На нефтяных месторождениях часто можно увидеть ряды механических устройств, ритмично поднимающихся и опускающихся, словно они пресмыкаются. Это явление широко известно как «машина пресмыкающихся», научное название.лучевой насос. Это один из основных типов насосных агрегатов, используемых в настоящее время на нефтяных промыслах, и он играет весьма важную роль в области добычи нефти.
Оглавление:
Составлучевой насос
Принцип работы
Классификация
Статус и роль в добыче нефти
Справочные материалы
Ⅰ. Составлучевой насос：
Лучевой насосв основном состоит из четырех частей: головка осевого привода, ходовая балка, шатун, кривошипно-шатунный механизм, коробка передач, силовое оборудование и вспомогательное оборудование.
Механизм «Ослиная головка-ходовая балка» — шатунно-кривошипный механизм: Ослиная головка — это часть насосного агрегата, непосредственно соединённая с устьевой штангой. Она имеет уникальную форму и отвечает за возвратно-поступательное движение штанги вверх и вниз во время работы. Ходовая балка похожа на огромный рычаг, один конец которого соединён с оселковой головкой, а другой — с кривошипом через шатун. Кривошип вращается под действием мощности, и вращательное движение преобразуется в колебание балки вверх и вниз через шатун, который, в свою очередь, приводит в движение оселную головку. Этот механизм является ключевым подвижным элементом насосного агрегата для подъёма подземной сырой нефти на землю.
Редуктор: Выходной вал силового оборудования обычно вращается с высокой скоростью, в то время как работа масляного насоса требует вращения с низкой скоростью и высоким крутящим моментом. Роль редуктора заключается в преобразовании высокой скорости вращения силового агрегата в низкую скорость вращения кривошипа насосного агрегата. Благодаря зубчатой передаче скорость уменьшается, а крутящий момент увеличивается в соответствии с потребностями насосного агрегата.
Силовое оборудование: Как правило, в качестве источника энергии для обеспечения непрерывного и стабильного питания насосного агрегата используются электродвигатели. Электродвигатель преобразует электрическую энергию в механическую и приводит в действие редуктор и всю систему насосного агрегата.
Вспомогательное оборудование: Включая различные кронштейны и основания, которые используются для поддержки и фиксации различных компонентов насосного агрегата, чтобы сделать его устойчивым во время работы; Также имеются тормозные устройства, удерживающие насосную функцию в любом положении для удобства обслуживания и ремонта; И балансировочные устройства, позволяющие силовой функции работать в меньшем диапазоне изменений нагрузки, снижая потребление энергии и износ оборудования.
Ⅱ. Принцип работы：
При работе вращение двигателя преобразуется в движение головы осла вверх и вниз через редуктор и кривошипно-шатунный механизм.
Конкретный процесс заключается в следующем: высокоскоростное вращательное движение, выдаваемое двигателем, сначала передается на редуктор, а после замедления редуктора и усиления крутящего момента в редукторе, оно передается на кривошип. Кривошип совершает круговое движение, которое преобразуется в верхнее и нижнее качание коромысла через шатун. Качание коромысла приводит в движение головку коромысла, которая затем движется вверх и вниз с помощью легкого штока и штанги насоса для перекачки нефти. Плунжер подземного нефтяного насоса движется вверх и вниз. При подъеме плунжера давление в насосе падает, и сырая нефть со дна скважины поступает в насос через всасывающий клапан насоса под действием разности давлений; при опускании плунжера давление в насосе повышается, и сырая нефть выдавливается из корпуса насоса и поступает в насосно-компрессорную трубу через нагнетательный клапан, тем самым непрерывно извлекая сырую нефть из скважины.
Возьмем в качестве примера скважину для добычи нефти.лучевой насосиспользуемый в скважине непрерывно извлекает сырую нефть из глубины земли в соответствии с этим рабочим принципом каждый день, внося вклад в добычу сырой нефти на нефтяном месторождении.
Ⅲ. Классификация：
(1) Классификация по сбалансированному методу：
Балансировочный тип: балансировочный груз устанавливается в хвостовой части балки, а балансировка насосного агрегата достигается регулировкой положения и веса балансировочного груза. Конструкция этого метода балансировки относительно проста, но эффект балансировки ограничен. Он подходит для некоторых небольших нефтеперекачивающих агрегатов или случаев, когда требования к балансировке не высоки.
Кривошипно-шатунный тип: на шатуне установлен противовес, и центробежная сила, создаваемая противовесом при вращении шатуна, используется для уравновешивания нагрузки насосного агрегата во время его работы. Этот метод балансировки лучше адаптируется к различным условиям эксплуатации, обеспечивает лучшую балансировку и широко применяется.
Композитный тип балансировки: сочетает в себе характеристики коромыслового и кривошипного баланса, балансировочные грузы устанавливаются как на коромысле, так и на кривошипе для дальнейшего улучшения эффекта балансировки, что может удовлетворить потребности в балансировке некоторых крупных насосных агрегатов или сложных рабочих условий.
Пневматический балансировочный тип: для балансировки используется давление газа. Установка газового баллона и других устройств на насосном агрегате позволяет регулировать давление газа в соответствии с рабочим состоянием насосного агрегата для балансировки нагрузки. Этот метод балансировки отличается высокой скоростью отклика и лучшей адаптацией к изменениям нагрузки, но оборудование относительно сложное и стоит дороже.
(2) Классификация по типу структуры:
Общепринятыйлучевой насос: Головка осевого вала и кривошипно-шатунный механизм расположены спереди и сзади кронштейна, а угол баланса равен нулю. Он имеет простую конструкцию, удобен в изготовлении и обслуживании и является наиболее распространённым типом штанговых насосов, широко применяемых в различных областях добычи нефти.
Передний монтажлучевой насос: Головка и кривошипно-шатунный механизм расположены перед кронштейном. Такая конструкция смещает центр тяжести насосного агрегата вперёд, что в определённой степени улучшает его силовые характеристики и подходит для некоторых специфических условий расположения нефтяных скважин и горнодобывающих работ.
Не в фазелучевой насос: Головка осевого вала и кривошипно-шатунный механизм расположены спереди и сзади кронштейна, но угол баланса не равен нулю. По сравнению с обычным типом, его характеристики движения отличаются, и при определённых условиях эксплуатации можно повысить эффективность и производительность насосного агрегата.
Двойная ослиная головалучевой насос: Головка осевого рычага и кривошипно-шатунный механизм подвесного лёгкого стержня расположены спереди и сзади кронштейна. В процессе однотактного процесса длина заднего рычага и длина шатуна не постоянны. Такая конструкция позволяет насосному агрегату лучше адаптироваться к различным изменениям нагрузки и повысить КПД насоса при работе, особенно на некоторых скважинах с тяжёлой нефтью или при глубокой добыче.
4. Статус и роль в добыче нефти:
Лучевой насосПо способу добычи нефти относится к штанговому типу нефтедобывающего оборудования и занимает исключительно важное место в нефтедобыче. В настоящее время в мировом масштабелучевой насосНа долю этого оборудования приходится значительная доля нефтедобывающего. В моей стране, например, его доля составляет около 90% всех нефтедобывающих скважин.
Причина его широкого применения заключается в таких преимуществах, как простота конструкции, лёгкость изготовления и эксплуатации. Даже в сложных и суровых условиях нефтепромысла, таких как высокая температура, высокое давление, наличие песка и пыли, он может работать круглосуточно и длительное время, обладая исключительно высокой надёжностью. На нефтяном месторождении Дацин многие нефтяные скважины разрабатываются десятилетиями, и…лучевой насосвсегда работала стабильно, что внесло большой вклад в непрерывную высокопроизводительную и стабильную добычу на месторождении.
Однако,лучевой насосНесовершенен. Он имеет ряд недостатков, таких как: большое ускорение движения точки подвеса головки оснастки, что приводит к более сильному воздействию на насосную штангу и нефтяной насос, сокращая срок службы оборудования; относительно слабый эффект балансировки, что приводит к повышенному энергопотреблению; низкий КПД, особенно при длинных ходах; большой объём и громоздкость, а также увеличение сложности и стоимости монтажа и обслуживания. Но, несмотря на это, благодаря своим многочисленным преимуществам, он по-прежнему является наиболее широко используемым типом насосного агрегата в нефтедобыче. Благодаря постоянному развитию науки и техники, совершенствованию и оптимизациилучевой насостакже продолжает и дальше повышать свою производительность и эффективность и лучше обслуживать нефтедобывающую отрасль.
Справочные материалы：
ПетроЧайна "Искусственная добыча нефти "Пригласить нефть дддхххх
"Пример долгосрочной эксплуатациилучевой насосна месторождении нефти Дацин