油田抽油机设计
油田抽油机案例
海利普变频器在油田抽油机上的应用进入21世纪，变频调速技术得益于其优异的节能特性和调速特性，在我国油田中得到广泛应用，中国产值能耗是世界上最高的国家之一。
要解决产品能耗问题，除其它相关的技术问题需要改进外，变频调速技术已成为节能及提高产品质量的有效措施。
油田作为一个特殊行业，有其独特的背景，油田中变频器的应用主要集中在游梁式抽油机控制、电潜泵控制、注水井控制和油气集输控制等几个场合。
游梁式抽油机俗称“磕头机”，是目前各个油田所普遍采用的抽油机，但是目前的抽油机系统普遍存在着效率低、能耗大、冲程和冲次调节不方便等明显的缺点。
一、磕头机的工作原理：图1 磕头机如图1游梁式抽油机实物图所示,当磕头机工作时，驴头悬点上作用的载荷是变化的。
上冲程时，驴头悬点需提起抽油杆柱和液柱，在抽油机未进行平衡的条件下，电动机就要付出很大的能量。
在下冲程时，抽油机杆柱转而对电动机做功，使电动机处于发电机的运行状态。
抽油机未进行平衡时，上、下冲程的载荷极度不均匀，这样将严重地影响抽油机的四连杆机构、减速箱和电动机的效率和寿命，恶化抽油杆的工作条件，增加它的断裂次数。
为了消除这些缺点，一般在抽油机的游梁尾部或曲柄上或两处都加上了平衡重，如图1所示。
这样一来，在悬点下冲程时，要把平衡重从低处抬到高处，增加平衡重的位能。
为了抬高平衡配重，除了依靠抽油杆柱下落所释放的位能外，还要电动机付出部分能量。
在上冲程时，平衡重由高处下落，把下冲程时储存的位能释放出来，帮助电动机提升抽油杆和液柱，减少了电动机在上冲程时所需给出的能量。
目前使用较多的游梁式抽油机，都采用了加平衡配重的工作方式，因此在抽油机的一个工作循环中，有两个电动机运行状态和两个发电机运行状态。
当平衡配重调节较好时，其发电机运行状态的时间和产生的能量都较小。
二、变频器在抽油机的应用控制问题：我国大部分油田采用的抽油设备中，以游梁式抽油机最为普遍，数量也最多。
但是游梁式抽油机运行效率非常低，电能浪费大。
油田抽油机设计范文
油田抽油机设计范文油田抽油机是用于从油井中抽取原油的设备，它在油田开发过程中起着至关重要的作用。
一个高效可靠的抽油机设计能够提高油田开采效率，减少能源消耗，降低环境污染。
本文将从抽油机的类型、工作原理、设计要求以及优化措施等方面进行阐述。
首先，根据抽油机的原理和结构特点，可以将其分为柱塞泵、螺杆泵、离心泵等几种类型。
柱塞泵由于其结构简单，能够达到较高的压力，因此在抽油机中得到广泛应用。
螺杆泵则具有抽油量大、能耗低等优点，适用于油井中脏杂物较多的情况。
离心泵由于其结构简单、重量轻，被广泛应用于海洋石油抽油设备中。
设计者需要根据油井的特点和要求选择合适的抽油机类型。
其次，抽油机的工作原理主要是利用机械能将原油从油井中抽取出来。
具体来说，柱塞泵通过柱塞来实现抽油的过程，柱塞在泵筒内上下运动，产生变压作用，从而将原油抽到地面。
螺杆泵通过螺杆的转动将原油推送出来。
离心泵则是利用离心力将原油抽取出来。
设计者需要了解各种抽油机的工作原理，并根据油井的情况选择合适的工作原理。
再次，设计抽油机时需要考虑的要求包括抽油量、抽油深度、耐腐蚀性、可靠性等方面。
抽油量应能够满足油田开采的需求，其大小与油田产量密切相关。
抽油深度是指油井离地面的高度，设计者需要根据油井的深度来选择抽油机的结构和参数。
耐腐蚀性是指抽油机能否在恶劣的工作环境下长时间稳定运行，设计者需要选用适合的材料以保证抽油机的耐腐蚀性。
可靠性是指抽油机运行是否稳定可靠，设计者需要选用优质的零部件和合理的结构来提高抽油机的可靠性。
最后，为了进一步提高抽油机的工作效率和节能效果，设计者可以采取一些优化措施。
例如，可以采用变频器来控制抽油机的转速，以适应不同抽油量的需求。
同时，设计者还可以采用高效能的电机和传动装置，来降低抽油机的能源消耗。
此外，还可以对抽油机的泵筒、柱塞等关键部件进行优化设计，以提高其耐磨性和耐腐蚀性。
综上所述，油田抽油机设计是一个综合性的工程项目，需要设计者充分考虑抽油机的类型、工作原理、设计要求以及优化措施等各个方面。
游梁式抽油机的设计.
绪论CYJY12-4.8-73HB型抽油机设计1 绪论1.1抽油机的应用油田开采原油的方法分为两类：一类是利用地层本身的能量来举升原油，称为自喷采油法，常见于新开发且储量大的一些油田；另一类是到了油田开发的中后期，地层本身能量不足以使原油产生自喷，必须人为地利用机械设备将原油举升到地面，称为人工举升采油法或机械采油法[1]。
上述采油方法中不利用抽油杆传递能量的抽油设备统称为无杆抽油设备，利用抽油杆上下往复进行驱动的抽油设备统称为有杆抽油设备。
利用抽油杆旋转运动驱动井下单螺旋泵装置，虽然也有抽油杆，但习惯上不列入有杆抽油设备[3]。
有杆泵采油技术是应用最早也最为广泛的一种人工举升机械采油方法。
有杆抽油系统主要有三部分组成：一是地面驱动设备即抽油机，它由电动机、减速器和四连杆机构(包括曲柄、连杆和游梁)等组成：二是井下的抽油泵(包括吸入阀、泵筒、柱塞和排出阀等)，安装于油管的下端：三是抽油杆，它把地面驱动设备的运动和动力传给井下抽油泵。
抽油机是一种把原动机的连续圆周运动变成往复自线运动，通过抽油杆带动抽油泵进行抽油的机械设备。
游梁式抽油机是机械采油设备中问世最早的抽油机机种，1919年美国就开始批量生产这种抽油机。
目前我国大多数油田己相继进入了开发的中后期，油井逐渐丧失自喷能力，基本上己从自喷转入机采。
80年代初，我国拥有机采油井2万口，占总油井数的57.3%，机采原油产量占总产量的27 %，2000年我国油气田共有抽油机采油井约8万口，占油田总井数的90%。
在这些机采油井中，采用抽油机有杆式抽油的占90%，采用电潜泵、水力活塞泵、射流泵、气举等其它无杆式抽油的只占10%。
近几年，随着稳油控水和节能的要求不断提高，各种型式的节能型抽油机和长冲程抽油机的数量不断增加。
由此可见，抽油机在各油田的生产中有着举足轻重的地位，并且随着油田的进一步开发，各种新型节能抽油机将会得到广泛地推广和应用。
1.2 国内外抽油机的发展概况CYJY12-4.8-73HB型抽油机设计1.2.1国外抽油机的发展概况在国外，研究开发与应用抽油机已有100多年的历史[4]。
大庆油田抽油机合理负载率确定及选型设计方法
ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｃ ａ ｎ ｒ ｅ ｌｉ ａ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｐ ｕ ｒ ｐｏ ｓ ｅ ｓ ｏ ｆ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｗｈ ｏ ｌ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ ｍｅ ｃ ｈ ｎｉ ａ ｃ ｌ ａ ｏ ｉ ｌ ｐ ｒ ｏ ｄｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｏ ｔ ｙ ｐｅ－ｓ ａ ｖ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｓ ｔ ｎｄ ａ ｅ ｎ ｅ ｒ ｙ． ｇ Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ｐ ｕ ｍｐ ｉ ｎ ｇ ｕ ｎ ｉ ｔ ；ｌ ｏ ａ ｄ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ；ｔ ｏ ｒ ｑ ｕ ｅ ｕ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ； ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｍｉ ｃ ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ ｌ ｉ ｆ ｅ； ｄ ａ ｍａ ｇ ｅ ｐｒ ｏ ｂ ｂｉ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ； Ｄａ ｑ ｉ ｎ ｇ Ｏｉ ｌ ｉｅ ｆ ｌ ｄ
ｔ ｏ ｒ ｑ ｕｅ ａ ｒ ｅ ｄｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ｅ ｄ；ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ａ ｍｅ ｔ ｉ ｍｅ，ｔ ｈｅ ｔ ｒ ｏ ｕ ｂ ｌ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｉｅ ｆ ｌ ｄ ｐ ｕ ｍｐ ｉ ｎｇ ｕ ｎ ｉ ｔ ｓ ａ ｒ ｅ ｓ ｕ ｍｍａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ，Ｓ Ｏ ｔ ｈｅ
YCS油田抽油机用高效节能系统的设计
输 油泵和潜油泵等没备， 总耗 电量超过汕刚总用
电 量 的 ８ ％ 。由此 可 见 ， ０ 石油 行 业 是 推 广 电机 节 能 的 重 点行 业 。 油 机节 能包 括 节 能 型 抽 油机 和 抽
组和 “ 去匝 ” 新技 术 ， 有 可选 择 的高 、 低 三种 功率 具 中、 档 ， 中高功 率档具 有高起 动转 矩 ， 其 用于抽 油机起动 。 起
为轻 载 ， 甚至可能工作于发电状 态 ， 向电 送 出 电能 。 这样就 造成了实际中存在两个问题 ： 一是 “ 大马拉小车” 电机负载率低 （ ， 平均负载功率仪
２ ％左 右 ， 别 甚 至 不足 １％ ） 功 率 数低 （ ０ 个 ０ ， 有 的不足０２ ， ．） 二是 电 网波动较 大 ， 引起 损 耗 增大 ，
Ｗａ ｇＸｕ ｎ
Ｎ ａ ｙ ｎ ａ ａＢｏ ｕ ｎ Ｈｉ ｈ ｔ ｃ ｎ ａ ｇＨｕ ｄ ｙ ａ ｇ －ｅ ｈ Ｒ＆ Ｄ ｎ ｅ Ｃｅ ｔ ｒ
摘
要： 基于对抽油机实 际运行工况 的研 究和分析 ，
瓦 时。 除了抽 油 机 之 外， 出还有 大量 的注 水 泵 、 油
成 功研 制出了Ｙ 田抽 油机用新 型三 功率高效 节能 系 来自Ｃ油 ｓ理论 与 设计
ＹＣＳ 田抽 油机 用 高效 节能 系统 的设计 油
王 旭
南 阳华大博元高科技研发 中心 （ ７ ０ ０ ４ ３０ ）
Ｄ ｅ ｉ ｎ ｏ ｈ ｆｃ ｅ ｔ Ｅｎｅ ｇ － ａ ｉ ｙ ｔ ｍ ｏ ｓ ｇ ｆｔ ｅ Ｅｆ ｉ ｉ ｎ ｒ ｙ ｓ ｖ ｎｇ Ｓ ｓ ｅ ｆ ｒ ＹＣＳ Ｏ ｉ Ｐｕ ｐ ｎｇ Ｕｎ ｔ ｌ ｍ ｉ ｉ
10型游梁式抽油机参数优化设计
５ ５
本 文 以１ Ｏ 型 游 梁 式
抽 油机 为模 型，确定 了 抽 油机 参数优 化设计 的
目标 பைடு நூலகம்数 ，给 出了优 化
设 计 中的约束条件 ，采
１ ０ 型游 梁式抽油 机参数优化设计
◇胜利 油 田 东胜精 攻 石 油开发 集 团股 份 有 限公 司 孙 雅 斐
式 望 甲 标 函 ｆ （ ｘ ＝
：
＝
一
ｓ ｉ ｎ ｒ
２ ａ ＂ 一 一ｓ ｉ ｎ Ｉ １ （ （ Ｒ ｓ ｉ ｎ （ Ｏ ＋妒 ） ） ／ 三 ） 一 Ｃ Ｏ Ｓ 一 （ （ 三 ＋Ｃ 一 Ｐ ） ／ ２ Ｌ Ｃ ） 一 （ ＋尹 ） ，
为曲 柄与 连杆 的 夹 角 ，ｏ ； ＝Ｃ Ｏ Ｓ 一 （ （ ｃ： ＋Ｐ 一 Ｋ 一Ｒ 。 ＋ ２ Ｋ Ｒｃ ｏ ｓ （ ０ ＋ ） ） ， （ ２ 尸 ｃ） ）， 为连杆 与 游 梁后
柄 平衡 重 偏置 角 彳 为优 化 设 计变 量 。
则设 计 变 量为 ： Ｘ ＝［ Ａ ， ， ， Ｈ， Ｐ， Ｒ ， Ｃ ， ｆ 】 ＝【 （ １ ） １ （ ２ ） ， （ ３ ） ， （ ４ ） ， ｘ （ ５ ） ， （ ６ ） ， （ ７ ） 】 。
一
电动机采用 Ｙ ２ ２ ５ Ｍ一 ８ 型．由基本型游梁式抽油机与深井泵组合
的特性图取Ｑ ＝ ５ Ｏ ｍ ／ ｄ ，经 计 算 可 得 ：考 虑沉 没 压 力后 ，作 用 在
、
抽 油 机优 化设 计
（一 ）设 计 变量 、
整个柱塞截面积上的液柱载荷为３ ８ ３ ６ ４ Ｎ，考虑液体浮 力后的抽 油杆柱载荷为４ １ ６ ６ ９ Ｎ，折算到 曲柄上 回旋半径 ， 处的平衡重量
抽油机自动平衡跟踪装置的设计与应用
抽 油 机 自动 平衡 跟踪 装 置 的设 计 与应 用
谢 凡玲 （ 大庆油 田有限责任公 司第 六采油厂）
摘 要 抽 油 机 是 油 田生 产 的 主要 采 出方 式 ， 目前 喇嘛 甸油 田现 有 游 梁 式抽 油机 两 千余 台 ，
ｓ— —抽 油 机 冲程 ，ｍ。
如图 １ 所示 ：抽 油 机 达到 平 衡 所需 要 的游 梁 平 衡块重 ：
Ｗ
： —
—
１
ｒ
一
＿
） ． ａ
—
图 ２ 抽 油 机 自动 平 衡 装 置 结 构 图
ｘ
（ ４ ）
１ —平 衡重 ；２ ＿ ＿ ＿ 检测开 关 ；
或 速器 ；４ ＿ 制 动 电动机 ；５ ＿ ＿ 啦 测 开关 ；
其 电能 消耗 占机 采 井耗 电量 的一半 。抽 油机 平衡 是影 响 抽 油机设 备 正 常运 行 、 能耗和 成 本 支 出 的关键 因素 。针 对如 何 减 少抽 油机 井 能耗 问题 ，设 计 出 了抽 油机 “ 自动平衡 跟 踪装 置” 。该 装置 运 用在 游 梁尾部 增设 “ 钟摆 式 自动平 衡跟 踪装 置” ，在抽 油 机上 下运 行 时 ，“ 钟 摆 ”通 过 改变其
位 置 ，使 抽 油机 自动 达到 平衡 的原 理 。通 过 两 口井 的现 场 应用 表 明 ，该装 置 可使 抽 油机 的 系统
效率 平均提 高 １ ７ ． １ ％ ，节能 效果 明显 ，具有 较 大的应 用潜 力 。 关键 词 游 梁式抽 油机 自动平 衡 节 能降耗 应 用分 析
Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ １ ． ｉ ￥ ｓ ｎ ． ２ ０ ９ ５ － １ ４ ９ ３． ２ ０ １ ３． ０ ０ １． ０ １ １
油田抽油机无功补偿装置的设计
（） １ — ２ ． ６ ：９ １
收 稿 日期 ： ０ ５一Ｉ 一Ｉ ２０ ２ ３
偿容 量 。饱 和 电抗 器 是通 过调 节直 流励 磁改 变铁 心
的磁 导率 进 而改 变 电抗 器 的容 量 。 当系统所需 容性 无 功大 于补偿 装 置 的输 出 时 ， 电 抗 器容 量 调 小 以 将 增 大装 置输 出的容性 无 功 ； 反之 则将 电抗 器容 量调
维普资讯
油 田抽 油机 无 功 补偿 装 置 的 设 计
吕崇伟 ， 王 毅
（ 京 交通 大 学 ， 京 １０４ ） 北 北 ０ ０ ４
Ｄｅ ｉ ｆＲｅ ｃ ｉ ｅ Ｐｏ ｅ ｍ ｐ ｎ ａ ｉ ｎ ｆ ｒＯｉ — ｉ ｄ Ｍ ｏ ｏ ｓｇｎ ｏ ａ ｔｖ ｗ ｒＣｏ ｅ ｓ ｔｏ ｏ ｌ —ｆｌ ｅ ｔｒ
行， 在编 程 中 较 常 采 用 。本 文 所 讨 论 的 Ｍａｌｂ与 ｔ ａ
ＶＣ接 口的 ４种方 法 ， 们 各有 优 缺 点 ， 根据 实 际 它 可
问题 的需 要 ， 活选 用 不 同的接 口方法 。 灵 参 考文献 ：
［ ］ 刘 志 俭 ． 献 飞 ， 军 想 ． ｔ ｂ外 部 程 序 接 口 （． １ 潘 连 Ｍａｌ ａ ６ Ｘ） ［ ． 京 ： 学 出版 社 ．０ ２ Ｍ］ 北 科 ２０． ［ ］ Ｍｉ ａｌＪ Ｙ ｕ ｇ Ｖｉ ａ Ｃ＋ ＋ ６ ０从 入 门 到 精 通 ２ ｃ ｅ ． ｏｎ， ｓ ｌ ｈ ｕ ． ［ ． 京 ： 子 工 业 出版 社 ．０ １ Ｍ］ 北 电 ２０ ． ［ ］ 飞 思 科 技 产 品 研 发 中 心 ． ｔ ｂ ６ ５应 用 接 口 编 程 ３ Ｍａｌ ． ａ
抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策
抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策随着石油资源的逐渐枯竭和全球能源需求的不断增长，抽油机井的生产参数设计和优化调整对策成为了石油行业中的重要课题。
抽油机井的生产参数设计直接影响着井底油藏压力、产油率、油井寿命等关键技术指标，科学合理地设计和优化调整抽油机井的生产参数对于提高油田开发效率、降低生产成本至关重要。
本文将从抽油机井生产参数设计方法和优化调整对策两个方面进行探讨。
一、抽油机井生产参数设计方法1. 根据油井地质条件进行评价在设计抽油机井的生产参数时，首先需要对油井所处的地质条件进行充分评价。
包括油井的地质构造、井底油藏压力、产层渗透率、岩石物性等方面的信息。
只有了解了这些地质条件，才能够进行合理的设计。
2. 选择合适的抽油机类型根据油井地质条件和产能需求，选择合适的抽油机类型是至关重要的。
不同类型的抽油机适用于不同的地质条件和产能需求，有的适合高产量的油井，有的适合稳产的油井。
3. 确定抽油机井生产参数在确定抽油机井生产参数时，需要考虑到井底油藏压力、井筒动液面、产层流动梯度、液面高度等因素。
通过合理的计算和分析，确定出最佳的生产参数。
4. 确定井下设备型号和数量根据井口条件和产能需求，确定适合的泵体型号和数量。
同时要考虑到抽油机井的石油工程投资和生产成本，选择适当的设备型号和数量。
5. 建立合理的生产参数调整机制在设计抽油机井生产参数时，要建立合理的调整机制，包括压裂井眼液面调整机制、泵装置改造机制、固井控制机制等。
这些机制的建立可以保证抽油机井生产参数的灵活调整，以适应油井实际生产情况。
二、抽油机井优化调整对策1. 根据抽油机井实际生产情况进行调整在抽油机井的优化调整中，需要根据油井实际的生产情况进行调整。
包括井底油藏压力、产油率、动液面位置等数据的监测和分析，及时调整生产参数。
2. 加强抽油机井维护管理加强对抽油机井的维护管理，包括定期对井下设备进行检修和更换，保持抽油机井的正常运行状态。
采油设备
四、抽油机主要技术参数
• 抽油机主要技术参数见表4—1。 • •
五、抽油机主要成本构成和影响因素
1．成本构成
抽油机主要成本构成部件：底座总成、支架总成、曲柄、 平衡块、悬绳、驴头、游粱、游梁支承总成、横梁、连杆、 下偏杠铃、减速器等。 • 成本主要包括：原材料采购费用，外购件采购费用，工 厂加工、试验费用，管理费用，喷漆、包装、运输费用等。 •
2．HY型超高强度抽油杆
• (1)材质：20CrMoA。 • (2)用途：用于重、超重负荷油井。在D级抽 油杆基础上，采用表面淬火工艺，使其力 学性能达到H级抽油杆的要求。 • (3)执行标准：SY／T 5029--2006《抽油杆》 和SY／T 5643—1995《抽油杆维护与装卸 推荐作法》。
抽油杆公称直径有16mm(5／8in)，19mm(3／4in)，22mm(7／ 8in)和25mm(1in)等四种，抽油杆长度一般为8m左右，但为了方便 配杆柱而特别加工的1.0m，1.5m，2.5m，3.0m，4.0m五种长度。
图7 抽油杆结构示意图 1－螺纹倒角；2－螺纹；3－卸荷槽；4－卸荷槽圆弧； 5－推承面；6－台肩倒角；7－台肩；8－扳手方； 9一凸缘；10一过渡段；11一杆体
五、供应商分布情况
• •
1．抽油杆市场情况
加工抽油杆所需技术含量较低，制造工 艺比较简单，但属于劳动力和资金密集的 行业，其年消耗量大，且相对稳定。由于 门槛低，进入企业较多，产能过剩，市场 上处于供大于求的态势。
2 国内主要供应商
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 胜利孚瑞特石油装备有限公司、 淄博弘扬石油设备有限公司、 山东墨龙石油设备公司、 济源石油设备有限公司、 胜利油田高原石油装备有限公司、 山东九环石油机械公司、 东营铁人抽油杆有限公司、 内蒙古第一机械制造有限公司、 张家口探矿机械总厂、 铁岭中油机械设备制造有限公司。
“一机双井”直连式液压抽油机的设计
“一机双井”直连式液压抽油机的设计作者：叶勤友许建国李兴科来源：《石油知识》 2018年第2期摘要：常用的液压抽油机均采用钢丝绳连接主机与抽油杆，该技术最大的缺点是对套管有偏载，换向时有振动，钢丝绳需经常更换。
针对常规液压抽油机的缺点，本文提出“一机双井”直连式液压抽油机技术，该技术将主机直接与井口对中，活塞杆直接与抽油杆相连，无绳轮和钢丝绳等易损件，同时主机可拆卸；“一机双井”即为一个液压站同时驱动两个液压主机，系统采用U型管配重，平衡效果好，换向时液压冲击小，并可实现长冲程、低冲次、大泵径举升。
该技术可有效减少杆管磨损，延长免修期，提高运行效率。
截止2016年12月，“一机双井”直连式液压抽油机技术已在吉林油田成功试验22口井，验证了该种技术的整体稳定性和在东北极寒环境中的适应性。
关键字：液压抽油机；一机双井；直连式；结构设计；工作原理1 前言近年来国内外石油行业都在努力发展长冲程、大载荷的无游梁式抽油机，其中液压抽油机发展较快，在国外液压抽油机发展相对较为成熟,并得到了油田生产的广泛应用；在国内由于液压元件制造水平等种种因素的制约,进行了零星试验，但总体不成规模，发展缓慢。
应用的机型中以有绳轮型居多，常规液压抽油机都采用滑轮和钢丝绳组合，钢丝绳使用寿命、主机和套管对中问题是常规液压抽油机存在的技术缺陷。
如何提高主机主要部件寿命，提高液压抽油机主机免修期。
研究发现绳轮是液压抽油机的重要易损件，为此本文技术思路彻底改变了这种传统的技术路线，提出一种新型的无绳轮直连式液压抽油机举升技术，该技术主机中心线与套管中心线重合，对套管无偏载，抽油机活塞杆取代光杆，直接与抽油杆对接，避免了系统中使用绳轮和钢丝绳等易损件，同时修井作业时，主机可像油管一样拆卸，不影响修井作业。
“一机双井”技术是一个液压站可同时驱动两台主机，实现降低一次性投资成本。
在设计过程中，以长期节能性和整体稳定性为原则，通过充分利用下行程时重力势能解决了降低液压抽油机能耗的问题，同时通过采用U型管配重解决了在频繁换向的液压系统中实现主机平稳换向、减小振动的问题。
机械原理机械设计(油田抽油机)
机械原理机械设计(油田抽油机)油田抽油机是石油工业中的重要设备之一，它主要用于将地下油井中的原油抽到地面。
油田抽油机的工作原理和机械设计非常复杂，需要考虑许多因素，如水平距离、井深、液压、机械运转速度等。
以下是对油田抽油机机械原理及设计的详细介绍。
一、机械原理油田抽油机主要由电机传动部分、减速箱、抽油杆、地面动力头、泵套管和井下泵抽组成。
电机传动部分即电机将动力传输给减速箱，减速箱使抽油杆做正向和反向的往复运动，以推动泵套管和井下泵抽油。
地面动力头与抽油杆相连接，它具有双向液压缸，可以改变抽油杆的运动方向和速度。
泵套管则是将抽出来的原油从井底输送到地面。
抽油杆是油田抽油机中最为关键的部分，它的设计必须满足以下要求：1.能够承受高强度往复运动的疲劳载荷；2.具有良好的非常规持久性能，能够适应不同的油井环境；3.具有足够的刚性和强度，以防止抽油杆变形；4.具有良好的耐腐蚀性能，以适应油井环境。
抽油杆的设计需要考虑许多因素，如长度、径向尺寸、剖面形状、材料等。
通常情况下，抽油杆的材料一般为高强度和高韧性的合金钢，直径则根据井深和具体的井型确定。
二、机械设计1.电机传动部分的设计电机传动部分是油田抽油机的核心部分，它需要满足以下要求：1.具有足够的动力，确保油井中的原油能够被顺利提取；2.具有良好的调速性能，以满足不同油井环境的需求；3.具有较高的传动效率，以减少能源消耗。
传动部分包括电机、减速机和联轴器等部分。
电机的功率和转速需要根据抽油杆的长度和井深等因素进行计算，而减速机则需要根据对原油提取的要求和选用的电机型号选用。
联轴器是连接电机和减速机的部分，它的设计需要考虑以下因素：1.承受足够的负载，使得工作时不容易发生毁坏；2.具有良好的安全性，防止突发事故的发生；3.具有良好的防抖性能，可以减少工作过程中的震动和噪音。
2.地面动力头的设计地面动力头是油田抽油机中关键的部分，它必须满足以下要求：1.具有良好的控制性能，可以随时调整泵套管和井下泵的运动情况；2.具有较高的工作效率，可以顺利地将原油提取到地面；3.具有良好的耐腐蚀性能，以适应油井环境的要求和工作环境的不同。
常规式游梁抽油机设计说明书(1)
常规式游梁抽油机设计说明书学生姓名学号所属学院机械电气化工程学院专业机械设计制造及其自动化班级指导教师XXX日期2012.05XXX大学教务处制前言目前，采油方式有自喷采油法和机械采油法。
在机械采油法中，有杆抽油系统是国内外油田最主要的，也是至今一直在机械采油方式中占绝对主导地位的人工举升方式。
有杆抽油系统主要由抽油机、抽油杆、抽油泵等三部分组成，抽油机是有杆抽油系统最主要的升举设备。
根据是否具有游梁，抽油机可以划分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。
而常规游梁抽油机自诞生以来，历经百年使用，经历了各种工况和各种地域油田生产的考验，经久不衰。
目前仍在国内外普通使用。
常规游梁式抽油机以其结构简单、耐用、操作简便、维护费用低等明显优势，而区别于其他众多拍油机类型，一直占据着有杆系采油地面设备的主导地位。
游梁式抽油机的主体结构为曲柄摇杆机构。
根据驴头和曲柄摇杆机构相对于支架的位置，游梁式抽油机的机构形式可以划分为常规型和前置式两种；根据平衡方式的不同，游梁式抽油机可以划分为曲柄平衡、游梁平衡和复合平衡。
常规型游梁式抽油机主要由发动机、三角皮带、曲柄、连杆、横梁、游梁、驴头、悬绳器、支架、撬座、制动系统及平衡重等组成。
发动机安装在撬座上，其安装位置有两种，一种是将发动机置于整体尾部，另一种是将发动机放在支架下面。
减速箱为二级齿轮传动减速箱，传动比为30左右．齿轮型式一般小功率用斜齿，大功率用人字齿。
近年来推广使用点啮合双圆弧人字齿。
曲柄一端与减速器输出轴固结，另一端与连杆铰接．连杆与横梁常见有两种型式：小型抽油机多为组焊结构，靠改变后臂长度来调节冲程．大型抽油机多为整体机构，靠改变曲柄与连杆铰接位置来调爷冲程。
游梁由型钢组焊而成，也有用大型工字钢整体制造。
驴头由钢板组焊而成，有上翻式、侧转式、拆继式几种形式。
平衡重为金属块。
小型抽油机多装于游梁尾部，大型抽油机多装于曲柄两翼．平衡重可根据需要而调整。
本设计将对常规游梁式抽油机进行设计与计算，以达到对常规游梁式抽油机的优化设计的目的。
常规游梁式抽油机主要结构全参数地优化设计
常规游梁式抽油机主要结构参数的优化设计摘要：游梁式抽油机是油田目前主要使用的抽油机类型之一，主要由了驴头—游梁—连杆—曲柄机构、减速箱、动力设备和辅助装备等四大部分组成。
本文试图用现代设计方法中的优化设计法，对CYJ8-3-48B常规性游梁式抽油机进行结构参数的优化，并提出了将最大关键字：游梁式抽油机优化设计数学模型第一章常规游梁式抽油机1.1常规游梁抽油机的介绍游梁式抽油机，也称梁式抽油机、游梁式曲柄平衡抽油机，指含有游梁，通过连杆机构换向，曲柄重块平衡的抽油机，俗称磕头机。
从采油方式上为有杆类采油设备（从采油方式上可分为两类，即有杆类采油设备和无杆类采油设备）。
游梁式抽油机是一种变形的四连杆机构，其整机结构特点像一架天平，一端是抽油载荷，另一端是平衡配重载荷。
游梁式抽油机具有性能可靠、结构简单、操作维修方便等特点。
根据我国行业标准GB/T 29021《石油天然气工业——游梁式抽油机》，抽油机标准型号标注格式如下：游梁式抽油机类别代号：CYJ。
减速器齿轮齿形代号：无代号为渐开线齿形、H为点啮合双圆弧齿形。
平衡方式代号：Y为游梁平衡，B为曲柄平衡，F为复合平衡，Q为气动平衡。
游梁特征代号：直游梁不标注符号、Y为异相曲柄、S为双驴头、X为下偏杠铃、T为调径变矩、Q为前置型、W为弯游梁等。
示例：规格代号为8—3—37的常规型游梁式抽油机，减速器采用点啮合双圆弧齿轮，平衡方式为曲柄平衡，其型号为CYJ8—3—37HB。
抽油机工作时，电动机转速通过皮带传动到减速器，然后由减速器输出轴驱动曲柄、连杆、横梁、游梁（四连杆机构），把减速箱输出轴的旋转运动变为游梁与驴头的往复运动，并通过悬绳器带动抽油杆做上下往复的直线运动，实现对原油的抽汲。
如图 1-1所示：1-悬绳器；2-底座；3-支架；4-支架轴；5-驴头；6-游梁；7-横梁；8-游梁平衡重；9-连杆；10-曲柄；11-减速器；12-电动机；13-刹车图1-1 常规型游梁式抽油机结构组成示意图1.2常规游梁式抽油机的几何参数间的关系为了方便计算我们将常规性游梁式抽油机简化为下图，如图1-2这其实是一个很典型的四连杆机构，其中R 为曲柄，当悬点处于下死点时，悬点位移为零，游梁后壁端点位于上死点，此时连杆P 与曲柄R 展开在一条直线上，我们将这一直线设为零度线，应用余弦定律，可得曲柄零度线与K 的夹角（曲柄初相角）Ф的解析式：Ф=])(2)(arccos[222R P K R P C K +++-且此时驴头在下死点位置的ψ角为：]2)(arccos[ψ222b CKR P K C +-+= 另外，当θ不等于0时，各几何参数关系如下：)cos(222φθ+++=KR R K J22H I K +=χ=)2arccos(222CJP J C -+ ᴘ=)]sin(arcsin[φθ+JR 所以ψ=χ+ᴘ另外驴头在上死点位置的ψ角为：]2)(arccos[ψ222t CKR P K C --+= 故悬点相对于下死点的位移是)ψψ(b -=A S A如图1-3，有瞬心法可得，3413314131P P P P ωω=即3413141313P P P P ωω= 且)ψsin()sin(1413---=βπαπR P P )ψsin(sin 3413--∙=βπβCP P 所以βαωωsin sin 13C AR A v A =∙=则对速度公式对时间t 求导，可得加速度：βββφθβαω321sin ψsin cos sin )sin(cos sin )(++-=C RCP ARK a A式中游梁后臂C 与连杆P 之间的夹角β，由C 、J 、P 构成的三角形余弦定理得：)2arccos(222CP J P C -+=β曲柄半径R 与连杆P 之间的夹角α：)(2φθψβπα+---=悬点位移对曲柄转角θ的变化率是抽油机减速器曲柄轴扭矩计算的重要特性参数，即扭矩因数，βαωθθsin sin )(C AR v d dS TF A A ===第二章 常规游梁式抽油机的优化设计及数学模型2.1 优化设计优化设计是一门新兴学科，它是以电子计算机为工具，寻求最优设计参数和结构的现代设计方法之一。
抽油机课程报告抽油机方案设计论文
抽油机课程报告抽油机方案设计论文一、新型抽油机的创新设计方案（一）新型抽油机的创新设计在设计新型抽油机时，我们应用了一种理论，我们称作“ARIZ—发现问题解决算法”，这种算法是一种分析工具，主要应用于问题较多、情况较复杂的技术，而它的工作原理主要是先对问题进行定义，再确立目标对问题进行深入的分析与转化，这种算法旨在找到标准化的最优解，从而使得问题能够朝着理想的方向转化。
如果在此过程中遇到了问题，那么就会将该问题作为一个新的问题再次进行求解，从而不断进行标准化的求解过程。
而我们将ARIZ算法应用到新型抽油机的设计过程中主要是运用它的算法中的不对称性以及合并原理，提升抽油机的高度，将减速设备与转动设备合并，从而能够利用更大的冲击力进行石油的开采。
（二）新型抽油机的动力设计我们看一下，新型抽油机的驱动设计。
在抽油机的应用中主要有两种驱动，分别是硬驱动和软驱动。
其中硬驱动包括卷式的、链式的等等，这种驱动的优点是能够保证动力的输出直接到达抽油杆，但是缺点也有，就是当电流过大时，不能有效的提供保护，严重时甚至能够破坏采油工具；软驱动包括带式的、钢丝绳带动的等等，其优点是当出现故障时能够起到自我保护的作用，但是缺点是在绳子或者皮带在摩擦的过程中会产生一部分热能，从而不能保证动力直接到达抽油杆。
而新型的抽油机是采用钢丝绳的软驱动方式，这种新型抽油机的基本工作原理是用钢丝绳的拽引代替硬驱动中的机械式传动，既减少了齿轮之间的磨损又减少了在工作过程中热能的损失。
二、关于新型抽油机的结构强度分析现在我们看一下，新型抽油机的结构构成，新型抽油机的结构主体包括驱动系统、操控系统、制动系统、防护系统、支架、支撑系统、机动系统组成。
如图1所示。
下面我们就具体看一下，新型抽油机各个部分的受力情况，从而了解其结构的强度。
对平台上的受力分析，我们主要依据新型抽油机的结构与负荷情况，利用“有限元分析”对其进行关于静力方面的计算，根据计算结果，我们可以得出结论，在电机座的前支撑板的地方出现了最大应力与最大强度；接下来通过对新型抽油机的主体进行受力分析，我们得到结论，底板前端的地下螺栓处出现了最大应力，而在这种情况下，能够说明新型抽油机能够有效的开展工作。
抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策
抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策随着石油勘探开发技术的不断发展和进步，抽油机井在石油生产中扮演着至关重要的角色。
抽油机井的生产参数设计与优化调整对策既关系到石油公司的生产效益，也关系到油井的正常运行和寿命。
本文将就抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策进行探讨。
一、抽油机井生产参数设计方法1.1 抽油机井类型选择在设计抽油机井生产参数时，首先需要根据油田地质条件、油层性质以及地面设施条件选择合适的抽油机井类型。
目前常见的抽油机井类型包括离心泵、柱塞泵、螺杆泵等，不同类型的抽油机井适用于不同的工况和油井条件，因此在设计抽油机井生产参数时需要充分考虑油田的实际情况。
1.2 泵功率选择在确定了抽油机井类型之后，需要根据油井的产能和地面设施条件选择合适的泵功率。
通常情况下，泵功率越大，产能也会越大，但是过大的泵功率会导致能耗增加、设备磨损加剧等问题，因此需要根据油井的实际产能和井口条件合理选择泵功率。
1.3 抽油机井抽采效率设计抽油机井的抽采效率直接关系到油井的产能和运行稳定性，因此在设计抽油机井生产参数时需要充分考虑抽采效率。
通常可以通过调整泵的转速、泵径、抽程等参数来提高抽油机井的抽采效率，从而提高油井的产能和效益。
1.4 井底压力设计井底压力对油井的产能和运行稳定性有着关键性的影响，因此在设计抽油机井生产参数时需要合理设计井底压力。
一般情况下，井底压力的设计需要考虑到油层的地质条件、井口设施条件等因素，通过合理设计抽油机井的动态压力，可以有效提高油井的产能和抽采效率。
二、抽油机井优化调整对策2.1 抽油机井实时监测和调整抽油机井的实时监测和调整是保障油井生产效益和运行稳定性的重要手段。
通过实时监测抽油机井的产液量、产油量、井下动态压力等参数，可以及时发现油井的运行异常，从而采取相应的调整措施，保障油井的正常运行和产能稳定。
在油井长期运行过程中，由于油层压力、地质条件、设备磨损等因素的变化，会导致抽油机井的生产参数出现偏差。
液压式抽油机的设计 毕业论文
液压式抽油机的设计摘要：本文根据液压抽油机的基本参数和机构性能特点，以常规游梁式抽油机为基础模型，对其进行技术性改进，而得到具有新型节能特点的液压式式抽油机。
该机具有无极调节冲程长度、冲次，悬点震动载荷小，控制灵活、方便等优点，可以适应不同的油井状态，同时在最大限度内保持了常规游梁式抽油机结构简单、操作、维修方便的优势，适合在各种工况的原油开采，是一种综合性能比较好的液压抽油机。
文章在液压式抽油机基本理论的基础上，做了以下计算：液压式抽油机驴头悬点载荷的计算、液压系统原理图的设计、液压缸的设计和电动机的功率计算等。
最后介绍的是各零部件设计的尺寸计算与校核，液压式抽油机通过液压系统驱动抽油杆上下往复运动；平衡系统主要用于控制和调节工作行程换向和抽油杆柱运动的平衡，是电机的负载均匀，达到节省能源的目的。
，并且有利于改善构件的受力状况，减少抽油机事故的发生，从而提高抽油机的综合效益。
对平衡的配置进行分析和优化设计，满足所要求的工况需要。
关键词：液压抽油机；液压系统；液压缸The design of hydraulic pumping unitAbstract: According to the basic parameters of hydraulic pumping units and agencies of the performance characteristics of a conventional beam pumping unit for the base model, its technical improvements, and get a new energy-saving features of the hydraulic pumping unit. The machine has limitless adjustment stroke length, stroke, shock suspension point load of small, flexible control and easy, well you can adapt to different states, while the maximum extent possible to maintain the conventional beam pumping unit of simple structure, operation, the advantages of easy maintenance, suitable for a variety of working conditions in crude oil production, is a relatively good overall performance hydraulic pumping unit. Article in the hydraulic pumping unit based on the basic theory, do the following calculation: the first ass hydraulic pumping rod load calculations, schematic design of the hydraulic system, hydraulic cylinder design and motor power calculation. Finally, the design is the size of the parts calculation and check, hydraulic pumping unit driven by the hydraulic system of the upper and lower reciprocating rod; balance system is mainly used to control and adjust the work schedule for movement to and sucker rod balance the electrical load evenly, to save energy purposes. And components will help to improve the situation by force, to reduce the occurrence of pumping units, thereby improving the overall efficiency of pumping units. The configuration of the balanced analysis and optimal design, to meet the needs of the required conditions.Key words: hydraulic pumping unit; hydraulic system; hydraulic cylinder目 录1 绪论 (1)1.1 前言 (1)1.2 国外液压抽油机的发展概况 (2)1.3 国内液压抽油机的发展概况 (2)1.4 抽油机的现状～发展方向及其节能技术 (3)1.4.1 现有抽油机主要存在的问题 (3)1.4.2 今后抽油机的发展方向 (4)1.4.3 抽油机节能技术及发展情况 (5)1.5 液压抽油机设计方案及基本原理 (6)2 液压抽油机总体尺寸的确定 (7)2.1 公式推导 (7)2.1.1 几何关系公式 (7)2.1.2 行程计算公式 (8)2.1.3 力矩计算公式 (8)2.1.4 单位功计算公式 (8)2.1.5 油缸最大摆角公式 (8)2.2 方案计算 (8)2.2.1 分别计算10b,r ,α和S 。
CYJ7-2.5-26HY型抽油机设计及应用
（ ． 庆 油 田分 公 司 油 气 工 艺 研 究 院 ， 安 ７ ０ １ ； ． 疆 第 三 机 床 厂 ， １长 西 １０ ８ ２ 新 乌鲁 木 齐 ８ ０ １ ） ３０ ３
摘 要 ： Ｙ ７２ ５２ Ｈ Ｃ Ｊ －． －６ Ｙ型整 体 弯游 梁式抽 油机 是针 对低渗 透 油藏 而设计 的新 型节 能抽 油机 ， 决 了 解
ｉｅ ｉ ｈ ｂ ｌｎ ｅ ｒ ｔ ｚ ｓ ｈ ｇ ａ ａ ｃ ａ ｅ，ｐ ｏ ｅ ｔｏ ｎｄ ｅ ｅ ｇ — ａ ｅ Ｉ ａ ｉ ｈ ｑ ａ ｉ ｎ ｏ ｏ ｔ ａ ｉ ｆｅ ｈｅ ｎ ｅ ｎ ｒ ｔ ｃ ｉ ｎ ａ ｎ ｒ ｙ ｓ ｖ ． ｔｈ ｓ ｈ ｇ ｕ ｌ ｙ ａ ｄ ｌ ｗ ｃ ｓ ，ｓ ｔ ｉ ｓ ｔ ｅ ｄ ｉ ｔ ｓ
ｎ ｔｗａ ｎ ｄｕ ｉ ｇ ｎｔ ａ ｐ ｓ ｂｅ ｄ ｗａ ｋｎｇ ｂ ａ ｉ ｓｉ ａ ｅ ａｅ ｅ ｂ ｌ ｎ ｅ ｍｅｈｏ ｓ ｄ ｉ ｔ ｉ ｉ ｄ ｆ ｐ ｍｐ ｎ ｕ ｉ ｄｏ ｔ ｎ ｌ ｉ ｅ ｍ
中 图 分 类 号 ： Ｅ３．０ Ｔ ９３ １３ 文献 标识 码 ： Ｂ
Ｄｅ ｉ ｎｉ ｇ ａ ｓｇ ｎ ｎｄ Ａｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｌｃ ｔｏ ｎ ＣＹＪ ２． ２ ７— ５－ ６ ＨＹ Ｐｕｍｐｉ ｎｇ Ｕｎｉ ｔ ＨＵＡＮ ｉ Ｇ Ｗｅ ，Ｌ Ｕ Ｘｉｎ Ｉ ａ ，儿 Ｘｉｏ ｋ Ｉ ａ ＡＯ Ｃ ａ ｇ１ ＯＮＧ Ｘｉｏｍｉｇ ａ ． ｅ ，Ｌ Ｎ Ｑｕ ｎ ，Ｇ ｈ ｎ ． ，Ｇ ｅ ａ． ｎ
ｃｏ ｔ ｓ ．
Ｋ ｅ ｏ ｄｓ：ｌｗ ｅ ｍ ｅ ｂ ｌ ｙ ｒ ｓ ｒ ｏｒ ｂｅ ｍ ｕ ｉ ｎ ｔ ｓｒ ｋ ｒｍ ｉ ｔ ｂｅ ｍ ｑ ｌｂ ｉｍ ｙｗ ｒ ｏ ｐ ｒ ａ ｉｉ ｅ ｅ ｖ ｉ ； ａ ｐ ｍｐ ｎｇ ｕ ｉ； ｔｏ ｅ ｐｅ ｎｕ ｅ； ａ ｅ ｕｉ ｒｕ ｔ ｉ
超长冲程采油技术在大庆油田的设计与实践
大庆油田机采方式以抽油机为主，平均系统效率为26.9%，其中外围抽油机占总井数的6.9%，平均系统效率仅为13.9%。
可见外围油田抽油机举升整体系统效率较低、吨液能耗较高。
另外由于单井产量低，连续运行抽油机井供液不足现象普遍存在。
因此导致泵效低，系统效率低的主要原因是供排下协调[1-4]。
近年来，针对外围油田应用传统游梁式抽油机传动环节多、效率低，管理维护工作量大，部分井偏磨影响严重等问题，超长冲程采油技术的试验成功和推广应用，改善了大庆油田部分区块机采井管杆偏磨、能耗高等问题。
超长冲程采油技术在大庆油田的设计与实践马蔚东（大庆油田有限责任公司采油工程研究院）摘要：大庆油田通过探索和攻关超长冲程采油技术，及相关主体和配套工艺，开展试验，取得了较好效果，并在10余项采油工程方案开展了该技术的设计与实践。
目前，大庆油田设计应用超长冲程抽油机平均日产液7.4t，动液面1017.3m，与常规抽油机相比，泵效由21.9%提高到64.9%，平均系统效率由10.8%提高到18.7%，平均节电率55.4%，检泵周期延长248d。
超长冲程采油技术符合抽油机逐渐向长冲程、低冲次的运行发展趋势，一次性投资高，但是后期运行维护费用低，较好地解决了系统效率低、管杆偏磨、无效能耗高和维护工作量大等问题，提高了泵效，节能效果显著。
关键词：超长冲程；采油技术；泵效；系统效率DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2022.07.010Design and practice of ultra-long stroke oil recovery technology in daqing oilfield MA WeidongOil Production Engineering Research Institute of Daqing Oilfield Co ．，Ltd ．Abstract：Daqing oilfield has been continuously exploring and solving key problems of ultra-long stroke oil production technology and relevant subjects and supporting technologies are carried out，which has achieved good results．The design and practice of ultra-long stroke oil recovery technology have been carried out in more than 10oil recovery projects．At present，ultra-long stroke pumping units have been designed and applied in Daqing oilfield with an average daily output of 7.4tons and work-ing fluid level of 1017.3meters．Compared with conventional pumping units，the pump efficiency has been increased from 21.9%to 64.9%and the average system efficiency has been increased from 10.8%to 18.7%．The average power saving rate has been 55.4%and the pump inspection period has been prolonged by 248days.Ultra-long stroke oil recovery technology accords with the development trend of pumping unit moving to long stroke and low stroke．It has high one-time investment，but opeation and maintenance is low in the later period．It solves the problems of low system efficiency，rod string，high energy consumption and heavy maintenance workload,which improves pump efficien-cy and saves energy significantly ．Keywords：ultra-long stroke；oil recovery technology；pump efficiency；system efficiency 作者简介：马蔚东，工程师，2014年毕业于东北石油大学（安全技术及工程专业），从事采油工程方案设计工作，136****5572，****************，黑龙江省大庆市让胡路区163000。
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目录
一、设计题目 (1)
二、系统总体方案的确定 (1)
三、设计原始数据 (2)
四、电动机的选择 (3)
五、传动比的分配 (4)
六、执行机构尺寸计算 (5)
七、机构运动分析 (6)
八、V带设计 (15)
九、传动装置的运动和动力参数 (17)
十、齿轮的传动计算 (18)
十一、减速器机体的尺寸设计 (31)
十二、轴的设计 (32)
十三、键的选择及强度较核 (33)
十四、轴承寿命计算及静强度 (35)
十五、轴的强度较核 (37)
十六、参考文献 (41)
计算及说明主要结果
一、设计题目：油田抽油机
二、系统总体方案的确定：
系统总体方案：电动机→传动系统→执行机构；
初选三种传动方案，如下：
(a)二级圆柱齿轮传动
(b)为涡轮涡杆减速器
(c)为二级圆柱圆锥减速器
002173917.148)2][(180=-+-=∠ψαθC AC
⎩
⎨
⎧==+==-1052667.11176882
.121AC AC L a b L a b 解得：m a 1437893.0=，m b 2614775.1=；
m b a c c b a d 410937.1]sin[)(2)(22=+-++=α
七、 机构运动分析：
1.数学模型
如图所示，取以A 点为原点、
x 轴与AD 线一致的直角坐标系，标出向量和转角，由封闭向量多边形ABCD 可得
AB BC AD DC +=+
即
321
AB
i i i i e
e e BC
AD DC
e l l l l ϕϕϕ+=+ ()A
摆角分析：由式()A 的实部和虚部分别相等可得
123cos cos cos AB BC AD DC l l l l ϕϕϕ+=+
123sin sin sin AB BC DC l l l ϕϕϕ+=
1.35604R m =
01224.33775C C A ∠=
012148.73917AC C ∠=
m a 1437893.0=
m b 2614775.1=
1.410937d m =
23333'cos "sin DC DC l l ϕϕϕϕ=+
22112222'sin 'sin "cos AB BC BC l l l ϕϕϕϕϕϕ--+ 23333'sin "cos DC DC l l ϕϕϕϕ=-+
解得
2221122332332'cos()''cos()"sin AB BC DC DC l l l l ϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕ-+--=-（）
222
113232332'cos()'cos()'2"sin()
AB BC DC BC l l l l ϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕ-+--=-
2.框图设计
3.程序和计算结果
1110.850.858 6.8;7m mm m mm δ≈=⨯==取 220.850.858 6.8;7m mm m mm δ≈=⨯==取 233(5 5.5);(8)D d d =+=:轴承孔直径
3(1 1.2)89.6;8t d mm t mm ===::轴承端盖凸缘厚度：取 ≈2轴承旁联接螺栓距离: s D
地脚沉头座直径：40mm
十二、 轴的设计
由式（20-2）各轴的直径
6339.55100.2[]T P P d C n n
τ⨯≥=，
查表20-3，对于40Cr 材料的轴C=106-98。
轴上有键槽时，会削弱轴的强度。
对于直径100d mm ≤的轴，单键时轴径增大5%-7%，双键时增大10%-15%，故
3
32.4802368
1.06 1.0610223.5240
P d C mm n ≥=⨯=Ⅰ 3
32.3697410231.481.044
P d C mm n ≥==Ⅱ 3
32.26417
1.06 1.069843.421.894
P d C mm n ≥=⨯=Ⅲ 中间轴各轴段设计：
165.512d mm =
2194.488d mm =
233b b mm ==
1b =35mm
190E Z MPa =
2.425H Z =
0.776Z ε=
0.988Z β=
1
2 3 4
5。