游梁式抽油机椭圆速率柔性驱动及抽油杆疲劳寿命分析
2021-03-26李汉周段志刚陈勇殿司志梅储明来李传杰
石油矿场机械 2021年2期
关键词:抽油机
李汉周,段志刚,陈勇殿,司志梅,储明来,李传杰
(1.中国石化江苏油田分公司 工程技术研究院,江苏 扬州 225009;2.中国石化江苏油田分公司 采油一厂,江苏 真武 225265; 3.西南石油大学 机电工程学院,成都 610500)
游梁式抽油机具有结构简单,性能可靠等优点,仍然是机械式采油的主要方式。在我国油田生产中,绝大多数为机械采油,约占所有油井的98%,而机械采油中96%的油井采用游梁式抽油机采油[1-2]。
近年来,变频器技术迅速发展。使用变频控制器能够调节电机性能,获得可靠的启动能力,同时解决了驱动电机的变速问题,降低启动电流,从而降低抽油机电动机装机功率,提升系统的效率[3-5]。
传统游梁式抽油机工作时,曲柄做匀速圆周运动,运动参数依据设定的抽油机冲次,调节电机转速至恒定值[6-7]。将抽油机冲次调节至合适的工作点,能够提高电机输入功率,提升泵效,从而使系统效率明显提升。
电动机变速驱动,则是在变频器调节冲次基础上,通过优化运行控制,使电机主动变速,改变抽汲频率和柱塞在抽汲过程中的速度分布,从而减轻地面传动系统和整个杆柱的疲劳载荷[8]。以动态结构分析为基础,以变速驱动为手段,优化悬点运动速度轨迹,可以实现泵效最大化、杆管柱和地面传动系统载荷最小化、系统运行柔性化和驱动系统高效数字化等。
目前,油田推广使用抽油机柔性运转控制技术来提高抽油效率,节省能源。柔性控制技术的典型特征是抽油杆速率随其行程和载荷而改变。……
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