椭圆速率驱动抽油泵工作行为分析

作     者：段志刚 王志 廖显涛 储明来 司志梅 李伟 王辽 Duan Zhigang;Wang Zhi;Liao Xiantao;Chu Minglai;Si Zhimei;Li Wei;Wang Liao

作者机构：中国石化江苏油田分公司石油工程技术研究院 中国石化江苏油田分公司采油一厂 西南石油大学机电工程学院 

出 版 物：《石油机械》 (China Petroleum Machinery)

年 卷 期：2021年第49卷第4期

页      面：117-123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：柔性控制 椭圆速率 抽油泵 漏失 流场分析 数值模拟 

摘      要：游梁式抽油系统的柔性控制运转技术是一种变速驱动技术,通过电机的变速运行来控制抽油系统,目的是改善工作进程、降低采油成本、提高采油效率。为探究变速驱动对抽油泵的影响,采用椭圆速率与常规速率进行对比,理论分析了两种驱动方式下抽油泵的漏失和泵效情况,数值模拟分析了阀球开启情况和流场情况,最后利用室内台架试验测试了两种驱动方式下抽油泵的产量情况。研究结果表明:椭圆速率主要影响抽油泵的漏失,因此不考虑其他因素影响时,理论计算得到椭圆速率驱动的泵效比常规速率驱动高2.89%;数值模拟分析得到椭圆速率驱动的初始运动更加平稳,阀球完全开启后椭圆速率驱动的漏失量更小,产量也能提高;室内台架试验得到椭圆速率驱动下产量比常规速率驱动时有所提升,最高提升为3.1%,与理论分析结果一致。所得结论可为游梁式抽油系统的柔性运转控制策略提供一定的指导。