В настоящее время механизированная добыча нефти установками штанговых скважинных насосов - основной и наиболее распространенный способ подъема продукции нефтяных скважин. При этом механизированная добыча нефти - наиболее энергоемкий процесс, который потребляет более половины электроэнергии от всех затрат отрасли. Одним из ключевых факторов, оказывающих существенное влияние на работу установок штанговых скважинных насосов, служит уравновешенность привода, определяющая уровень нагрузок на узлы станка-качалки и удельное энергопотребление. Известно несколько способов определения уравновешенности станка-качалки, отличающихся по своей методологии и критериям оценки. В работе рассмотрены такие критерии, как: равенство работ при ходе колонны штанг вверх и вниз, максимальный момент на кривошипном валу редуктора и минимальное энергопотребление тихоходной штанговой насосной установки. Для сравнительного анализа критериев уравновешенности тихоходной скважинной установки разработана математическая модель, на основе которой реализована компьютерная программа для упрощения процесса проведения расчетов. Тихоходный станок-качалку можно рассматривать как идеальный механизм, принимая силы сопротивления колонны как активные. В соответствии с принципом возможных перемещений для механизма с идеальными связями, находящегося в равновесии, сумма работ активных сил на любом возможном перемещении системы равна нулю. Соответственно, механизм можно считать уравновешенным в любом положении, и уравновешивание влияет только на работу электродвигателя и редуктора. Проведенные исследования балансирных приводов показали, что оптимальные точки ключевых критериев при уравновешивании не совпадают.
展开▼
