CN109779573A - 平台井一体化采油装置 - Google Patents

Abstract

平台井一体化采油装置，由主机架1、配重箱2、滚筒3、配重导向轮4、A1井导向轮5、A2井导向轮6、左副机架7、A3导向轮8、B1井导向轮9、B2井导向轮10、右副机架11、B3井导向轮12、B3井绳索13、B2井绳索14、B1井绳索15、柱销联轴器16、减速器17、柔性联轴器18、电机19、A2井绳索20、A3井绳索21、A1井绳索22、配重绳索23、制动器24、控制柜25、调节机构26组成，电机19的动力经减速器17（或直接）驱动滚筒3，经多根绳索和多个导向轮带动多口井的抽油杆作上下往复运动，分别对多口油井进行抽油，并且作用在滚筒3轴上的力系达到尽可能互相平衡，以满足系统总力矩为最小的目的，实现平台上多口井使用一台电机动力抽油，降低制造成本的同时大幅度降低运行成本，是一种全新的新型高效节能平台井一体化采油装置。

Description

平台井一体化采油装置

技术领域 本发明涉及一种用于油田平台丛式井开发的平台井一体化采油装置，属于石油采油机械类。

背景技术 以往的油井原油举升设备，绝大多数采用一井一机配置，不仅动用了大量的技术装备，而且耗费了大量能源，增大了采油成本，降低了经济效益。部分抽油机也采用一机多井配置，但是，这些抽油机对于各井之间的井距和可以带动的井数有特殊的要求，运转过程中，负载平衡效果不理想，动载荷大，不能实现某部分井停产作业，另一部分井仍正常生产，设备寿命较低。

发明内容 本发明的目的在于提供一种平台井一体化采油装置，基于各抽油井生产过程中力的变化规律，可使作用在滚筒驱动轴上的力系达到尽可能互相平衡，以满足系统总力矩为最小的目的，系统总力矩由一台电机提供，彻底改变了现有抽油机的设计概念、原理和方法，极大地简化了机械结构，降低制造成本，提高机械效率，节能降耗。

本发明的目的是这样实现的，它由主机架（1）、配重箱（2）、滚筒（3）、配重导向轮（4）、A1井导向轮（5）、A2井导向轮（6）、左副机架（7）、A3导向轮（8）、B1井导向轮（9）、B2井导向轮（10）、右副机架（11）、B3井导向轮（12）、B3井绳索（13）、B2井绳索（14）、B1井绳索（15）、柱销联轴器（16）、减速器（17）、柔性联轴器（18）、电机（19）、A2井绳索（20）、A3井绳索（21）、A1井绳索（22）、配重绳索（23）、制动器（24）、控制柜（25）、调节机构（26）组成。动力机组设置在主机架（1）顶部，有两种配置，一种是含减速器的配置，由电机（19）、柔性联轴器（18）、减速器（17）、制动器（24）、柱销联轴器（16）、滚筒（3）组成并依次连接，一种是不含减速器的配置，由电机（19）、柔性联轴器（18）、制动器（24）、滚筒（3）组成并依次连接。滚筒（3）结构也有两种，一种是固定式滚筒，绳索固定并缠绕在滚筒上的结构，不同的井有不同的绳索，一种是摩擦式滚筒、绳索不在滚筒上缠绕，仅有导向并依靠摩擦传递力矩，左右侧对称的井共用一组绳索，其传动方式为依靠装在控制柜（25）内的变频器（或开关磁阻控制器）控制电机（19）运转，包括运转速度和运转的方向。制动器（24）的制动原理采用常开式制动，主要起着保护系统安全的功能，即抽油机停机或系统出现故障时，制动滚筒（3），避免配重箱（2）、抽油杆上下运动。

工作时，电机（19）的动力经减速器（19）（或直接）驱动滚筒（3），经多口井的绳索和多个导向轮带动抽油杆作上下往复运动，分别对多口油井进行抽油，并且作用在滚筒（3）轴上的力系达到尽可能互相平衡，以满足系统总力矩为最小的目的，实现平台井多口井使用一台电机动力抽油，降低制造成本的同时大幅度降低运行成本，是一种全新的新型高效节能平台井一体化采油装置。冲程、冲次的调整主要由控制柜（25）的控制面板来设定，调整时只要输入相应的数据即可，无级调节，方便可靠。

附图说明 图1为本发明的主结构示意图主视图；图2为本发明的固定式滚筒含减速器驱动的俯视图；图3为本发明的固定式滚筒电机直接驱动滚筒的俯视图；图4是本发明的摩擦式滚筒含减速器驱动的俯视图；图5是本发明的摩擦式滚筒电机直接驱动滚筒的俯视图。以下结合附图对本发明的实施做进一步说明。

具体实施方式 如图1～5所示，本发明由主机架1、配重箱2、滚筒3、配重导向轮4、A1井导向轮5、A2井导向轮6、左副机架7、A3导向轮8、B1井导向轮9、B2井导向轮10、右副机架11、B3井导向轮12、B3井绳索13、B2井绳索14、B1井绳索15、柱销联轴器16、减速器17、柔性联轴器18、电机19、A2井绳索20、A3井绳索21、A1井绳索22、配重绳索23、制动器24、控制柜25、调节机构26组成。动力机组安装在主机架顶部，有两种配置，一种是含减速器的配置，由电机19、柔性联轴器18、减速器17、制动器24、柱销联轴器16、滚筒3组成并依次连接，一种是不含减速器的配置，由电机19、柔性联轴器18、制动器24、滚筒3组成并依次连接。滚筒3结构也有两种，一种是固定式滚筒（如图2、3所示），绳索固定并缠绕在滚筒上的结构，不同的井有不同的绳索，一种是摩擦式滚筒（如图4、5所示），绳索不在滚筒上缠绕，仅有导向并依靠摩擦传递力矩，左右侧对称的井共用一组绳索，其传动方式为依靠装在控制柜25内的变频器（或开关磁阻控制器）控制电机19运转，包括运转速度和运转的方向，电机19的动力再经减速器17（或直接）驱动滚筒3，经多根绳索和多个导向轮带动多口井的抽油杆作上下往复运动，分别对多口油井进行抽油，并且作用在滚筒3轴上的力系达到尽可能互相平衡。各个井所使用的绳索可以是高分子高强度绳索、钢丝绳、钢丝绳胶带、高强度纤维带，柔性联轴器18可以是轮胎联轴器、离合器、柱销联轴器、齿式联轴器，电机可以是变频调速电机、开关磁阻电机、低速高扭矩永磁电机。各个井对应的导向轮由一个支撑臂铰接在对应的机架上，并通过调节机构26与机架、支撑臂形成一个稳定的三角稳定机构，且可通过调整调节机构26的长短实现各个井的井口对中。主机架1支撑主动机组、A1、B1井对应的导向轮5、9，左副机架7支撑A2、A3井对应的导向轮6、8，右副机架11支撑B2、B3井对应的导向轮10、12，控制柜放置在地面。配重导向轮4安装在主机架1顶部滚筒3下方，配重箱4在主机架1内上下运行，配重箱4可由2-4个小箱组合而成，根据滚筒3上的最终力矩情况选择具体的配重箱数量，配重箱内的配重块可以是固定配重和可调整配重组成。

本发明的平衡配重主要方式是：利用多口井上下行程悬点负荷的差值进行力矩平衡。即一部分井的下行程悬点负荷为另一部分井上行程的平衡重，如何将多口井进行分类，可以根据各井的示功图确定。为使主轴上的力矩尽可能小，可计算各井上下行程悬点载荷并选择相应的卷筒直径，最后由配重箱2平衡剩余力矩，以保证设备均衡运转。

图1～5展示的是一个平台上有6口井情况下的平台井一体化采油装置，仅为本发明的一个特例，根据平台上油井的数量，可以增加或减少副机架、导向轮、绳索的数量实现2口井、3口井、4口井、5口井、6～10口井的平台井一体化采油装置，同时，如果一个平台上的油井数量较多，可以将该平台分成几个小平台，每个小平台采用一个平台井一体化采油装置。

Claims (6)

1.平台井一体化采油装置，由主机架（1）、配重箱（2）、滚筒（3）、配重导向轮（4）、A1井导向轮（5）、A2井导向轮（6）、左副机架（7）、A3导向轮（8）、B1井导向轮（9）、B2井导向轮（10）、右副机架（11）、B3井导向轮（12）、B3井绳索（13）、B2井绳索（14）、B1井绳索（15）、柱销联轴器（16）、减速器（17）、柔性联轴器（18）、电机（19）、A2井绳索（20）、A3井绳索（21）、A1井绳索（22）、配重绳索（23）、制动器（24）、控制柜（25）、调节机构（26）组成，动力机组设置在主机架（1）顶部，主机架（1）支撑主动机组、左右两边的支撑臂连接A1、B1井对应的导向轮（5）、（9），左副机架（7）左右两边的支撑臂连接A2、A3井对应的导向轮（6）、（8），右副机架（11）左右两边的支撑臂连接B2、B3井对应的导向轮（10）、（12），每个支撑臂与对应的机架之间设置有调节机构（26），支撑臂、调节机构（26）与机架分别形成一个个稳定的三角稳定机构，且可通过调整各个调节机构（26）的长短实现各个井的井口对中，控制柜放置在地面，配重导向轮（4）安装在主机架（1）顶部滚筒（3）下方，配重箱（4）在主机架（1）内上下运行。

2.根据权利要求1所述的平台井一体化采油装置，其特征在于： 主动机组有两种配置，一种是含减速器的配置，由电机（19）、柔性联轴器（18）、减速器（17）、制动器（24）、柱销联轴器（16）、滚筒（3）组成并依次连接，一种是不含减速器的配置，由电机（19）、柔性联轴器（18）、制动器（24）、滚筒（3）组成并依次连接。

3.根据权利要求1所述的平台井一体化采油装置，其特征在于：滚筒（3）结构也有两种，一种是固定式滚筒，绳索固定并缠绕在滚筒上的结构，不同的井有不同的绳索，一种是摩擦式滚筒、绳索不在滚筒上缠绕，仅有导向并依靠摩擦传递力矩，左右侧对称的井共用一组绳索。

4.根据权利要求1所述的平台井一体化采油装置，其特征在于：各个井所使用的绳索可以是高分子高强度绳索、钢丝绳、钢丝绳胶带、高强度纤维带。

5.根据权利要求1所述的平台井一体化采油装置，其特征在于：柔性联轴器（18）可以是轮胎联轴器、离合器、柱销联轴器、齿式联轴器。

6.根据权利要求1所述的平台井一体化采油装置，其特征在于：电机可以是变频调速电机、开关磁阻电机、低速高扭矩永磁电机。