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重錘機控槓桿式石油抽油機的製作方法

2023-04-23 05:27:06

專利名稱:重錘機控槓桿式石油抽油機的製作方法
技術領域:
本發明涉及石油開採設備,具體是一種重錘機控槓桿式石油抽油機。
背景技術:
抽油機是以電動機作動力,把電動機的旋轉運動轉換成垂直往復運動,再通過抽油杆把 往復運動傳遞給井下柱塞油泵,以此達到抽吸地下原油的目的。
目前,國內外油田廣泛採用遊梁式抽油機,其結構主要由電動機、曲柄、連杆、平衡板、 遊梁、支架、驢頭、懸繩器、井口盤根盒、出油三通等構成,通過曲柄連杆機構將電機的旋 轉運動轉換成抽油杆的往復運動,達到抽油的目的。遊梁式抽油機雖然有較長久的使用歷史, 但因其能耗大卻是採油行業多年以來難以解決的問題,以用於井深1400米油井的CYJ5-2712 型遊梁式抽油機為例,其驢頭處懸點載荷為5800公斤(含抽油杆重量2800公斤和柱塞泵上 液柱重量3000公斤),電動機功率高達17KW。

發明內容
本發明的目的是為克服現有技術的不足,而提供一種結構簡單、造價低、非常節能的重 錘機控槓桿式石油抽油機。
實現本發明目的的技術方案是
本發明包括支架、遊梁、驢頭、懸繩器、井口盤根盒和出油三通,與現有技術不同的是
取消了原遊梁式抽油機右邊的曲柄連杆機構,在遊梁的右端頭上增設有一重錘和與重錘連接 的滑輪組,滑輪組通過鋼絲繩與巻揚機連接。
所述的滑輪組由動滑輪、定滑輪和換向滑輪組成,動滑輪通過鋼絲繩分別與重錘和定滑 輪、換向滑輪連接,換向滑輪通過鋼絲繩與巻揚機連接。
所述的巻揚機設置有限位裝置和變速裝置,改變巻揚機的轉速可以改變柱塞泵的衝程和 衝次。
所述的重錘的重量F小於載荷的重量G+G,,載荷的重量G+G,小於重錘重量F+巻揚機 牽引力P。
所述的載荷重量G+G,等於抽油杆重量G加上柱塞泵上液柱重量G,。 本發明重錘機控槓桿式石油抽油機的工作原理是當巻揚機正轉時,牽動鋼絲繩通過滑 輪組帶動重綞向下運動,在槓桿機構的作用下,使得井下柱塞泵上行,當柱塞泵上行到需要 位置時,行程開關動作,於是巻揚機反轉,鋼絲繩呈松馳狀態,鋼絲繩不受力,此時柱塞泵 上液柱對柱塞的壓力也為零,在抽油杆重力的作用下(此時抽油杆重力大於重錘的重力),柱 塞泵下行,這樣往復不斷,將地下原油抽到地面上來。
本結構中有兩大技術特點, 一是巧妙地使用了重錘;二是利用了滑輪組省力的特點。當 柱塞泵下行時,由於抽油杆重力的作用將重錘舉起,將其動能轉換成重錘的重力勢能,當柱 塞泵上行時,由於滑輪組能省力的特點,所以,只要輸入一小的動能,就可使重錘的重力勢 能得到釋放,從而達到節能的目的。另外,重錘材料可用鋼渣混凝土,這樣既可減小體積,又節約成本,且堅固耐用,製作容易;動力機械因巻揚機是小設備,耗資不大,因此,設備 總成本應比遊梁式抽油機低30%左右。
本發明的優點是結構簡單;造價低;非常節能。


圖1為現有遊梁式抽油機結構圖2為本發明重錘機控槓桿式石油抽油機結構示意圖3為本發明重錘機控槓桿式抽油機柱塞泵上行時受力分析示意圖4為本發明重錘機控槓桿式抽油機柱塞泵下行時受力分析示意圖。
圖中l.巻揚機2.換向滑輪3.鋼絲繩4.動滑輪5.定滑輪6.重錘7.支架8.遊梁
9.驢頭IO.懸繩器ll.井口盤根盒12.出油三通G抽油杆重量G!.柱塞泵上液柱重量F.
重錘重量P.巻揚機牽引力
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一歩的說明。
如圖2所示的重錘機控槓桿式石油抽油機主要由巻揚機1、換向滑輪2、鋼絲繩3、動滑 輪4、定滑輪5、重錘6、支架7、遊梁8、驢頭9、懸繩器IO、井口盤根盒ll、出油三通12 組成,重錘6設置在遊梁8的右端頭,動滑輪4設置在重錘6的下方,並與重錘6連接,鋼 絲繩3繞過動滑輪4和定滑輪5和換向滑輪2,與巻揚機1連接。
圖3給出了重錘機控槓桿式石油抽油機當柱塞泵上行時的受力分析簡圖,該圖表明重 錘6的重量F加巻揚機1的牽引力P大於抽油杆重量G+柱塞泵上液柱泵重量G,,當柱塞泵 上行時,遊梁左端受力為抽油杆重量G加柱塞泵上液柱重量G,,遊梁右端受力為重錘重力F 和巻揚機牽引力P,設置G+G^j、於F+P,柱塞泵便上行;
圖4給出了重錘機控槓桿式石油抽油機當柱塞泵下行時的受力分析簡圖,該圖表明,巻 揚機反轉,鋼絲繩不受力,由於柱塞泵滑闊打開,液柱重量對柱塞壓力為零,設定G大於F, 此時柱塞泵便下行。下面以泵掛深度1400米為例作進一歩的說明
當泵掛深度為1400米時G=2800公斤,G屍3000公斤,設定F二2000公斤,選用巻揚機 牽引力為2000公斤,由於滑輪組的作用實際P二4000公斤,當柱塞泵上行時,遊梁兩端受力 狀況為2800+3000<2000+4000,右端受力大於左端200公斤,此時柱塞泵便上行,當柱塞 泵下行時,此時遊梁兩端受力狀況為2800〉2000, G產O, P=0,左端受力大於右端800公斤, 柱塞泵便下行,實際上,牽引力為2000公斤的巻揚機,其電機功率為3.4KW。與用於1400 米深的現有遊梁式抽油機的電機功率之比為3.4 : 17=1 : 5,可見節能十分顯著。
權利要求
1、一種重錘機控槓桿式石油抽油機,包括支架(7)、遊梁(8)、驢頭(9)、懸繩器(10)、井口盤根盒(11)和出油三通(12),其特徵是在遊梁(8)的右端頭上增設有一重錘(6)和與重錘(6)連接的滑輪組,滑輪組通過鋼絲繩(3)與卷揚機(1)連接。
2、 根據權利要求1所述的石油抽油機,其特徵是所述的滑輪組由動滑輪(4)、定滑輪 (5)和換向滑輪(2)組成,動滑輪(4)通過鋼絲繩(3)分別與重錘(6)和定滑輪(5)、換向滑輪(2)連接,換向滑輪(2)通過鋼絲繩(3)與巻揚機(1)連接。
3、 根據權利要求l所述的石油抽油機,其特徵是所述的重錘的重量F小於載荷的重量 抽油杆重量G+柱塞泵上液柱重量G,,載荷的重量G+G,小於重捶重量F+巻揚機牽引力P。
4、 根據權利要求1所述的石油抽油機,其特徵是所述的巻揚機(1)設置有限位裝置 和變速裝置。
全文摘要
本發明提供了一種重錘機控槓桿式石油抽油機,它包括支架、遊梁、驢頭、懸繩器、井口盤根盒和出油三通,其特徵是在遊梁的右端上面設置有重錘及與重錘連接的由動滑輪、定滑輪和換向滑輪組成的滑輪組,滑輪組通過鋼絲繩與卷揚機連接。這種結構的石油抽油機結構簡單;造價低;非常節能。
文檔編號E21B43/00GK101408099SQ200810073860
公開日2009年4月15日 申請日期2008年10月24日 優先權日2008年10月24日
發明者劉定現 申請人:劉定現

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