换一批
项目年度编号
0600290050
中图分类号
TE933.1
成果公布年份
2003
成果简介
在中国许多油田的开发已经进入中、后期，要保持油田的稳产、高产，就需要有足够的采液量；另一方面，为了开发低渗透、低品位油藏，就需要小排量深抽，以保持油层在较大压差下生产，要实施这二项工艺措施，对抽油机希望能实现长冲程(4.8米以上，甚至6-8米)、载荷(120-160kN)、低冲次(2-6min<'-1>)要求。为此，开发了几种长冲程抽油机的设计方法。但是，要开发出性能优良，适合中国国情，有中国特色的长冲程抽油机，需要对其进行系统的分析和研究，提出趋向性的发展方向。为此，由中国石油天然气总公司科技发展局立项，石油大学(华东)承担了《长冲程抽油机的机理研究和优化设计》的课题。对长冲程抽油机的设计、机理进行研究，对机型的选择提出科学的评价准则。开发有发展前景的长冲程抽油机的优化软件并进行整机设计。经过研究攻关，取得以下成果：(1)全面了解和掌握了长冲程抽油机的国内、外发展现状，在对国内、外开发的众多类型长冲程抽油机机型、特性及机理进行细致分析的基础上，作出了科学判断，提出了课题组的长冲程抽油机设计准则，即：①满足抽油机野外作业、连续运转、无人值守、载荷多变的工作特点，整机工作要求十分可靠(即可靠性高，抗过载能力强等)。②具有良好的运动和动力性能，判断主要的指标为：抽油机在上行程时悬点最大加速度、最大扭矩因素、均方根功率、减速器的峰值扭矩、最大负扭矩以及变载荷系数、连杆最大拉力、支架的最大水平分力、最大的旋转平衡力矩等。③满足采油工艺要求，且维护方便。④具有良好的经济性指标(包括采油成本低、维护方便、经济、适应性强等)。(2)通过对国内、外现有长冲程抽油机的主要技术性能及参数进行分析，对长冲程抽油机的发展趋势进行深入研究，归纳出中国发展长冲程抽油机的机型选择方案及评价方法：①6米及6米以下可选用游梁式抽油机；②6米以上则以滚筒机和链条机作为重点选用机型；③对于未来的高科技产品，则以智能型抽油机作为研制开发对象；④其性能评价可从换向系统的转速变化、整机重量和结构尺寸、运动机构的可靠拄、费用指标及运动和动力性能五个方面进行。(3)提出并建立了长冲程抽油机以整机“能耗要小、重量要轻、综合技术性能指标要合理”为原则的主参数、多目标、非劣解中寻优的长冲程抽油机优化设计方法，在国内外长冲程抽油机优化软件中属首次，处于领先水平。(4)采用开发的优化技术，设计了四种可行的长冲程抽油机。①“无切换式换向装置”滚筒抽油机。这种滚筒机有效地解决了换向冲击问题，增加了使用寿命及可靠性。采用“无切换式换向装置”后，减速器输出轴的最大扭矩仅为一般游梁式抽油机的1/8左右，可采用通用减速器，可相对减小抽油机的尺寸，降低生产成本。②双变径摆轮式抽油机。由于这种抽油机采用了变径技术，有效地改善了抽油机的动力性能和减小了整机的尺寸，它不仅可用于直井，不作任何改动便可直接用于斜井，具有很高的通用性。目前已经完成两种机型的优化设计及装配图设计。⑧无换向架链条式抽油机。为克服链条式抽油机存在的一些问题，课题组研制了一种用连杆换向的机构，称为无换向架链条机，试图对该机型所存在的问题能有所改进。1994年与胜利油田现河采油厂一起利用此方案对现有旧链条式抽油机进行改造，使原来问题很多的链条式抽油机，在投入很低的情况下实现正常运转。为油田节约了大量资金，仅现河采油厂就已改造旧机300多台，创造了可观的经济效益。④多杆(包括直线)机构长冲程抽油机的设计。采用多杆直线机构，设计了一种无驴头游梁式长冲程抽油机，并对这种抽油机的选型、尺寸优化设计和结构设计等问题进行了较系统的研究；绘制了整机装配图及有关的零件图。设计实例表明，该机结构新颖，是一种有特色的长冲程抽油机。经过5年努力，取得了较好的研究成果，同时申请国家专利4项，发表论文21篇。项目于1997年12月通过了中国石油天然气总公司科技发展局组织的专家验收，验收组认为：该研究这样综合、全面、具体地对长冲程抽油机进行研究在国内尚属首次。该课题在总结国内外长冲程抽油机研究成果的基础上，丰富和发展了中国长冲程抽油机的设计、选型、检验的程序及准则，对中国长冲程抽油机的发展具有指导意义，研究成果达到国内领先水平。
完成单位
石油大学(华东)机电工程学院
完成人
学术成果认领
- 浏览0
- 被引0
- 下载0
相似文献
- 中文期刊
- 外文期刊
- 学位论文
- 会议论文
