抽油机研究的现状与发展.doc

石油机械 2002年第30卷增刊 CHrN^PETROLEUM MACHINERY ．．专题综述卜 抽油机研究的现状与发展 綦耀光’刘健 (石油大学·华东) 摘要简要综述了近几年抽油机研究中取得较大进展的几个方面，包括抽油机工作状态和载 荷特性研究、抽油机性能优劣的评价方法、游粱武抽油机优化设计数学模型的研究、驱动抽油机 的电动机特性研究、抽油机分类方式的研究、抽油机的模块化设计研究、新设计理论在抽油机设 计中的应用、抽油机平衡最佳条件的研究、对二次平衡技术的认识、新机型的研制、现有抽油机 的增程改造以及抽油机主要零部件的研究等科研成果。最后提出了目前抽油机研究中值得重视的 几个问题。 关键词抽油机研事现蔓发曼鬟笋 大量修复抽油机的出现，给抽油机的设计带来新的 言 问题。 从设计方法学功能分析的角度讲，抽油机的基 近几年抽油机研究的重点 本功能相对简单，必然吸引着各行各业的专家对抽 油机进行研究，形成了石油系统内外部抽油机专业 近几年人们对抽油机的研究，主要集中在以下 厂、非专业厂一起生产、试制新型抽油机和对抽油 几个方面。 机进行研究的百花齐放的局面。 1．抽油机工作状态和载荷特性研究 在国外，抽油机的制造企业逐步向大公司靠 抽油机所承受的载荷，是设计、评价抽油机的 拢。如美国，从1992年起，主要抽油机的生产厂 依据，是进行抽油机研究、设计、分析必须首先解 家，或采用Lufkln公司的技术”‘21，或变成了 决的问题。 Lufkin公司的子公司，采用统一的技术进行生产， 抽油机的工作状况为，24h野外连续运转，无 产品的系列化、标准化的程度较高。 人看守，工作环境恶劣”。1。改变了过去认为抽油 由于近年来我国油田体制改革和油田经营状况 机工作环境较优、容易满足的认识，这对减少新型 的变化，抽油机的主要生产企业已从江汉、兰州等 抽油机设计的失误，提高新型抽油机的创新成功 大型机械制造企业向大庆、胜利、华北、辽河等石 率，有着重要的意义。 油管理局转移，许多新的抽油机生产厂逐渐建立， 在研究普通抽油机载荷和工作特性的基础上， 抽油机的生产能力严重过剩，促使抽油机生产企业 对某些专用抽油机工作特性的研究也取得了长足的 提高技术含量，抽油机研究力量和研究投人有一定 进展。已经逐渐认识到不同的油藏和开采条件，应 的增加，新的研究成果不断涌现。另外，由于油田 该采用具有不同特性的抽油机。如对稠油等特殊油 经济状况和固定资产投资渠道的变化，在用抽油机 藏，抽油机的悬点承载能力要大，减速器的扭矩要 的修复利用也成为油田各采油厂的一项重要工作， 大，但平衡重可相对减小，这时以配备大减速器的 ．綦耀光，教授，生于1957年，1952年毕业于华东石油学院力学专业，1996年获博士学位，现从事机械学教学和采油机械设计、研 究工作。本刊特邀作者。地址{(257061)山东省东营市。电话：(0546)8392305或8391271。E—mail：me603@hdp“edu·cna (收稿日期：2001—07—16；謦改藕收到日期：2002一Ol一10)  石油机械 2002年第30卷增刊 常规游梁式抽油机为佳”1。 价格为一次性投入，可以进入固定资产。维护费用 设计或分析抽油机的性能，对抽油机的优劣进 为间接投入，其多少又与抽油机的正常使用时间有 行评价时，需要给定抽油机悬点所承受的载荷，即 紧密的联系。游梁式抽油机日常维护投入很少，这 给定抽油机的悬点示功图，因此提出了“模型示 点已经被油田管理者所普遍认可。对于需要经常维 功图”的概念”’。 护的机型，如液压式抽油机等，在油田推广就有一 2．抽油机性能优劣的评价方法 定的难度。另外，抽油机对运输、安装的要求，也 用不同的传动原理和控制系统制造的抽油机， 影响其最终费用。由于抽油机是油田的常用装备， 如何评价其性能优劣和是否适应油田的工况，是个 因此，只能用常规运输方法和普通地基进行运输和 重大问题。分析各种结构形式可知，抽油机主要由 安装。 传动减速器系统、换向系统、平衡系统和支撑系统 (5)运动和动力性能 抽油机是有杆采油系 组成。由于减速系统和支撑系统的特点，其结构形 统的关键设备，其运动和动力性能不仅影响抽油机 式往往是由换向系统和平衡系统决定的，因此，抽 本身的受力、寿命、振动等特性，而且影响电网的 油机的优劣主要由换向系统和平衡系统决定。 正常工作、抽油杆的寿命和无故障工作时间及抽油 对于油田使用的抽油机，我们希望其减速换向 泵的工作状况。因此，通常应该按照系统最优的观 系统简单，效率高，与抽油杆、电网等相邻系统能 点，研究抽油机应该具有的运动、动力性能，如运 很好匹配，可按如下标准评价”“ ： 动规