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抽油机井地面能耗分布理论与试验研究

作　者: 郑玉萍
导　师: 张大为
学　校: 大庆石油学院
专　业: 油气储运工程
关键词: 抽油机系统效率能耗分布节能
分类号: TE933.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 48次
引　用: 1次
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内容摘要

目前,由于有杆泵采油系统的能耗问题日益严重,抽油机系统运行效率普遍偏低,这将直接影响原油开采成本。为了实现油井的正常生产,降低采油成本,采用节能设备并应用新技术、新方法来提高油井的系统效率越来越引起人们的重视。因此全面系统地分析抽油机系统效率的影响因素及能量在传递过程中消耗的原因,开展提高抽油系统效率研究,对于控制原油生产中能耗上升,降低原油生产成本,实现油田地面工程高效、低耗、有序调整和科学管理将起到重要作用。本文针对油田面临的这种生产现状,主要进行以下几个方面的研究工作:(1)根据抽油机的结构特点建立悬点运动及动力分析数学模型,计算悬点速度、加速度随曲柄转角的变化关系;推导了游梁式抽油机减速箱曲柄轴扭矩计算公式,通过绘制的扭矩曲线来确定最大扭矩和检查是否为超扭矩,还可以检查抽油机的平衡状况以及进行平衡计算、确定电动机输出功率,检查功率的利用情况及利用均方根扭矩选择电动机功率。(2)根据抽油机系统工作的特点,详细的分析了抽油机地面系统效率的组成,并对抽油机系统效率地面部分进行了划分,确定了地面分效率测试方案及数据处理公式,并阐述了试验原理。最后对实验结果进行剖析。(3)运用机械工程理论对抽油机井地面各节点功率损耗原因进行分析,并根据抽油机地面设备结构参数及油藏物性参数计算出每一子系统的能耗损失,并且分析能耗原因。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
创新点摘要  6-9
第一章绪论  9-15
  1.1 课题背景及意义  9
  1.2 国内外研究现状  9-13
  1.3 系统效率计算方法  13-14
    1.3.1 实测法  13
    1.3.2 常规法  13
    1.3.3 抽油量法  13
    1.3.4 其它方法  13-14
  1.4 论文研究主要内容  14-15
第二章常规游梁式抽油机运动及动力特性  15-41
  2.1 抽油机的悬点运动规律  15-19
  2.2 游梁式抽油机悬点载荷分析  19-26
    2.2.1 悬点承受的载荷  19-26
  2.3 抽油机的平衡计算  26-29
    2.3.1 平衡原理  26-27
    2.3.2 平衡方式  27
    2.3.3 平衡计算  27-29
  2.4 游梁式抽油机减速箱曲柄轴扭矩计算  29-34
    2.4.1 曲柄轴扭矩的计算  29-31
    2.4.2 扭矩曲线的绘制及应用  31-34
  2.5 三相异步电动机的机械特性  34-38
    2.5.1 电动机转矩  34-35
    2.5.2 三相异步电动机机械特性曲线  35-38
  2.6 计算实例  38-39
  本章小结  39-41
第三章抽油机分效率测试试验研究  41-54
  3.1 基本概念  41-42
  3.2 地面效率分解  42-43
    3.2.1 电动机效率  42
    3.2.2 皮带效率  42
    3.2.3 减速箱效率  42
    3.2.4 四连杆效率  42-43
  3.3 分效率测试方案  43-48
    3.3.1 测试布点  43-44
    3.3.2 实验装置  44-45
    3.3.3 实验内容  45-46
    3.3.4 实验原理  46-48
  3.4 分效率测试结果分析  48-53
    3.4.1 悬点示功图  48-49
    3.4.2 轴功率图  49
    3.4.3 动液面下地面各部分效率  49-51
    3.4.4 不同冲次下地面各部分效率  51-53
  本章小结  53-54
第四章地面节点效率理论分析  54-70
  4.1 电机损失  54-60
    4.1.1 电动机的损耗分类与分析  55-58
    4.1.2 电动机容量的校核  58-60
  4.2 皮带效率分析  60-62
  4.3 减速箱效率分析  62-67
    4.3.1 滚动轴承摩擦力矩的较准确计算  63-65
    4.3.2 渐开线齿轮  65-66
    4.3.3 双圆弧齿轮  66
    4.3.4 润滑油对损失影响  66-67
  4.4 四连杆效率  67-68
  4.5 计算实例  68-69
    4.5.1 齿轮效率计算实例  68
    4.5.2 滚动轴承效率实例计算  68-69
  本章小节  69-70
结论  70-71
参考文献  71-74
发表文章目录  74-75
致谢  75-77
详细摘要  77-82

抽油机井地面能耗分布理论与试验研究

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