[發明專利]高效節能抽油機

無效

• 申請號: 201210287126.2
• 申請日: 2012-08-13
• 公開（公告）號: CN102808601A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 宋嗣新
• 申請（專利權）人: 宋嗣新
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00
• 代理公司: 長春市四環專利事務所 22103
• 代理人: 張建成;劉玉仁

技術領域

本發明涉及一種抽油機，特別涉及一種高效節能抽油機。

背景技術

目前油田上使用最多的抽油機是游梁式抽油機，?游梁式抽油機的懸點載荷為周期性變載荷，懸點載荷在減速器曲柄軸上的扭矩曲線與曲柄平衡的正弦曲線差別很大，?使曲柄軸上的凈扭矩曲線波動很大，?甚至出現負值。而普通的三相異步電動機輸出的轉速和扭矩基本上恒定不變，為滿足峰值扭矩的要求，?抽油機不得不配用較大功率的電動機，這就造成了運行過程中大多數情況下電動機處于輕載狀態，運行效率和功率因數都很低。因此，普遍認為游梁式抽油機工作效率不高的主要原因是其載荷特性與所用的普通三相異步電動機的工作特性不匹配。

游梁抽油機在運行過程中，曲柄的角度是時刻變化的，不同的角度平衡效果是不同的。當相位角在大于90°的情況下，有功電流為負，這就是發電狀態，平衡效越差，發電越多。但是從電動機原理上看，在電動和發電的轉換過程中電動機正好處在效率最低段，整個過程中能量轉換的效率特別低。

游梁式抽油機有桿抽油泵全系統的總效率在國內一般地區平均只有12%～?23%?，先進地區至今也不到30%。美國的常規型抽油機系統效率較高，但也僅有46%。系統效率低下，能耗大，耗電就多，因此，節能成為有桿抽油系統的一個亟需解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種高效節能抽油機，該抽油機的驅動電機始終一個方向轉動，由換向提升裝置根據抽油桿的提起和下降程序而自動轉換卷筒的轉向，避免了驅動電機和減速器變向過程的能量損失；該抽油機采用有效的儲能系統，在電動機提升井桿抽油時能起到能量補償的作用，使電動機工作載荷平穩，沒有載荷波動，進而達到節能的目的。

本發明是由井架、抽油桿、動滑輪組、吊繩、驅動電機、換向提升裝置和卷筒組成，井架豎立在油井之上，驅動電機、換向提升裝置和卷筒設置在井架的底部，吊繩繞設在卷筒上，吊繩的一端頭繞過井架頂部的第一定滑輪和動滑輪組而固定在井架的頂部，吊繩的另一個端頭繞過井架頂部的第二定滑輪和第三定滑輪而吊掛配重，動滑輪組懸吊有吊鏈，吊鏈的下端懸吊掛抽油桿，驅動電機的輸出軸與換向提升裝置的輸入軸聯接，卷筒與換向提升裝置的輸出軸聯接。

所述的驅動電機的輸出軸與減速器的輸入軸聯接，減速器的輸出軸與換向提升裝置的輸入軸聯接。?

所述吊繩繞設在卷筒上，吊繩的一端頭繞過井架的頂部的第一定滑輪和動滑輪組的第一動滑輪而固定在井架的頂部，吊繩的另一個端頭繞過井架頂部的第二定滑輪和第三定滑輪而吊掛配重，第一動滑輪懸吊有吊纜，該吊纜的另一端繞過動滑輪組的第二動滑輪而固定在井架的頂部，第二動滑輪懸吊有吊鏈，吊鏈的下端懸吊掛抽油桿。

所述的動滑輪組是由多個動滑輪組成。

所述的減速器與換向提升裝置之間聯接有飛輪，飛輪的設置是為了穩定轉速。

所述的抽油桿設置有緩沖裝置，該緩沖裝置由緩沖彈簧或彈性橡膠體構成的緩沖墊和抽油桿頂端的擋圈組成。

所述的配重具有緩沖墊，該緩沖墊設置在地面上，并位于配重的下方。

所述的驅動電機、減速器、換向提升裝置和卷筒可以設置在井架的頂部。

本發明的工作過程是：

1、驅動電機單向轉動，帶動換向提升裝置的輸出軸連同卷筒同向轉動，將抽油桿提起而抽油，同時，配重下降。

2、驅動電機繼續單向轉動，此時，換向提升裝置的輸出軸連同卷筒反向轉動，抽油桿下降，同時，提起配重。

本發明的工作原理是：驅動電機始終一個方向轉動，由換向提升裝置根據抽油桿的提起和下降程序而自動轉換卷筒的轉向。

本發明的有益效果是：

1、驅動電機始終一個方向轉動，由換向提升裝置根據抽油桿的提起和下降程序而自動轉換卷筒的轉向，避免了驅動電機、減速器和飛輪變向過程的能量損失。

2、在抽油桿下降過程中，由于配重的設置，可以減緩抽油桿自由回落井中的速度，同時也可以把抽油桿自由回落時產生的勢能儲備起來，當提升抽油桿時，配重儲備的勢能同時釋放可以減少電動機的能源消耗。

3、采用動滑輪組省力機構，動滑輪組的滑輪個數可以隨著工程需要變化，可以是一個或多個。

4、抽油桿之緩沖裝置的設置把抽油桿自由回落的多余動能轉化為彈性勢能貯備起來，在提抽油桿最初的瞬間釋放出來，進一步降低了電動機對能源的消耗。

5、配重之緩沖墊的設置，把配重下落的動能轉化為彈簧勢能貯備起來，在提配重最初的瞬間釋放出來，進一步降低了電動機對能源的消耗。