1、 I 目 录 第第 1章章 绪论绪论1 1.1 目前机械采油现状及存在问题1 1.2 抽油机的发展与节能2 1.3 在役游梁式抽油机优化设计的研究4 1.4 本次设计意义4 第第 2 章章 新机型的方案设计新机型的方案设计6 2.1 传动方案的设计6 2.2 基本参数的拟定8 2.3 主要结构尺寸确定16 第第 3 章章 新机型的运动分析新机型的运动分析17 3.1 运动规律分析17 3.2 计算结果对比19 3.3 运动性能分析19 第第 4 章章 新机型的动力分析新机型的动力分析21 4.1 抽油机扭矩分析21 4.2 电动机选择分析24 4.3 节电效果分析26 第第 5 章章 新机型的
2、应用分析新机型的应用分析.27 5.1 新机型抽油机的意义27 5.2 新机型抽油机的特点28 结论结论.31 参考文献参考文献.32 致谢致谢.33 1 第 1 章 绪 论 1.1 目前机械采油现状及存在问题 抽油机是油田有杆抽油系统的地面驱动设备,它是有杆抽油系统的地面动力 传动设备， 也是石油开采的主要设备,原油生产井使用抽油机将蕴藏在地下的石油 通过抽油管抽出。 据统计在油田生产成本中约有三分之一为电能消耗,而抽油机消 耗的电能约占总电能消耗的 80%,对抽油机的机械系统和电气控制系统进行节能 改造,可带来相当可观的经济效益。是构成“三抽”系统的主要组成部分，抽油机 的产生和使用已经有
3、了一百多年的历史。发展到现在，抽油机的种类主要有游梁 式抽油机和无游梁式抽油机两大类。其中游梁式抽油机的应用最为广泛，各个产 油国仍然在大量使用。游梁式抽油机具有结构简单，制造容易，可靠性高，操作 维护方便，适应现场工况，使用寿命长并且一次性投资少等特点，在今后相当时 间内仍然是油田首选的采油设备。但是由于常规机本身结构特征，决定了它平衡 曲柄净扭矩脉动大，存在负扭矩，载荷率低，工作效率低和能耗大等缺点。随着 很多油田逐渐进入开发的中后期，油井含水量不断上升，使生产成本不断增加， 常规游梁抽油机已经不能满足需要，因此需要开发各种新型节能抽油机来满足降 低成本，节能降耗。近 20 年来，世界抽油
4、机技术发展较快，科研人员研究开发了 多种新型抽油机，特别无梁式抽油机的出现解决了很多常规机出现的弊端。这些 新机型的特点是：增加了抽油机的适应性、可靠性、经济性和先进性；改善了抽 油机的性能，提高了抽油效率，减少了动力消耗；提高了抽油机的平衡效果，改 善了抽油机的动力特性、运动特性、提高了抽油机的平衡效果，增加了抽油机的 使用范围，减少抽油机的体积和质量，强化了抽油机的自动化和智能化程度。因 此，研制开发新型节能抽油机是当前亟待解决的问题。 目前，有杆泵抽油机是油田的主要采油设备，其不但使用数量大，用电量大， 而且系统效率低，节电潜力巨大，虽然也有很多节能型抽油机用于油田，也确实 起到了一定的
5、节能效果，但由于多方面原因，大部分节能机不能很好的适应油田 的生产，具体有以下 5 种原因：部分新型机的易损件不是通用件，坏了之后不 便维修。部分新型机造价太高，油田投资巨大。目前各种新型抽油机，传动 元件的使用寿命尚不理想。实践证明，新型抽油机的可靠性是决定抽油机成败的 关键。油田工人一时很难熟悉一些新型机，日常维护困难。一些新型机虽然 节能但维修费用高，入不敷出 1 。 2 大庆油田是全国最大的油田，目前油田常用的抽油机包括：常规游梁式抽油 机、前置式抽油机、异相曲柄抽油机、偏置式抽油机、摆杆式抽油机、双驴头式 抽油机、复合轮式抽油机、摩擦换向式抽油机、六连杆增程式抽油机、偏轮式抽 油机、
6、B 游梁式抽油机等等。部分新型节能抽油机正在实验当中，由于大部分新 型抽油机各有优缺点，所以还没有大批量投入使用 近年来，随着大庆油田老区块开发的不断深入，油田含水率迅速上升，开发 经济效益逐年下降，剩余未动用储量绝大部分是有效厚度较小、储量丰度较低的 难采储量。目前，企业在资金紧张、降低基本建设投资和控制生产成本的情况下， 对于老区块应何时改变采油方式，才能延长油田的经济开采期；新区块如何根据 其地质条件，选择最佳的举升方式，使油田获得更大的经济效益，是企业面临的 新问题。因此，开展机械采油方式优选评价研究很有必要。 游梁式抽油机的有杆泵全系统的总效率在国内一般地区平均只 12%-23%， 系 统效率低，能耗大，耗电就多。此外，随着老油田油井的注水开发，油田己进入 高含水采油期。不断提高产液量，以液保油，这是注水开采油田保证原油稳产的 必要趋势。这种开采特点要求抽油机的冲程越长越好，使得在役的常规游梁式抽 油机机型偏小，在一定程度上已经不能满足长冲程、低冲次的要求。 偏置式节能抽油机是国内油田目前使用最多的节能型抽油机。 自 80 年代中后 期，在我国石油矿场上广泛推
