[發(fā)明專(zhuān)利]M型曳引數(shù)字化節(jié)能抽油機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310587189.4
• 申請(qǐng)日: 2013-11-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103670340A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖大林;杜振宇;閆海燕;王獻(xiàn)輝;陳欣;李要民;董麗麗
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河南信宇石油機(jī)械制造股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21B43/00
• 分類(lèi)號(hào): E21B43/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油田石油機(jī)械中的抽油機(jī)，尤其涉及石油采油機(jī)械中的節(jié)能抽油機(jī)。

背景技術(shù)

目前公知的抽油機(jī)有游梁式抽油機(jī)和無(wú)游梁式抽油機(jī)。前者為傳統(tǒng)抽油機(jī)，已經(jīng)使用了100多年，具有皮實(shí)耐用的優(yōu)點(diǎn)，但大馬拉小車(chē)，傳動(dòng)路徑長(zhǎng)，機(jī)械效率低，能耗高，調(diào)參困難，不適應(yīng)長(zhǎng)沖程低沖次場(chǎng)合。后者是近十多年來(lái)有關(guān)研發(fā)人員結(jié)合油田實(shí)際，先后開(kāi)發(fā)出的無(wú)游梁式抽油機(jī)。目前市場(chǎng)上有一種W型曳引抽油機(jī)(專(zhuān)利號(hào)：200920154910X)，這種抽油機(jī)具有長(zhǎng)沖程，低沖次，適合大泵提液，小泵深抽場(chǎng)合，以及稠油開(kāi)采，節(jié)電效果好，噪音低。目前是無(wú)游梁抽油機(jī)中推廣量較好的一種機(jī)型。但是，光桿斷脫配重?zé)o法控制，存在安全隱患。且井口作業(yè)需整機(jī)后移，移機(jī)不方便。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有曳引抽油機(jī)的上述缺陷，本發(fā)明提供一種M型數(shù)字化節(jié)能抽油機(jī)，增設(shè)配重安全機(jī)構(gòu)，電機(jī)由頂驅(qū)改為地驅(qū)。從而使得抽油機(jī)結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)更方便。達(dá)到可靠、節(jié)能，環(huán)保，高效，控制數(shù)字化，管理智能化。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案：M型數(shù)字化節(jié)能抽油機(jī)由機(jī)架、上平臺(tái)、電機(jī)、剎車(chē)系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、配重系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全機(jī)構(gòu)、折疊讓位機(jī)構(gòu)構(gòu)成。所述電機(jī)是一種外轉(zhuǎn)子低轉(zhuǎn)速大力矩稀土永磁同步電機(jī)，鋼絲繩曳引輪與電機(jī)同軸，設(shè)置在電機(jī)的兩側(cè)，鋼絲繩按照M型繞法，作為牽引系統(tǒng)，抽油機(jī)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是由電機(jī)本身正反轉(zhuǎn)形成的，電機(jī)的正反轉(zhuǎn)及運(yùn)行速度是由控制系統(tǒng)根據(jù)數(shù)字化程序控制的，在電機(jī)的外轉(zhuǎn)子外緣設(shè)置剎車(chē)系統(tǒng)，在配重箱內(nèi)設(shè)計(jì)光桿斷脫緊急安全機(jī)構(gòu)，在配重的兩側(cè)設(shè)置柵格導(dǎo)軌，需要時(shí)在導(dǎo)軌上插上銷(xiāo)軸支撐配重。

所述機(jī)架，設(shè)計(jì)成塔架、井架形式，作為抽油機(jī)的載體。所述上平臺(tái)是機(jī)架的頂部結(jié)構(gòu)，作為前后定滑輪的底座，前定滑輪底座可折疊為油井作業(yè)讓出空間。

所述動(dòng)力系統(tǒng)，設(shè)計(jì)一種外轉(zhuǎn)子低轉(zhuǎn)速大扭矩稀土永磁同步電機(jī)，并與變頻器控制系統(tǒng)相匹配，在外轉(zhuǎn)子軸向兩側(cè)設(shè)計(jì)曳引輪，直接將動(dòng)力機(jī)械、傳動(dòng)機(jī)械、工作機(jī)械三機(jī)合一，傳動(dòng)路徑壓縮為0，機(jī)械效率高，加之采用天平式調(diào)平衡，故電機(jī)功率配備為同型號(hào)游梁式抽油機(jī)、智能寬帶抽油機(jī)的50％。由于轉(zhuǎn)速<25rpm，故刪除了減速機(jī)。

所述牽引系統(tǒng)，牽引方式為曳引，適用于稀油井、油田后期供液不足油井、低產(chǎn)井，在外轉(zhuǎn)子電機(jī)兩側(cè)的曳引輪上各安裝多根鋼絲繩，鋼絲繩的前端繞過(guò)上平臺(tái)定滑輪后與前側(cè)懸繩器相連。后端繞過(guò)上平臺(tái)后邊定滑輪后與配重相連。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，若為順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，依靠鋼絲繩摩擦力傳遞動(dòng)力，前側(cè)多根鋼絲繩在電機(jī)曳引下，將前側(cè)的桿柱及抽油泵柱塞以上的液柱從下止點(diǎn)提升到上止點(diǎn)，把地下原油提升到地面；后側(cè)多根鋼絲繩在電機(jī)曳引下，把后側(cè)配重從上止點(diǎn)下放到下止點(diǎn)。當(dāng)配重與換向開(kāi)關(guān)相遇時(shí)，電機(jī)在控制系統(tǒng)控制下隨即反向轉(zhuǎn)動(dòng)，將前側(cè)抽油桿柱下放到下止點(diǎn)，抽油泵實(shí)現(xiàn)吸油過(guò)程，后側(cè)配重提升到上止點(diǎn)，如此周而復(fù)始，便將原油從地下不斷抽吸到地面，由于鋼絲繩繞成M形狀，故稱(chēng)M型。

所述剎車(chē)系統(tǒng)，是設(shè)計(jì)一種機(jī)電液一體化的剎車(chē)裝置，它是安裝在外轉(zhuǎn)子電機(jī)的外緣，該剎車(chē)裝置設(shè)計(jì)成常閉式，當(dāng)需要打開(kāi)抱閘時(shí)，通電使磁鐵線(xiàn)圈得電，吸引拔叉控制抱閘打開(kāi)，使電機(jī)工作，當(dāng)需要停車(chē)或因故障停車(chē)時(shí)，停止向磁鐵線(xiàn)圈供電，磁鐵線(xiàn)圈失電喪失吸力，抱閘便在彈簧的作用下將電機(jī)剎緊。

所述配重系統(tǒng)，是與抽油機(jī)前側(cè)光桿懸點(diǎn)負(fù)荷相平衡的裝置，它的重量是懸點(diǎn)負(fù)荷提起時(shí)的最大負(fù)荷和下放時(shí)的最小負(fù)荷的平均值，抽油機(jī)抽油時(shí)，井口工況隨時(shí)變化，因此應(yīng)定期檢查其平衡情況，并不定期調(diào)節(jié)。配重系統(tǒng)是由上下兩塊固定配重和可調(diào)配重構(gòu)成，方法是根據(jù)上下行程電流差進(jìn)行配重調(diào)節(jié)，若前側(cè)上升電流大，后側(cè)配重上升電流小，則說(shuō)明配重重量輕，應(yīng)對(duì)配重增加重量，反之，則應(yīng)對(duì)配重減少重量。抽油機(jī)是安裝在野外，對(duì)配重還要設(shè)計(jì)扶正裝置，防止如大風(fēng)對(duì)配重造成晃蕩。為安全起見(jiàn)，在機(jī)架底層應(yīng)設(shè)置保護(hù)圍欄，防止人畜進(jìn)入配重下方。此外當(dāng)油井作業(yè)需要卸掛負(fù)荷時(shí)，將前側(cè)懸繩器運(yùn)行到下止點(diǎn)時(shí)停車(chē)，此時(shí)，配重已處于上止點(diǎn)，為了卸掛負(fù)荷不用吊車(chē)配合，在配重下邊對(duì)應(yīng)的導(dǎo)軌上插上兩根柱銷(xiāo)再啟動(dòng)抽油機(jī)，將配重坐落在柱銷(xiāo)上，便可安全地卸掛負(fù)荷。