直线电机抽油机研制

研制成功了直线电机抽油机。原有的抽油机是将电能转变为旋转运动,再通过机械方式转变为直线往复运动,机械效率低。直线电机抽油机是通过变频控制,直接将电能转变为直线往复运动,不但提高了机械效率,而且能够实现抽汲参数的无级调整,可根据抽油工艺的需要调整悬点运动规律,具备智能化控制和远程监控的有利条件。

ZXCY系列直线电动机抽油机工业性试验

为攻克直线电机大推力难题,研制出ZXCY系列直线电机抽油机,其显著特点是,通过变频和控制后,能够直接将电能转变为直线往复运动,简化了能量传递过程,与游梁式抽油机相比,其能量传递效率提高约23%。直线电机抽油机能够实现抽汲参数的无级调整,可以最大限度地满足油井生产对抽油机的各种运行控制要求。在华北油田、江汉油田、塔里木油田及大港油田共进行了6口井的现场试验,开采效果表明,采用ZXCY系列直线电机抽油机后,油井平均日产液量、单井系统效率、输入功率、综合节电率等均比换抽前有显著改善。ZXCY系列直线电机抽油机技术先进、节能高效、性能可靠,既可以满足大泵深抽、大排量提液的需要,也可以满足稠油、高气油比油井及供液不足油井开采的要求。

电动机直驱抽油机的研制及试验

为提高抽油机系统效率,节约电能,满足油田新的开采需求,研制了电动机直驱抽油机。该抽油机将永磁同步电动机悬挂式安装,电动机输出轴与天轮总成轴通过花键联轴器直接连接,省去了减速器和换向机构;特殊胶带绕过天轮总成和导轮总成,一端连接悬挂器,另一端连接配重箱。永磁同步电动机在通入低频电流后,转子做低速正、反转运动,直接通过特殊胶带带动抽油杆做往复直线运动,举升井内液体。现场试验结果表明,电动机直驱抽油机启动电流小,冲程冲次无级可调,有助于提高泵效,比常规游梁式抽油机节电20%左右。

直线电机抽油机与游梁式抽油机性能对比

攻克了直线电机大推力的关键技术,研制成功了具有国际领先水平的直线电机抽油机。这种抽油机最大特点是改变了过去各种抽油机将电能转变为旋转运动,再通过机械方式转变为直线往复运动的方式,通过变频和控制直接将电能转变为直线往复运动。与游梁式抽油机相比,直线电机抽油机不但提高了机械效率,而且能够实现抽汲参数的无级调整,进而能够根据抽油的需要调整悬点运动规律,具备智能化控制和远程监控的有利条件。

ZXCY20—8型直线电动机抽油机型式试验

在总结分析ZXCY14—6型直线电动机抽油机现场试验所出现问题的基础上,开发出ZX-CY20—8型直线电动机抽油机。介绍了这种新型高效节能抽油机的总体结构。重点描述了该型抽油机的型式试验内容,包括机械系统试验和电气系统试验,并对试验结果做了分析。型式试验结果表明,ZXCY20—8型直线电动机抽油机各项性能指标达到了设计要求,可以投入工业性试验。

直驱采油用永磁同步电机削弱齿槽转矩优化

提出削弱永磁同步电机齿槽转矩的优化设计方法.在永磁电机设计过程中影响齿槽转矩的参数有多个,但每个参数对齿槽转矩的影响程度不同,为了节约设计时间与成本,采用Plackett-Burman设计从多个设计参数中筛选出影响齿槽转矩的显著因子.应用响应面法(RSM)建立显著因子与齿槽转矩的二阶响应模型并判定拟合模型的有效性,采用有限元法(FEM)分析实验安排以确定回归系数.采用遗传算法(GA)寻优,找到使齿槽转矩最小的最佳解.根据优化结果进行有限元分析可知,与初始值相比,齿槽转矩显著降低,这在很大程度上提高了电机运行的稳定性,降低了运行过程中产生的噪声.通过样机试验证明了该优化设计方法的有效性.

顶驱钻井装置的计算机仿真

初步研究了机械系统计算机建模、仿真和分析的常用软件Pro/E,ADAMS和ANSYS及它们之间的接口标准,总结出一套实用的借助这些软件和接口做机械系统建模、仿真和分析的路线图和总体框架;对顶驱钻井装置建模、仿真和分析中应注意的问题做了阐明;对顶驱钻井装置中换杆机构做了设计研究,集成了连杆连续柔性模块和连杆离散柔性模块,对其做了初步的仿真和分析;对顶驱钻井装置中起升系统做了等效弹簧模型和集成了钻柱离散柔性模块,并进行了初步的仿真和分析;建立了顶驱装置开钻时的模型,并集成了导轨连续柔性模块,做了初步的仿真和分析。

PDC钻头CAD系统研究与开发

借助Visual C++6.0软件和Pro/ENGINEER二次开发工具Pro/TOOLKIT开发了集参数化设计、自动装配和数据管理于一体的PDC钻头CAD系统。介绍了面向对象——PDC钻头CAD系统的总体技术,给出了其体系结构,建模、装配、数据管理等子系统的构成和功能,分析了PDC钻头参数化和智能布齿设计的关键技术及解决方案。该系统将有助于改变国内钻头产品的设计研制思路,缩短开发周期,提高国内钻头产品的设计水平。