合平衡Y Y Y Y：游梁平衡：游梁平衡：游梁平衡：游梁平衡B B B B：曲柄平衡：曲柄平衡：曲柄平衡：曲柄平衡Q Q Q Q：气动平衡：气动平衡：气动平衡：气动平衡减减减减速速速速箱箱箱箱齿齿齿齿轮轮轮轮形形形形代代代代号号号号，H H H H为为为为点点点点啮啮啮啮合合合合双双双双圆弧齿轮，省略渐开线人字齿轮圆弧齿轮，省略渐开线人字齿轮圆弧齿轮，省略渐开线人字齿轮圆弧齿轮，省略渐开线人字齿轮抽油机的分类及其比较抽油机的分类及其比较一、抽油机的分类一、抽油机的分类抽油机的分类方式根据抽油机的结构分类根据油井深度对冲程的要求分类根据驱动方式分类抽油机的分类及其比较抽油机的分类及其比较游梁式游梁式抽油机抽油机无游梁式无游梁式抽油机抽油机常规型抽油机常规型抽油机适应型抽油机适应型抽油机节能型抽油机节能型抽油机自动型抽油机自动型抽油机低矮型抽油机低矮型抽油机滚筒型抽油机滚筒型抽油机塔架型抽油机塔架型抽油机曾程型抽油机曾程型抽油机缸体型抽油机缸体型抽油机分分结构构类抽油机的分类及其比较抽油机的分类及其比较普通异步电机驱动型抽油机普通异步电机驱动型抽油机变压异步电机驱动型抽油机变压异步电机驱动型抽油机大转差率电机驱动抽油机大转差率电机驱动抽油机超过转差率电机驱动抽油机超过转差率电机驱动抽油机天然气发动机驱动型抽油机天然气发动机驱动型抽油机柴油机驱动型抽油机柴油机驱动型抽油机驱动方方式式分分类抽油机的分类及其比较抽油机的分类及其比较常规冲程抽油机常规冲程抽油机长冲程抽油机长冲程抽油机增大冲程游梁式抽油机增大冲程游梁式抽油机卧式长冲程无游梁式抽卧式长冲程无游梁式抽油机油机冲程冲程要求要求分分类抽油机的分类及其比较抽油机的分类及其比较二、抽油机的比较二、抽油机的比较前置式游梁抽油机（CYJQ）横梁紧靠驴头支架与游梁连 接处紧靠尾部 减速器和平衡块置于支架前方平衡效果好 光杆最大载荷小 节能效果好常规性游梁抽油机（CYJ）该机采用具有对称循环 四杆机构或近似对称循环四杆机构.结构简单，运行可靠，操作维护方便.但长冲程时平衡效果差，效率低，能耗大.u前置式游梁抽油机与常规性游梁抽油机前置式游梁抽油机与常规性游梁抽油机抽油机的分类及其比较抽油机的分类及其比较u偏置式抽油机与双驴头抽油机偏置式抽油机与双驴头抽油机偏置式抽油机又称异相曲柄平衡式抽油机特点是平衡块中心线相对于曲柄中心偏转一个角度，这种机型国外60年代发展起来并得到API的承认。试验表明，经优化设计的偏置式抽油机节电可达20双驴头抽油机是将常规机游梁与横梁的铰链连接，改为变径圆弧的后驴头、钢丝绳与横梁之间的软连接，构成变参数四杆机构来传递运动和扭矩，增加游梁摆角，冲程提高2070。由于采用变径圆弧的游梁后臂，使其实现负载大时平衡力矩大，负载小时平衡力矩小的工作状态。从而使减速器输出扭矩波动小，达到加强平衡，降低能耗的目的。抽油机的分类及其比较抽油机的分类及其比较u偏轮式游梁抽油机与气动平衡式抽油机偏轮式游梁抽油机与气动平衡式抽油机偏轮机在游梁尾部装有一个偏轮结构：在偏轮与游梁中心和支架之间增设推杆，在游梁尾部、横梁、推杆与偏轮之间用轴承连接。它打破常规机四连杆机构的框架，以游梁尾部的偏轮为中心，形成独特的六连杆体系，偏轮杆件均为刚性连接，保持了常规机的特点气动平衡式抽油机以气缸为节能装置，运行比较平稳，冲击小，结构简单，节电作用是目前所有类型中最好的 抽油机的分类及其比较抽油机的分类及其比较u无游梁抽油机无游梁抽油机无游梁式抽油机可以实现较高的平衡效果，可节约更多的能量，提高运行经济性，降低采油成本，具有较高的经济效益，与常规抽油机相比，无游梁长冲程抽油机体积小，重量轻，成本低，效率高，产量高，功率小，寿命长，事故少，具有较高的技术经济指标国外抽油机的发展情况目前全世界拥有目前全世界拥有85万多口机械采油井，其中有万多口机械采油井，其中有78万多口有杆抽油机万多口有杆抽油机井，占世界机械采油井井，占世界机械采油井91，所以就世界机械采油而言有杆抽油机占，所以就世界机械采油而言有杆抽油机占主导地位。目前世界生产抽油设备的公司约有主导地位。目前世界生产抽油设备的公司约有150多家，其中生产抽多家，其中生产抽油机的公司有油机的公司有100多家。统观国外抽油机的技术发展，其发展的总趋多家。统观国外抽油机的技术发展，其发展的总趋势主要有以下七个方面：朝着自动化、智能化；高适应性；节能；精势主要有以下七个方面：朝着自动化、智能化；高适应性；节能；精确平衡；无游粱长冲程；大载荷、长冲程、低冲次；大型化方向发展。确平衡；无游粱长冲程；大载荷、长冲程、低冲次；大型化方向发展。一、国外抽油机朝着自动化、智能化方向发展一、国外抽油机朝着自动化、智能化方向发展 1美国Baker公司自动化抽油机 美国Baker提升系统公司研制了自动化抽油机，该机具有各种保护功能，一旦超过允许值时会自动报警和停车。此外，还配有杆泵控制器，利用控制器监测光杆载荷，以便及时发现抽油机在抽油过程中井下抽油泵的工作状况。2美国Deltax公司自动化抽油机 美国Delta-X公司生产的抽油机系统控制器安装在抽油机上，可对有杆泵进行监测与遥控，具有监测与控制抽空功能，具有诊断故障报警和保护功能。国外抽油机的发展状况国外抽油机的发展状况二、国外抽油机朝着高适应性方向发展二、国外抽油机朝着高适应性方向发展 由于各油田的地质储油构造、石油成份、比例以及其伴生物不同，再加上各国的技术水平与工业基础不同，为了适应各油田抽油的需要，研制与应用各种各样的抽油机以适应各种自然地理条件抽油需要、各种石油抽汲需要、各种类型油井抽汲的需要、适应深井抽油需要、适应长冲程抽油需要、适应节约动力消耗需要、适应精确平衡抽油机需要、适应无电源和间歇抽油需要、适应优化抽油需要。三、国外抽油机朝着节约能耗方向发展三、国外抽油机朝着节约能耗方向发展 美国研究的多种抽油机在耗电量、噪音、扭矩、悬点加速度等方面比以往的更加节能和科学。四、国外抽油机朝着精确平衡方向发展四、国外抽油机朝着精确平衡方向发展 产生了变平衡力矩抽油机、前置式气平衡抽油机、气囊平衡抽油机、双井平衡抽油机、自动平衡抽油机国外抽油机的发展状况国外抽油机的发展状况五、国外抽油机朝着无游梁长冲程方向发展五、国外抽油机朝着无游梁长冲程方向发展 近年来，由于采油工艺发展的需要，国外研制与应用了各种各样的长冲程抽油机。归纳起来，长冲程抽油机有三类，即增大冲程游粱抽油机、增大冲程无游粱抽油机和无游梁长冲程抽油机。六、国外抽油机朝着大型化方向发展六、国外抽油机朝着大型化方向发展 1大载荷抽油机 2长冲程抽油机 3低冲次抽油机国外抽油机的发展状况国外抽油机的发展状况我国抽油机的发展趋势1研究开发适应不同特性油层的抽油机研究开发适应不同特性油层的抽油机 设计开发的抽油机应该适应该油井和该地区的自然环境和生产条件，诸如气候温度条件、地理条件、生产维护条件、设备防护和润滑条件；根据该地区的地层特点和油层特性，考虑流体物性条件和物理成分对悬点载荷的影响优化抽油机的结构尺寸和安装条件。针对某些特殊地域或油田，可以设计专用型抽油机以更好的适应环境。如戈壁沙漠地区，可以适当加强抽油机防风沙，防尘能力，考虑日照强、昼夜温差大和高温对材料热膨胀的影响，适当修改抽油机制造安装工艺，以更好的应对构件之间内应力和井口摩擦等问题。2加大长冲程无游梁式抽油机开发力度，在降低能耗上下功夫加大长冲程无游梁式抽油机开发力度，在降低能耗上下功夫 长冲程抽油机的研制应用能力不足一直是我国抽油机发展的瓶颈，游梁式抽油机的局限性十分突出，多方面事实说明，长冲程、低冲次、低功耗的无游梁式抽油机是今后抽油机发展的主要方向。据报道，2009年一种名为长环形齿条抽油机在胜利油田得到应用，该抽油机通过小齿轮带动长环形齿条来实现由旋转运动到直线往复运动，以实现抽油功能。其总体效率达到45 以上，节能效果比游梁式的提升25 以上，技术水平在长冲程抽油机领域中属国际领先。我国抽油机的发展趋势我国抽油机的发展趋势3开发智能控制监护的新型抽油机开发智能控制监护的新型抽油机 近年来，变频技术在抽油机上得到了广泛应用。利用变频控制系统实时调整工作参数，提高电机功率因数，减小供电电流，还可以实现电机的软起动，减小冲击，并可根据油井供液能力实时调整冲次频率，实现增产节能效果；另外，研究开发机电一体化抽油装置，根据抽油机井特性实时控制和改变抽油状态，实现高效智能化采油。如美国NSCO公司智能抽油机，采用微处理器和自适应电子控制器进行控制与监测，具有功能多、抽油效率高、自动化程度高、经济性好、安全可靠、适应性强等优点。4研发大型、高适应性的丛式井抽油机研发大型、高适应性的丛式井抽油机 随着世界油气资源的不断开发，油层开采深度逐年加大，油田含水量的增多，大泵提液采油工艺和稠油开采等都要求采用大型抽油机。现代大型抽油机应具备有高适应性，以适应多种恶劣环境和地层油层的变化，如开发一种机型能适应不同自然气候与地貌环境的差异、地层油层的迁移改变、冲程冲次的改变、油气层性状的改变、连续与间歇抽油的调整等。另外，由于现代大型抽油机的结构和控制的复杂性，体积的庞大，其工作面积也相应增大，同一抽油机可以对多口相邻油井同时抽油作业，采用综合平衡方式和节能方式，达到最好的作业效果。我国抽油机的发展趋势我国抽油机的发展趋势