機(jī)采技術(shù)優(yōu)化方案ppt課件

1、20192019年年1111月月機(jī)采管理及優(yōu)化技術(shù)機(jī)采管理及優(yōu)化技術(shù)主講：龐海峰主講：龐海峰一、常規(guī)舉升工藝技術(shù)簡(jiǎn)介一、常規(guī)舉升工藝技術(shù)簡(jiǎn)介二、舉升參數(shù)的優(yōu)化二、舉升參數(shù)的優(yōu)化三、機(jī)采井的節(jié)能降耗三、機(jī)采井的節(jié)能降耗四、抽油機(jī)井的功況診斷四、抽油機(jī)井的功況診斷五、機(jī)采井指標(biāo)計(jì)算方法五、機(jī)采井指標(biāo)計(jì)算方法 大慶油田自大慶油田自19811981年大面積轉(zhuǎn)抽以來，宣告了自年大面積轉(zhuǎn)抽以來，宣告了自噴開采階段的結(jié)束，隨之油田進(jìn)入了強(qiáng)采即噴開采階段的結(jié)束，隨之油田進(jìn)入了強(qiáng)采即“機(jī)械機(jī)械采油階段。采油階段。 前前 言言 自自18591859年第一口現(xiàn)代油井在美國小鎮(zhèn)年第一口現(xiàn)代油井在美國小鎮(zhèn)“梯特斯梯特斯

2、維爾維爾鉆成后，即拉開了采油工程技術(shù)發(fā)展的序幕。鉆成后，即拉開了采油工程技術(shù)發(fā)展的序幕。 1 1、抽油機(jī)、抽油機(jī)2 2、電動(dòng)潛油離心泵、電動(dòng)潛油離心泵 3 3、地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵、地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵機(jī)采階段大慶油田在用的舉升方式主要有三種：機(jī)采階段大慶油田在用的舉升方式主要有三種：一、常規(guī)舉升工藝技術(shù)簡(jiǎn)介一、常規(guī)舉升工藝技術(shù)簡(jiǎn)介 在在2020世紀(jì)世紀(jì)3030年代前蘇聯(lián)人依據(jù)力學(xué)理論中的年代前蘇聯(lián)人依據(jù)力學(xué)理論中的“四連桿四連桿機(jī)構(gòu)發(fā)明了游梁式抽油機(jī)。機(jī)構(gòu)發(fā)明了游梁式抽油機(jī)。 （一）、抽油機(jī)（一）、抽油機(jī)抽油機(jī)抽油機(jī)1、基本術(shù)語：、基本術(shù)語：異相型游梁式抽油機(jī)：驢頭和曲柄連桿機(jī)構(gòu)分別位于支架前異相型游梁

3、式抽油機(jī)：驢頭和曲柄連桿機(jī)構(gòu)分別位于支架前后，平衡角不為零的游梁式抽油機(jī)。后，平衡角不為零的游梁式抽油機(jī)。懸點(diǎn)載荷：抽油機(jī)驢頭懸點(diǎn)的實(shí)際載荷，懸點(diǎn)載荷：抽油機(jī)驢頭懸點(diǎn)的實(shí)際載荷， KNKN。額定懸點(diǎn)載荷：抽油機(jī)正常工作允許的最大懸點(diǎn)載荷，額定懸點(diǎn)載荷：抽油機(jī)正常工作允許的最大懸點(diǎn)載荷，KNKN。光桿最大沖程：調(diào)整抽油機(jī)沖程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使光桿能獲得的光桿最大沖程：調(diào)整抽油機(jī)沖程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使光桿能獲得的最大位移，最大位移， m m。最高沖次：動(dòng)力機(jī)輸出軸上裝最大直徑膠帶輪時(shí)，抽油機(jī)所最高沖次：動(dòng)力機(jī)輸出軸上裝最大直徑膠帶輪時(shí)，抽油機(jī)所獲得的沖次，獲得的沖次， min-1min-1。減速器扭矩：減速器

4、輸出軸的實(shí)際扭矩，減速器扭矩：減速器輸出軸的實(shí)際扭矩， KN.mKN.m。抽油機(jī)抽油機(jī)a.a.常規(guī)型；常規(guī)型； b.b.前置型；前置型； c.c.異相型；異相型；2 2、游梁式抽油機(jī)類別、游梁式抽油機(jī)類別CYJCYJ： 常規(guī)型游梁式抽油機(jī)；常規(guī)型游梁式抽油機(jī)；CYJQCYJQ：前置型游梁式抽油機(jī)；：前置型游梁式抽油機(jī)；CYJYCYJY：異相型游梁式抽油機(jī)；：異相型游梁式抽油機(jī)；Y Y：游梁平衡。在游梁上加平衡重的平衡方式；：游梁平衡。在游梁上加平衡重的平衡方式；B B：曲柄平衡。在曲柄上加平衡重的平衡方式；：曲柄平衡。在曲柄上加平衡重的平衡方式；F F：復(fù)合平衡。同時(shí)采用游梁平衡和曲柄平衡的平

5、衡方式；：復(fù)合平衡。同時(shí)采用游梁平衡和曲柄平衡的平衡方式；Q Q：氣動(dòng)平衡。用氣缸平衡的平衡方式；：氣動(dòng)平衡。用氣缸平衡的平衡方式；H H：點(diǎn)嚙合雙圓弧齒形。漸開線齒形不標(biāo)注。：點(diǎn)嚙合雙圓弧齒形。漸開線齒形不標(biāo)注。 3 3、游梁式抽油機(jī)代號(hào)、游梁式抽油機(jī)代號(hào)抽油機(jī)抽油機(jī)4、型號(hào)表示法、型號(hào)表示法 例：規(guī)格代號(hào)為例：規(guī)格代號(hào)為8-3-37的常規(guī)型游梁式抽油機(jī)，減速的常規(guī)型游梁式抽油機(jī)，減速器采用點(diǎn)嚙合雙圓弧齒輪，平衡方式為曲柄平衡，型號(hào)為器采用點(diǎn)嚙合雙圓弧齒輪，平衡方式為曲柄平衡，型號(hào)為CYJ8-3-37HB 抽油機(jī)抽油機(jī)5、常規(guī)游梁式抽油機(jī)基本參數(shù)、常規(guī)游梁式抽油機(jī)基本參數(shù) 序號(hào)序號(hào)抽油機(jī)抽油

6、機(jī)規(guī)格代號(hào)規(guī)格代號(hào)額定懸額定懸點(diǎn)載荷點(diǎn)載荷KN（tf）KN（tf）光桿最光桿最大沖程大沖程m m減速器減速器額定扭矩額定扭矩KN.m（kgf.m）KN.m（kgf.m）1 18-2.1-182.12.118（1800）2 28-2.5-262.52.526（2600）3 38-3-374 410-3-375 510-3-536 610-4.2-534.24.27 712-3.6-533.63.68 812-4.2-734.24.29 912-4.8-734.84.8101014-5.5-73111114-5.5-89121214-6-896 637（3700）53（5300）73（7300）8

7、9（8900）80（8）3.03.0140（14）120（12）100（10）5.55.5游梁式節(jié)能抽油機(jī)游梁式節(jié)能抽油機(jī) 對(duì)于有游梁的抽油機(jī)而言，指在平衡狀態(tài)下，只要是滿足其凈扭矩曲線波動(dòng)范圍小與常規(guī)機(jī)比較）、且趨于平穩(wěn)，無負(fù)凈扭矩值出現(xiàn)的抽油機(jī)，我們將其定義為節(jié)能抽油機(jī)。1 1、節(jié)能抽油機(jī)的定義：、節(jié)能抽油機(jī)的定義：游梁式節(jié)能抽油機(jī)游梁式節(jié)能抽油機(jī)2、三種機(jī)型的凈扭矩曲線對(duì)比圖：、三種機(jī)型的凈扭矩曲線對(duì)比圖： 常規(guī)機(jī)、偏置機(jī)、雙驢頭凈扭距對(duì)比圖常規(guī)機(jī)、偏置機(jī)、雙驢頭凈扭距對(duì)比圖-40-25-10520355065050100150200250300350400曲柄轉(zhuǎn)角 度凈扭距 KN.m常

8、規(guī)機(jī)凈扭矩偏置機(jī)凈扭矩雙驢頭凈扭矩 對(duì)于非節(jié)能抽油機(jī)而言，其本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就允許其做對(duì)于非節(jié)能抽油機(jī)而言，其本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就允許其做負(fù)功，這是一種正?，F(xiàn)象；對(duì)于節(jié)能抽油機(jī)而言則是因?yàn)槠湄?fù)功，這是一種正常現(xiàn)象；對(duì)于節(jié)能抽油機(jī)而言則是因?yàn)槠涫テ胶舛霈F(xiàn)了做負(fù)功，這是一種不正?，F(xiàn)象。失去平衡而出現(xiàn)了做負(fù)功，這是一種不正?，F(xiàn)象。 3 3、對(duì)有游梁抽油機(jī)電機(jī)做負(fù)功的科學(xué)解釋：、對(duì)有游梁抽油機(jī)電機(jī)做負(fù)功的科學(xué)解釋：抽油機(jī)的發(fā)展方向抽油機(jī)的發(fā)展方向1、存在問題、存在問題目前在用抽油機(jī)體積大、能耗高、系統(tǒng)效率相對(duì)較低。目前在用抽油機(jī)體積大、能耗高、系統(tǒng)效率相對(duì)較低。 多數(shù)多數(shù)“節(jié)能抽油機(jī)的應(yīng)用形不成規(guī)模，導(dǎo)

9、致其售后服節(jié)能抽油機(jī)的應(yīng)用形不成規(guī)模，導(dǎo)致其售后服務(wù)跟不上，最終夭折。務(wù)跟不上，最終夭折。2、發(fā)展方向、發(fā)展方向 “簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、減小體積、降低能耗、延長(zhǎng)使用壽命是未來抽油機(jī)追求的目標(biāo)。電機(jī)直驅(qū)抽油泵的運(yùn)動(dòng)，已開始了這方面的嘗試。電機(jī)直驅(qū)抽油泵的運(yùn)動(dòng)，已開始了這方面的嘗試。一、常規(guī)舉升工藝技術(shù)簡(jiǎn)介一、常規(guī)舉升工藝技術(shù)簡(jiǎn)介（二）、電動(dòng)潛油離心泵（二）、電動(dòng)潛油離心泵 電動(dòng)潛油離心泵，簡(jiǎn)稱電泵，由前蘇聯(lián)人電動(dòng)潛油離心泵，簡(jiǎn)稱電泵，由前蘇聯(lián)人A.S.A.S.艾魯托諾夫先生發(fā)明，艾魯托諾夫先生發(fā)明，19231923年電泵被引入美國，年電泵被引入美國，美國第一臺(tái)潛油電泵在洛杉磯問世。美國第一臺(tái)潛油電泵在洛杉

10、磯問世。19261926年美國年美國開始在坎隆斯的魯賽爾油田應(yīng)用潛油電泵抽油。開始在坎隆斯的魯賽爾油田應(yīng)用潛油電泵抽油。 我國是從我國是從19641964年首先在沈陽機(jī)電局開始研制年首先在沈陽機(jī)電局開始研制4040方方/ /日潛油電泵的，通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，各項(xiàng)技術(shù)指日潛油電泵的，通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)沒有達(dá)到要求，另外由于當(dāng)時(shí)的一些其它原因，標(biāo)沒有達(dá)到要求，另外由于當(dāng)時(shí)的一些其它原因，被迫停止研制。被迫停止研制。19811981年天津電機(jī)廠首先研制成功年天津電機(jī)廠首先研制成功200200方方/ /日日800800米揚(yáng)程潛油電泵。米揚(yáng)程潛油電泵。 潛油電泵是井下工作的多級(jí)離心泵，同潛油電泵是井下

11、工作的多級(jí)離心泵，同油管一起下入井內(nèi)，地面電源通過變壓器、油管一起下入井內(nèi)，地面電源通過變壓器、控制屏、接線盒和動(dòng)力電纜將電能輸送給井控制屏、接線盒和動(dòng)力電纜將電能輸送給井下潛油電機(jī)，使?jié)撚碗姍C(jī)帶動(dòng)多級(jí)離心泵旋下潛油電機(jī)，使?jié)撚碗姍C(jī)帶動(dòng)多級(jí)離心泵旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，把油井中的井液轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，把油井中的井液舉升到地面。舉升到地面。 電動(dòng)潛油離心泵電動(dòng)潛油離心泵 1、工作原理：、工作原理：潛油電泵由三大部分七大件組成潛油電泵由三大部分七大件組成: :電動(dòng)潛油離心泵電動(dòng)潛油離心泵 井下部分：包括潛油電機(jī)、保護(hù)器、井下部分：包括潛油電機(jī)、保護(hù)器、分離器、多級(jí)離心泵俗稱井下四大件）。分

12、離器、多級(jí)離心泵俗稱井下四大件）。中間部分：潛油電纜分大扁電纜和中間部分：潛油電纜分大扁電纜和小扁電纜）。小扁電纜）。地面部分：包括控制屏和變壓器。地面部分：包括控制屏和變壓器。電動(dòng)潛油離心泵電動(dòng)潛油離心泵 潛油電泵供電流程：潛油電泵供電流程：地面電源地面電源變壓器變壓器控制屏控制屏潛油電纜潛油電纜潛油電機(jī)潛油電機(jī)潛油電泵抽油工作流程：潛油電泵抽油工作流程：分離器吸入口）分離器吸入口）多級(jí)離心泵多級(jí)離心泵單流閥單流閥測(cè)壓閥泄油閥）測(cè)壓閥泄油閥）井井 口口出油干線出油干線電動(dòng)潛油離心泵電動(dòng)潛油離心泵 隔離井液。密封潛油電機(jī)軸的動(dòng)力輸出端隔離井液。密封潛油電機(jī)軸的動(dòng)力輸出端, ,防止井液進(jìn)入潛防止

13、井液進(jìn)入潛油電機(jī)。油電機(jī)。壓力平衡。保護(hù)器的充油腔體與油井相連通壓力平衡。保護(hù)器的充油腔體與油井相連通, ,從而平衡潛油從而平衡潛油電機(jī)和保護(hù)器中各密封部位兩端的壓差。電機(jī)和保護(hù)器中各密封部位兩端的壓差。承受軸向力。內(nèi)設(shè)一個(gè)推力軸承承受軸向力。內(nèi)設(shè)一個(gè)推力軸承, ,承擔(dān)作用在泵軸、分離器承擔(dān)作用在泵軸、分離器軸和保護(hù)器軸向下的軸向力。軸和保護(hù)器軸向下的軸向力。傳遞扭矩。保護(hù)器連接潛油電機(jī)軸與泵軸傳遞扭矩。保護(hù)器連接潛油電機(jī)軸與泵軸( (或分離器軸或分離器軸),),連連接潛油電機(jī)殼體與潛油泵殼體接潛油電機(jī)殼體與潛油泵殼體( (或分離器殼體或分離器殼體) )，起到傳遞電，起到傳遞電機(jī)軸到泵軸的扭矩

14、，包括傳遞殼體的反向扭矩。機(jī)軸到泵軸的扭矩，包括傳遞殼體的反向扭矩。 保護(hù)器的作用保護(hù)器的作用: :一是作為井液進(jìn)入多級(jí)離心泵的吸入口；一是作為井液進(jìn)入多級(jí)離心泵的吸入口；二是當(dāng)混合氣液體進(jìn)入離心泵之前，先通過分離器進(jìn)行二是當(dāng)混合氣液體進(jìn)入離心泵之前，先通過分離器進(jìn)行氣、液兩相分離。被分離出的氣體進(jìn)入油、套管環(huán)形空氣、液兩相分離。被分離出的氣體進(jìn)入油、套管環(huán)形空間，液體則進(jìn)入離心泵內(nèi)，這樣就可避免氣體對(duì)泵產(chǎn)生間，液體則進(jìn)入離心泵內(nèi)，這樣就可避免氣體對(duì)泵產(chǎn)生氣蝕，減少氣體對(duì)泵工作性能的影響，從而提高泵效和氣蝕，減少氣體對(duì)泵工作性能的影響，從而提高泵效和延長(zhǎng)泵的使用壽命，使?jié)撚碗姳脵C(jī)組能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)

15、。延長(zhǎng)泵的使用壽命，使?jié)撚碗姳脵C(jī)組能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。分離器的作用：分離器的作用： 油氣分離器是潛油電泵機(jī)組的四大部件之一，它位于油氣分離器是潛油電泵機(jī)組的四大部件之一，它位于保護(hù)器和多級(jí)離心泵之間。油氣分離器有兩個(gè)基本作用：保護(hù)器和多級(jí)離心泵之間。油氣分離器有兩個(gè)基本作用：電動(dòng)潛油離心泵電動(dòng)潛油離心泵 電動(dòng)潛油離心泵電動(dòng)潛油離心泵 潛油泵由多級(jí)葉輪、導(dǎo)殼組成潛油泵由多級(jí)葉輪、導(dǎo)殼組成, ,葉輪、葉輪、導(dǎo)殼的結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定潛油泵的排量導(dǎo)殼的結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定潛油泵的排量, ,葉輪、葉輪、導(dǎo)殼的級(jí)數(shù)是決定潛油泵的揚(yáng)程和匹配潛油導(dǎo)殼的級(jí)數(shù)是決定潛油泵的揚(yáng)程和匹配潛油電機(jī)功率的重要因素。潛油泵的葉輪、導(dǎo)殼電機(jī)功率

16、的重要因素。潛油泵的葉輪、導(dǎo)殼通常由鎳鑄鐵制成通常由鎳鑄鐵制成, ,它具有耐腐蝕、耐磨、它具有耐腐蝕、耐磨、鑄造性能好和切削加工性能好等優(yōu)點(diǎn)。泵軸鑄造性能好和切削加工性能好等優(yōu)點(diǎn)。泵軸一般由蒙乃爾一般由蒙乃爾K K合金鋼制造合金鋼制造, ,這種材料具有較這種材料具有較高的強(qiáng)度高的強(qiáng)度, ,較好的耐腐蝕性和耐磨性較好的耐腐蝕性和耐磨性, ,并具有并具有良好的剛性和塑性。良好的剛性和塑性。 潛油泵的結(jié)構(gòu)潛油泵的結(jié)構(gòu) 電動(dòng)潛油離心泵電動(dòng)潛油離心泵 潛油泵的工作原理與地面使用的普通離心泵一樣。潛油泵的工作原理與地面使用的普通離心泵一樣。當(dāng)機(jī)組啟動(dòng)后當(dāng)機(jī)組啟動(dòng)后, ,潛油電機(jī)帶動(dòng)潛油泵軸上的葉輪高速潛油

17、電機(jī)帶動(dòng)潛油泵軸上的葉輪高速旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn), ,葉輪葉片驅(qū)使葉輪流道內(nèi)的液體轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪葉片驅(qū)使葉輪流道內(nèi)的液體轉(zhuǎn)動(dòng), ,這部分轉(zhuǎn)這部分轉(zhuǎn)動(dòng)的液體在離心力的作用下向葉輪外緣流去動(dòng)的液體在離心力的作用下向葉輪外緣流去, , 這部分這部分向葉輪外緣流動(dòng)的液體對(duì)葉輪吸入口處的液體產(chǎn)生一向葉輪外緣流動(dòng)的液體對(duì)葉輪吸入口處的液體產(chǎn)生一種吸力種吸力, , 在這一過程中在這一過程中, ,葉輪中的液體繞流葉片葉輪中的液體繞流葉片, ,在液在液體繞流運(yùn)動(dòng)中葉輪的葉片對(duì)液體作用一升力體繞流運(yùn)動(dòng)中葉輪的葉片對(duì)液體作用一升力, ,使液體使液體獲得能量而流出葉輪獲得能量而流出葉輪, ,這時(shí)液體的動(dòng)能與壓能均增大。這時(shí)液體的動(dòng)能與

18、壓能均增大。工作原理工作原理 潛油電泵的啟動(dòng)和停機(jī)潛油電泵的啟動(dòng)和停機(jī), ,以及運(yùn)行中的一系列控制以及運(yùn)行中的一系列控制, ,需要專門的控制設(shè)備來完成。潛油電泵專用控制柜分為需要專門的控制設(shè)備來完成。潛油電泵專用控制柜分為手動(dòng)、自動(dòng)兩種控制方式手動(dòng)、自動(dòng)兩種控制方式, ,供電電源為交流供電電源為交流50Hz,50Hz,工作電工作電壓為壓為400-2500V,400-2500V,額定電流最大為額定電流最大為150A150A?？刂乒窬哂卸搪?。控制柜具有短路保護(hù)、單相保護(hù)、三相過流保護(hù)和欠載停機(jī)、延時(shí)自動(dòng)保護(hù)、單相保護(hù)、三相過流保護(hù)和欠載停機(jī)、延時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)功能。通過儀表可隨時(shí)測(cè)量電機(jī)運(yùn)行電壓、電流參

19、啟動(dòng)功能。通過儀表可隨時(shí)測(cè)量電機(jī)運(yùn)行電壓、電流參數(shù)數(shù), ,并自動(dòng)記錄電機(jī)運(yùn)行電流并自動(dòng)記錄電機(jī)運(yùn)行電流, ,從而使電泵管理人員及時(shí)從而使電泵管理人員及時(shí)掌握和判斷潛油電機(jī)的運(yùn)行狀況。掌握和判斷潛油電機(jī)的運(yùn)行狀況。 控制柜的工作原理控制柜的工作原理電動(dòng)潛油離心泵電動(dòng)潛油離心泵 電動(dòng)潛油離心泵電動(dòng)潛油離心泵 電泵控制柜電泵控制柜一、常規(guī)舉升工藝技術(shù)簡(jiǎn)介一、常規(guī)舉升工藝技術(shù)簡(jiǎn)介（三）、地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵（三）、地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵 20世紀(jì)世紀(jì)30年代中期法國的年代中期法國的 moineau發(fā)發(fā)明了單螺桿泵，做為容積泵的螺桿泵，明了單螺桿泵，做為容積泵的螺桿泵，以其地面驅(qū)動(dòng)裝置簡(jiǎn)單、體積小，能耗以其地面驅(qū)動(dòng)裝

20、置簡(jiǎn)單、體積小，能耗低，對(duì)較惡劣的工作環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)低，對(duì)較惡劣的工作環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)越來越受到油田采油工程技術(shù)人員的勢(shì)越來越受到油田采油工程技術(shù)人員的重視。也正因如此螺桿泵這種舉升方式重視。也正因如此螺桿泵這種舉升方式在油田中的應(yīng)用規(guī)模才日趨擴(kuò)大。在油田中的應(yīng)用規(guī)模才日趨擴(kuò)大。地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵 螺桿泵是有別于“活塞式抽油泵和電動(dòng)潛油泵的一種容積式泵，如下圖1：2結(jié)構(gòu)）： e e轉(zhuǎn)子偏心距轉(zhuǎn)子偏心距 mmmm d d轉(zhuǎn)子截圓直徑轉(zhuǎn)子截圓直徑 mmmm T T（T=2tT=2t定子導(dǎo)程定子導(dǎo)程 mmmm螺桿泵的三個(gè)基本結(jié)構(gòu)參數(shù)：螺桿泵的三個(gè)基本結(jié)構(gòu)參數(shù)：地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)螺桿

21、泵1、螺桿泵采油系統(tǒng)的組成：、螺桿泵采油系統(tǒng)的組成：電控部分：電控箱是螺桿泵的控制部電控部分：電控箱是螺桿泵的控制部分，控制電機(jī)的啟、停。該裝置能自分，控制電機(jī)的啟、停。該裝置能自動(dòng)顯示、記錄螺桿泵正常生產(chǎn)時(shí)的電動(dòng)顯示、記錄螺桿泵正常生產(chǎn)時(shí)的電流、電壓等數(shù)據(jù)，有過、欠載自動(dòng)保流、電壓等數(shù)據(jù)，有過、欠載自動(dòng)保護(hù)功能。護(hù)功能。地面驅(qū)動(dòng)部分：地面驅(qū)動(dòng)裝置是螺桿地面驅(qū)動(dòng)部分：地面驅(qū)動(dòng)裝置是螺桿泵系統(tǒng)的主要地面設(shè)備，是把動(dòng)力傳泵系統(tǒng)的主要地面設(shè)備，是把動(dòng)力傳遞給井下泵轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子實(shí)現(xiàn)星行運(yùn)遞給井下泵轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子實(shí)現(xiàn)星行運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)抽吸液體的機(jī)械裝置。動(dòng)，實(shí)現(xiàn)抽吸液體的機(jī)械裝置。地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵

22、 它是借助于單螺旋線的轉(zhuǎn)子與雙螺旋線它是借助于單螺旋線的轉(zhuǎn)子與雙螺旋線的定子配合時(shí)產(chǎn)生的空腔實(shí)現(xiàn)抽吸液體入的定子配合時(shí)產(chǎn)生的空腔實(shí)現(xiàn)抽吸液體入泵舉升液體出井。泵舉升液體出井。2、螺桿泵的工作原理：、螺桿泵的工作原理：3、螺桿泵的型號(hào)表示方法：、螺桿泵的型號(hào)表示方法：地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵 例：例：GLB300-21表示抽油桿地面驅(qū)動(dòng)的螺桿泵，每轉(zhuǎn)表示抽油桿地面驅(qū)動(dòng)的螺桿泵，每轉(zhuǎn)排量為排量為300ml，泵的總級(jí)數(shù)為，泵的總級(jí)數(shù)為21。4、螺桿泵設(shè)備參數(shù)、螺桿泵設(shè)備參數(shù)適用排量范圍適用排量范圍40-80m3/d驅(qū)動(dòng)裝置型號(hào)驅(qū)動(dòng)裝置型號(hào)WLBQ15電機(jī)型號(hào)電機(jī)型號(hào)YB180L-6W 電控柜型號(hào)

23、電控柜型號(hào)QZ-F3-15舉升揚(yáng)程舉升揚(yáng)程800m生產(chǎn)廠家生產(chǎn)廠家北京石油機(jī)械廠北京石油機(jī)械廠生產(chǎn)廠家生產(chǎn)廠家南陽電機(jī)廠南陽電機(jī)廠生產(chǎn)廠家生產(chǎn)廠家長(zhǎng)城電器集團(tuán)長(zhǎng)城電器集團(tuán)轉(zhuǎn)子直徑轉(zhuǎn)子直徑42mm轉(zhuǎn)速范圍轉(zhuǎn)速范圍100-200r/min最大額定功率最大額定功率15kw電控柜尺寸電控柜尺寸570 x370 x680轉(zhuǎn)子偏心轉(zhuǎn)子偏心7mm齒輪油型號(hào)齒輪油型號(hào)80w/90最小額定功率最小額定功率額定功率額定功率15kw轉(zhuǎn)子導(dǎo)程轉(zhuǎn)子導(dǎo)程130mm密封方式密封方式盤根密封盤根密封電機(jī)效率電機(jī)效率89.50%89.50%額定電壓額定電壓380V轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度6044mm連接方式連接方式法蘭連接法蘭連接額定

24、電壓額定電壓380V電纜型號(hào)電纜型號(hào)轉(zhuǎn)子扣型轉(zhuǎn)子扣型CYG25防反轉(zhuǎn)方式防反轉(zhuǎn)方式超越離合器剎車超越離合器剎車最大額定電流最大額定電流31.4A保護(hù)功能保護(hù)功能電機(jī)綜合保護(hù)器電機(jī)綜合保護(hù)器定子外徑定子外徑102主動(dòng)輪直徑主動(dòng)輪直徑180最小額定電流最小額定電流定子長(zhǎng)度定子長(zhǎng)度56765676從動(dòng)輪直徑從動(dòng)輪直徑568汽缸活塞截面積汽缸活塞截面積定子上端扣型定子上端扣型 31/2 TBG（母）（母）減速比減速比1:9.7直流電阻直流電阻定子下端扣型定子下端扣型 31/2 TBG（公）（公）皮帶型號(hào)皮帶型號(hào)5V-950節(jié)能方式節(jié)能方式定子級(jí)數(shù)定子級(jí)數(shù)21級(jí)級(jí)額定扭矩額定扭矩145kgm電機(jī)軸功率電

25、機(jī)軸功率每轉(zhuǎn)排量每轉(zhuǎn)排量300ml電機(jī)長(zhǎng)度電機(jī)長(zhǎng)度750mm空轉(zhuǎn)電流空轉(zhuǎn)電流螺桿泵參數(shù)螺桿泵參數(shù)驅(qū)動(dòng)裝置參數(shù)驅(qū)動(dòng)裝置參數(shù)電機(jī)參數(shù)電機(jī)參數(shù)電控柜參數(shù)電控柜參數(shù)地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵 螺桿泵井供排關(guān)系的協(xié)調(diào)問題也就是合理沉沒度的控制沒有從螺桿泵井供排關(guān)系的協(xié)調(diào)問題也就是合理沉沒度的控制沒有從根本上得到解決，一定程度的影響了其產(chǎn)能效益的發(fā)揮。根本上得到解決，一定程度的影響了其產(chǎn)能效益的發(fā)揮。 螺桿泵井旋轉(zhuǎn)桿的撓曲變形的合理扶正問題沒有從根本上得到解決，螺桿泵井旋轉(zhuǎn)桿的撓曲變形的合理扶正問題沒有從根本上得到解決，一定程度的縮短了其工作時(shí)效檢泵周期）。一定程度的縮短了其工作時(shí)效檢泵周期）。 螺桿泵

26、井的功況診斷技術(shù)尚未完善，給其日常管理帶來了一些不螺桿泵井的功況診斷技術(shù)尚未完善，給其日常管理帶來了一些不便。便。5 5、存在問題、存在問題地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵6 6、發(fā)展方向、發(fā)展方向 進(jìn)一步完善其配套技術(shù)，開展沉沒度變化對(duì)泵效及定子橡膠老化的定量化研究；開展旋轉(zhuǎn)過程中的撓曲變形與不同心擺動(dòng)對(duì)抽油桿運(yùn)動(dòng)影響程度的研究，建立、完善螺桿泵井抽油桿的扶正理論；開展螺桿泵工況診斷技術(shù)研究。 總之，地面螺桿泵在未來的發(fā)展中，首先應(yīng)解決定子橡膠的使用壽命問題，我認(rèn)為伴隨著材料科學(xué)的發(fā)展我們會(huì)尋求到能夠替代橡膠的新材料，開發(fā)出非金屬、非橡膠定子的長(zhǎng)壽命新型螺桿泵。四、抽油機(jī)井的功況診斷四、抽油機(jī)井

27、的功況診斷泵功圖建立的基本理論泵功圖建立的基本理論 在示功圖的智能診斷中，實(shí)現(xiàn)建立泵功圖的基本理論在示功圖的智能診斷中，實(shí)現(xiàn)建立泵功圖的基本理論是是“S.Glbbs波動(dòng)方程波動(dòng)方程”。l、S.Glbbs波動(dòng)方程波動(dòng)方程 1966年年S.Glbbs將井下抽油泵處的負(fù)荷變化假象成以應(yīng)將井下抽油泵處的負(fù)荷變化假象成以應(yīng)力波的形式沿抽油桿柱傳遞到地面，由此推導(dǎo)并建立了抽力波的形式沿抽油桿柱傳遞到地面，由此推導(dǎo)并建立了抽油桿系一維阻尼波動(dòng)方程。油桿系一維阻尼波動(dòng)方程。ttxcxtxattx,22222cc粘滯阻尼系數(shù)粘滯阻尼系數(shù) 四、抽油機(jī)井的功況診斷四、抽油機(jī)井的功況診斷 在此利用在光桿處所得到的光桿

28、載荷在此利用在光桿處所得到的光桿載荷與時(shí)間的關(guān)系曲線以及光桿位移與時(shí)間的與時(shí)間的關(guān)系曲線以及光桿位移與時(shí)間的關(guān)系曲線作為邊界條件來求解關(guān)系曲線作為邊界條件來求解S.GlbbsS.Glbbs方程，方程，就可得到抽油桿任意截面處的示功圖，直就可得到抽油桿任意截面處的示功圖，直至泵功圖。至泵功圖。 理論標(biāo)準(zhǔn)泵功圖為一矩形理論標(biāo)準(zhǔn)泵功圖為一矩形泵功圖泵功圖2 2、S.GlbbsS.Glbbs波動(dòng)方程的經(jīng)典求解方法波動(dòng)方程的經(jīng)典求解方法 * *分離變量法求解。分離變量法求解。 * *變步長(zhǎng)有限差分法求解變步長(zhǎng)有限差分法求解 在兩個(gè)以截?cái)喔盗⑷~級(jí)數(shù)表示的邊界條件下，即：在兩個(gè)以截?cái)喔盗⑷~級(jí)數(shù)表示的邊界條件

29、下，即：懸點(diǎn)動(dòng)載荷函數(shù)懸點(diǎn)動(dòng)載荷函數(shù) tD nnnnortSinnZtCosnWtWtD1)(2光桿位移函數(shù)光桿位移函數(shù) t nnnnotSinntCosnrrt1)(2其特解為：位移與深度、時(shí)間的函數(shù)其特解為：位移與深度、時(shí)間的函數(shù) txi, nnnnorotSinnxiPtCosnxiOrEftxix1)(22,nnnnrotSinnxiPxtCosnxiOxEftxiF12,應(yīng)用計(jì)算機(jī)確定抽油桿及抽油泵示功圖的一般計(jì)算步驟應(yīng)用計(jì)算機(jī)確定抽油桿及抽油泵示功圖的一般計(jì)算步驟 計(jì)算傅立葉系數(shù)計(jì)算傅立葉系數(shù) 計(jì)算阻尼系數(shù)計(jì)算阻尼系數(shù) C C 計(jì)算特殊函數(shù)計(jì)算特殊函數(shù)nnnZnV3 3、泵功圖建立

30、理論的發(fā)展現(xiàn)狀、泵功圖建立理論的發(fā)展現(xiàn)狀 伴隨著人們對(duì)有桿泵系統(tǒng)工作原理認(rèn)識(shí)的逐步深入，伴隨著人們對(duì)有桿泵系統(tǒng)工作原理認(rèn)識(shí)的逐步深入，示功圖智能診斷理論被不斷的完善，目前已誕生的診斷示功圖智能診斷理論被不斷的完善，目前已誕生的診斷理論已達(dá)到了三種，即：理論已達(dá)到了三種，即： 微分方程微分方程S.GlbbsS.Glbbs波動(dòng)方程）波動(dòng)方程） 傳遞函數(shù)傳遞函數(shù) 狀態(tài)方程狀態(tài)方程 使用微分方程模型時(shí)的特點(diǎn)使用微分方程模型時(shí)的特點(diǎn) 便于用數(shù)字計(jì)算機(jī)求解；便于用數(shù)字計(jì)算機(jī)求解；特別適用于線性系統(tǒng)，對(duì)于非線性系統(tǒng)的判斷準(zhǔn)確率較特別適用于線性系統(tǒng)，對(duì)于非線性系統(tǒng)的判斷準(zhǔn)確率較低；低；計(jì)算過程煩瑣，所用時(shí)間相

31、對(duì)較長(zhǎng)。計(jì)算過程煩瑣，所用時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。 便于用數(shù)字計(jì)算機(jī)求解便于用數(shù)字計(jì)算機(jī)求解 不但適用于線性系統(tǒng)，也可適用于非線性系統(tǒng)；不但適用于線性系統(tǒng)，也可適用于非線性系統(tǒng)； 不但適用于恒參數(shù)系統(tǒng)，也可適用于變參數(shù)系統(tǒng)；不但適用于恒參數(shù)系統(tǒng)，也可適用于變參數(shù)系統(tǒng)； 不但適合單輸入、單輸出系統(tǒng)，也適用于多輸入、輸不但適合單輸入、單輸出系統(tǒng)，也適用于多輸入、輸出系統(tǒng)。出系統(tǒng)。 應(yīng)用狀態(tài)方程來表示的數(shù)學(xué)模型時(shí)的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用狀態(tài)方程來表示的數(shù)學(xué)模型時(shí)的優(yōu)勢(shì) 批量井快速診斷批量井快速診斷阻尼系數(shù)的選擇阻尼系數(shù)的選擇 診斷結(jié)束后按功診斷結(jié)束后按功況類別查看三個(gè)月況類別查看三個(gè)月單井功圖信息單井功圖信息可按兩種診斷方

32、可按兩種診斷方法進(jìn)行診斷法進(jìn)行診斷五、機(jī)械采油技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)方法五、機(jī)械采油技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)方法%100nnnKyzxc nxnzny性關(guān)井或壓產(chǎn)關(guān)井。性關(guān)井或壓產(chǎn)關(guān)井。五、機(jī)械采油技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)方法%100DDfrwr DrDw五、機(jī)械采油技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)方法%100QQLSd泵效大于80%和連噴帶抽井不參加平均泵效的統(tǒng)計(jì)。144042nSDQL五、機(jī)械采油技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)方法bcdHHHgPHHtdzd310addnHH五、機(jī)械采油技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)方法式中：式中：LaLa單井泵掛深度，單井泵掛深度，m m； h1h1該井補(bǔ)心高差，該井補(bǔ)心高差，m m

33、； h2h2該井吸入閥以上至油管掛長(zhǎng)度，該井吸入閥以上至油管掛長(zhǎng)度，m m。五、機(jī)械采油技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)方法dabHLL平均沉沒度不得以平均泵掛深度減平均動(dòng)液面算出。平均沉沒度不得以平均泵掛深度減平均動(dòng)液面算出。五、機(jī)械采油技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)方法%100SSmSS%100SSmSS SSSSmSSSSm五、機(jī)械采油技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)方法 %100nnmSn%100nnmSnnnnSnmnnSnm五、機(jī)械采油技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)方法 %100MMmSm%100MMmSmmMSMmmMSMm五、機(jī)械采油技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)方法%100maxmaxudII%100apnnIdmaxIumaxnP五、機(jī)械采油技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)方法 電器測(cè)試參量：三相線電器測(cè)試參量：三相線/ /相電流、三相線相電流、三相線/ /相電相電壓、有功功率、無功功率、視在功率、電量、壓、有功功率、無功功率、視在功率、電