游梁式抽油机椭圆速率柔性驱动及抽油杆疲劳寿命分析

作     者：李汉周 段志刚 陈勇殿 司志梅 储明来 李传杰 LI Hanzhou;DUAN Zhigang;CHEN Yongdian;SI Zhimei;CHU Minglai;LI Chuanjie

作者机构：中国石化江苏油田分公司工程技术研究院江苏扬州225009 中国石化江苏油田分公司采油一厂江苏真武225265 西南石油大学机电工程学院成都610500 

出 版 物：《石油矿场机械》 (Oil Field Equipment)

年 卷 期：2021年第50卷第2期

页      面：25-31页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

基　　金：中石化江苏油田石油勘探局科研项目“抽油机自适应柔性控制系统的研究与应用”(js17035) 

主　　题：游梁式抽油机 椭圆速率 柔性驱动 运动学分析 疲劳分析 

摘      要：游梁式抽油机椭圆速率驱动是一种基于变频器技术,将曲柄旋转运动规律由圆速率变为椭圆速率的柔性控制方案。依据椭圆速率驱动原理,求解了其曲柄随转角变化的解析式。在已知椭圆长、短轴前提下,便可求得目标曲线,进而反推出电机运动规律,为现场生产提供指导。对游梁式抽油机系统进行了室内台架测试,测得了2种驱动下曲柄角速度、悬点及泵前绳段载荷。以CYJT8-3-26HY型抽油机为例,使用Soliderworks软件,对圆速率、椭圆速率驱动下悬点运动规律进行运动学分析。以运动学分析结果作为边界条件,使用Ansys软件,对比分析了圆速率驱动、椭圆速率驱动对抽油杆疲劳性能的影响。分析发现,将圆速率驱动改变为椭圆速率驱动,对抽油杆柱疲劳性能有改善。