刘洪斌 王辽 段志刚 李伟 李传杰 朱天际

1.西南石油大学机电工程学院；2.中国石化江苏油田分公司石油工程技术研究院

游梁式抽油系统由于结构简单、适应能力强、易于维修、经济耐用等优点，是机械采油方式的主要设备，在国内外众多油田中仍是首选。但其几何固有特性与常规驱动方式(即曲柄做匀速圆周转动)会使游梁式抽油系统在工作过程中存在系统效率偏低等多种问题。因此在驱动方法上提出抽油机柔性控制运转技术。该技术是一种合理变速驱动技术，主要特征是通过电动机的合理变速来改善整个抽油系统的运动过程，从而延长其使用寿命，减少损耗，提高抽油效率，因此被国内各大油田广泛使用［1-5］。目前分析变速驱动技术的方向主要集中在电机扭矩、减速箱扭矩和悬点载荷上。笔者分析了变速驱动下固定阀阀球的运动受力规律，评价变速驱动的合理性，从而得到柔性控制运转技术的特点。

1 固定阀开启压力分析

抽油泵泵阀的开启是泵正常工作的重要前提之一。上下冲程开始后，随着柱塞的上下行运动，泵内压力会随之降低或增加，在泵阀阀球上下截面的压差克服阀球的重力后，抽油泵泵阀便能够开启。泵阀阀座根据结构形式可分为3类：不完全研合式结构、带护锥式结构和圆倒角式结构（图1）、带护锥式结构和圆倒角式结构。

图1 不完全研合式阀座结构示意图Fig.1 Schematic diagram of incompletely ground valve seat structure

泵阀阀球所受向上的井底液体作用力［6-7］为