一种新型游梁式抽油系统动态模拟装置制造方法及图纸

一种新型游梁式抽油系统动态模拟装置属于石油机械节点参数模拟试验技术领域。是一种综合微型抽油机和新型井下模拟试验装置为一体的科研和教学实验平台。主要特征在于：变频调速电机输出动力经皮带传动系统、减速箱、曲柄连杆机构、钢丝绳滑轮机构，传入悬绳器处，悬绳器连接光杆带动抽油杆实现上下往复运动，使柱塞泵完成抽油过程。井下抽油模拟装置实现抽油泵底端进油口供油、抽油泵顶端出油口输油，经油气水三相管路供给系统形成闭合回路，可实现不同比例混合液、不同温度、不同抽油泵吸入压力、不同沉没度条件下的抽油泵模拟试验。发明专利技术中所设计出来的各个零件，结构简单，便于操作、易于推广，是教学和科研一体化综合实验平台。

【技术实现步骤摘要】
一种新型游梁式抽油系统动态模拟装置
本专利技术属于石油机械实验室模拟测试
涉及到一种游梁式抽油系统各节点动态参数测量和不同油气水混合液比例、不同混合液温度、不同沉没度和不同抽油泵吸入压力下的抽油系统模拟试验和教学设备。
技术介绍
随着原油的不断开采，我国东部地区各大油田相继进入开发中后期，杆管偏磨严重、检泵周期缩短、综合经济效益降低，特别是聚驱井、三元复合驱井、深井、超深井、低渗透井等特种井的开发规模不断扩大，系统载荷不断增加，油井作业次数增加、杆管报废量增大、机采效益降低，检泵维修费用直线升高，严重影响油井的正常生产。有杆抽油系统动力学仿真建模是进行有杆泵井参数计算、提高系统效率的前提，是有杆抽油系统优化设计和杆管防偏磨措施合理制定的基础。井下杆管泵系统仿真模拟是进行有杆泵系统整体动力学仿真的关键，然而，由于抽油机井井下环境复杂多变，实验仪器无法直接测得井下系统动态数据，同时井眼结构的非线性、多项流体流动非线性、柱塞载荷的非线性，使得杆管泵系统瞬时载荷仿真实验较为困难。为此，本专利技术设计一种新型有杆抽油系统井下模拟实验装置，用来对有杆抽油系统进行动态仿真，可实现不同油气水混合液比例、不同混合液温度、不同沉没度和不同抽油泵吸入压力下的各节点动态参数实验，获得有杆抽油系统工作的实时参数，从而为有杆抽油系统动力学仿真和系统参数优化设计提供必要的实验条件，对提高油井开采效益具有重要的实际意义。。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种结构简单、制作容易、测试方便的新型游梁式抽油系统科研和教学模拟装置，能够模拟现场工作各种工况，进行游梁式抽油系统各节点动态参数测量和单元效率计算，为有杆抽油系统仿真优化模型提供实验数据支撑。本专利技术设计的新型游梁式抽油系统动态模拟装置，由（见图1）停车系统1、变频调速电动机2、皮带传动系统3、减速箱4、曲柄连杆机构5、机架6、横梁7、驴头8、钢丝绳滑轮机构9、悬绳器10、加载装置11、功图测量仪12、出油管13、压力调节阀14、抽油杆15、油管16、套管17、泵筒18、出油阀19、进油阀20、储液箱21、油水分离机22、电动泵23、温度计24、加热器25、电磁阀26、单向阀27、空压机28、先导式可调减压稳压阀29，气体流量计30，机座31等组成。进一步地，所述动力装置如图1所示，由电动机2，经皮带传动系统3、减速箱4、曲柄连杆机构5、横梁7、驴头8、钢丝绳滑轮机构9，将电动机旋转运动转化为悬点处的上下往复运动。同时在加载装置11的共同作用下，抽油杆15实现上下往复运动。加载装置11在配重的作用下模拟抽油杆自重，使抽油杆下冲程平稳运动，模拟实际工况。进一步地，所述井下抽油系统模拟装置如图1所示，通过油气水三路供给系统，混合液从抽油泵排出进入出油管13后，回流至储液箱21，在电动泵23和电磁阀的作用下进入油水分离机22，混合液分离后分别进入储油箱和储水箱，经加热器25加热到试验所需温度，通过电动泵和电磁阀26对管路流体的流量和压力调节，经单向阀流入抽油泵底端进油口后，进行抽油泵抽油的模拟过程。同时空压机28将空气，经电磁阀调节压力和流量后送入抽油泵底端。进一步地，所述停车系统1如图1所示，实验装置完成试验后，拉杆31带动刹车片30制动减速箱输出轴，停止系统运行，避免系统惯性对零部件损坏。进一步地，所述新型游梁式抽油系统动态模拟装置，其特征在于，通过电动泵23、加热器25、电磁阀26、空压机28可实现不同温度下油气水混合液的配比和抽油泵底端压力的调节，模拟不同油气水混合液比例、不同混合液温度、不同抽油泵吸入压力、不同沉没度下的系统动态参数模拟和单元效率计算。附图说明。图1是新型游梁式抽油系统动态模拟装置主视图。图2是新型游梁式抽油系统动态模拟装置俯视图。图3是加载系统和抽油机井模拟装置结构示意图。具体实施方式。下面将结合本专利技术设计实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1和图2所示，一种新型游梁式抽油系统动态模拟装置，包括停车系统1、变频调速电动机2、皮带传动系统3、减速箱4、曲柄连杆机构5、机架6、横梁7、驴头8、钢丝绳滑轮机构9、悬绳器10、加载装置11、功图测量仪12、出油管13、压力调节阀14、抽油杆15、油管16、套管17、泵筒18、出油阀19、进油阀20、储液箱21、油水分离机22、电动泵23、温度计24、加热器25、电磁阀26、单向阀27、空压机28、先导式可调减压稳压阀29，气体流量计30，机座31等组成。如图1和图2所示，模拟装置的动力系统，由电动机2，经皮带传动系统3、减速箱4、曲柄连杆机构5、横梁7、驴头8、钢丝绳滑轮机构9，将电动机旋转运动转化为悬点处的上下往复运动。如图1和图3所示，在加载装置11的共同作用下，抽油杆15实现上下往复运动。加载装置11在配重的作用下模拟抽油杆自重，使抽油杆下冲程平稳运行，模拟实际工况。如图3所示，模拟抽油杆自重加载装置，主要由横梁34、螺母35、螺栓36、配重杆37、盖板38、配重39、托盘40等组成。如图3所示，模拟抽油杆自重加载装置，通过改变两侧配重数量，系统在配重的带动下，完成抽油杆下冲程运动，可实现不同重量下抽油系统模拟试验。如图1所示，模拟装置的停车系统1，在实验装置停止动力输入后，拉杆31带动刹车片30制动减速箱输出轴，停止系统运行，避免整体模拟试验装置零部件损坏。如图1和图2所示，模拟装置的井下抽油系统，通过油气水三路供给系统，混合液从抽油泵排出进入出油管13后，回流至储液箱21，在电动泵23和电磁阀的作用下进入油水分离机22，混合液分离后分别进入储油箱和储水箱，经加热器25加热到试验所需温度，通过电动泵和电磁阀26对管路流体的流量和压力调节，经单向阀流入抽油泵底端进油口后，进行抽油泵抽油的模拟过程。同时空压机28将空气，经电磁阀调节压力和流量后送入抽油泵底端。如图1和图2所示，空压机28将空气，经电磁阀调节压力和流量后送入抽油泵底端，与油水混合形成油气水三相混合液。如图1和图2所示，电动机输出轴、皮带传动系统输出轴、减速箱输出轴处安装转速扭矩传感器，可实现电动机转子、小皮带轮、大皮带轮、减速箱输出轴和曲柄处的转速和扭矩瞬时测量。如图1和图2所示，调节皮带传动系统3中带轮大小、曲柄连杆机构5中曲柄半径、炉头8悬点位置，可调节系统冲程、冲次。如图1和图2所示，根据悬点示功图测量仪12，可获取悬点载荷与位移的瞬时变化规律。如图1和图3所示，通过电磁阀26调节油、气、水管路流量和管路压力可进行不同比例混合液、不同抽油泵吸入压力、不同沉没度下的游梁式抽油系统动态参数试验。如图1和图3所示，通过加热器25、温度计24将油水调节到所需温度，可进行不同温度下游梁式抽油系统动态参数瞬时模拟仿真。如图1和图3所示，抽油杆15、油本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.新型游梁式抽油系统动态模拟装置，其特征在于，由（见图1）停车系统1、电动机2、皮带传动系统3、减速箱4、曲柄连杆机构5、机架6、横梁7、驴头8、钢丝绳滑轮机构9、悬绳器10、加载装置11、功图测量仪12、出油管13、压力调节阀14、抽油杆15、油管16、套管17、泵筒18、出油阀19、进油阀20、储液箱21、油水分离机22、电动泵23、温度计24、加热器25、电磁阀26、单向阀27、空压机28、先导式可调减压稳压阀29，气体流量计30，机座31等组成。

【技术特征摘要】
1.新型游梁式抽油系统动态模拟装置，其特征在于，由（见图1）停车系统1、电动机2、皮带传动系统3、减速箱4、曲柄连杆机构5、机架6、横梁7、驴头8、钢丝绳滑轮机构9、悬绳器10、加载装置11、功图测量仪12、出油管13、压力调节阀14、抽油杆15、油管16、套管17、泵筒18、出油阀19、进油阀20、储液箱21、油水分离机22、电动泵23、温度计24、加热器25、电磁阀26、单向阀27、空压机28、先导式可调减压稳压阀29，气体流量计30，机座31等组成。2.根据权利要求1所述的新型游梁式抽油系统动态模拟装置，其特征在于，动力装置由变频调速电动机2，经皮带传动系统3、减速箱4、曲柄连杆机构5、横梁7、驴头8、钢丝绳滑轮机构9，将电动机旋转运动转化为悬点处的上下往复运动；同时在加载装置11的共同作用下，抽油杆15实现上下往复运动；加载装置11在配重的作用下模拟抽油杆自重，使抽油杆下冲程平稳运行，模拟实际工况。3.根据权利要求1和2所述的新型游梁式抽油系统动态模拟装置，其特征在于，井下抽油系统模拟装置通过油气水三路供给系统，混合液从抽油泵排出进入出油管13后，回流至储液箱21，在电动泵23...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢明明，周丽丽，杨旭，
申请(专利权)人：临沂大学，
类型：发明
国别省市：山东,37