游梁式抽油機設(shè)計畢業(yè)設(shè)計開題報告

1、 游梁式抽油機設(shè)計畢業(yè)設(shè)計開題報告 游梁式抽油機設(shè)計 稱：題課 名 學(xué)名：姓生學(xué) 號 ： 師：教導(dǎo)指 ：所在部系(院) 專 稱：名 業(yè) 日 年 月 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 學(xué)生姓名扣扣 號 學(xué) 849 81 3255 業(yè)專 需要資料請發(fā)郵箱聯(lián)系，也可加好友。 指導(dǎo)教師 職 稱 所在院(系) 課題來源 企、事業(yè)單位委托課題 課題類型 工程技術(shù)研究 課題名稱 游梁式抽油機設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計的 內(nèi)容和意義 課題背景： 抽油機是將石油從地下開采到地上的采油設(shè)備，它的產(chǎn)生和使用由來已久，已有百年歷史。其中應(yīng)用最早、普及最廣的是游梁式抽油機，早在130年前就誕生了。常規(guī)游梁式抽油機具有結(jié)構(gòu)簡單、容易制造、可

2、靠性高、耐久性好、維修方便、適應(yīng)現(xiàn)場工況等優(yōu)點，在采油機械中占有舉足輕重的地位，在今后相當(dāng)長的一段時間內(nèi)仍是油田首選的采油設(shè)備。但是由于常規(guī)游梁式抽油機本身的結(jié)構(gòu)特征，決定了其具有平衡效果差，曲柄軸凈扭矩波動大，存在負扭矩、工作效率低和能耗大等缺點。 隨著油田的發(fā)展，有桿抽油技術(shù)取得了突破性的進展，尤其是近十幾年來，科學(xué)工作者不斷的開展對新型節(jié)能抽油機的研究，在理論和實踐上均取得了很大的進展。越來越多的新型抽油機相繼研制成功，對油田的發(fā)展做出了貢獻。目前在用的有桿式抽油機主要分為以下幾類：保代抽油機）；以無游梁或者塔架持游梁和曲柄主體結(jié)構(gòu)的抽油機（第1代抽油機）；以抽油、作業(yè)、側(cè)試一長沖程為主

3、體結(jié)構(gòu)的抽油機（第2第。 （第體化，一次投資少等特點的多功能無游梁抽油機3代抽油機）種種類型，包括2541代抽油機分為常規(guī)型、變型、退化游梁和斜直井變型抽油機是在對常規(guī)游梁機不同零部件、平衡方式和抽油機。其中.傳動方式進行改造的基礎(chǔ)上分為變驢頭、變曲柄、變平衡、變傳動和變 游梁五種類型。 課題內(nèi)容： 進行總體設(shè)計和零部件設(shè)計對1.游梁式抽油機 繪制總圖、零件圖2. 3.編寫畢業(yè)設(shè)計說明書 課題意義： 游梁式抽油機井?dāng)?shù)量多，其工作性能，特別是節(jié)能性能直接影響采油成本。在采油成本中，抽油機電費占30%左右，年耗電量占油田總耗電量的20%30%，為油田電耗的第2位，僅次于注水。游梁式抽油機抽油系統(tǒng)的

4、總效率在國內(nèi)一般地區(qū)平均只有 12%23%，先進地區(qū)至今也不到30%，可見降低抽油系統(tǒng)高能耗的迫切程度與難度。因此，完善和發(fā)展游 梁式抽油機設(shè)計理論，研制節(jié)能效果顯著的節(jié)能型游梁式抽油機對于抽油機井節(jié)能降耗、提高舉升系統(tǒng)的經(jīng)濟效益和我國石油工業(yè)發(fā)展具有重要的實際意義和極大的深遠影響。 文獻綜述 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀： 國內(nèi)游梁式抽油機為主導(dǎo)，國外則研制出一些節(jié)能型抽油機，如前置式氣。 、輪式抽油機等 平衡抽油機使用方面，國內(nèi)則比國外發(fā)達國家落后。尤其是老油田使用的常規(guī)游梁式抽油機若用技術(shù)先進的抽油機代替，投入成本太高，回收成本周期過長，從而影響了新式抽油機的推廣使用，因此各油田還是以游梁式抽油機為主

5、。為了節(jié)能增效，各油田及研究單位采取了各種不同的方法對常規(guī)游梁式抽油機進行技術(shù)改造，取得了一定效果。目前，國內(nèi)外各油田使用的抽油機有很多種，總體上可分為：游梁式、無梁式。 1.游梁式抽油機 （1）常規(guī)游梁式抽油機是油田使用歷史最悠久，該機采用具有對稱循環(huán)四桿機構(gòu)或近似對使用數(shù)量最多的一種抽油機。稱循環(huán)四桿機構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，操作維護方便，但長沖程時平）衡效果差，效率低，能耗大，不符合節(jié)能要求基本停止了生產(chǎn)。 （2余年來改造成功的一種性能較好的抽油機。異相型游梁抽油機是近30增與常規(guī)游梁抽油機相比有兩點改進：其一是將減速箱背離支架后移，形成較大極位夾大了減速箱輸出軸中心和游梁擺動中心之間水

6、平距離，其二是平衡塊重心與曲柄軸中心連線和曲柄銷中心與曲柄軸中心連角；）線之間構(gòu)成夾角。3 在一定條件下有節(jié)能效果。其所需電動機功率小，（運行平穩(wěn)，抽油機承載狀況較合理，前置型游梁抽油機其懸點載荷較低， 減速箱齒輪基本無反向負荷，連桿、游梁不易疲勞損壞，機械磨損小，噪聲比常規(guī)式抽油機低，整機壽命長。前置式抽油機可配置較小功率的電動機，節(jié)能效果顯著。與常規(guī)式抽油機相比，具有體積小、重量輕、節(jié)省鋼材的優(yōu)點。 （4）氣動平衡游梁抽油機，這種抽油機實際上是前置式抽油機的變型。其不同之處是不用平衡重來實現(xiàn)平衡而是利用氣缸內(nèi)氣體壓力產(chǎn)生的推力來實現(xiàn)平衡。優(yōu)點是無笨重的平衡塊，總機重量減輕約1/3，用調(diào)整氣

7、包內(nèi)壓力實現(xiàn)平衡的調(diào)節(jié)工作，調(diào)整平衡時不用停機，操作十分方便，而且有利于減小減速箱的負扭矩平衡效果好。缺點是氣缸加工費用高。 2.無梁式抽油機式抽油機式抽油機式抽油機 (1）鏈條抽油機是我國自行研制的一種結(jié)構(gòu)獨特的無游梁抽油機。具有慣性載荷小、沖程長度大、重量輕、節(jié)省電能等優(yōu)點，已在許多油田使用。工作時電動機通過三角皮帶和減速箱驅(qū)動主動鏈輪旋轉(zhuǎn)，使垂直布置的環(huán)形軌跡鏈條在主被動鏈輪間運轉(zhuǎn)；軌跡鏈條則通過特殊鏈節(jié)上主軸銷和滑塊帶動往返架順著機架上的軌道作往復(fù)勻速直線運動。鏈條抽油機采用氣動平衡法，抽油機在作往復(fù)運動時，電動機的負載就比較均勻。 (2)皮帶抽油機，近年來，在鏈條抽油機的基礎(chǔ)上，勝利

8、油田與美國EVI高原泵公司合作，改進設(shè)計成功ROTAFLEX抽油機。它主要是用高強度皮帶代替鋼絲繩。它克服了鏈條抽油機大部分的不足，運行平穩(wěn)，使用壽命長，性能好。 (3)液壓抽油機的研制，美、蘇等國始于40年代，50年代末期我國也曾進行過研制和實驗，但由于制作工藝較復(fù)雜，液壓元件可靠性差和效率不高等原因，發(fā)展較緩慢。近年來，由于制作工藝及液壓元件質(zhì)量不斷提高，特別是采油工藝的需要，又引起人們的重視。（4)直線電動機抽油機是國內(nèi)20世紀(jì)末開始研制，21世紀(jì)初試驗成功的一種全新抽油機。它打破了抽油機利用電能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動，再經(jīng)過機械轉(zhuǎn)換為直線往復(fù)運動的模式，而是將電能直接轉(zhuǎn)換為直線往復(fù)運動，簡化了

9、機械傳動過程，有效提高了效率。采用變頻技術(shù)實現(xiàn)無級調(diào)整沖數(shù)，利用無觸點限位控制器實現(xiàn)無級調(diào)整沖程，使得抽油機運動規(guī)律能夠滿克服了游梁抽油機加大沖由于不使用四連桿機構(gòu)，足采油工藝的要求。 程，減速箱扭矩增加，四連桿尺寸加大，引起抽油機外形尺寸和總機重量都迅速增加，直線電動機抽油機加大沖程只需加高機架，抽油機外形尺寸和總機重量都增加的很少。采用天平式平衡，平衡效果好，每個沖程絕大部分時間是勻速運動，加速度小，慣性載荷小又可以進一步節(jié)能。初步測試結(jié)果節(jié)能可達50%左右。由此可見，這種抽油機的結(jié)構(gòu)機理上在某種意義上可以說是一種革命，抽油機性能方面有其獨到之處。節(jié)能效果顯著，由于結(jié)構(gòu)簡單，造價低，選用了

10、變頻技術(shù)，整機造價也不超過常規(guī)游梁抽油機。功能獨特，能適應(yīng)惡劣環(huán)境，全天候連續(xù)運轉(zhuǎn)，特別是實現(xiàn)了無級調(diào)整沖程、沖數(shù)，為智能控制提供了很好的條件。因此，是一種很有發(fā)展前景的抽油機。 此外，還有許多其他類型的抽油機，典型的如曲柄連桿式無游梁抽油機、氣驅(qū)動平衡抽油機、柔性桿傳動抽油機、滾筒式長沖程抽油機、滾筒式無連桿抽油機、天車平衡抽油機、數(shù)控式抽油機、內(nèi)燃式抽油機、臥式無游梁抽油機、擺動平衡抽油機、雙泵無游梁式抽油機、雙井游動滑車式抽油機等。 迄今為止，常規(guī)游梁式抽油機仍然是油田采油作業(yè)的主要裝置，其數(shù)量占抽油機總數(shù)的1/2以上,但油井長期開發(fā)導(dǎo)致地層發(fā)生變化，是原來處于平衡轉(zhuǎn)臺的抽油機處于非平衡

11、裝狀態(tài)下，國內(nèi)抽油機調(diào)節(jié)平衡主要由兩種方法：一是由人力來調(diào)節(jié)抽油機自身的游梁平衡重或者移動曲柄滑塊，二是當(dāng)抽油機自身的平衡配重也不能夠繼續(xù)調(diào)節(jié)抽油機平衡時，通過在抽油機上安裝平衡調(diào)節(jié)裝置來繼續(xù)調(diào)節(jié)，而經(jīng)調(diào)研分析，目前大部分平衡調(diào)節(jié)裝置都僅僅是在抽油機上安裝機械部件來實現(xiàn)的。 參考文獻： 1 劉長年. 全狀態(tài)調(diào)控式液壓抽油機. 北京: 石油工業(yè)出版社, 2014 2 陳憲侃. 抽油機采油技術(shù). 北京: 石油工業(yè)出版社, 2014 3 張建軍. 游梁式抽油機設(shè)計計算. 北京: 石油工業(yè)出版社，2013 , 2012 中國石化出版社: 北京. 油田設(shè)備技術(shù)與管理. 吉效科4 5 大港油田集團鉆采工藝

12、研究院. 國內(nèi)外鉆井與采油設(shè)備新技術(shù). 北京: 中國石化出版社, 2005 6 伊向藝. 石油鉆采工程. 成都: 西南交通大學(xué)出版社, 2006 7 張學(xué)魯. 游梁式抽油機技術(shù)與應(yīng)用. 北京：石油工業(yè)出版社，2001 8 黃世清，周傳喜. 豎游梁塔架式抽油機的運動分析. 石油天然氣學(xué)報.2009 9 孫恒，陳作模.，葛文杰.機械原理.7版.北京：高等教育出版社，2007 10張自學(xué)，兆文清，王鋼.國內(nèi)外新型抽油機. 北京：石油工業(yè)出版社，1994 11崔旭明，高桐，閔志繽，陳平，雪松.基于結(jié)構(gòu)優(yōu)化和復(fù)合平衡的常規(guī)游梁抽 油機節(jié)能改造.大慶石油學(xué)院學(xué)報，2008 12Safarini Osama

13、. Developing Digital Control System Centrifugal. International Journal of Advanced Computer Science and Applications,Vol. 2, No. 7, 2011 13Sharad P. Jagtap, Anand N. Pawar. Energy Efficiency Evaluation in Pumping System. Modern Mechanical Engineering (MME), 2013, DOI: 10.4236.2013 研究內(nèi)容研究內(nèi)容: 1.研究 游梁式抽油機的發(fā)展趨勢 2.對進行總體設(shè)計，研究如何設(shè)計實現(xiàn)節(jié)能降耗 游梁式抽油機 3.繪制總圖、液壓系統(tǒng)圖、零件圖 研究計劃： 第一周：熟悉課題的背景，進行國內(nèi)外現(xiàn)狀調(diào)查； 第二周：收集資料，參觀等；翻譯外文資料； 第三周：完成開題報告； 研究計劃 第四周：確定參數(shù)； 第五周：總體布置； 第六周：設(shè)繪原理圖； 第七周：設(shè)繪原理圖； 第八周：設(shè)繪總圖； 第九周：設(shè)繪總圖； 第十周：設(shè)繪部件圖； 第十一周：設(shè)繪零件圖； 第十二周：設(shè)繪