《I型液压抽油机设计》-毕业学术论文（设计）.doc

毕业论文 PAGE \* MERGEFORMAT 1 1 绪 论 1.1 当代有杆抽油机概述 新个国建立以来，我国陆上已先后开发了40多个油气田，共有采油井70000多口，年产原油14亿多吨。在70000多口油井中，除有少数稠泊热采井和白喷井外，多数井都已先后转入了利用抽油机、电潜泵、水利活塞泵和螺杆泵等进行采油的机械采油阶段。在机械采油井中，有杆抽油机采油井有65000多口．占陆上油田采油井总数的91.6%。其总装机容量为212万多千瓦，年采原油1．067×10t，占全国陆上油田原油产量的76.2％。以上数字说明，有杆抽油机采油在我回陆上油田的原油生产中，占据绝对的优势。由于有杆抽油机有经久耐用、管理方便，对油田地下的适应性强，对油井的产液变化适应范围广，井已经形成标准化和系列化等一系列优点。所以在世界各产油国都得到了大面积的推广应用。但有杆抽油机在长期使用小，也暴露山不少缺点：其一是耗能高，目前陆上油田的一台有杆抽油机的装机容量平均为32．6kw，全国陆上油田有杆抽油机年耗电总量为 676x10kw·h，全国陆上油气田总用电量的24.1％；占全国陆上油气田生产用电量的34.4％；占全国陆上油田机械采油井总用电量的72.3％。可见其耗电量是十分惊人的。其二是效率低，由于有杆抽油机有巨大的平衡块、庞大的减速器和四连杆机构，并用老式的皮带传动方式，在运转过程小，耗费了大量的动能和摩擦能。所以全国陆上油田的有杆抽油机的地面效率平均只有39．01％；系统效率仅有26.3％。其三是安装维修工作量大，由于有杆抽油机具有庞大而笨重的机身，在安装时需要多台平板车和吊车等运输车辆和专业的安装队伍，每次大修时又需拆卸吊运回机械厂车间进行修理，所以要耗费大量的人力、物力。其四是防盗性差，由于有杆抽油机的机形庞大，机械变速皮带传动和就地启动等特点，所以难以做成全封闭式。在目前的社会环境较关的情况下，变压器被偷，机油被盗，皮带被卸和启动装置被破坏的事件时有发生，给油田的生产造成了严重的损失。针对以上问题，石油战线上的广大职工和工程技术人员，结合油田的生产实际，做了大量的研究和试验工作，先后研制出了链条式抽油机，旋转驴头抽油机，双缸液压贮能式抽油机，大冲程高产液量抽油机等不少可真的成果。然而，这些成果仍然没有跳出机械式抽油机的机型范畴，因此其整体效果尚不够理想。所以有杆抽油机的重大改进和新机型的研制仍是我国乃至世界各采油国在原油生产中的主攻课题。因为一种好的先进机型的产生，必将对石油工业的原油生产产生不可估量的影响，它将带来巨大的衬会效益和经济效益。 当前国外对液压抽油机的研制十分重视，截至2001年底，专利勺论文的数量已达到47000种。国内外研制的液压抽油机大体可分下列几类：[1]无梁式机型；[2]油缸与井下泵结合型；[3]气平衡系统；[4]采用多油缸结构型；[5]采用变量泵和液压马达型，这些机种都离不开链条、滑轮或多缸组件，因此结构复杂、寿命低，至今均无使用的先例。 1.2 研制液压抽油机的意义 抽油机是油田才有的主要生产设备占我们生产油井总数的90%以上。石油是工业的“血液”，石油工业的发展直接影响着国家的经济。目前石油工业面临着巨大的压力和挑战，从国际形势看，石油经济全球化，石油企业跨国化的趋势日益明显，这种趋势给石油企业带来严峻的挑战。 我国现有油田的抽油设备大部分是游梁式抽油机，它有着结构简单.制造容易.维修方便.特别是它可以在油田全天候运转，并具有使用安全可靠的特点。但是，游梁式抽油机的驴头悬点运动的加速度大，平衡效果差，效率较低，在长冲程的体积较笨重，尤其是它的平衡问题，消耗了很大一部分能量，这势必加大开采石油的成本，据统计采油所用的能量消耗占到采油成本的三分之一左右。因此，开发出能够节能的抽油机才能够提高石油产品的竞争力。 能够研制一种既克服老式抽油机的各种缺点，又能满足井况和操作者各种需要的新式抽油机是十分必要的。 本课题所研制的新机型的主要优点如下： (1)系统效率高、电网利用率高。 这是一个关键指标，若每台抽油机平均能节能30%的功率，那么全国64000口井就能节省20.28×10kw·h电。显然，这样的设备问世自然会给油田和国家带来巨大的经济效益。本机型的功率因数平均都在0.8以上，而常规的功率因数为0.2～0.55，平均0.37，前者较后者高一倍以上，因此可算出常规机的无功损耗为其电能表指数的61%，而本液压机的无功损耗仅为电能表指数的2.5%，由此可算出液压抽油机的效率比常规机高1倍，电网利用率也大一倍。 (2)机型参数的可调性好。 为适应地下产液量变化的要求，机型的参数冲程和冲次应该是可调的，而且可调范围应该很大，以保证在单机生产中不更换机型。现在的液压抽油机的冲程和冲次都是可连