叢式井「v」形互動自平衡機電一體化智能抽油機的製作方法

2023-04-30 16:41:01

專利名稱：叢式井「v」形互動自平衡機電一體化智能抽油機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於油田平臺叢式井生產的機械採油設備，屬石油採油機械類。
背景技術：
抽油機是舉升原油、保證油井正常生產的重要設備。現場通常採用的抽油機有遊梁式、鏈條式等多種類型和結構。隨著石油鑽井、採油技術的發展和土地資源保護的要求，近年來叢式井採油技術的應用規模越來越大，而目前油井原油舉升設備均採用一井一機配置，不僅需要設置大量機械設備，而且需要耗費大量能源，使得採油成本增大，經濟效益降低。本實用新型的目的在於提供一種可以用於相鄰多口油井同時進行採油、高效節能的叢式井「V」形互動自平衡機電一體化智能抽油機。

發明內容
本實用新型針對目前叢式井採油採用一井一機配置採油設備的現狀，採用調速換向電機、傳動帶軟傳動，實現了最短的傳動組合和一機多井的設計，充分利用了平臺叢式井上下懸點載荷交替變化、懸點位置交替變化而產生的勢能變化，實現平臺叢式井互動自平衡抽油。採用換向器、限位器和控制櫃組合，實現了抽油機工作參數的智能調節和控制。調速換向電機輸出軸與減速器相連接，其間設有制動器，減速器輸出軸與主動輪軸相連接，上述部件組成的動力機組固定在底座上；機架底部固定在底座中部，其兩側對稱地設有兩個斜向支架，兩支架構成一「V「字形，上端各設有一個導向輪和平衡導向輪，主動輪與兩導向輪間分別以傳動帶相連接傳動，機架中部水平設有一個調節絲槓，其兩端分別固定在兩側的支架上；兩支架旁側通過傳動帶各懸掛有一個平衡重，傳動帶上、下端分別圍繞在設置在支架上部的平衡導向輪和設置在支架底部機座上的平衡輪上；兩支架頂部的導向輪分別通過傳動帶和連接器與油井的抽油杆相連接，連接器上方設有過載保護裝置；兩支架旁側中部設有與電機相連用以控制電機正反轉換向的換向器，上下部各設有用以防止平衡重越位的限位器；機架和支架底部固定在底座上，底座上還設有以導線與電機相連的控制櫃。


圖1為本實用新型的結構示意圖。圖中，標號「16」為抽油杆。圖2為圖1的側視圖。
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。如圖所示，本實用新型由調速換向電機1、制動器2、減速器3、平衡輪20、導向輪5、主動輪4、調節絲槓11、支架10、傳動帶13、過載保護裝置14、連接器15、機架9、平衡重8、換向器12、平衡導向輪6、限位器7、機座18、底座19和控制櫃17組成。其中，調速換向電機1、制動器2、減速器3均採用現有抽油機常用件。傳動帶13可採用LJZ高強度繩索、鋼絲繩、鏈條、寬帶、三角帶、排繩、無紡布等。主動輪4、導向輪5、平衡輪20和平衡導向輪6類型與所採用傳動帶13相適應，主動輪4和平衡輪20與傳動帶13採用固定連接，也可採用非固定連接。平衡重8採用長方體鋼箱。機架9為直立式框架，整體上由多個單元迭加相接而成。分置於機架9兩側的支架10構成一個「V「字形。控制櫃17為一櫃式箱體，其內設有與電源和電機連接的導線及相關的電器元件，並設有控制面板。採用換向器12、限位器7和控制櫃17組合，實現抽油機機電一體化和抽油機工作參數的智能調節和控制。
具體實施方式
該抽油機安裝在相鄰的油井之間，工作時，通過控制櫃17啟動調速換向電機1，電機1的動力經減速器3驅動主動輪4，經傳動帶13和導向輪5分別帶動連接在傳動帶13上的油井的抽油杆作上下往復運動，油井即可同時進行抽油生產。該抽油機採用常開式制動，當抽油機停機或系統出現故障時制動器2即制動主動輪4，避免平衡重8和抽油杆上下運動。該抽油機與井口對中依靠調整調節絲槓11帶動斜向支架10移動進行調整，衝程、衝次的調整由控制櫃面板來設定，調整時只要輸入相應的數據即可，無級調節，方便可靠。該抽油機的平衡配重利用油井上下行程懸點負荷的差值進行平衡，即一部分井的下行程懸點負荷為另一部分井上行程的平衡重。當一部分井的下行程懸點負荷不能滿足另一部分井的平衡重要求或單井生產時，可採用平衡配重平衡。設置在機架前側的換向器12是調整換向電機正反轉換向的控制器，即控制抽油機的衝程和衝次，而限位器7則是一種用以防止平衡重越位而引起事故的安全裝置。設置在抽油杆上部的過載保護裝置14用以保護機架、抽油杆，當因卡泵等原因使懸點載荷突然增大超過其設定的安全載荷時，該保護裝置就啟動，釋放懸點載荷，保證機架、抽油杆等部件的安全。此種多井共用抽油機當其中一部分油井需要停產進行修井作業時，也允許對另一部分井進行正常生產。
本實用新型與單井抽油機相比整機部件無太多增加，加工組裝比較簡便，生產成本較低，工作安全可靠。利用它可以實現多井合用一套設備，降低基建投資和維修管理費用，而且可以充分利用設備功率，提高系統機械效率，降低採油成本，還可少佔用場地，方便修井作業施工，宜於推廣應用。
權利要求1.一種用於油田平臺叢式井生產的叢式井「V」形互動自平衡機電一體化智能抽油機，其特徵在於它由調速換向電機(1)、制動器(2)、減速器(3)、平衡輪(20)、導向輪(5)、主動輪(4)、傳動帶(13)、機架(9)、平衡重(8)、平衡導向輪(6)、底座(19)和控制櫃(17)組成，其組裝關係是調速換向電機(1)輸出軸與減速器(3)相連接，其間設有制動器(2)，減速器(3)輸出軸與主動輪(4)軸相連接，上述部件組成的動力機組固定在底座(19)上；機架(9)端各設有一個導向輪(5)和平衡導向輪(6)，主動輪(4)與導向輪(5)之間分別以傳動帶(13)相連接傳動，機架(9)中部水平設有一調節絲槓(11)，其分別固定在兩側的支架(10)上；兩支架(10)旁側通過傳動帶(13)各懸掛有一個平衡重(8)，傳動帶(13)上、下端分別圍繞在設置支架(10)上部的平衡導向輪(6)和設置在支架(10)底部機座(18)上的平衡輪(20)上；兩支架(10)頂部的導向輪(5)分別通過傳動帶(13)和連接器(15)與油井的抽油杆相連接，連接器(15)上方設有過載保護裝置(14)；支架(10)旁側中部設有與電機(1)相連的換向器(12)，上部設有限位器(7)；機架(9)和支架(10)底部固定在底座(19)上，底座(19)上還設有以導線與電機(1)相連的控制櫃(17)。
2.根據權利要求1所述的叢式井「V」形互動自平衡機電一體化智能抽油機，其特徵在於，機架(9)為直立式框架，整體上由多個方框單元迭加相接而成，分置於機架(9)兩側的支架(10)構成一個「V「字形。
3.根據權利要求1所述的叢式井「V」形互動自平衡機電一體化智能抽油機，其特徵在於，主動輪(4)和平衡輪(20)與傳動帶(13)採用固定連接。也可採用非固定方式連接。
專利摘要本實用新型涉及一種用於油田平臺叢式井生產的叢式井「V」形互動自平衡機電一體化智能抽油機，它主要採用了調速換向電機1、傳動帶13軟傳動，實現了最短的傳動組合和一機多井的設計，充分利用了平臺叢式井上下懸點載荷交替變化、懸點位置交替變化而產生的勢能變化，實現平臺叢式井的抽油。採用了換向器12、限位器7和控制櫃17組合，實現了抽油機機電一體化和抽油機工作參數的智能調節和控制。此種抽油機與單井抽油機相比整體部件無太多增加，加工組裝簡單，生產成本較低，工作安全可靠，利用它可以實現多井合用一套設備，降低基建投資和維修管理費用，而且可以充分利用設備功率，降低採油成本，還可少佔場地，方便修井施工，宜於推廣應用。
文檔編號E21B43/00GK2594459SQ0224010
公開日2003年12月24日 申請日期2002年7月10日 優先權日2002年7月10日
發明者李徵, 許平, 白芳 申請人:李徵, 許平, 白芳