CN102953710A - 智能定力矩抽油机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于油田采油作业的智能定力矩抽油机，适用于抽油杆最大与最小载荷相差不超过50000N的油井采油作业，尤其是适用于低渗、超低渗油田的间歇采油作业。至少包括：牵引轮、抽油杆、电机、控制器、小链条轮及平衡块，在主机架上通过连接轴前后连接有大链条轮和牵引轮，牵引轮左边通过载荷牵引绳一端挂抽油杆，载荷牵引绳另一端固定在牵引轮右端的载荷牵引绳挂绳器上，抽油杆连接采油树，牵引轮右边通过平衡块牵引绳一端挂平衡块配重，平衡块牵引绳另一端固定在牵引轮左端的平衡块牵引绳挂绳器上，在副机架上固定有电机，电机的电机轴轴连接小链条轮，小链条轮位于大链条轮重直线下端，小链条轮与大链条轮通过链条连接。

Description

智能定力矩抽油机
技术领域
本发明涉及一种用于油田采油作业的智能定力矩抽油机，适用于抽油杆最大与最小载荷相差不超过50000N的油井采油作业，尤其是适用于低渗、超低渗油田的间歇采油作业。
背景技术
目前油田采油作业采用的是游梁式抽油机，该种抽油机体型较大，而且能源消耗较大。例如10型游梁式型抽油机，所用电机为15KW，一年耗电：15×24×335＝120600度(维修、故障天数30天计)，按每度1元的电价计算，一台10型游梁式型抽油机一年用电量需要支付12.06万元人民币。
发明内容
本发明的目的是提供一种在低渗、超低渗油田间歇采油作业的可节省更多电能的智能定力矩抽油机。
本发明的目的是这样实现的，智能定力矩抽油机，其特征是：至少包括：牵引轮、抽油杆、电机、控制器、小链条轮及平衡块，在主机架上通过连接轴前后连接有大链条轮和牵引轮，牵引轮左边通过载荷牵引绳一端挂抽油杆，载荷牵引绳另一端固定在牵引轮右端的载荷牵引绳挂绳器上，抽油杆连接采油树，牵引轮右边通过平衡块牵引绳一端挂平衡块配重，平衡块牵引绳另一端固定在牵引轮左端的平衡块牵引绳挂绳器上，在副机架上固定有电机，电机的电机轴轴连接小链条轮，小链条轮位于大链条轮重直线下端，小链条轮与大链条轮通过链条连接。
所述的平衡配重块依据如下计算公式确定重量：
(pmax+pmin)÷2
pmax＝最大载荷，pmin＝最小载荷；
抽油机提升机构载荷确定，最大载荷为100KN，最小载荷50KN，则平衡块重量应为：
(100+50)÷2＝75KN。
根据平衡块的确定方法，配重块重量：p2＝75KN，则在抽油杆上升时，作用在平衡块上的力应该是：(100-75)＝25KN，则在抽油杆下降时，作用在平衡块上的力应该是：(75-50)＝25KN，KN为千牛。
所述的牵引绳通过悬绳器与抽油杆连接固定。
所述的在平衡块上下位置有上限位器和下限位器。
所述的上限位器有第一上限位器和第二上限位器两组，下限位器有第一下限位器和第二下限位器。
所述的抽油杆2的重量是100KN。
所述的控制器选用PLC。
所述的PLC控制电机启动后，平衡块向上升或者下降，当碰到上限位器后，电机停止转动，PLC记录这段运转时间，并减去3～5秒，得时间t1；电机停止3～5秒后，PLC给电机信号，驱使其向相反方向运转，碰到下限位器后，电机停止转动，PLC记录这段运转时间，并减去3～5秒，得时间t2；电机停止3～5秒后，PLC给电机信号，驱使其向相反方向运转，运转时间为t2+(3～5)，待运转时间t2+(3～5)完毕，电机停止3～5秒后，PLC给电机信号，驱使其向相反方向运转，并以运转时间为t2为周期往复运转。
本发明的优点是：由于利用杠杆原理，采用圆(牵引轮)作为杠杆，一端悬挂载荷(抽油杆)，一端悬挂平衡块。无论杠杆旋转角度如何，抽油杆和平衡块的牵引绳始终在圆的切线上，即两边的力臂为定值(两个力臂均为圆的半径)，如果平衡块重量不变，则平衡端的力矩恒定。10型智能定力矩抽油机，所用电机为5.5KW，一年耗电：5.5×24×335＝44220度(维修、故障天数30天计)，比10型游梁式抽油机每年节约76380度电，按每度1元的电价计算，一年共节约7.64万元人民币。智能定力矩抽油机比游梁式型抽油机节能效果非常明显，尤其是低渗、超低渗油田间歇采油作业，利用其冲次可以任意调整，可以节省更多电能，而且抽油机功率越大节能效果也越明显。
下面结合实施例附图对本发明作进一步说明：
图例说明
图1是本发明实施例结构示意图。
图中，1、采油树；2、抽油杆；3、悬绳器；4、载荷牵引绳；5、平衡块牵引绳挂绳器；6、牵引轮；7、大链条轮；8、主机架；9、载荷牵引绳挂绳器；10、平衡块牵引绳；11、小链条轮；12、平衡块；13、副机架；14、电机。
具体实施方式
如图1所示，在主机架8上通过连接轴前后连接有大链条轮7和牵引轮6，牵引轮6左边通过载荷牵引绳4一端挂100KN的抽油杆2，载荷牵引绳4另一端固定在牵引轮6右端的载荷牵引绳挂绳器9上，抽油杆2连接采油树1，牵引绳4通过悬绳器3与抽油杆2连接固定。牵引轮6右边通过平衡块牵引绳10一端挂75KN平衡块12配重，平衡块牵引绳10另一端固定在牵引轮6左端的平衡块牵引绳挂绳器5上。在副机架13上固定有电机14，电机14的电机轴轴连接小链条轮11，小链条轮11位于大链条轮7重直线下端，小链条轮11与大链条轮7通过链条连接，工作时，控制器控制电机14工作，电机轴带动小链条轮11转动，由小链条轮11通过链条带动牵引轮6，牵引轮6带动抽油杆2和平衡块12上下往复移动，完成抽油机上下循环往复运动。
为了节省电能，在平衡块12上下位置有上限位器和下限位器，平衡块12到达上限位器后，由上限位器给控制器上限位信号，平衡块12到达下限位器后，由下限位器给控制器下限位信号。依次控制器完成电机正反转。上限位器按间隔布置第一上限位器和第二上限位器两组，下限位器按间隔布置第一下限位器和第二下限位器，使系统安全可靠。
控制器选用PLC，PLC控制电机启动后，平衡块向上升或者下降，当碰到上限位器后，电机停止转动，PLC记录这段运转时间，并减去3～5秒，得时间t1；电机停止3～5秒后，PLC给电机信号，驱使其向相反方向运转，碰到下限位器后，电机停止转动，PLC记录这段运转时间，并减去3～5秒，得时间t2；电机停止3～5秒后，PLC给电机信号，驱使其向相反方向运转，运转时间为t2+(3～5)，待运转时间t2+(3～5)完毕，电机停止3～5秒后，PLC给电机信号，驱使其向相反方向运转，并以运转时间为t2为周期往复运转。
平衡配重块重量依据如下计算公式：
(pmax+pmin)÷2
pmax＝最大载荷，pmin＝最小载荷；
抽油机提升机构载荷确定，最大载荷为100KN，最小载荷50KN，则平衡块重量应为：
(100+50)÷2＝75KN。
抽查5台型抽油机示功图，抽油杆上升与下降载荷差为(KN)：21.81、21.82、19.23、19.18、22.89，最大相差22.89KN。
观察众多抽油机示功图可以发现：不管是几型抽油机，其抽油杆上升与下降载荷最大相差小于30KN。这是由于抽油泵和井底特性决定的，是一个几乎不变的参数。但是，在抽油泵结蜡或其他异常情况下，可以导致抽油杆上升与下降载荷差值增大，为了让抽油机工作能承担较大的不平衡重量，运转更为平稳，因此取抽油杆上升与下降载荷最大相差约50KN进行设计。
根据平衡块的确定方法，配重块重量：p2＝75KN，则在抽油杆上升时，作用在平衡块上的力应该是：(100-75)＝25KN，则在抽油杆下降时，作用在平衡块上的力应该是：(75-50)＝25KN，KN为千牛。
结论：由于无需考虑动载系数，因此只要抽油机能提升25KN的物重，该10型智能定力矩抽油机就能平稳运行。
分析油井地面功图可以抽象为平行四边形，如附图2所示，图中可以看出：ABCD是抽油机完成一个冲程所绘制出的示功图，横坐标表示位移(单位：m)，纵坐标表示载荷(单位：KN)，其中A→B→C为抽油杆上升阶段的载荷情况；C→D→A为抽油杆下降阶段的载荷情况；EF为平衡块重量。最大载荷：58.47KN，最小载荷：36.65KN，冲程：3.08m，冲次：2.54。

Claims (8)

1.智能定力矩抽油机，其特征是：至少包括：牵引轮、抽油杆、电机、控制器、小链条轮及平衡块，在主机架上通过连接轴前后连接有大链条轮和牵引轮，牵引轮左边通过载荷牵引绳一端挂抽油杆，载荷牵引绳另一端固定在牵引轮右端的载荷牵引绳挂绳器上，抽油杆连接采油树，牵引轮右边通过平衡块牵引绳一端挂平衡块配重，平衡块牵引绳另一端固定在牵引轮左端的平衡块牵引绳挂绳器上，在副机架上固定有电机，电机的电机轴轴连接小链条轮，小链条轮位于大链条轮重直线下端，小链条轮与大链条轮通过链条连接。
2.根据权利要求1所述的智能定力矩抽油机，其特征是：所述的平衡配重块依据如下计算公式确定重量：
(pmax+pmin)÷2
pmax＝最大载荷，pmin＝最小载荷；
抽油机提升机构载荷确定，最大载荷为100KN，最小载荷50KN，则平衡块重量应为：
(100+50)÷2＝75KN。
3.根据权利要求2所述的智能定力矩抽油机，其特征是：配重块重量：p2＝75KN，则在抽油杆上升时，作用在平衡块上的力应该是：(100-75)＝25KN，在抽油杆下降时，作用在平衡块上的力应该是：(75-50)＝25KN。
4.根据权利要求1所述的智能定力矩抽油机，其特征是：所述的牵引绳通过悬绳器与抽油杆连接固定。
5.根据权利要求1所述的智能定力矩抽油机，其特征是：所述的在平衡块上下位置有上限位器和下限位器。
6.根据权利要求5所述的智能定力矩抽油机，其特征是：所述的上限位器有第一上限位器和第二上限位器两组，下限位器有第一下限位器和第二下限位器。
7.根据权利要求1所述的智能定力矩抽油机，其特征是：所述的抽油杆的重量是100KN。
8.根据权利要求2所述的智能定力矩抽油机，其特征是：所述的电机启动后，平衡块向上升或者下降，当碰到上限位器后，电机停止转动，PLC记录这段运转时间，并减去3～5秒，得时间t1；电机停止3～5秒后，PLC给电机信号，驱使其向相反方向运转，碰到下限位器后，电机停止转动，PLC记录这段运转时间，并减去3～5秒，得时间t2；电机停止3～5秒后，PLC给电机信号，驱使其向相反方向运转，运转时间为t2+(3～5)，待运转时间t2+(3～5)完毕，电机停止3～5秒后，PLC给电机信号，驱使其向相反方向运转，并以运转时间为t2为周期往复运转。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4586879A (en) * 1984-03-19 1986-05-06 Slater Frank W Well pumping unit
US4743172A (en) * 1983-11-08 1988-05-10 Grooves & Lands, Inc. Belt driven pumping unit
CN2425212Y (zh) * 2000-04-17 2001-03-28 吉林省方大科技信息发展有限公司 一种智能抽油机
CN101037936A (zh) * 2007-04-26 2007-09-19 金成群 无齿传动抽油机
CN202181882U (zh) * 2011-08-16 2012-04-04 李占生 智能定力矩抽油装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4743172A (en) * 1983-11-08 1988-05-10 Grooves & Lands, Inc. Belt driven pumping unit
US4586879A (en) * 1984-03-19 1986-05-06 Slater Frank W Well pumping unit
CN2425212Y (zh) * 2000-04-17 2001-03-28 吉林省方大科技信息发展有限公司 一种智能抽油机
CN101037936A (zh) * 2007-04-26 2007-09-19 金成群 无齿传动抽油机
CN202181882U (zh) * 2011-08-16 2012-04-04 李占生 智能定力矩抽油装置

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