[其他]可調異相曲柄平衡抽油機和方法

無效

• 申請號: 87105369
• 申請日: 1987-07-27
• 公開（公告）號: CN87105369A
• 公開（公告）日: 1988-03-16
• 發明（設計）人: 吳起仁;盧國忠;劉達仁;吳顯熾;呂發云
• 申請（專利權）人: 江漢石油管理局總機廠
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00
• 代理公司: 石油工業專利服務中心
• 代理人: 周宗揚

本發明涉及一種石油采油用的可調節異相曲柄平衡式抽油機及其可調節結構的制作方法。

石油工業使用最廣泛的抽油泵是抽油桿泵，使用最廣泛的抽油機是游梁式抽油機，異相曲柄平衡式抽油機是一種先進的游梁式抽油機。

現行異相曲柄平衡式抽油機主要包括吊繩系統、驢頭、游梁、減速器、曲柄、座體、平衡重、支架和中央軸承座，以及由橫梁軸承座、橫梁、連桿和曲柄銷組成的連桿系統。抽油機的電動機通過傳動膠帶將運動和動力傳遞給減速器，減速器輸出軸上的曲柄連同連桿系統將曲柄的旋轉運動轉變成游梁繞中央軸承座的擺動，驢頭將游梁的擺動轉變成吊繩系統的往復直線運動，吊繩系統與油井抽油桿泵連接，從而把油井中原油抽汲到地面。

現行異相曲柄平衡式抽油機相對于常規曲柄平衡式抽油機具有兩個重要的結構特征：一是所配置的四連桿機構在曲柄運轉周期內在驢頭處于上死點和下死點位置時存在著一個夾角θ’，θ’稱之為極位夾角;二是曲柄銷與曲柄相連接的軸孔中心與曲柄的旋轉軸心的連線相對于曲柄的縱向中心線有一個相角τ，τ稱之為曲柄偏置角。由于異相曲柄平衡式抽油機具有上述兩個結構特征，因而在其適應的一定油井的一定井況和工況下，在一定程度上改善了四連桿機構傳動的運動特性和動力特性，降低了減速器輸出軸的扭矩峰值Tn????max和電動機的有功電耗Nd。

現行異相曲柄平衡式抽油機的缺點是，對于一種機型的抽油機來說，其極位夾角θ’和曲柄偏置角τ都是固定不變的，而一種機型的抽油機所要適應的油井及其井況和工況又是復雜多變的，其結果必然是一組固定搭配的θ’和τ值，根本不可能與任何油井的任何井況和工況進行合理匹配。所以，現行異相曲柄平衡式抽油機不可能在任何油井的任何井況和工況下都能使四連桿機構傳動的運動特性和動力特性得到最合理改善，都能使減速器輸出軸的扭矩峰值Tn????max和電動機的有功電耗Nd得到最合理下降，相反還可能使有功電耗Nd明顯增加。江漢鉆采設備研究所提供的異相曲柄平衡式抽油機的試驗數據

表明，在一口試驗井的不同井況和工況下，雖然減速器輸出軸的扭矩峰值Tn????max都有所下降，然而電動機有功電耗Nd卻有很大波動，在序號1的井況和工況下，Nd下降率達28.8x，而在序號5的井況和工況下，Nd卻增加達9.5%。所以，一種機型的現行異相曲柄平衡式抽油機不可能在任何油井的任何井況和工況下都能取得良好的節能效果，就是對于同一口油井，由于生產前期和生產后期的不同井況和工況，要想取得有功電耗Nd恒定下降也是不可能的。

在現有技術中，經查新檢索發現與本發明相關的對比文獻有：美國專利US4505162、US3371554;蘇聯專利SU1028885A、SU1090914A。其中，US4505162是與本發明相近的技術方案，其必要特征有：游梁支點到光桿的距離與游梁支點到橫梁支點的距離之比至少等于1.4∶1，曲柄旋轉軸置于橫梁支點之后的水平距離至少等于游梁支點到橫梁支點的距離的15%;曲柄銷與曲柄的連接制作成斜槽滑動鎖緊結構，斜槽與曲柄縱向中心線成5～20°間的一個固定偏置角;就一種機型而言，由于游梁上游梁支點和橫梁支點的位置都是固定的，曲柄與斜槽的相對位置也是固定的，因而極位夾角θ’和曲柄偏置角τ也就是固定不變的，所以仍屬現行異相曲柄平衡式抽油機。US3371554的技術特征是曲柄銷與曲柄的連接制作成銷孔連接結構，是在曲柄上沿與曲柄縱向中心線成固定偏置角的一條角度線制作有三個連接孔，這與我國現行異相曲柄平衡式抽油機的連接結構相同。SU1028885A的技術特征是通過弧形齒結構來調節游梁支點的位置，從而調節游梁前、后臂的長度比。SU1090914A的技術特征是通過齒輪齒條結構來調節橫梁支點的位置，從而調節游梁后臂的長度，以改善自動降低動力載荷的可靠性。但本發明屬于一種機型可同時調節橫梁軸承座與游梁后端相連接的位置和調節曲柄銷與曲柄相連接的位置來實現同時調節極位夾角θ’和曲柄偏置角τ的異相曲柄平衡式抽油機，以及通過同時調節極位夾角θ’和曲柄偏置角τ來改善異相曲柄平衡式抽油機抽汲性能的可調節結構制作方法。