师远征，姜 珂，廖荣辉

（1.西部钻探工程有限公司，新疆乌鲁木齐 830001；2.深圳市禾望电气有限公司，广东深圳518055）

1 引言

游梁式抽油机是石油排采系统的重要组成部分，当其应用升频技术可有效节能、提高效率。然而，升频获得的能量转化会影响排采系统悬点和曲柄的速度、转矩和应力。文献［1］-［2］给出了基于石油井现场条件的悬点运动分析，但转速条件默认为匀速转动，不能直接用于升频技术等变转速情况下的动态参数分析。本文分析应用升频技术给石油排采系统带来的影响，给出优化意见，对升频技术在石油开采领域的应用具有理论指导意义。

2 抽油机几何运动参数

石油排采系统的游梁式抽油机几何结构如图1所示。（图中:R、P、K、A、C 和 I分别表示曲柄半径、连杆长度、基杆长度、游梁前臂长度、游梁后臂长度和基杆在油平方向的投影；L表示连杆垂直方向的距离投影）电动机带动曲柄轴转动，曲柄、连杆、横梁和游梁组成四连杆结构［3］-［4］，将旋转运动转变为游梁式抽油机前端抽油杆的往复运动。由图1可得如下几何关系:

图1 石油排采系统的游梁式抽油机几何结构

分析计算以θ2＝0的点为运动起始点，并取逆时针方向为正方向。按照矢量合成原则，可知:

（式中:i上标是复数计算符号）

对于悬点位移，设下死点为位移零点。以上冲程方向作为为正方向，根据几何关系得:

（式中，SPR、PR、vA、aA、Ψmax、Ψmin分别表示悬点冲程长度、悬点位移、悬点速度、悬点加速度和上死点角度、下死点角度）

3 排采系统悬点载荷

3.1 悬点载荷构成

石油排采系统工作过程中悬点存在以下载荷:杆柱自身质量；……