长冲程液压平衡抽油机的研究与设计

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1、石油机械2015年第43卷第6期CHINAPETROLEUMMACHINERY一1l3一．．油气田开发工程长冲程液压平衡抽油机的研究与设计梁宏宝马百涛李博许冯平(东北石油大学机械科学与工程学院)摘要：常规游梁式抽油机系统存在效率低、能耗高和设备质量大等问题，为此设计了一种长冲程液压平衡抽油机。该抽油机采用智能控制的电机转向来实现柔性抽油杆的往复直线运动，利用液压马达可换向实现能量的储存与释放，达到平衡悬点载荷的目的，简化了抽油机结构，降低了系统的总能耗。现场试验结果表明，与常规游梁式抽油机相比，长冲程液压平衡抽油机的平均节电率达到25％，泵效率由50％提高到70％以上

2、。关键词：抽油机；长)中程；液压平衡；智能控制；悬点载荷；高效节能中图分类号：TE933文献标识码：Adoi：10．16082／j．cnki．issn．1001—4578．2015．06．026DesignofLongStrokeHydraulicallyBalancedPumpingUnitLiangHongbaoMaBaitaoLiBoXuFengping(CollegeofMechanicalScienceandEngineering，NortheastPetroleumUniversity)Abstract：Toaddresstheissuesofconven

3、tionalbeampumpingunitsystemlikeloweficiency，greatpowerconsumptionandlargeequipmentweight，alongstrokehydraulicallybalancedpumpingunitisdesigned．Thede-signedpumpingunitachievesreciprocatinglinearmotionoftheflexiblesuckerrodthroughintelligentlycontrolledno—torreversing．Thereversiblehydraul

4、icmotorcouldachieveenergystorageandrelease，balancethepolishedrodload，thussimplifyingthestructureofpumpingunitandreducingthetotalenergyconsumptionofthesystem．Fieldtestre—sultsshowthat，comparedwiththeconventionalbeampumpingunit，thelongstrokehydraulicallybalancedpumpingunitcouldprovideaver

5、ageenergysavingrateof25％，increasingthepumpefficiencyfrom50％tomorethan70％．Keywords：pumpingunit；longstroke；hydraulicbalance；intelligentcontrol；polishedrodload；highef-ficiencyandenergysaving塞下面的液压油经过液压马达输送到活塞上部，活0引言塞向上运动的过程中，上部的液压油经过液压马达输送到活塞下部，往复循环。在活塞运动过程中，常规游梁式抽油机系统存在泵效低、单井产液活塞与缸体的密封段通过

6、液压油得到良好润滑。这量低、系统效率低、能耗高以及设备质量大等样的设计不仅简化了设备结构，节约了系统的总能问题，这些问题严重影响了油田的经济高效和节能耗，并且双向液压马达机械效率高、漏失少，提高降耗开发。为了解决以上问题，笔者设计了一种长了系统的抽油效率。此外，笔者还设计了抽油机系冲程液压平衡抽油机。该抽油机采用液压平衡方统控制方案，根据抽油机电机控制原理设计了开关式，与常规抽油机相比，它的稳定性好、效率高、安装及换向动作，考虑到系统的安全平稳运行要求，载荷平稳。抽油机系统采用智能控制的电机转向来另外安装了2个行程开关用于停止工作时保护抽油实现柔性抽油杆的往复直线运动

7、，利用双向液压马杆。上、下行程开关在检测到碰撞时，都会使变频达可换向实现能量的储存与释放，实现抽油机上、器停车，系统停止提升作业，达到安全生产的目的。下冲程的转换。在此基础上，开发了液力自密封技目前，第1台样机已在吉林油田试制成功，性术，该密封液压平衡在活塞向下运动的过程中，活能测试和整机运转试验结果表明，该液压抽油机达2015年第43卷第6期梁宏宝等：长冲程液压平衡抽油机的研究与设计一115一KM1主触头吸合，正转控制电路接通，电机开始2．2运动载荷分析正向加速，加速上行到接近开关B点时，PLC的2．2．1上冲程载荷计算开关量输出控制变频器的DI1