CN106014341A - 一种确定无曲柄连杆机构的游梁抽油机冲程的装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
确定无曲柄连杆机构的游梁抽油机冲程的装置及其方法，特征：由控制系统和换向系统两部分组成，包括前游梁、后游梁、配重箱、驴头、抽油机支架、抽油机底座、两端带圆形孔的钢板、控制抽油机上冲程和下冲程带螺纹的螺杆、紧固螺帽、压感传感器、数据线、抽油机运转换向控制器、铜芯电缆、电动机、抽油机中轴。效果是：应用的抽油机井系统效率平均提高0.13个百分点，抽油机节能率达80％以上。
Description
技术领域
本发明涉及石油机械技术领域，尤其涉及一种确定无曲柄连杆机构的游梁抽油机冲程的装置及其方法。
背景技术
众所周知，游梁抽油机是油田生产中常用的采油机械之一。冲程的调整需要将曲柄销子从一个冲程孔取出，安装到另一个曲柄销子孔。
荆建龙等人发表在2015年第15期《化工管理》期刊上的“游梁式抽油机曲柄销子及轴套组合式拆装器的研制与应用”一文，公开了一种实用新型设计支撑装置。它可广泛应用于游梁式抽油机调冲程作业，实现低风险、低强度、高效作业。只需3名现场人员，无须任何辅助设备，只需使用本工具，40分钟即可完成冲程调整的卸除、安装作业；它使冲程调整作业简单易行，从而提高现场作业效率，增油效果显著。
贺鹗等人发表在2007年第36卷第3期《石油矿场机械》上的“抽油机冲程无级放大倍数计算方法探讨”一文指出，提高有杆泵抽油机系统效率最常用的措施就是增大冲程，但是目前绝大多数抽油机的冲程已经调到了最大值，只有少数抽油机仍有冲程调节余量。抽油机冲程调节方法及装置能使抽油机冲程在原冲程的1～2倍范围内任意放大，使得在满足油井产量变化和需求的前提下，实现抽油机系统效率的提高，达到节能的目的。探讨了抽油机冲程无级放大倍数的计算方法。
因此，对于无曲柄连杆机构的游梁抽油机其冲程如何确定是设计的关键。
发明内容
本发明的目的是：提供确定无曲柄连杆机构的游梁抽油机冲程的装置及其方法，根据油井产量变化，确定抽油机的冲程大小，实现抽油机井系统效率的提高，达到节能的目的。
本发明所采用的技术方案是：一种确定无曲柄连杆机构的游梁抽油机冲程的装置及其方法由控制系统和换向系统两部分组成并实现；包括抽油机前游梁、抽油机后游梁、配重箱、驴头、抽油机支架、抽油机底座、两端带圆形孔的钢板、控制抽油机下冲程带螺纹的螺杆、控制抽油机下冲程的紧固螺帽、控制抽油机下冲程的调节螺帽、控制抽油机下冲程的压感传感器、控制抽油机下冲程的数据线、控制抽油机上冲程带螺纹的螺杆、控制抽油机上冲程的紧固螺帽、控制抽油机上冲程的调节螺帽、控制抽油机上冲程的压感传感器、控制抽油机上冲程的数据线、抽油机运转换向控制器、铜芯电缆、电动机、抽油机中轴；
其特征在于：在抽油机底座上固定抽油机支架；抽油机支架的顶部安装有抽油机中轴；抽油机前游梁和抽油机后游梁为一个整体，抽油机中轴前边部分与驴头相连接的部分为抽油机前游梁，抽油机中轴后边部分与配重箱相连的为抽油机后游梁；驴头与抽油机前游梁远离抽油机中轴的一端相连接；配重箱与抽油机后游梁远离抽油机中轴的一端相连接；在抽油机支架距离抽油机中轴为三分之一抽油机支架高度处焊接有两端带圆形孔的钢板；
控制抽油机下冲程带螺纹的螺杆一端从两端带圆形孔的钢板一端的圆形孔中穿过，控制抽油机下冲程带螺纹的螺杆一端有控制抽油机下冲程的紧固螺帽和控制抽油机下冲程的调节螺帽，控制抽油机下冲程带螺纹的螺杆另一端焊接有控制抽油机下冲程的压感传感器；控制抽油机下冲程的压感传感器通过控制抽油机下冲程的数据线与抽油机运转换向控制器相连接；
控制抽油机上冲程带螺纹的螺杆一端从两端带圆形孔的钢板另一端的圆形孔中穿过，控制抽油机上冲程带螺纹的螺杆一端有控制抽油机上冲程的紧固螺帽和控制抽油机上冲程的调节螺帽，控制抽油机上冲程带螺纹的螺杆另一端焊接有控制抽油机上冲程的压感传感器；控制抽油机上冲程的压感传感器通过控制抽油机上冲程的数据线与抽油机运转换向控制器相连接；
抽油机运转换向控制器通过铜芯电缆与电动机相连接；抽油机运转换向控制器、电动机固定在抽油机底座上；
驴头下行完成抽油机下冲程动作，当抽油机前游梁接触到控制抽油机上冲程的压感传感器时，控制抽油机上冲程的压感传感器将信号通过控制抽油机上冲程的数据线传输到抽油机运转换向控制器，抽油机运转换向控制器通过铜芯电缆改变电动机运转方向，使抽油机驴头开始上行；
驴头上行完成抽油机上冲程动作，当抽油机后游梁接触到控制抽油机下冲程的压感传感器时，控制抽油机下冲程的压感传感器将信号通过控制抽油机下冲程的数据线传输到抽油机运转换向控制器，抽油机运转换向控制器通过铜芯电缆改变电动机运转方向，使抽油机驴头开始下行；
需要改变无曲柄连杆机构的游梁抽油机冲程大小时，分别同时调节控制抽油机上冲程带螺纹的螺杆一端有控制抽油机上冲程的紧固螺帽和控制抽油机上冲程的调节螺帽、控制抽油机下冲程带螺纹的螺杆一端有控制抽油机下冲程的紧固螺帽和控制抽油机下冲程的调节螺帽相同的螺纹数。
所述的抽油机前游梁、抽油机后游梁、配重箱、驴头、抽油机支架、抽油机底座、抽油机中轴的型号根据不同的抽油机型号是标准设备，是石油行业技术人员所熟知的，在此不详述；
所述的抽油机支架的高度根据不同的抽油机型号是标准设计，是石油行业技术人员所熟知的，在此不详述；
所述的两端带圆形孔的钢板长为1.5～2.5m，宽为150mm，厚度为5mm的钢板，其两端的圆形孔直径为22mm，其圆形孔中心距两端带圆形孔的钢板两端45mm；自制，其制备方法，为石油行业技术人员所熟知的，在此不详述；
所述的控制抽油机下冲程带螺纹的螺杆、控制抽油机上冲程带螺纹的螺杆长度为0.8～1.5m，直径为22mm，市场有售；
所述的控制抽油机下冲程的紧固螺帽、控制抽油机下冲程的调节螺帽、控制抽油机上冲程的紧固螺帽、控制抽油机上冲程的调节螺帽内直径22mm的普通外六角螺帽，市场有售；
所述的控制抽油机下冲程的压感传感器、控制抽油机上冲程的压感传感器由河北创蓝石油专用设备有限公司生产，灵敏度0.0001MPa；或市场同类型产品；
所述的控制抽油机下冲程的数据线、控制抽油机上冲程的数据线与控制抽油机下冲程的压感传感器、控制抽油机上冲程的压感传感器为配套产品，由河北创蓝石油专用设备有限公司生产；或市场同类型产品；
所述的抽油机运转换向控制器由河北创蓝石油专用设备有限公司生产；
所述的铜芯电缆由北京汇通德泰线缆有限公司提供的朝阳牌YJC-3×10+1×6平方电力电缆，市场有售；或其他市场销售的同类型产品；
所述的电动机为4～6kW的三相异步电动机，通用产品，市场有售；
所述的无曲柄连杆机构的游梁抽油机为中国专利一种智能抽油机，申请号：201520469333.9；
所述的抽油机型号为5型、8型、10型、12型、14型、16型，，是石油行业技术人员所熟知的，在此不详述。
本发明的有益效果：本发明一种确定无曲柄连杆机构的游梁抽油机冲程的装置及其方法，根据油井产量变化，实现无游梁抽油机冲程的无级调速，抽油机井系统效率的平均提高0.13个百分点，抽油机节能率达80％以上。
附图说明
图1是本发明种确定无曲柄连杆机构的游梁抽油机冲程的装置及其方法示意图。
图1中，1-抽油机前游梁，2-抽油机后游梁，3-配重箱，4-驴头，5-抽油机支架，6-抽油机底座，7-两端带圆形孔的钢板，8-控制抽油机下冲程带螺纹的螺杆，9-制抽油机下冲程的压感传感器，10-控制抽油机上冲程的调节螺帽，11-圆形孔，12-控制抽油机下冲程的紧固螺帽，13-控制抽油机上冲程的紧固螺帽，14-圆形孔，15-控制抽油机上冲程的调节螺帽，16-控制抽油机上冲程带螺纹的螺杆，17-控制抽油机上冲程的压感传感器，18-控制抽油机上冲程的数据线，19-控制抽油机下冲程的数据线，20-抽油机运转换向控制器，21-铜芯电缆，22-电动机，23-抽油机中轴。
具体实施方式
以12型无曲柄连杆机构的游梁抽油机为例，对本发明一种确定无曲柄连杆机构的游梁抽油机冲程的装置及其方法进行详细的说明。
参阅附图1。本发明一种确定无曲柄连杆机构的游梁抽油机冲程的装置及其方法由控制系统和换向系统两部分组成并实现；包括1.抽油机前游梁，2.抽油机后游梁，3.配重箱，4.驴头，5.抽油机支架，6.抽油机底座，7.两端带圆形孔的钢板，8.控制抽油机下冲程带螺纹的螺杆，9.制抽油机下冲程的压感传感器，10.控制抽油机上冲程的调节螺帽，11.圆形孔，12.控制抽油机下冲程的紧固螺帽，13.控制抽油机上冲程的紧固螺帽，14.圆形孔，15.控制抽油机上冲程的调节螺帽，16.控制抽油机上冲程带螺纹的螺杆，17.控制抽油机上冲程的压感传感器，18.控制抽油机上冲程的数据线，19.控制抽油机下冲程的数据线，20.抽油机运转换向控制器，21.铜芯电缆，22.电动机，23.抽油机中轴。
其特征在于：在抽油机底座6上固定抽油机支架5；抽油机支架5的顶部安装有抽油机中轴23；抽油机前游梁1和抽油机后游梁2为一个整体，抽油机中轴23前边部分与驴头4相连接的部分为抽油机前游梁1，抽油机中轴23后边部分与配重箱3相连的为抽油机后游梁2；驴头4与抽油机前游梁3远离抽油机中轴23的一端相连接；配重箱3与抽油机后游梁2远离抽油机中轴23的一端相连接；在抽油机支架5距离抽油机中轴为三分之一抽油机支架5高度处(2.5m)焊接有两端带圆形孔的钢板7；
控制抽油机下冲程带螺纹的螺杆8一端从两端带圆形孔的钢板7一端的圆形孔11中穿过，控制抽油机下冲程带螺纹的螺杆8一端有控制抽油机下冲程的紧固螺帽12和控制抽油机下冲程的调节螺帽10，控制抽油机下冲程带螺纹的螺杆8另一端焊接有控制抽油机下冲程的压感传感器9；控制抽油机下冲程的压感传感器9通过控制抽油机下冲程的数据线19与抽油机运转换向控制器20相连接；
控制抽油机上冲程带螺纹的螺杆16一端从两端带圆形孔的钢板7另一端的圆形孔14中穿过，控制抽油机上冲程带螺纹的螺杆16一端有控制抽油机上冲程的紧固螺帽13和控制抽油机上冲程的调节螺帽15，控制抽油机上冲程带螺纹的螺杆16另一端焊接有控制抽油机上冲程的压感传感器17；控制抽油机上冲程的压感传感器17通过控制抽油机上冲程的数据线18与抽油机运转换向控制器20相连接；
抽油机运转换向控制器20通过铜芯电缆21与电动机22相连接；抽油机运转换向控制器20、电动机22固定在抽油机底座6上；
驴头4下行完成抽油机下冲程动作，当抽油机前游梁1接触到控制抽油机上冲程的压感传感器17时，控制抽油机上冲程的压感传感器17将信号通过控制抽油机上冲程的数据线18传输到抽油机运转换向控制器20，抽油机运转换向控制器20通过铜芯电缆21改变电动机23运转方向，使抽油机驴头4开始上行；
驴头4上行完成抽油机上冲程动作，当抽油机后游梁2接触到控制抽油机下冲程的压感传感器9时，控制抽油机下冲程的压感传感器9将信号通过控制抽油机下冲程的数据线传输到抽油机运转换向控制器20，抽油机运转换向控制器20通过铜芯电缆21改变电动机22运转方向，使抽油机驴头4开始下行；
需要改变无曲柄连杆机构的游梁抽油机冲程大小时，分别同时调节控制抽油机上冲程带螺纹的螺杆16一端有控制抽油机上冲程的紧固螺帽13和控制抽油机上冲程的调节螺帽15、控制抽油机下冲程带螺纹的螺杆8一端有控制抽油机下冲程的紧固螺帽12和控制抽油机下冲程的调节螺帽10相同的螺纹数。
所述的抽油机前游梁、抽油机后游梁、配重箱、驴头、抽油机支架、抽油机底座、抽油机中轴的型号根据不同的抽油机型号是标准设备，是石油行业技术人员所熟知的，在此不详述；
所述的抽油机支架的高度根据不同的抽油机型号是标准设计，是石油行业技术人员所熟知的，在此不详述；
所述的两端带圆形孔的钢板长为2.0m，宽为150mm，厚度为5mm的钢板，其两端的圆形孔直径为22mm，其圆形孔中心距两端带圆形孔的钢板两端45mm；自制，其制备方法，为石油行业技术人员所熟知的，在此不详述；
所述的控制抽油机下冲程带螺纹的螺杆、控制抽油机上冲程带螺纹的螺杆长度为1.2m，直径为22mm，市场有售；
所述的控制抽油机下冲程的紧固螺帽、控制抽油机下冲程的调节螺帽、控制抽油机上冲程的紧固螺帽、控制抽油机上冲程的调节螺帽内直径22mm的普通外六角螺帽，市场有售；
所述的控制抽油机下冲程的压感传感器、控制抽油机上冲程的压感传感器由河北创蓝石油专用设备有限公司生产，灵敏度0.0001MPa；或市场同类型产品；
所述的控制抽油机下冲程的数据线、控制抽油机上冲程的数据线与控制抽油机下冲程的压感传感器、控制抽油机上冲程的压感传感器为配套产品，由河北创蓝石油专用设备有限公司生产；或市场同类型产品；
所述的抽油机运转换向控制器由河北创蓝石油专用设备有限公司生产；
所述的铜芯电缆由北京汇通德泰线缆有限公司提供的朝阳牌YJC-3×10+1×6平方电力电缆，市场有售；或其他市场销售的同类型产品；
所述的电动机为5kW的三相异步电动机，通用产品，市场有售；
所述的无曲柄连杆机构的游梁抽油机为中国专利一种智能抽油机，申请号：201520469333.9。
一种确定无曲柄连杆机构的游梁抽油机冲程的装置及其方法，在安装12型无曲柄连杆机构的游梁抽油机的20口油井应用，根据油井产量变化，实现无游梁抽油机冲程的无级调速，抽油机井系统效率的平均提高0.142个百分点，抽油机平均节能率达80.53％以上。
本说明书中采用的表示方法，是本领域技术人员习惯用法，本领域技术人员熟知，不做更详细解释。
如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种确定无曲柄连杆机构的游梁抽油机冲程的装置及其方法，其特征在于：确定无曲柄连杆机构的游梁抽油机冲程的装置及其方法由控制系统和换向系统两部分组成并实现；包括抽油机前游梁(1)，抽油机后游梁(2)，配重箱(3)，驴头(4)，抽油机支架(5)，抽油机底座(6)，两端带圆形孔的钢板(7)，控制抽油机下冲程带螺纹的螺杆(8)，制抽油机下冲程的压感传感器(9)，控制抽油机上冲程的调节螺帽(10)，圆形孔(11)，控制抽油机下冲程的紧固螺帽(12)，控制抽油机上冲程的紧固螺帽(13)，圆形孔(14)，控制抽油机上冲程的调节螺帽(15)，控制抽油机上冲程带螺纹的螺杆(16)，控制抽油机上冲程的压感传感器(17)，控制抽油机上冲程的数据线(18)，控制抽油机下冲程的数据线(19)，抽油机运转换向控制器(20)，铜芯电缆(21)，电动机(22)，抽油机中轴(23)；
在抽油机底座(6)上固定抽油机支架(5)；抽油机支架(5)的顶部安装有抽油机中轴(23)；抽油机前游梁(1)和抽油机后游梁(2)为一个整体，抽油机中轴(23)前边部分与驴头(4)相连接的部分为抽油机前游梁(1)，抽油机中轴(23)后边部分与配重箱(3)相连的为抽油机后游梁(2)；驴头(4)与抽油机前游梁(3)远离抽油机中轴(23)的一端相连接；配重箱(3)与抽油机后游梁(2)远离抽油机中轴(23)的一端相连接；在抽油机支架(5)距离抽油机中轴为三分之一的抽油机支架高度处焊接有两端带圆形孔的钢板(7)；
控制抽油机下冲程带螺纹的螺杆(8)一端从两端带圆形孔的钢板(7)一端的圆形孔(11)中穿过，控制抽油机下冲程带螺纹的螺杆(8)一端有控制抽油机下冲程的紧固螺帽(12)和控制抽油机下冲程的调节螺帽(10)，控制抽油机下冲程带螺纹的螺杆(8)另一端焊接有控制抽油机下冲程的压感传感器(9)；控制抽油机下冲程的压感传感器(9)通过控制抽油机下冲程的数据线(19)与抽油机运转换向控制器(20)相连接；
控制抽油机上冲程带螺纹的螺杆(16)一端从两端带圆形孔的钢板(7)另一端的圆形孔(14)中穿过，控制抽油机上冲程带螺纹的螺杆(16)一端有控制抽油机上冲程的紧固螺帽(13)和控制抽油机上冲程的调节螺帽(15)，控制抽油机上冲程带螺纹的螺杆(16)另一端焊接有控制抽油机上冲程的压感传感器(17)；控制抽油机上冲程的压感传感器(17)通过控制抽油机上冲程的数据线(18)与抽油机运转换向控制器(20)相连接；
抽油机运转换向控制器(20)通过铜芯电缆(21)与电动机(22)相连接；抽油机运转换向控制器(20)、电动机(22)固定在抽油机底座(6)上；
驴头(4)下行完成抽油机下冲程动作，当抽油机前游梁(1)接触到控制抽油机上冲程的压感传感器(17)时，控制抽油机上冲程的压感传感器(17)将信号通过控制抽油机上冲程的数据线(18)传输到抽油机运转换向控制器(20)，抽油机运转换向控制器(20)通过铜芯电缆(21)改变电动机(23)运转方向，使抽油机驴头(4)开始上行；
驴头(4)上行完成抽油机上冲程动作，当抽油机后游梁(2)接触到控制抽油机下冲程的压感传感器(9)时，控制抽油机下冲程的压感传感器(9)将信号通过控制抽油机下冲程的数据线传输到抽油机运转换向控制器(20)，抽油机运转换向控制器(20)通过铜芯电缆(21)改变电动机(22)运转方向，使抽油机驴头(4)开始下行；
需要改变无曲柄连杆机构的游梁抽油机冲程大小时，分别同时调节控制抽油机上冲程带螺纹的螺杆(16)一端有控制抽油机上冲程的紧固螺帽(13)和控制抽油机上冲程的调节螺帽(15)、控制抽油机下冲程带螺纹的螺杆(8)一端有控制抽油机下冲程的紧固螺帽(12)和控制抽油机下冲程的调节螺帽(10)相同的螺纹数。
2.如权利要求1所述的两端带圆形孔的钢板长为1.5～2.5m，宽为150mm，厚度为5mm的钢板，其两端的圆形孔直径为22mm，其圆形孔中心距两端带圆形孔的钢板两端45mm。
3.如权利要求1控制抽油机下冲程的压感传感器、控制抽油机上冲程的压感传感器由河北创蓝石油专用设备有限公司生产，灵敏度0.0001MPa；或市场同类型产品。
4.如权利要求1所述的控制抽油机下冲程的数据线、控制抽油机上冲程的数据线与控制抽油机下冲程的压感传感器、控制抽油机上冲程的压感传感器为配套产品，由河北创蓝石油专用设备有限公司生产；或市场同类型产品。
5.如权利要求1所述的抽油机运转换向控制器由河北创蓝石油专用设备有限公司生产。
6.如权利要求1所述的铜芯电缆由北京汇通德泰线缆有限公司提供的朝阳牌YJC-3×10+1×6平方电力电缆，市场有售；或其他市场销售的同类型产品。
7.如权利要求1所述的电动机为4～6kW的三相异步电动机，通用产品，市场有售。
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| CN203535446U (zh) * | 2013-09-30 | 2014-04-09 | 盘锦福瑞电子科技有限公司 | 一种抽油机智能控制成套装置 |
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