CN107143310A - 稠油井专用抽油机调速装置 - Google Patents

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    • E21B43/127—Adaptations of walking-beam pump systems

Abstract

本发明提供一种稠油井专用抽油机调速装置，包括控制柜、蜗轮减速器、接近开关、换向指针、载荷传感器和联轴器，该载荷传感器采集抽油机的载荷传输给该控制柜，该联轴器将游梁中轴往复转动信号传递给该蜗轮减速器，该蜗轮减速器再将游梁中轴往复转动信号传递给该换向指针，该接近开关采集该换向指针的位置信号即游梁中轴往复转动信号传到该控制柜，该控制柜根据游梁中轴往复转动信号检测抽油机换向点，根据该载荷传感器检测载荷，分析获得合理抽油速度，并根据合理抽油速度控制抽油机电机的转速。该稠油井专用抽油机调速装置优化游梁抽油机运动特性，实现上冲程快速运行、下冲程防杆柱缓下减速运行，达到提高抽油机冲次的目的。

Description

稠油井专用抽油机调速装置
技术领域
本发明涉及机械采油技术研究领域，特别是涉及到一种稠油井专用抽油机调速装置。
背景技术
随着原油开采的逐年深入，稠油开采越来越受重视。稠油具有粘度高、流动阻力大等特点，容易产生抽油杆柱缓下、抽油机冲次难以提高等问题。而常规游梁抽油机上、下对称的运动特性不能满足稠油井上快、下慢变速生产，为避免杆柱缓下，抽油机只能在低冲次下工作，影响油井产量。为此我们发明了一种新的稠油井专用抽油机调速装置，解决了以上技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种针对游梁抽油机在稠油井中存在的以上不足，实现游梁机上快、下慢变速运动的稠油井专用抽油机调速装置。
本发明的目的可通过如下技术措施来实现：稠油井专用抽油机调速装置，该稠油井专用抽油机调速装置包括控制柜、蜗轮减速器、接近开关、换向指针、载荷传感器和联轴器，该载荷传感器连接于抽油机的驴头，并采集抽油机的载荷传输给该控制柜，该联轴器连接于抽油机游梁的中轴，该蜗轮减速器连接于该联轴器，该换向指针连接于该涡轮减速器，该联轴器将游梁中轴往复转动信号传递给该蜗轮减速器，该蜗轮减速器再将游梁中轴往复转动信号传递给该换向指针，该接近开关固定在该蜗轮减速器上，并采集该换向指针的位置信号即游梁中轴往复转动信号传到该控制柜，该控制柜连接于抽油机电机、该接近开关和该载荷传感器，根据游梁中轴往复转动信号检测抽油机换向点，根据该载荷传感器检测载荷，分析获得合理抽油速度，并根据合理抽油速度控制抽油机电机的转速。
本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
该联轴器与游梁中轴通过螺栓相连，该联轴器能够自动调偏。
该蜗轮减速器的输入轴与该联轴器通过螺栓相连，该蜗轮减速器能够直角减速。
该换向指针和该蜗轮减速器的输出轴相连且同步运动。
该接近开关固定在该蜗轮减速器的壳体表面。
该控制柜包括采集模块、智能分析模块、变频器和电动吸合器，该采集模块连接该载荷传感器和该接近开关，采集抽油机换向点和载荷传输给该智能分析模块，该智能分析模块连接于该变频器，该智能分析模块通过分析抽油机载荷获得合理抽油速度，以发送转速指令给该变频器，该变频器连接于抽油机电机，并发送转速指令控制抽油机电机转速调整抽油机游梁上、下行运动速度，该电动吸合器连接于该智能分析模块，并在该智能分析模块的控制下进行过载保护。
本发明中的稠油井专用抽油机调速装置，涉及一种油田专用抽油设备，采用计算游梁摆角的方式实时检测抽油机换向点，利用载荷传感器检测，通过智能匹配模块进行分析、计算合理抽油速度，利用调速模块实现游梁抽油机上、下行变速运动，达到提高抽油机冲次、增加油井产量的目的。
附图说明
图1为本发明的稠油井专用抽油机调速装置的一具体实施例的结构图；
图2为本发明的一具体实施例中换向点监测部分原理图；
图3为本发明的一具体实施例中控制柜的内部结构图。
具体实施方式
为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。
如图1和图2所示，图1为本发明的稠油井专用抽油机调速装置的结构图，图2为本发明的一具体实施例中换向点监测部分原理图。该稠油井专用抽油机调速装置由驴头1、游梁2、机架3、底座4、减速器5、电机6、控制柜7、平衡块8、蜗轮减速器9、接近开关10、换向指针11、联轴器12、载荷传感器13组成。
驴头1和游梁2相连，游梁2和机架3相连，机架3和底座4相连，减速器5和电机6固定在底座4上，控制柜7分别和电机6、接近开关10和载荷传感器13相连。
所述联轴器12与游梁2抽油机中轴通过螺栓相连，联轴器12具有自动调偏功能。
所述蜗轮减速器9输入轴与联轴器12通过螺栓相连，蜗轮减速器9具有直角减速功能。
所述换向指针11和蜗轮减速器9输出轴相连且同步运动。
所述接近开关10固定在蜗轮减速器9壳体表面，且采集换向指针11位置信号传到控制柜。
载荷传感器13连接于抽油机的驴头1，并采集抽油机的载荷传输给该控制柜7。
如图3所示，控制柜7内设计电动吸合器72、RTU智能分析模块73、采集模块74、变频器75等模块，能够实时检测抽油机换向点，实现抽油机上快、下慢运动。
控制柜7内部的采集模块74连接于载荷传感器13和接近开关10，采集抽油机换向点和载荷，传输到RTU智能分析模块73，RTU智能分析模块73对抽油机上、下行电功率进行判断、分析，计算出上、下行最佳速度，发送指令给变频器75，变频器75通过控制柜接线端71连接于电机6，控制电机6转速调整上、下行运动速度；游梁2上中轴往复转动通过联轴器12传递给蜗轮减速器9，蜗轮减速器9传递到换向指针11，换向指针11传到接近开关10，接近开关10通过信号线将换向信号传到控制柜7。
电动吸合器72连接于RTU智能分析模块73和控制柜接线端71，当抽油机载荷超过额定载荷时，RTU智能分析模块73控制电动吸合器72吸合，实现断电停机，起到安全防护作用。
本发明的工作过程是：对油井载荷及抽油机换向点实时采集，通过智能分析模块进行诊断、分析，计算出杆柱下行时不缓下的最大运动速度，且通过变频器进行调节，实现游梁2在稠油井中上快、下慢运动，有效提高冲次。

Claims (6)

1.稠油井专用抽油机调速装置，其特征在于，该稠油井专用抽油机调速装置包括控制柜、蜗轮减速器、接近开关、换向指针、载荷传感器和联轴器，该载荷传感器连接于抽油机的驴头，并采集抽油机的载荷传输给该控制柜，该联轴器连接于抽油机游梁的中轴，该蜗轮减速器连接于该联轴器，该换向指针连接于该涡轮减速器，该联轴器将游梁中轴往复转动信号传递给该蜗轮减速器，该蜗轮减速器再将游梁中轴往复转动信号传递给该换向指针，该接近开关固定在该蜗轮减速器上，并采集该换向指针的位置信号即游梁中轴往复转动信号传到该控制柜，该控制柜连接于抽油机电机、该接近开关和该载荷传感器，根据游梁中轴往复转动信号检测抽油机换向点，根据该载荷传感器检测载荷，分析获得合理抽油速度，并根据合理抽油速度控制抽油机电机的转速。
2.根据权利要求1所述的稠油井专用抽油机调速装置，其特征在于，该联轴器与游梁中轴通过螺栓相连，该联轴器能够自动调偏。
3.根据权利要求1所述的稠油井专用抽油机调速装置，其特征在于，该蜗轮减速器的输入轴与该联轴器通过螺栓相连，该蜗轮减速器能够直角减速。
4.根据权利要求1所述的稠油井专用抽油机调速装置，其特征在于，该换向指针和该蜗轮减速器的输出轴相连且同步运动。
5.根据权利要求1所述的稠油井专用抽油机调速装置，其特征在于，该接近开关固定在该蜗轮减速器的壳体表面。
6.根据权利要求1所述的稠油井专用抽油机调速装置，其特征在于，该控制柜包括采集模块、智能分析模块、变频器和电动吸合器，该采集模块连接该载荷传感器和该接近开关，采集抽油机换向点和载荷传输给该智能分析模块，该智能分析模块连接于该变频器，该智能分析模块通过分析抽油机载荷获得合理抽油速度，以发送转速指令给该变频器，该变频器连接于抽油机电机，并发送转速指令控制抽油机电机转速调整抽油机游梁上、下行运动速度，该电动吸合器连接于该智能分析模块，并在该智能分析模块的控制下进行过载保护。
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