抽油机性能评价指标研究与整机试验平台开发

摘要

本文针对抽油机应用中存在无故障运行周期和整机寿命短、载荷利用率与系统效率低等问题，通过结构原理、性能需求分析，探索完善了抽油机性能检测标准体系；通过文献检索、对比分析、动力学计算，提出并完成基于交流电力测功机的新型加载试验方案和加载平台建设方案设计。目的在于建立完善的性能、能耗检测评价指标体系和方法，提升抽油机性能检测评价的科学性和准确性，促进抽油机设计、制造质量和整机安全性的提升，为机采工艺设计优化、抽油机选型和节能潜力评价和预测提供技术手段。 论文基于在用抽油机结构、安全性设计原则分析，确定了抽油机性能检测的关键节点和技术指标。通过与现行标准试验体系的对比分析，研究确定了基于模拟示功图的主要承载件设计安全性以及整机能耗测试指标和检测方法，完善了抽油机性能检测指标体系和方法。通过抽油机悬点载荷特征的计算分析，以及现有加载试验方法的优缺点分析，提出了基于直接转矩控制的交流电力测功机加载方案。根据抽油机悬点模拟载荷规律，完成交流电力测功机加载方案的整体设计计算。研制了小型试验平台，试验验证了交流电力测功机加载方案和电能回馈方案的可行性，实验平台加载示功图与理论模拟功图拟合的最大偏差为 3%，试验电力测功机变频器实际输出电平信号与理论信号一致性好，发电机组电能回馈系统运转稳定，能量回馈效率高。

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