1、無游梁式抽油機無游梁式抽油機承德石油高等?？茖W校石油工程系劉世恩概 述 為了減輕游梁式抽油機的重量，擴大有桿抽油設備的使用范圍以及改善其技術經濟指標，適應采油工藝的新要求。無游梁式抽油機的發(fā)展，則滿足了低沖次、大泵深油等采油要求。 常用的無游梁式抽油機有機械式和液壓式。 機械式無游梁抽油機主要包括：鏈條式抽油機、寬帶型滾筒抽油機、曲柄連桿式抽油機。 1、鏈條式抽油機 鏈條式無游梁抽油機是我國自行研制成功的一種獨特的無游梁抽油機。 鏈條式無游梁抽油機在我國油田的生產中，特別是在稠油的開發(fā)中發(fā)揮了重要作用。 如圖10-12所示，為LCJ-5-4型鏈條式無游梁抽油機的結構示圖。圖圖10-1210-1

2、21.概述 寬帶型滾筒抽油機有一個特殊滾筒，內有兩個具有弧面的小滾筒，纏繞一根寬皮帶拉動平衡重框，通過懸重寬皮帶、天車輪、懸繩器帶動光桿作上、下往復直線運動。 機架可前后擺動，以便修井時讓開井口或進行井口對中。(二)寬帶型滾筒抽油機2.寬帶型滾筒抽油機的基本結構和工作原理 基本結構：寬帶型滾筒抽油機主要由驅動滾筒、減速器、電動機、方向滾筒、驅動寬皮帶、底座、支架、懸重寬皮帶、調整絲杠等零部件組成?；竟ぷ髟恚夯竟ぷ髟恚?上沖程時，依靠電動機動力和平衡重釋放的能量，經懸重寬皮帶、懸繩器和光桿帶動井下抽油泵柱塞作上沖程運動； 下沖程時，依靠抽油桿柱大于平衡重的那部分重力差，使抽油桿柱自動下落

3、，抽油泵柱塞作下沖程運動。下沖程時，電動機處于發(fā)電機運行狀態(tài)。 在抽油機的每一次沖程循環(huán)中，電動機都有通電、斷電和發(fā)電三種工作狀態(tài)。 上、下沖程間的切換和沖程長度的調節(jié)由偏心輪機構控制。電動機的正反轉和通電時間由電氣控制系統(tǒng)控制，并具有手動和自動控制功能。換向原理：換向原理：鏈傳動在塔架內垂直布置，軌跡鏈條掛在上下鏈輪上，在下鏈輪的驅動下作長環(huán)形運動。曲拐軸的頭部實際上充當著軌跡鏈條的一個特殊鏈節(jié)，其圓軸部插入滑車架，可以在滑車架內轉動?；嚰芸梢栽谕导軆妊貙к墮M向移動。 1 1）皮帶抽油機的最大特點是長沖程、低沖次；）皮帶抽油機的最大特點是長沖程、低沖次； A A、降低了抽油桿柱的相對變形

4、值，也就減少了抽油泵柱塞的沖程、降低了抽油桿柱的相對變形值，也就減少了抽油泵柱塞的沖程損失，提高了抽油泵的充滿度系數和排量系數，進而提高泵效，增損失，提高了抽油泵的充滿度系數和排量系數，進而提高泵效，增加產量，降低單位成本。加產量，降低單位成本。 B B、降低了單位原油產量所需抽油泵的往復循環(huán)次數，因而減少了、降低了單位原油產量所需抽油泵的往復循環(huán)次數，因而減少了抽油桿柱的疲勞和磨損，延長了抽油桿柱的使用壽命，提高了油井抽油桿柱的疲勞和磨損，延長了抽油桿柱的使用壽命，提高了油井的免修期，減少了作業(yè)費用。的免修期，減少了作業(yè)費用。 C C、改善抽油泵部件的工作期限以及整套有桿泵裝置的能量指標。、

5、改善抽油泵部件的工作期限以及整套有桿泵裝置的能量指標。 D D、適合于小泵深抽，大排量提液。、適合于小泵深抽，大排量提液。 2 2）皮帶抽油機具有顯著的節(jié)能效果）皮帶抽油機具有顯著的節(jié)能效果 抽油機懸點承受的最大載荷將不含慣性載荷；同時勻速運動速度抽油機懸點承受的最大載荷將不含慣性載荷；同時勻速運動速度低、時間長，其振動載荷相對于游梁機要低得多。低、時間長，其振動載荷相對于游梁機要低得多。3 3）折疊式結構，易運輸。）折疊式結構，易運輸。4 4）皮帶承受負荷，負荷皮帶具有減震吸震功能，因此減少了振動載荷）皮帶承受負荷，負荷皮帶具有減震吸震功能，因此減少了振動載荷對抽油桿和泵的疲勞傷害。對抽油桿

6、和泵的疲勞傷害。 5 5）機械調參方便簡單。）機械調參方便簡單。6 6）平衡效果好，節(jié)能）平衡效果好，節(jié)能40%40%。7 7）占地面積小，運動部件全都有護罩，適合叢式井開采。）占地面積小，運動部件全都有護罩，適合叢式井開采。3、皮帶抽油機的優(yōu)點：、皮帶抽油機的優(yōu)點：皮帶抽油機的優(yōu)點：皮帶抽油機的優(yōu)點：4、皮帶式抽油機的維護( (三三) )曲柄連桿式抽油機曲柄連桿式抽油機1.概述 曲柄連桿式無游梁抽油機是在游梁式抽油機的基礎上演變而來的，它用柔性件和天車輪代替了游梁式抽油機的游梁和驢頭，柔性件的一端與橫梁相連，另一端繞過繩輪后與光桿懸繩器相連。 右圖1-13所示，為曲柄連桿式無游梁抽油機結構圖

7、圖圖1-131-132.曲柄連桿式無游梁抽油機的基本結構和工作原理 基本結構： 由減速箱、帶平衡重的V形曲柄、連桿、橫梁、柔性件(或鋼絲繩)、繩輪、支架、底座和可調螺桿等組成。 基本工作原理： 電動機經皮帶傳動和減速器減速后，通過曲柄、連桿、橫梁、繞在繩輪上的柔性件、懸繩器及光桿，帶動抽油泵柱塞作上、下往復運動，從而完成上、下沖程運動。 調節(jié)連桿與曲柄的連接位置，可在一定范圍內調節(jié)沖程長度。調節(jié)可調螺桿，可以移動支架位置，以便對中井口或讓開井口便于修井作業(yè)。1.概述 液壓式無游梁抽油機是利用液壓傳動方式，把發(fā)動機的高速旋轉運動通過液壓缸變?yōu)槌橛蜅U的垂直往復運動，從而帶動井下抽油泵實現采油工作。

8、 液壓式無游梁抽油機的優(yōu)點：（1）易于實現長沖程、低沖次作業(yè)，而且易于調節(jié)，并可實現無級調節(jié)。沖程長度可達612m。（2）可減輕抽油桿的作用載荷。（3）體積小、質量輕，結構緊湊，占地面積小。（4）可實現全封閉作業(yè)。（5）可用標準液壓件構成，設計簡化、制造方便。（6）易于實施機電一體化等技術，可實現自動監(jiān)測。( (四四) )液壓式無游梁抽油機液壓式無游梁抽油機2.2.液壓式抽油機的工作原理液壓式抽油機的工作原理 液壓抽油機可分為三種型式：單循環(huán)、雙循環(huán)、三循環(huán)。1）單循環(huán)方案 特點：結構簡單，液壓系統(tǒng)為閉式系統(tǒng)，泵的吸入壓力較高，排出壓力不能太大，必須增大液壓油的流量來達到功率要求，從而使元件的

9、尺寸和質量加大。圖圖1-141-142 2）雙循環(huán)方案）雙循環(huán)方案 特點：液壓系統(tǒng)為開式系統(tǒng)，油泵使液壓油增加的壓力值要比單循環(huán)方案高，在傳遞功率相同的條件下，所需流量較小，可適當減小液壓元件的尺寸和質量。但液壓系統(tǒng)結構要比單循環(huán)方案復雜，由于兩缸串接，使得高度較大，因而增加了安裝和維護的難度。圖圖10-1510-15以下內容情景是模擬實際采油設備的簡單推介，是自學和角色換位模式。無功換向智能抽油機的推廣應用無功換向智能抽油機的推廣應用一、序言一、序言 隨著我國油氣工業(yè)的深入發(fā)展，對現隨著我國油氣工業(yè)的深入發(fā)展，對現場設備的技術性能和安全環(huán)保性能都提出場設備的技術性能和安全環(huán)保性能都提出了新的

10、更高要求，針對油田的低產井、低了新的更高要求，針對油田的低產井、低滲透井、稠油井、住宅小區(qū)內的井等油井滲透井、稠油井、住宅小區(qū)內的井等油井工況，總機械廠設計開發(fā)了驅動系統(tǒng)下置工況，總機械廠設計開發(fā)了驅動系統(tǒng)下置的無功換向智能抽油機。該抽油機具備以的無功換向智能抽油機。該抽油機具備以下功能：幾乎不存在換向沖擊、長沖程、下功能：幾乎不存在換向沖擊、長沖程、低沖次、智能調參、結構簡單、安全、低低沖次、智能調參、結構簡單、安全、低噪、方便作業(yè)和維護保養(yǎng)。噪、方便作業(yè)和維護保養(yǎng)。 后導向后導向輪輪后鋼繩后鋼繩芯膠帶芯膠帶分體式分體式配重箱配重箱支架支架前鋼繩前鋼繩芯膠帶芯膠帶前導向前導向輪輪智能控智能控

11、制系統(tǒng)制系統(tǒng)底座總底座總成成二、結構二、結構 二、結構二、結構 電機電機減速機減速機手動、電手動、電動剎車動剎車驅動卷驅動卷筒筒聯(lián)軸器聯(lián)軸器三、工作原理三、工作原理 抽油機工作時，電抽油機工作時，電動機通過電控系統(tǒng)控動機通過電控系統(tǒng)控制實現正反轉動，經制實現正反轉動，經減速器、彈性柱銷聯(lián)減速器、彈性柱銷聯(lián)軸器驅動卷筒正反轉軸器驅動卷筒正反轉動，經卷筒纏繞或釋動，經卷筒纏繞或釋放鋼繩芯膠帶實現抽放鋼繩芯膠帶實現抽油桿上下往復運動，油桿上下往復運動，實現抽吸原油。實現抽吸原油。 四、四、技術參數技術參數 1 1、懸點最大載荷：、懸點最大載荷：120 kN120 kN；2 2、最高沖次、最高沖次2.

12、5min2.5min-1-1(0(02.5min2.5min-1-1無級調整無級調整) )；3 3、最大沖程、最大沖程66米米(0(0 6m6m無級調整無級調整) )；4 4、平衡方式：對稱平衡；、平衡方式：對稱平衡；5 5、電動機額定功率、電動機額定功率30 kW30 kW； 6 6、減速器傳動比：、減速器傳動比：35.535.5。四、四、技術參數技術參數 7 7、 最大沖程最大沖程5 5米、最高沖次米、最高沖次2.5min2.5min-1-1 不同泵不同泵徑工況下的最大理論排量徑工況下的最大理論排量 泵泵型型 2 28 8 3 32 2 3 38 8 4 44 4 5 56 6 7 70

13、0 8 83 3 9 95 5 理理 論論排排 量量m m3 3/ /d d 1 11 1. .1 1 1 14 4. .5 5 2 20 0. .4 4 2 27 7. .4 4 4 44 4. .3 3 6 69 9. .3 3 9 97 7. .4 4 1 12 27 7. .5 5 1 1、無能耗換向設計：、無能耗換向設計：在光桿上下死點換向在光桿上下死點換向時采用了無能耗換向技術，解決了換向沖擊時采用了無能耗換向技術，解決了換向沖擊問題，在既無機械剎車也無電氣制動的條件問題，在既無機械剎車也無電氣制動的條件下，靠系統(tǒng)動、勢能轉換實現換向，保證電下，靠系統(tǒng)動、勢能轉換實現換向，保證電機

14、在減速和加速時既無回饋電流也無啟動電機在減速和加速時既無回饋電流也無啟動電流，從而達到了節(jié)能目的，即保證了機電系流，從而達到了節(jié)能目的，即保證了機電系統(tǒng)運行的可靠性，也可以提高抽油桿的使用統(tǒng)運行的可靠性，也可以提高抽油桿的使用壽命，延長作業(yè)周期。壽命，延長作業(yè)周期。 五、五、主要技術特點主要技術特點 1 1、電機無能耗換向設計：、電機無能耗換向設計：該結構設計是一該結構設計是一種變害為利設計，充分利用了抽油桿的彈性變種變害為利設計，充分利用了抽油桿的彈性變形，很好地解決了換向沖擊問題。形，很好地解決了換向沖擊問題。P P配重配重五、五、主要技術特點主要技術特點 2 2、高效的傳動系統(tǒng)：、高效的

15、傳動系統(tǒng)：機械傳動線路短，傳機械傳動線路短，傳動路線為電動機動路線為電動機-減減速機速機- - 聯(lián)軸器聯(lián)軸器-卷卷筒工作機構，減速機筒工作機構，減速機由軟齒面減速機改為由軟齒面減速機改為效率更高的硬齒面減效率更高的硬齒面減速機，傳動效率高。速機，傳動效率高。五、五、主要技術特點主要技術特點 3 3、采用了智能控制系、采用了智能控制系統(tǒng)統(tǒng) ：可以實現工作參數與可以實現工作參數與油井工況的最佳匹配?？赜途r的最佳匹配?？刂葡到y(tǒng)采用自適應、自反制系統(tǒng)采用自適應、自反饋控制，根據抽油機載荷饋控制，根據抽油機載荷狀況，合理地調整沖次，狀況，合理地調整沖次，從而減少抽油桿、管以及從而減少抽油桿、管以及減

16、速機的磨損，延長作業(yè)減速機的磨損，延長作業(yè)周期并節(jié)約大量電能。周期并節(jié)約大量電能。 五、五、主要技術特點主要技術特點 4 4、理想的平衡效果、理想的平衡效果 ：平衡方式采用對稱式平衡方式采用對稱式平衡，可使配重與光桿上下沖程負荷的差基本平衡，可使配重與光桿上下沖程負荷的差基本相等，電機只需克服二分之一油柱的重量。相等，電機只需克服二分之一油柱的重量。 P P配重配重五、五、主要技術特點主要技術特點 5 5、排量穩(wěn)定、動載荷小、事故少：、排量穩(wěn)定、動載荷小、事故少：在在一個上或下沖程過程中，分為勻加速運一個上或下沖程過程中，分為勻加速運動部分、勻速運動部分、勻減速運動部動部分、勻速運動部分、勻減

17、速運動部分和換向幾個部分，恒速運動時間較長，分和換向幾個部分，恒速運動時間較長，換向時間可根據具體井況進行調整，排換向時間可根據具體井況進行調整，排量較穩(wěn)定，抽油機和抽油系統(tǒng)的動載荷量較穩(wěn)定，抽油機和抽油系統(tǒng)的動載荷較小，減少了抽油桿斷脫事故和抽油系較小，減少了抽油桿斷脫事故和抽油系統(tǒng)事故，增加了抽油機的可靠性。統(tǒng)事故，增加了抽油機的可靠性。 五、五、主要技術特點主要技術特點 五、五、主要技術特點主要技術特點 6 6、結構簡單：、結構簡單：同常規(guī)抽同常規(guī)抽油機相比油機相比: :將體積龐大的軟將體積龐大的軟齒面減速機簡化為體積小齒面減速機簡化為體積小效率高的硬齒面減速機；效率高的硬齒面減速機；取

18、消了復雜的曲柄、連桿、取消了復雜的曲柄、連桿、橫梁、游梁，將驢頭簡化橫梁、游梁，將驢頭簡化為導向輪。將常規(guī)游梁式為導向輪。將常規(guī)游梁式抽油機復雜的四連桿運動抽油機復雜的四連桿運動全部集中到高效傳動系統(tǒng)全部集中到高效傳動系統(tǒng)上。上。 7 7、安全可靠：、安全可靠：該機從設計上充分該機從設計上充分考慮了結構安全、考慮了結構安全、使用安全和防盜。使用安全和防盜。在結構上對所有的在結構上對所有的運動件全部采取了運動件全部采取了保護措施，安裝了保護措施，安裝了防護罩、防護網和防護罩、防護網和控制系統(tǒng)防盜箱?？刂葡到y(tǒng)防盜箱。五、五、主要技術特點主要技術特點 電機、減速機護罩電機、減速機護罩及圍欄及圍欄配重

19、配重箱圍箱圍欄欄配重配重箱警箱警示示控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)防盜箱及防盜箱及警示警示7 7、安全可靠：、安全可靠：采采用電動和手動一體用電動和手動一體的剎車機構，具有的剎車機構，具有斷桿保護功能，當斷桿保護功能，當光桿發(fā)生斷脫時電光桿發(fā)生斷脫時電動剎車能在瞬間將動剎車能在瞬間將配重箱制動。由于配重箱制動。由于該抽油機的重心在該抽油機的重心在機架內，永遠不會機架內，永遠不會發(fā)生翻機事故。發(fā)生翻機事故。 五、五、主要技術特點主要技術特點 電動剎車電動剎車手動手動剎車剎車8 8、可滿足無人、可滿足無人職守的野外惡劣環(huán)職守的野外惡劣環(huán)境：境：根據用戶需要根據用戶需要可采用無線通訊實可采用無線通訊實時監(jiān)控，實現

20、全天時監(jiān)控，實現全天候抽油機管理，降候抽油機管理，降低用戶的管理成本。低用戶的管理成本。五、五、主要技術特點主要技術特點 9 9、安裝方便：、安裝方便：該機可以實現整該機可以實現整體運輸和安裝，體運輸和安裝，由基礎、機架、由基礎、機架、配重幾大部件組配重幾大部件組成，安裝方便。成，安裝方便。 基礎基礎機架機架配重配重箱箱五、五、主要技術特點主要技術特點 連接連接電源電源掛載掛載荷荷1010、調沖次、調沖次簡單簡單: :可隨時可隨時通 過 控 制 柜通 過 控 制 柜內 操 作 面 板內 操 作 面 板上 的 上 、 下上 的 上 、 下行 速 度 電 位行 速 度 電 位器來調整。器來調整。上

21、行速度調節(jié)下行速度調節(jié)五、五、主要技術特點主要技術特點 1111、調沖程簡單、安全、調沖程簡單、安全、方便方便: :沖程換向傳感器在沖程換向傳感器在底座上，為驅動軸盤式底座上，為驅動軸盤式調節(jié)，調節(jié)方便、安全。調節(jié)，調節(jié)方便、安全。通過調節(jié)開關箱接近開通過調節(jié)開關箱接近開關位置即可實現，同時關位置即可實現，同時設有機械式保護開關。設有機械式保護開關。五、五、主要技術特點主要技術特點 沖程調節(jié)沖程調節(jié)開關箱開關箱上死點開上死點開關關上死點保上死點保護開關護開關下死點開下死點開關關下死點保下死點保護開關護開關1212、作業(yè)讓位方便、作業(yè)讓位方便: :該抽油機采用分配式該抽油機采用分配式配重箱結構，

22、可利用配重箱結構，可利用自身的動力進行卸載，自身的動力進行卸載，作業(yè)讓位采用上移導作業(yè)讓位采用上移導向輪方式，不需要輔向輪方式，不需要輔助設備，不受井場條助設備，不受井場條件限制，井口距抽油件限制，井口距抽油機前平面機前平面890mm890mm。五、五、主要技術特點主要技術特點 五、五、主要技術特點主要技術特點 作業(yè)讓位前作業(yè)讓位前作業(yè)讓位后作業(yè)讓位后1313、調平衡簡單、調平衡簡單、安全、方便安全、方便: :可通過可通過加減配重箱內的小配加減配重箱內的小配重，由于每塊小配重重，由于每塊小配重的重量只有的重量只有15Kg15Kg，調，調整非常方便，并且可整非常方便，并且可以實現精確平衡，抽以實

23、現精確平衡，抽油機運轉更加平穩(wěn)、油機運轉更加平穩(wěn)、噪音更小。噪音更小。五、五、主要技術特點主要技術特點 1414、校機方便：、校機方便：該抽油機的基礎上該抽油機的基礎上設有精確調整預埋設有精確調整預埋件，當光桿發(fā)生偏件，當光桿發(fā)生偏磨時磨時, ,不用起重設不用起重設備輔助，利用專用備輔助，利用專用輔具便可對抽油機輔具便可對抽油機進行前后、左右的進行前后、左右的調整。調整。五、五、主要技術特點主要技術特點 1515、維護保養(yǎng)方便、費用低：、維護保養(yǎng)方便、費用低：由于傳動系統(tǒng)由于傳動系統(tǒng)在機架底部，維護保養(yǎng)方便；用戶可通過故障在機架底部，維護保養(yǎng)方便；用戶可通過故障診斷顯示器，可查出電器故障發(fā)生時

24、間和故障診斷顯示器，可查出電器故障發(fā)生時間和故障原因，以及排除故障辦法，故障排除方便。原因，以及排除故障辦法，故障排除方便。由于無功換向智能抽油機所用減速機較小，由于無功換向智能抽油機所用減速機較小，箱內只需要箱內只需要4040的齒輪油，其它部位的保養(yǎng)只的齒輪油，其它部位的保養(yǎng)只是每半年給軸承加一次潤滑脂。是每半年給軸承加一次潤滑脂。本機易損件少維護費用較低，只有電機皮帶。本機易損件少維護費用較低，只有電機皮帶。( (常規(guī)機有支架心軸、橫梁心軸、連桿銷軸、曲常規(guī)機有支架心軸、橫梁心軸、連桿銷軸、曲柄銷軸、曲柄銷軸錐套、電機皮帶）柄銷軸、曲柄銷軸錐套、電機皮帶）五、五、主要技術特點主要技術特點

25、1616、噪音低：、噪音低：由于該抽油由于該抽油機的運動件少、皮帶傳動、機的運動件少、皮帶傳動、減速機為效率高體積小的減速機為效率高體積小的硬齒面減速機，在硬齒面減速機，在1010余米余米的距離上幾乎聽不到抽油的距離上幾乎聽不到抽油機的聲音，能很好解決噪機的聲音，能很好解決噪音擾民的問題。音擾民的問題。 五、五、主要技術特點主要技術特點 六、現場應用情況六、現場應用情況 第一臺于第一臺于20042004年年1111月月1 1日在東勝高清公日在東勝高清公司的樊司的樊26-626-6井上開始安裝使用。到目前該井上開始安裝使用。到目前該機己在勝利油田共安裝機己在勝利油田共安裝5353臺，現場使用證臺

26、，現場使用證明：該型抽油機運行平穩(wěn)、噪音低、作業(yè)明：該型抽油機運行平穩(wěn)、噪音低、作業(yè)方便、調參簡單、安全可靠、節(jié)能效果明方便、調參簡單、安全可靠、節(jié)能效果明顯。顯。 六、現場應用情況六、現場應用情況 樁樁74-9-13井安裝節(jié)能抽油耗電對比表井安裝節(jié)能抽油耗電對比表六、現場應用情況六、現場應用情況 辛辛11c80井井 產液量產液量6.9方方/天天六、現場應用情況六、現場應用情況 辛辛11c80井井 產液量產液量6.9方方/天天六、現場應用情況六、現場應用情況 二礦：智能抽油機落戶采油十八隊二礦：智能抽油機落戶采油十八隊信息發(fā)布時間：2007-8-9 8:37:56信息發(fā)布單位：采油二礦 字體大

27、小：【大 中 小】 8月8日，由管理局總機械廠研制的“無能耗換向智能抽油機”首次在采油二礦18隊“落戶”，并成為這個隊一道亮麗的風景。經過4個多小時的整機安裝調試，于當日16時30分順利開井，替換了原抽油機。 由于采油18隊地處市政府駐地附近，“樓在井叢中，井在樓群內”的格局給安全環(huán)保管理帶來重重困難。其中，噪音污染一直以來困擾著小區(qū)居民的正常休息。為此，這個隊堅持做到噪音治理、油氣揮發(fā)管理、環(huán)境美化凈化的三翼齊飛，為和諧采油隊的創(chuàng)建奠定堅實基礎。而“換機”舉措，正是該隊多措并舉治理噪音污染的個例。 據了解，高約10米的無能換向智能抽油機最大特點是高效、節(jié)能，且具有低噪音，便于維護管理的優(yōu)勢。在