[實用新型]功率平衡抽油機

無效

• 申請號: 200920100607.1
• 申請日: 2009-08-07
• 公開（公告）號: CN201437714U
• 公開（公告）日: 2010-04-14
• 發明（設計）人: 韓修廷;李俊亮;王學來;李曉東;李娟
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(華東)
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;F16H37/12;F04B47/14
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 王成

技術領域

本實用新型涉及油田采油領域中所用的舉升裝置，具體地說涉及一種功率平衡抽油機。

背景技術

抽油機采油是我國油田生產的主要手段，約占機采井的90％以上。目前游梁式抽油機采油過程中存在的主要問題是系統效率低，平均效率約在23％左右。其主要原因是功率傳遞環節多、功能單一、尺寸和自重較大，從而需要大功率電機，耗能量較高，而有效負載率低。另外由于結構復雜繁瑣，整體尺寸偏大，調參數及調平衡強度較大。同時電機在抽油機上下沖程的上下死點處輸出功率為零，電機不做功，電動機輸出功率及減速機扭矩波動較大，如附圖3所示當沒有配置平衡重時電機的輸出功率圖，在抽油曲柄上下死點位置，電機輸出功率為零且波動較大；附圖4所示為常規抽油機配置負荷配重后電機的輸出功率圖，盡管輸出功率波動有所減小，但抽油曲柄上下死點位置，電機輸出功率仍然為零，整套抽油系統的運動平穩性仍然較差，從而影響電機的使用壽命。

實用新型內容

為了解決現有抽油機運動平穩性差，載荷波動大，耗能高，調參數及調平衡強度較大的問題，本實用新型提供一種功率平衡抽油機，該抽油機運行平穩、結構簡單，參數和平衡調節方便，電動機輸出功率及載荷波動平穩。

本實用新型的技術方案是：一種功率平衡抽油機，包括固定于機架上的減速器，井口支架，抽油柔性繩，所述的減速器通過主輸出軸帶動抽油曲柄，通過副輸出軸帶動功率平衡重曲柄，抽油曲柄上及功率平衡重曲柄上分別固定負荷配重及功率平衡配重，且副輸出軸的轉速為主輸出軸轉數的2倍，在抽油曲柄上死點位置功率平衡重曲柄相對于抽油曲柄滯后90°角，在抽油曲柄下死點位置功率平衡重曲柄相對于抽油曲柄超前90°角；抽油柔性繩繞過井口支架上端的抽油鏈輪及抽油曲柄上的曲柄鏈輪后固定于鉸鏈座上，鉸鏈座固定于連桿上，連桿的兩端分別固定于機架及井口支架上。

本實用新型的有益效果是：由于該功率平衡抽油機采用上述技術方案，利用雙輸出軸減速器帶動抽油曲柄及與之相差90°的功率平衡重曲柄的旋轉，并通過抽油柔性繩帶動抽油泵的上下往復運動，使電動機輸出功率曲線比常規抽油機輸出功率曲線的波動變小，電動機輸出功率及載荷波動趨于平穩，抽油過程中在曲柄的上下死點位置電機輸出功率不存在零點，始終做有效正功，從而實現了功率平衡。抽油柔性繩一端連接井下抽油泵，另一端依次繞過井口支架上端的抽油鏈輪及抽油曲柄上的曲柄鏈輪后固定定于鉸鏈座上，實現了4倍沖程，且直接傳遞動力，減少了中間的傳遞環節，降低了能耗，有效負荷率增加。機架采用輕型平衡結構，使抽油機整體結構簡單，通過調節抽油曲柄上的曲柄鏈輪位置來調整沖程參數，結構簡單且調參數方便，機組的一次性投資降低。

附圖說明

附圖1為本實用新型的結構示意圖；

附圖2為減速器4與電機14的位置關系示意圖；

附圖3為常規油梁式抽油機沒有配置負荷配重的電機輸出功率圖；

附圖4為常規油梁式抽油機配置負荷配重后的電機輸出功率圖；

附圖5為本實用新型的電機輸出功率圖。

圖中1-功率平衡重曲柄2-曲柄鏈輪3-抽油曲柄4-減速器5-機架6-鉸鏈座7-抽油柔性繩8-井口支架10-曲柄負荷配重11-抽油鏈輪12-功率平衡配重13-電機14-減速器主輸出軸15-減速器副輸出軸

附圖3-附圖5中，橫軸為抽油曲柄轉角，單位為度；縱軸為電機輸出功率，單位為瓦。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明：

由附圖1至附圖5所示，該功率平衡抽油機包括電機13，減速器4，機架5，抽油曲柄3，功率平衡重曲柄1，負荷配重10，功率平衡配重12，抽油柔性繩7及連桿9等。所述的機架5下部固定電機13并使其連接減速器4，減速器4具有主輸出軸14及副輸出軸15，主輸出軸14上固定抽油曲柄3，抽油曲柄3上固定負荷配重10并帶動負荷配重10作圓周轉動，副輸出軸15上固定功率平衡重曲柄1，功率平衡重曲柄1上固定功率平衡配重12，并帶動功率平衡配重12作圓周運動如附圖2所示，并使功率平衡重曲柄1旋轉速度為抽油曲柄3旋轉速度的2倍，在抽油曲柄3上死點位置功率平衡重曲柄1相對于抽油曲柄3滯后90°角，在抽油曲柄3下死點位置功率平衡重曲柄1相對于抽油曲柄3超前90°角，通過功率平衡重12的轉動實現電機13輸出功率平衡，使電機13輸出功率比常規抽油機輸出功率的波動及載荷趨于平穩，電機13抽油過程中在抽油曲柄3的上下死點位置輸出功率不為零，始終做有效正功，功率平衡重12在抽油過程中起到輔助抽油的作用，且功率平衡重12做的功與電機13做的功相互平衡。由附圖5所示為在有曲柄負荷配重10的基礎上，增加功率平衡重12的電機輸出功率圖，與附圖3及附圖4比較可以看出，電機13輸出功率曲線波動趨于平穩且沒有零點，且由于功率平衡重曲柄1與抽油曲柄3在抽油曲柄3的上下死點處成90°角，使啟動更加平穩。機架5與井口支架8之間固定連桿9，連桿9上固定鉸鏈座6，抽油柔性繩7一端與井下泵連接，另一端依次繞過井口支架8上端的抽油鏈輪11及抽油曲柄上的曲柄鏈輪2后鎖定于鉸鏈座6上，實現了4倍沖程；機架5固定于基礎之上，相對于減速器4的主輸出軸為左右對稱結構，并采用輕型平衡結構，使抽油機整體結構簡單，通過調節曲柄鏈輪2在抽油曲柄3上的位置來調整沖程參數，參數調節簡單方便，整個抽油機機組的一次性投資降低。