旋转电机直驱抽油机

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,最简单！长寿命,! !,低能耗,! !,RoMotor,直驱电机抽油机,-,结构最简单和效率最高的抽油机,1,武汉市江汉石油机械有限公司简介,公司成立于,2002,年,12,月，位于武汉市东西湖区区，占地面积近百亩，注册资本,6666,万元。,公司拥有数十项专利或自主知识产权，并通过了,API,Q1,质量管理体系,中国船级社质量管理体系,和防爆等认证。,公司拥有一批技术过硬、训练有素的技术和管理骨干队伍。公司主要致力于石油抽油机等直驱装备的研发、生产和销售。主要产品有直线电机、旋转电机、直线电机直驱抽油机、旋转电机直驱电机抽油机等。,2,直驱抽油机原理：,电机通过滚筒带动皮带，直接驱动光杆上下运动而实现原油抽汲，而不需要减速箱及四连杆等中间机构。,直驱抽油机特点：,低速大转矩电机直接驱动负载；,顶部抽油作业，直立式；,无需任何减速设备和降低了润滑需要,;,RoMotor,直驱电机抽油机简介,3,RoMotor,直驱抽油机简介,RoMotor,直驱抽油机是有杆泵长冲程抽油机,.,通过使用成熟的技术和设计创新,该抽油机高效、可靠，适应于深井、大排量、间抽井等工况。,使用,RoMotor,抽油机，在一定范围内可以使有杆泵采油代替电潜泵抽油。,RoMotor,抽油机使用安全、操作简单，利用抽油机自身配备的配重提升电葫芦可以使悬绳器落到下死点，容易在地面把光杆从悬绳器摘除；借助简单的工具，可以使抽油机从井口后移，腾出修井空间。作业完毕，抽油机也容易复位。使得在地面操作，更安全。,4,直驱抽油机型号组成及其代表意义：,RoMotor,直驱抽油机的型号和参数,5,RoMotor,直驱电机抽油机的型号和参数,(,也可根据客户要求特殊制造,）,型号,10-08(10)-030,12-08(10)-040,14-08(10)-055,16-08(10)-075,20-08(10)-108,24-08(10)-128,电机输出扭矩 千牛,.,米,4.5,5.8,8,11,16,19,悬点额定载荷,10,千牛,10,12,14,16,20,24,允许的最大载荷差 千牛,30,40,55,75,108,128,最大冲程 米,8,或,10,可选,8,或,10,可选,8,或,10,可选,8,或,10,可选,8,或,10,可选,8,或,10,可选,电机额定功率 千瓦,15,18.5,30,37,55,75,冲程和冲次是否现场无级可调,是,是,是,是,是,是,最大冲次 次,/,分钟,3,3,3,3,3,3,最小冲次 次,/,分钟,几乎无下限,工作温度范围,C,50,80,配重自动刹车系统,有,标准机子尺寸,(,长,X,宽,X,高,),米,2.2X2.0X12.6(8,米冲程,); 2.2X2.0X14.5(10,米冲程,);,底座尺寸可根据用户要求而缩小,整机大约重量 吨,1630,吨,6,低速大转矩电动机,控制柜,驱动轮,导向轮,传动皮带,平衡重,机架,RoMotor,直驱电机抽油机主要构成,3,1,3,2,3,3,3,4,3,5,3,6,3,7,7,低速大转矩电动机,电机最显著的特点就是,低转速、大转矩,。电机直接驱动滚轮装置，无需减速机构。,公司拥有基于多领域分析与仿真的开发手段，对电机及控制系统进行应力场分析，电磁场分析和温度场分析及仿真。确保开发出来的电机及驱动系统的最优化。,低速大转矩电动机,3,1,8,电磁场有限元分析及仿真,低速大转矩电机,3,1,电机温度场分析及仿真,基于多领域分析与仿真的永磁同步电机系统优化设计,9,控制柜,抽油机控制为完全的闭环控制，即：,井下载荷变化，则电机出力大小自动变化，,以达到节能目的。,抽油机的启停、换向、冲程冲次调节等均由控制柜控制完成。控制柜内采用变频器变频。,根据客户需要，可以在控制柜中集成数据远传功能，实现油井集中控制和区块优化采油。,3,2,控制柜,10,采用了变频器和闭环控制技术，节能效果明显,控制柜,3,2,控制系统框图,控制柜内变频器,11,3,3,驱动轮,驱动轮,滚轮组包括联轴器、,滚轮,和轴承座总成。电机通过联轴器直接连接驱动滚轮。,滚轮组,12,驱动轮,滚轮特点是：,轮、腹板、轴焊接为一个整体，这样能够更好的保证两个轮的同轴度。轴端采用花键，通过联轴器与电机输出轴相连。,轮面特殊处理，保护皮带的磨损。,驱动轮,3,3,13,导向轮,导向轮在抽油机前面，采用的结构与滚轮大体是相同的，只是尺寸不同；起到皮带导向的作用。,导向轮总成,3,4,14,传动皮带,如右图所示，传动皮带主要由,绳头、连接头、悬绳器、,U,形块、连接丝杠、皮带,等组成。右图方位所示皮带上端连接光杆，下端连接配重，靠皮带与滚轮间的摩擦力传递动力。,皮带总成,3,5,15,平衡重,配重箱由,格式结构,和,配重块,组成。首先用钢板焊接成格式结构，然后在形成的小格子内放配重块，优点是通过加减配重块可以做相对精确的配重调节。,配重箱上装,有失载保护刹车,，防止断光杆时配重箱自由落体坠落。,配重箱,3,6,16,桁架组合,主要由,电机滚轮座、桁架、上下防撞器,组成。,桁架组合,3,7,17,桁架组合,电机滚筒座：,电机通过螺栓固定在安装板上，端部法兰安装,拆装方便。通过计算和分析，螺栓和安装版均很好地满足强度要求。,电机,-,滚轮座,3,7,18,桁架组合,桁架,由,矩形管,和,工字钢,焊接而成，桁架四面透风有利于减小风的影响；,导轨,的作用是限位配重箱，防止配重箱晃动以及皮带的跑偏。,桁架部分,3,7,19,桁架组合,防撞器,，在桁架的底部，防止配重强烈撞击桁架。,防撞器,3,7,20,右图为直驱电机抽油机的整机模型示意图，除了上述的主要结构，还有直梯、踏板、护栏等四个部分，主要是方便检修和维护以及保证检修时人员安全。,抽油机整机,整机图,21,抽油机的现场测试,直驱抽油机 试验照片,22,抽油机的现场测试视频,23,测试结果,现场测定的动力示功图,16-08-075,型抽油机,:,在井号为,X9-4,的油井上抽油机的工况如下：,24,在,X9-4,井测得的动力示功图可以得出,:,抽油机运行时悬点的惯性载荷相对较小，抽油机在运行、换向时比较平稳，振动载荷也比较小，冲程损失小，抽油机具有良好的工作性能。,测试结果,25,直驱电机抽油机的工作原理（按静载荷计）,上行程,悬点载荷二抽油杆在液柱中的重力液柱重力,下行程,悬点载荷二抽油杆在液柱中的重力,平衡重二抽油杆在液柱中的重力半个液柱重力,皮带驱动力为半个液柱重力,换向时，惯性载荷较小，如此往复运动，带动抽油泵抽油。,RoMotor,直驱电机抽油机工作原理,直驱电机抽油机加减速示意图,26,采用了钢丝绳芯胶带,普通圆钢丝绳易扭转，拉力小,钢丝绳芯胶带内钢丝绳左捻和右捻交替配置，钢丝绳芯胶带整体不扭转，且过载倍数大，拉力大,钢丝绳拉力,36t,钢丝绳芯胶带拉力,180t,RoMotor,直驱电机抽油机的特征,27,结构最简单；,中间环节少，可靠性高；,用电气换向代替了机械换向，冲击小；,易损件大大减少，润滑部位相应较少，长期维护成本较低；,冲程长，没有减速装置及四连杆机构，抽油机和泵的整体效率大大提高；,直接驱动和闭环控制，电机出力随井下载荷变化而变化，节电效果明显；,长冲程、低冲次，冲程和冲次无极可调。增加了抽油机、抽油泵、整体杆柱的运行寿命；,运行稳定，噪声非常小；,变频调速，实现电机软启软停和电机的无冲击换向，启动电流只有其它电机的,1/3,或更低；,设备重量轻，占地面积小,适合于安装面积有限的地方使用；,很多参数可通过现场控制调节,可以实现室内整个油区集中控制；,井下长冲程，使得泵的压缩率更高，有助于消除气锁问题；,强大的自动保护功能，更安全；,安装和修井方便。,RoMotor,直驱电机抽油机的特征和优势,28,RoMotor,直驱电机抽油机,VS,游梁式抽油机,序,号,对比项目,旋转电机直驱抽油机,游梁抽油机,性能,工作原理,低速、大扭矩永磁同步电机不需要减速箱及四连杆等中间机构，直接通过滚筒带动皮带直接驱动光杆和抽油杆实现原油抽汲；传动效率高。,电机通电旋转后，通过皮带带动减速箱（输入轴、中间轴和输出轴三级）减速后带动曲柄旋转，然后由四连杆机构（曲柄、连杆、游梁和曲柄销中心与游梁支撑中心之间的连线）带动抽油机驴头做上下往复运动，并带动光杆和抽油杆实现原油抽汲；传动效率低,主要结构,低速、大扭矩永磁同步电机，导轮组，滚轮组，传动皮带，桁架组合，配重箱，刹车装置，控制系统。长冲程、低冲次，易实现智能控制。,电动机，皮带轮，传动皮带，减速箱，曲柄，曲柄销，支架，横梁，游梁，驴头，钢丝绳和悬绳器，横梁轴，支架轴，平衡块（游梁平衡块和曲柄平衡块），刹车装置，底座，电机控制系统。,运动规律,匀加速上行、匀速提升、上行匀减速，停滞换向；下行匀加速、匀速下行、下行匀减速和停滞换向。抽油机具有,“,上快下慢,”,、,“,上慢下快,”,、,“,上下同速,”,和,“,换向时停滞间抽,”,四种运动模式。,类似简谐运动，最高速度和最低速度较匀速运动的速度高很多，所以在相同的时间内要达到最高速度，其加速度较匀速运动也要大很多；抽油机在一个往复形成之间无法利用控制手段实现速度调整，也无法做到上死点和下死点的停滞,29,RoMotor,直驱电机抽油机,VS,游梁式抽油机,序号,对比,项目,旋转电机直驱抽油机,游梁抽油机,性能,平衡特点,采用天平平衡方式，平衡效果好。上冲程过程中，电动机动能和配重箱的势能一起举升抽油杆和液柱；下冲程过程中，电机的动能和抽油杆的势能一起举升配重箱。配重箱重力等于抽油杆在液柱的重力与半个液柱的重力之和，且配重调整简单。,气动平衡和三种机械平衡，平衡效果较差。三种机械平衡：游梁平衡平衡效果相对较好，主要适合于小型抽油机；曲柄平衡属于圆周惯性平衡，平衡曲线与抽油机承载变化曲线不重合，平衡效果差，用于大型抽油机之上；复合平衡多用于中型抽油机。这些方式平衡重计算方法复杂，平衡重调整困难。,启动与能耗,启动特性好，启动和运行电流根据载荷大小变化，不存在,“,大马拉小车,”,现象，能耗低。,启动扭距大，启动,“,大马拉小车,”,现象严重，能耗高。,运行噪声,小于,60,分贝,小于,78,分贝,悬点载荷,低速、大扭矩永磁同步电机在正常运行过程中，只要保持匀加速运动位移小于抽油管柱弹性变形的长度，抽油机悬点承受的最大载荷则不含惯性载荷；同时匀速运动时间长、速度低，其振动载荷和摩擦载荷相对于游梁式抽油机要低得多。因此，在同一口油井相同抽汲参数条件下，低速永磁同步电机承受的悬点最大载荷和交变载荷要低,游梁式抽油机驴头运动规律为类似简谐运动，其最高速度和最低速度较匀速运动的速度高很多，所以在相同的时间内要达到最高速度，其加速度较匀速运动也要大很多。这样造成惯性载荷、振动载荷和摩阻要大，抽油机承受的最大载荷和交变载荷较大。,适应范围,可满足大泵深抽、大排量提液，可间抽适应地层供液能力低的油井的特殊要求；油井系统效率高,大泵深抽受冲程长度影响实现困难，难以间抽；油井井系统效率低。,30,井液物性比较好的，即不是粘稠的井液；高含水的油井更好。,12,型直驱抽油机适合于：悬点载荷差,3,吨左右，最大冲程,8,米，冲次,3,次,/,分。,16,型直驱抽油机适合于：悬点载荷差,5,吨左右，最大冲程,8,米，冲次,3,次,/,分。,直驱抽油机还特别适合于供液不足的油井，实施长冲程、慢冲次（可以非常慢）的工作制，提高泵效的同时，还节电。,RoMotor,直驱电机抽油机适合的油井,31,业绩及历史：,我公司从,1998,年起一直致力于研究低速大推力直线电机及其控制技术。经过大量厂内和工业化试验，于,2004,年正式将直线电机直驱抽油机定型及进行工业化生产。,2005,年中，,2,台直线电机直驱抽油机在塔里木东河,4,和东河,6,首先安装，取得了很好的经济效果。在这,2,台抽油机连续可靠运行,1,年后，经过许多权威机构和现场评价，,2006,年开始，塔里木开始推广应用了直线电机直驱抽油机，迄今已经安装超过上百台，均取得了很好的经济效益。,2007,年开始，青海，大港，辽河，西北局，中原，江汉等油田陆续安装试用我公司的直线电机直驱抽油机。均取得了很好的效果。,2009,年，中石化将我公司直驱抽油机作为节能降耗推广项目，在中原油田和西北局等油田进行推广应用。,在此成功应用基础上，,2008,年，考虑到防爆，降低成本等因素，我公司开发了更简单的旋转电机直驱抽油机。,RoMotor,直驱电机抽油机业绩和历史,32,相关专利,序号,专利类别,年度,专利名称,专利号,1,实用新型,2009,永磁电机双排链传动驱动式抽油机,ZL 2009 2 0150149.2,2,实用新型,2009,永磁电机多楔带传动驱动式抽油机,ZL 2009 2 0150148.8,3,实用新型,2009,双边直线电机双井抽油机,2.3,4,实用新型,2009,直驱电机抽油机,2.7,5,实用新型,2009,永磁电机直接驱动式抽油机,2.9,6,实用新型,2009,隔水管处理系统,2.3,7,实用新型,2009,直驱电机双井抽油机,2.0,8,发明创造,2010,转矩平衡式直驱抽油机,2.2,9,发明创造,2010,直驱式电动潜油螺杆泵,2.2,10,发明创造,2010,低速大扭矩电机抽油机,2.0,11,发明创造,2010,低速大扭矩永磁同步电机驱动顶驱装置,2.8,12,发明创造,2010,圆筒形直线电机抽油机,2.X,33,欢迎各位专家和领导指正！,让我们一起做的更好，谢谢！,武汉市江汉石油机械有限公司：,地址：中国湖北省武汉东西湖区吴家山田园大道,1000,号,邮编：,430040,电话：,86-27-83379096,；传真：,86-27-83379038,邮箱：,网址：,销售总部地址：,地址：中国北京市朝阳区惠中路,5,号远大中心,C1005-1006,邮编：,100101,电话：,86-10-84892200,；传真：,86-10-84891212,邮箱：,网址：,34,