低产油井采油机械技术概述.docVIP

　　低产油井采油机械技术概述 第一章绪论 1.1本题目研究的目的和意义 资源是人类的社会体系存在与持续向前发展的保障，是经济体系稳定的物质基础，是能够决定在国际社会中一个国家地位的重要因素，在国家的进步之路上起着不可替代的作用。石油资源作为今日能源的重要角色，在当前社会中的作用不言自明。从19世纪末以来，整个社会变得越来越需要石油资源。到21世纪，石油甚至成了世界话题的重要角色，霸权主义国家发动的战争无一不是为了争夺石油资源。近些年来的伊拉克战争、阿富汗战争显而易见是为占有或控制那里充沛的石油资源。自进入现代社会以来，经济社会的发展的重要限制因素之一就是能源的缺乏。随着我国国际贸易规模的扩大、加入了 WTO组织，国内国外市场几近连为一体，我国的石油进口规模日易迅猛扩大，石油价格也越来越吸引全国人民的目光。按照现在国内每天需要从国外进口石油230万桶来推算，假设国际油价有了 6美元的增长，那么我国的外汇储备将减少1380万美元，直接影响我国的国内生产总值。可见石油资源对于我国的重要性是处在战略高度的欧洲权威机构公布的2012年《BP世界能源统计》中表示，中国石油产品消耗量的增长（增长5.5%，即50.5万桶/日）为全球采油量的增长提供主要动力国家有关部门发表的《中国的能源政策(2012)》上所说，国内对海外能源的依存度增速略快，其中石油的数据从32%跃至57%,在世界石油消费大国中依存度的排名上数一数二。发生这样的变化有以下两种原因：首先，改革开放以后，特别是近年来经济飞速发展，内需不断增强，预计到2015年，我国原油消费量将超过5亿吨，全球范围内仅仅排在美国之后，将来一个时期，我国的资源需求仍然不断增长。其二，石油资源的替代品短时期内无法在国内投入市场。很多新兴能源都处在探索开采的初期从战略的角度讲，研制一种新型的釆油系统来提高自身的采油能力从某种意义上提高了国家的石油ldquo;储量rdquo;，这也是保证国家安全的重要手段。 1.2采油机械技术国内外研究发展现状及发展趋势 一个世纪之前，抽油机在国外就已经开始研发应用。在这一个世纪的实际操作使用中，它的机械结构、开采原理等诸多方面发生了巨大变化。近几十年，随着科技的突飞猛进，抽油机领域也出现了许多新的机型：为了适应不同的开釆条件研制出的抽油机。包括根据地质条件不同设计出的液压抽油机、螺旋杆抽油机、长冲程抽油机等；包括根据地表环境不同而设计出的低矮型抽油机、城市抽油机、紧凑型抽油机、前置（气平衡）抽油机等；包括根据油井的开釆方向不同而设计的斜井抽油机、丛式井抽油机、双驴头抽油机和高能效丛式井抽油机等；包括根据动力条件差异而设计的天然气发动机或柴油机、汽油机驱动的抽油机等；包括根据机动性要求不同而设计的车载式抽油机、牵引式抽油机等。大型抽油机。这主要是为了满足深井、超深井和原油粘稠度过大的需要。如常规型抽油机、前置式抽油机、前置气平衡抽油机等。他们的最大载荷可达213kN以上。高效能抽油机。这主要是为了降低机械损耗、降低釆油成本，减少能源消耗，提高经济效益。通过提高冲程等研制了大冲程游梁式抽油机、大冲程无游梁式抽油机和超大冲程无游梁式抽油机；通过改进和添加节能结构研制了异相型抽油机、前置式抽油机。节能结构包括天然气动力装置、髙转差率电机、节能控制柜、齿形带等。它们都有明显的节能效果，节电最高达到50%。高效率抽油机。这主要是为了提高单位时间内的油井产油量而设计的。设计研制了各种自动化抽油机和智能抽油机，利用成熟的电子控制系统来监控设备运行，达到自动化开采，保证了高效率开釆。 第二章采油机械结构设计 2.1设计目的及具体要求 随着油井开采的不断进行，各个油田均出现了对于目前主力抽油机，也就是游梁式抽油机来说的低产井甚至废井。这种油井采用常规采油设备不仅在采油效率、经济效益上不能达标，而且对釆油设备的寿命的损害还是极为严重的。为了实现深井、低产井的有效就能智能开采，进行了本次设计。为了适应目前及未来一段时间大多数低产井的开釆要求，通过对目前油井开采效率的分析，本文要设计的设备耍求如下：(1)载荷：37quot;;(2)最大深度：1500所；(3)提升效率：0.5次/小时；(4)提升频率：1次/天；抽油机的机械结构按照空间上划分主要由两部分构成：地上部分和井下部分。地上部分包括抽油机、井口支架等；井下部分包括柱塞、油管等如图2.1所示，整个系统设置有多个传感器。抽油机通过减速机、卷筒、柔性抽油杆等部件并配合控制系统将电动机的圆周运动转化为井下柱塞的上下往复运动。柱塞上行过程通过地上部分提供动力实现石油开采，下行过程则是在系统解除制动的情况下靠柱塞加重杆自重完成。一上一下完成了一次石油开采。 2.2排绳方案设计 2.2.1现有排绳方