固定智能捞油机的研制

摘要

为了解决延长油田低产井和停产井“三抽”采油效率低和油井利用低的问题，将采用固定智能捞油机来进行开采，通过智能控制系统控制捞油抽子进行间歇捞油，不用人工进行关停，达到节省人力资源和能源损耗，降低开采成本的目的。
　　本文主要从以下几个方面进行研究：
　　（1）对延长油田低产井和停产井开采情况进行了分析，提出要提高效率，降低能耗的研制目的；分析国内外提捞采油设备研究与应用现状，总结出目前使用捞油设备存在的问题。
　　（2）分析固定智能捞油机在现场使用的工况特点和功能需求，确定采用卷筒和排绳器分散多动力电机驱动方式，提出固定智能捞油机的总体设计方案。
　　（3）进行固定智能捞油机结构设计，确定所有构件的具体尺寸，并建立捞油抽子的三维模型，对抽子密封圈、卷筒、刹车带、井架等进行受力分析，验证其结构设计的可靠性。
　　（4）研究固定智能捞油机的载荷及动液面检测技术，推导出钢丝绳悬点载荷在抽子上下冲程过程中不同井段的载荷计算公式，以河221井参数为实例，绘制载荷-位移曲线图，根据载荷变化推断动液面位置；研究自动排绳技术，阐述自动排绳器的结构以及如何实现排绳小车的精确跟随以及准确自动换向；研究PLC智能控制技术，阐述控制系统的控制功能需求，控制系统硬件规划和软件设计，各部分控制功能的具体程序实现过程。
　　（5）对固定智能捞油机样机进行了室内试验，通过模拟现场的实际井况，设置固定智能捞油机控制系统的初步参数，进行短距离模拟试捞。检测固定智能捞油机在运行过程中，开关磁阻电机、步进电机等运动部件是否能够正常安全运转，测力传感器和光栅旋转编码器数据检测是否正常、控制柜显示触摸屏显示是否正常。
　　本文研制出了适用于低产井和停产井采油的固定智能捞油机捞油设备，旨在提高采油效率，降低能耗和成本。

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第一章 绪论

1.1 研制的目的和意义

1.2 国内外提捞采油研究与应用现状

1.3 本文主要研究内容

1.4 题目来源

第二章 固定智能捞油机总体方案设计

2.1 捞油机使用工况特点

2.2 动力驱动方式

2.3 总体方案设计及组成

2.4 本章小结

第三章 固定智能捞油机结构设计

3.1 措施井参数

3.2 捞油抽子设计

3.3 柔性连续抽油杆选型

3.4 密封井口刮蜡胶套设计

3.5 卷筒设计

3.6 电机和减速器选型计算

3.7 手动刹车机构设计

3.8 机架设计

3.9 井架设计

3.10 本章小结

第四章 智能控制技术

4.1 载荷及动液面检测技术

4.2 自动排绳技术

4.3 PLC智能控制技术

4.4 本章小结

第五章 固定智能捞油机室内试验

5.1 室内试验方案

5.2 室内试验过程

5.3 室内试验结果

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读学位期间所发表的论文