CN111305800B - 一种游梁抽油机互动平衡装置及其操作方法 - Google Patents
一种游梁抽油机互动平衡装置及其操作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111305800B CN111305800B CN202010241967.4A CN202010241967A CN111305800B CN 111305800 B CN111305800 B CN 111305800B CN 202010241967 A CN202010241967 A CN 202010241967A CN 111305800 B CN111305800 B CN 111305800B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fixed pulley
- wire rope
- steel wire
- traction steel
- walking beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/12—Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
- E21B43/121—Lifting well fluids
- E21B43/126—Adaptations of down-hole pump systems powered by drives outside the borehole, e.g. by a rotary or oscillating drive
- E21B43/127—Adaptations of walking-beam pump systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
- B66D3/00—Portable or mobile lifting or hauling appliances
- B66D3/04—Pulley blocks or like devices in which force is applied to a rope, cable, or chain which passes over one or more pulleys, e.g. to obtain mechanical advantage
- B66D3/06—Pulley blocks or like devices in which force is applied to a rope, cable, or chain which passes over one or more pulleys, e.g. to obtain mechanical advantage with more than one pulley
- B66D3/08—Arrangements of sheaves
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B41/00—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
Abstract
一种游梁抽油机互动平衡装置及其操作方法属于有杆采油技术领域。本发明在左右两个游梁的尾端均加装了付驴头,又在付驴头一侧的基础工作台上安装两个后支架并在后支架上各安装一个上定滑轮和一个下定滑轮。上牵引钢丝绳挂在两个上定滑轮上并且两端分别连接左、右两个付驴头,下牵引钢丝绳挂在两个下定滑轮上并且两端分别连接左、右两个付驴头。两个付驴头、上定滑轮、下定滑轮、上牵引钢丝绳、下牵引钢丝绳、左右两个游梁,左、右两个主机驴头和各自悬挂的抽油杆和抽油泵构成互动平衡系统,主机驴头只须上提抽油泵上部的液柱重力和克服摩擦阻力就可以了,可节能40%以上,其效益是所有平衡方式中,最理想的一种。
Description
技术领域
本发明属于有杆采油技术领域,特别是涉及到一种游梁抽油机互动平衡装置及其操作方法。
背景技术
多年来,游梁抽油机的平衡问题一直是有杆采油机械领域的重大课题,形成了多种成熟的解决方案和机构。如:曲柄平衡、游梁平衡、复合平衡、重锤平衡以及气动平衡等,但利用相邻两口油井抽油杆重量来平衡的方法和机构并不多,1989年5月11日申请,专利号89206814.0“双井用游梁式抽油机”,1987年12月25日申请,专利号87216979“双驴头节能型抽油机”,2006年4月11日申请,专利号2006 2002 8570.2“常规曲柄双向平衡游梁式双驴头双井抽油机”,2002年4月29日申请,申请号02117011.8发明专利“丛式多井互动自平衡机电液一体化智能抽油机”,都是这种平衡方法。其中双井用游梁式抽油机和丛式多井互动平衡机电液一体化智能抽油机均是通过柔性钢丝绳来驱动的。
特别是专利“丛式多井互动平衡机电液一体化智能抽油机”,其动力源为液缸驱动,液缸的活塞杆牵引钢丝绳,钢丝绳通过两个定滑轮改变方向,拐90°左右,牵引游梁尾部,通过游梁的杠杆作用来实现驴头的上、下往复运动,举升原油。这是一种柔性钢丝绳直驱式,冲程的换向过程中极易出现换向失效飘绳,如果在抽油杆下落受阻时,或阻力变化时,都会出现飘绳,严重时钢丝绳会出现打结,使系统发生事故。另外,如果有一口油井发生故障,另一口油井失去了抽油杆的重力平衡,液缸的牵引力成倍增加,无法正常运行。另外,动力牵引钢丝绳在游梁尾部固定,没有驴头曲面,游梁尾部的固定点到定滑轮切点位置始终在变化。随着游梁摆角的变化,切点始终在变化,从而导致钢丝绳固定点处在交变应力作用下,极易出现疲劳断裂破坏,给这种抽油机增加了不可靠性。由于是液缸水平牵引钢丝绳,如果抽油机的冲程是L米,那么液缸的活塞杆总长应大于2L米,两个定滑轮间距应大于3L米以上,这无形中增加了油井的占地面积。
因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种游梁抽油机互动平衡装置及其操作方法,用于解决现有技术中利用相邻两口油井抽油杆重量来平衡的方法和机构容易飘绳、钢丝绳固定点易出现疲劳断裂破坏、可靠性低等技术问题。
一种游梁抽油机互动平衡装置,包括左主机、右主机和互动平衡系统。
所述左主机包括左游梁、左主机驴头、左付驴头、左游梁铰座、左横梁、左主机支架、左连杆、左曲柄、左减速器和左吊绳;
所述左游梁的一端与左主机驴头固定连接,左游梁的另一端与左付驴头固定连接,左游梁的中段下部设置有左游梁铰座,左游梁的下部在左游梁铰座与左付驴头之间设置有左横梁;所述左游梁铰座通过销轴与左主机支架的上部连接;所述左连杆的一端通过销轴与左横梁的一端连接,左连杆的另一端通过曲柄销与左曲柄的一端连接;所述左曲柄的另一端与左减速器的输出轴连接;所述左吊绳的一端与左主机驴头固定连接,左吊绳的另一端通过悬绳器与抽油杆固定连接;所述左减速器通过皮带与电动机Ⅰ连接;
所述右主机包括右游梁、右主机驴头、右付驴头、右游梁铰座、右横梁、右主机支架、右连杆、右曲柄、右减速器和右吊绳;
所述右游梁的一端与右主机驴头固定连接,右游梁的另一端与右付驴头固定连接,右游梁的中段下部设置有右游梁铰座,右游梁在右游梁铰座与右付驴头之间的下部设置有右横梁;所述右游梁铰座通过销轴与右主机支架的上部连接;所述右连杆的一端通过销轴与右横梁的一端连接,右连杆的另一端通过曲柄销与右曲柄的一端连接;所述右曲柄的另一端与右减速器的输出轴连接;所述右吊绳的一端与右主机驴头固定连接,右吊绳的另一端通过悬绳器与抽油杆固定连接;所述右减速器通过皮带与电动机Ⅱ连接;
所述互动平衡系统包括左后支架、右后支架、左定滑轮、右定滑轮和牵引钢丝绳;所述左后支架为下部带有支腿的框架结构,左后支架上固定安装左定滑轮;所述右后支架上固定安装右定滑轮;所述牵引钢丝绳的一端与左付驴头固定连接,牵引钢丝绳的另一端与右付驴头固定连接,牵引钢丝绳的中部套装在左定滑轮的圆周面凹槽以及右定滑轮的圆周面凹槽。
所述左减速器还连接有刹车装置。
所述右减速器还连接有刹车装置。
所述左定滑轮固定安装在左后支架的上边框上部;所述右定滑轮固定安装在右后支架的上边框上部;所述牵引钢丝绳的一端与左付驴头的外圆弧面固定连接,牵引钢丝绳的另一端与右付驴头的外圆弧面固定连接,牵引钢丝绳的中部依次套装在左定滑轮的圆周面凹槽和右定滑轮的圆周面凹槽上部。
所述左定滑轮固定安装在左后支架的下边框上部;所述右定滑轮固定安装在右后支架的下边框上部;所述牵引钢丝绳的一端与左付驴头的外圆弧面固定连接,牵引钢丝绳的另一端与右付驴头的外圆弧面固定连接,牵引钢丝绳的中部依次套装在左定滑轮的圆周面凹槽和右定滑轮的圆周面凹槽下部。
所述左付驴头的外圆弧面上自上而下依次设置有下牵引钢丝绳固定板和上牵引钢丝绳固定板;所述右付驴头的外圆弧面上自上而下依次设置有下牵引钢丝绳固定板和上牵引钢丝绳固定板;
所述左定滑轮包括左上定滑轮和左下定滑轮;所述右定滑轮包括右上定滑轮和右下定滑轮;所述牵引钢丝绳包括上牵引钢丝绳和下牵引钢丝绳;
所述左上定滑轮固定安装在左后支架的上边框上部;所述左下定滑轮固定安装在左后支架的下边框上部;所述右上定滑轮固定安装在右后支架的上边框上部;所述右下定滑轮固定安装在右后支架的下边框上部;
所述上牵引钢丝绳的一端与左付驴头上的上牵引钢丝绳固定板固定连接,上牵引钢丝绳的另一端与右付驴头上的上牵引钢丝绳固定板固定连接,上牵引钢丝绳的中部套装在左上定滑轮的圆周面凹槽以及右上定滑轮的圆周面凹槽上部;
所述下牵引钢丝绳的一端与左付驴头上的下牵引钢丝绳固定板固定连接,下牵引钢丝绳的另一端与右付驴头上的下牵引钢丝绳固定板固定连接,下牵引钢丝绳的中部套装在左下定滑轮的圆周面凹槽以及右下定滑轮的圆周面凹槽下部。
一种游梁抽油机互动平衡装置的操作方法,利用所述的一种游梁抽油机互动平衡装置,包括以下步骤,并且以下步骤顺次进行:
步骤一、在相邻的左右两口油井上的游梁抽油机的游梁尾部,分别加装付驴头,调整这两口油井的泵挂深度到相同深度,抽油杆和抽油泵选用相同的组合,游梁头部井口方向的驴头为主机驴头;
步骤二、在临近游梁尾部的基础工作台上分别安装左后支架和右后支架,左后支架对应左游梁,右后支架对应右游梁,
左后支架的上边框上部固定安装左上定滑轮,左后支架的下边框上部固定安装左下定滑轮,
右后支架的上边框上部固定安装右上定滑轮,右后支架的下边框上部固定安装右下定滑轮,右上定滑轮的圆周面凹槽与左上定滑轮的圆周面凹槽位于同一平面,右下定滑轮的圆周面凹槽与左下定滑轮的圆周面凹槽位于同一平面;
步骤三、分别调整左曲柄和右曲柄,使左曲柄和右曲柄一个位于上死点,另一个位于下死点,互成180°的方位,并分别用刹车固定;
步骤四、将上牵引钢丝绳的中部同时自上而下挂入右上定滑轮与左上定滑轮的圆周面凹槽,上牵引钢丝绳的两端分别与左付驴头以及右付驴头上的上牵引钢丝绳固定板固定连接并锁紧,
将下牵引钢丝绳的中部同时自下而上挂入右下定滑轮与左下定滑轮的圆周面凹槽,下牵引钢丝绳的两端分别与左付驴头以及右付驴头上的下牵引钢丝绳固定板固定连接并锁紧;
步骤五、与两个游梁抽油机连接的两个电动机中撤掉其中一台电动机的电源,并且拆下该电动机的传动三角皮带,松开左、右两主机的刹车装置,启动未撤掉电源的电动机,电动机带动减速器、减速器带动曲柄转动,曲柄带动连杆摆动,连杆带动这一侧的游梁上、下往复运动,这一侧的付驴头上的牵引钢丝绳的带动下,牵引另一侧的付驴头上下往复运动,另一侧的主机驴头相应的上下往复运动,完成举升液柱做功,分别悬挂于左主机驴头和右主机驴头上的抽油杆以及抽油泵的重力,通过牵引钢丝绳传递到左付驴头和右付驴头,形成一个平衡力系,左主机驴头上的抽油杆和抽油泵的重力与右主机驴头上的抽油杆和抽油泵的重力处于互相平衡状态。
通过上述设计方案,本发明可以带来如下有益效果:
本发明在左右两个游梁的尾端均加装了付驴头,又在付驴头一侧的基础工作台上安装两个后支架并在后支架上各安装一个上定滑轮和一个下定滑轮。上牵引钢丝绳挂在两个上定滑轮上并且两端分别连接左、右两个付驴头,下牵引钢丝绳挂在两个下定滑轮上并且两端分别连接左、右两个付驴头。两个付驴头、上定滑轮、下定滑轮、上牵引钢丝绳、下牵引钢丝绳、左右两个游梁,左、右两个主机驴头和各自悬挂的抽油杆和抽油泵构成互动平衡系统,主机驴头只须上提抽油泵上部的液柱重力和克服摩擦阻力就可以了,可节能40%以上,其效益是所有平衡方式中,最理想的一种。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明:
图1为本发明一种游梁抽油机互动平衡装置及其操作方法中游梁抽油机互动平衡装置的结构示意图。
图2为本发明一种游梁抽油机互动平衡装置及其操作方法中下牵引钢丝绳固定板和上牵引钢丝绳固定板的安装位置示意图。
图3为本发明一种游梁抽油机互动平衡装置及其操作方法中采油工具的结构示意图。
图4为本发明一种游梁抽油机互动平衡装置及其操作方法中旋转摆动架代替付驴头后的局部放大图。
图中,1-左主机、2-右主机、3-互动平衡系统、4-悬绳器、5-抽油杆、6-下牵引钢丝绳固定板、7-上牵引钢丝绳固定板、8-井口盘根盒、9-油管挂、10-抽油泵、11-井口、12-抽油泵拉杆、101-左游梁、102-左主机驴头、103-左付驴头、104-左游梁铰座、105-左横梁、106-左主机支架、107-左连杆、108-左曲柄、109-左减速器、110-左吊绳、201-右游梁、202-右主机驴头、203-右付驴头、204-右游梁铰座、205-右横梁、206-右主机支架、207-右连杆、208-右曲柄、209-右减速器、210-右吊绳、301-左后支架、302-右后支架、303-左上定滑轮、304-左下定滑轮、305-右上定滑轮、306-右下定滑轮、307-上牵引钢丝绳、308-下牵引钢丝绳。
具体实施方式
如图所示,一种游梁抽油机互动平衡装置,包括左主机1、右主机2、互动平衡系统3,另外还包括采油工具和井口11。
所述左主机1包括左游梁101、左主机驴头102、左付驴头103、左游梁铰座104、左横梁105、左主机支架106、左连杆107、左曲柄108、左减速器109和左吊绳110;
所述左游梁101的一端与左主机驴头102固定连接,左游梁101的另一端与左付驴头103固定连接,左游梁101的中段下部设置有左游梁铰座104,左游梁101的下部在左游梁铰座104与左付驴头103之间设置有左横梁105;所述左游梁铰座104通过销轴与左主机支架106的上部连接;所述左连杆107的一端通过销轴与左横梁105的一端连接,左连杆107的另一端通过曲柄销与左曲柄108的一端连接;所述左曲柄108的另一端与左减速器109的输出轴连接;左游梁101、左游梁铰座104、左横梁105、左连杆107、左曲柄108以及左减速器109的相互连接,实现左主机1的运动和力的传输。
所述左吊绳110的一端与左主机驴头102固定连接,左吊绳110的另一端通过悬绳器4与抽油杆5固定连接;所述左付驴头103的外圆弧面上自上而下依次设置有下牵引钢丝绳固定板6和上牵引钢丝绳固定板7;所述左减速器109通过皮带与电动机Ⅰ连接;
所述右主机2包括右游梁201、右主机驴头202、右付驴头203、右游梁铰座204、右横梁205、右主机支架206、右连杆207、右曲柄208、右减速器209和右吊绳210;
所述右游梁201的一端与右主机驴头202固定连接,右游梁201的另一端与右付驴头203固定连接,右游梁201的中段下部设置有右游梁铰座204,右游梁201在右游梁铰座204与右付驴头203之间的下部设置有右横梁205;所述右游梁铰座204通过销轴与右主机支架206的上部连接;所述右连杆207的一端通过销轴与右横梁205的一端连接,右连杆207的另一端通过曲柄销与右曲柄208的一端连接;所述右曲柄208的另一端与右减速器209的输出轴连接;右游梁201、右游梁铰座204、右横梁205、右连杆207、右曲柄208以及右减速器209的相互连接,实现右主机2的运动和力的传输。
所述右吊绳210的一端与右主机驴头202固定连接,右吊绳210的另一端通过悬绳器4与抽油杆5固定连接;所述右付驴头203的外圆弧面上自上而下依次设置有下牵引钢丝绳固定板6和上牵引钢丝绳固定板7;所述右减速器209通过皮带与电动机Ⅱ连接;
所述互动平衡系统3包括左后支架301、右后支架302、左上定滑轮303、左下定滑轮304、右上定滑轮305、右下定滑轮306、上牵引钢丝绳307和下牵引钢丝绳308,互动平衡系统3构成一个力和运动传输的闭环体系,防止钢丝绳连接的机构在运动和力的传输过程中,换向失效或者瞬时疲软飘绳;所述左后支架301为下部带有支腿的框架结构,左后支架301的上边框上部与左上定滑轮303固定连接,左后支架301的下边框上部与左下定滑轮304固定连接;所述右后支架302为下部带有支腿的框架结构,右后支架302的上边框上部与右上定滑轮305固定连接,右后支架302的下边框上部与右下定滑轮306固定连接;所述上牵引钢丝绳307的一端与左付驴头103上的上牵引钢丝绳固定板7固定连接,上牵引钢丝绳307的另一端与右付驴头203上的上牵引钢丝绳固定板7固定连接,上牵引钢丝绳307的中部套装在左上定滑轮303的圆周面凹槽以及右上定滑轮305的圆周面凹槽上部;
所述下牵引钢丝绳308的一端与左付驴头103上的下牵引钢丝绳固定板6固定连接,下牵引钢丝绳308的另一端与右付驴头203上的下牵引钢丝绳固定板6固定连接,下牵引钢丝绳308的中部套装在左下定滑轮304的圆周面凹槽以及右下定滑轮306的圆周面凹槽下部。
互动平衡系统3还可做如下简化处理:一、去掉左后支架301和右后支架302上部分的左上定滑轮303、右上定滑轮305和上牵引钢丝绳307。二、去掉左后支架301和右后支架302下部分的左下定滑轮304、右下定滑轮306和下牵引钢丝绳308。简化后的两种结构,仍可正常运行,所以这两种结构形式也在本发明的保护范围之中。
所述左减速器109还连接有刹车装置。
所述右减速器209还连接有刹车装置。
所述的采油工具包括井口盘根盒8、油管挂9、抽油杆5和抽油泵10,井口盘根盒8、油管挂9、抽油杆5、抽油泵10以及井口11按同一轴心线布置,左主机驴头102和右主机驴头202各连接一组采油工具,并且连接方式完全一致。左吊绳110穿过井口盘根盒8和油管挂9后通过悬绳器4与抽油杆5固定连接,抽油杆5通过栓塞拉杆12与抽油泵10连接。同样的,右吊绳210穿过井口盘根盒8和油管挂9后通过悬绳器4与抽油杆5固定连接,抽油杆5通过栓塞拉杆12与抽油泵10连接。
一种游梁抽油机互动平衡装置的操作方法,利用所述的一种游梁抽油机互动平衡装置,包括以下步骤,并且以下步骤顺次进行:
步骤一、在相邻的左右两口油井上的游梁抽油机的游梁尾部,分别加装付驴头,调整这两口油井的泵挂深度到相同深度,抽油杆5选用相同的组合,游梁头部的驴头为主机驴头;
步骤二、在临近游梁尾部的工作台上分别安装左后支架301和右后支架302,左后支架301对应左游梁,右后支架302对应右游梁,
左后支架301的上边框上部固定安装左上定滑轮303,左后支架301的下边框上部固定安装左下定滑轮304,
右后支架302的上边框上部固定安装右上定滑轮305,右后支架302的下边框上部固定安装右下定滑轮306,右上定滑轮305的圆周面凹槽与左上定滑轮303的圆周面凹槽位于同一平面,右下定滑轮306的圆周面凹槽与左下定滑轮304的圆周面凹槽位于同一平面;
步骤三、分别调整左曲柄108和右曲柄208,使左曲柄108和右曲柄208一个位于上死点,另一个位于下死点,互成180°的方位,并分别用刹车固定;
步骤四、将上牵引钢丝绳307的中部同时自上而下挂入右上定滑轮305与左上定滑轮303的圆周面凹槽,上牵引钢丝绳307的两端分别与左付驴头103以及右付驴头203上的上牵引钢丝绳固定板7固定连接并锁紧,
将下牵引钢丝绳308的中部同时自下而上挂入右下定滑轮306与左下定滑轮304的圆周面凹槽,下牵引钢丝绳308的两端分别与左付驴头103以及右付驴头203上的下牵引钢丝绳固定板6固定连接并锁紧;
步骤五、与两个游梁抽油机连接的两个电动机中撤掉其中一台电动机的电源,并且拆下该电动机的传动三角皮带,松开刹车左、右两主机的装置,启动另一台电动机,电动机带动减速器、减速器带动曲柄转动,曲柄带动连杆摆动,连杆带动这一侧的游梁上、下往复运动,这一侧的付驴头上的牵引钢丝绳的带动下,牵引另一侧的付驴头上下往复运动,另一侧的主机驴头相应的上下往复运动,完成举升液柱做功,分别悬挂于左主机驴头102和右主机驴头202上的抽油杆5以及抽油泵10的重力,通过牵引钢丝绳传递到左付驴头103和右付驴头203,形成一个平衡力系,左主机驴头上的抽油杆5和抽油泵10的重力与右主机驴头上的抽油杆5和抽油泵10的重力处于互相平衡状态。
左主机驴头102上提,悬挂于左主机驴头102上的抽油杆5、抽油泵10上行,该抽油泵10上的游动凡尔关闭,带动该抽油泵10上部的液柱上升,左主机驴头102做功,同时右主机驴头202下降,悬挂于右主机驴头202上的抽油杆5、抽油泵10下降,抽油泵10上的游动凡尔打开,卸掉液柱重力,悬挂于右主机驴头202上的抽油杆5和抽油泵10的重力作用于右主机驴头202上,使右主机驴头202下行,右游梁以右游梁铰座204为支点,使右付驴头203上升,同时向上牵引下牵引钢丝绳308,牵引力沿着下牵引钢丝绳308,通过右下定滑轮306和左下定滑轮304拉着左付驴头103下降,左付驴头103下降的牵引力通过左游梁铰座104为支点,反作于左主机驴头102上并且方向向上,力的大小和悬挂于左主机驴头102上的抽油杆5、抽油泵10的重力相等,左主机驴头102和右主机驴头202上悬挂的抽油杆5、抽油泵10处于互动平衡状态。
这种游梁抽油机互动平衡装置还可以有四种简化方案:
第一种是在左、右两种主机中,一台结构不变,例如左主机1不变,简化右主机2,只保留右游梁,右主机驴头202,右付驴头203,右游梁铰座204,右主机支架206,右吊绳210,其连接方式和固定条件都不变,左主机1的配置和传动方式不变。在右主机2右游梁和右主机支架206上设置一个右游梁的上死点和下死点调整固定杆就可以了。这样制造成本大大降低,但是如果左主机一侧出现故障,两口油井都得停产。
第二种,省略上牵引钢丝绳307,这样可以把后支架支腿以上部分都去掉,包括两个上定滑轮。此时,可以有三种结构方式。一种撤掉一台主机的电源、传动皮带。二是左主机1不变,简化右主机2。三是左、右两主机都不变,而是把两台电动机的控制箱合而为一,集中控制,增加了一部分无功损耗。
第三种,省略下牵引钢丝绳308。这样可以把两个下定滑轮去掉。也有三种结构形式,但是增加了两个后立架,成本增加较大。
第四种,在左、右两主机,可以不设置付驴头。而是各设置一个旋转摆动架如图4所示,将上牵引钢丝绳307和下牵引钢丝绳308固定在旋转摆动架上,由于力臂在随游梁摆角的变化而变化时,力矩也随之在变化。但是左、右两主机游梁尾部传递的力矩是等效的,所以两主机驴头的平衡关系不变,只是定滑轮牵引钢丝绳的包角在不断的变化,对牵引钢丝绳的使用寿命略有影响而矣。
以上四个方案中,比较好一点的是第二种方案,结构简单,功能没有大的变化,只是当撤掉电源一侧主机的抽油杆5和抽油泵10下冲程时遇阻,会导致飘绳。即使是上牵引钢丝绳307和下牵引钢丝绳308同时闭环牵引时,如果阻力很大,也是要报警停机的,如果是左、右两主机都不变,下部轻微遇阻,就不会出现飘绳。
另外,本发明可以对已经投产的丛式井采油平台上相邻两口油井的游梁抽油机进行改造,在相邻两口油井游梁抽油机的游梁尾部,加装结构和尺寸相同的付驴头,相当于一个支点两端的等长力臂上,悬挂近似等重的重物,处于左、右平衡状态,而左主机驴头和右主机驴头只须上提抽油泵上部的液柱重力和克服摩阻就可以了。因此可节能40%以上,其节能效益是所有平衡方式中,比较理想的一种。
Claims (4)
1.一种游梁抽油机互动平衡装置,其特征是:包括左主机(1)、右主机(2)和互动平衡系统(3),
所述左主机(1)包括左游梁(101)、左主机驴头(102)、左付驴头(103)、左游梁铰座(104)、左横梁(105)、左主机支架(106)、左连杆(107)、左曲柄(108)、左减速器(109)和左吊绳(110);
所述左游梁(101)的一端与左主机驴头(102)固定连接,左游梁(101)的另一端与左付驴头(103)固定连接,左游梁(101)的中段下部设置有左游梁铰座(104),左游梁(101)的下部在左游梁铰座(104)与左付驴头(103)之间设置有左横梁(105);所述左游梁铰座(104)通过销轴与左主机支架(106)的上部连接;所述左连杆(107)的一端通过销轴与左横梁(105)的一端连接,左连杆(107)的另一端通过曲柄销与左曲柄(108)的一端连接;所述左曲柄(108)的另一端与左减速器(109)的输出轴连接;所述左吊绳(110)的一端与左主机驴头(102)固定连接,左吊绳(110)的另一端通过悬绳器(4)与抽油杆(5)固定连接;所述左减速器(109)通过皮带与电动机Ⅰ连接;
所述右主机(2)包括右游梁(201)、右主机驴头(202)、右付驴头(203)、右游梁铰座(204)、右横梁(205)、右主机支架(206)、右连杆(207)、右曲柄(208)、右减速器(209)和右吊绳(210);
所述右游梁(201)的一端与右主机驴头(202)固定连接,右游梁(201)的另一端与右付驴头(203)固定连接,右游梁(201)的中段下部设置有右游梁铰座(204),右游梁(201)在右游梁铰座(204)与右付驴头(203)之间的下部设置有右横梁(205);所述右游梁铰座(204)通过销轴与右主机支架(206)的上部连接;所述右连杆(207)的一端通过销轴与右横梁(205)的一端连接,右连杆(207)的另一端通过曲柄销与右曲柄(208)的一端连接;所述右曲柄(208)的另一端与右减速器(209)的输出轴连接;所述右吊绳(210)的一端与右主机驴头(202)固定连接,右吊绳(210)的另一端通过悬绳器(4)与抽油杆(5)固定连接;所述右减速器(209)通过皮带与电动机Ⅱ连接;
所述互动平衡系统(3)包括左后支架(301)、右后支架(302)、左定滑轮、右定滑轮和牵引钢丝绳;所述左后支架(301)为下部带有支腿的框架结构,左后支架(301)上固定安装左定滑轮;所述右后支架(302)上固定安装右定滑轮;所述牵引钢丝绳的一端与左付驴头(103)固定连接,牵引钢丝绳的另一端与右付驴头(203)固定连接,牵引钢丝绳的中部套装在左定滑轮的圆周面凹槽以及右定滑轮的圆周面凹槽;
所述左定滑轮固定安装在左后支架(301)的上边框上部;所述右定滑轮固定安装在右后支架(302)的上边框上部;所述牵引钢丝绳的一端与左付驴头(103)的外圆弧面固定连接,牵引钢丝绳的另一端与右付驴头(203)的外圆弧面固定连接,牵引钢丝绳的中部依次套装在左定滑轮的圆周面凹槽和右定滑轮的圆周面凹槽上部;
所述左定滑轮固定安装在左后支架(301)的下边框上部;所述右定滑轮固定安装在右后支架(302)的下边框上部;所述牵引钢丝绳的一端与左付驴头(103)的外圆弧面固定连接,牵引钢丝绳的另一端与右付驴头(203)的外圆弧面固定连接,牵引钢丝绳的中部依次套装在左定滑轮的圆周面凹槽和右定滑轮的圆周面凹槽下部;
所述左付驴头(103)的外圆弧面上自上而下依次设置有下牵引钢丝绳固定板(6)和上牵引钢丝绳固定板(7);所述右付驴头(203)的外圆弧面上自上而下依次设置有下牵引钢丝绳固定板(6)和上牵引钢丝绳固定板(7);
所述左定滑轮包括左上定滑轮(303)和左下定滑轮(304);所述右定滑轮包括右上定滑轮(305)和右下定滑轮(306);所述牵引钢丝绳包括上牵引钢丝绳(307)和下牵引钢丝绳(308);
所述左上定滑轮(303)固定安装在左后支架(301)的上边框上部;所述左下定滑轮(304)固定安装在左后支架(301)的下边框上部;所述右上定滑轮(305)固定安装在右后支架(302)的上边框上部;所述右下定滑轮(306)固定安装在右后支架(302)的下边框上部;
所述上牵引钢丝绳(307)的一端与左付驴头(103)上的上牵引钢丝绳固定板(7)固定连接,上牵引钢丝绳(307)的另一端与右付驴头(203)上的上牵引钢丝绳固定板(7)固定连接,上牵引钢丝绳(307)的中部套装在左上定滑轮(303)的圆周面凹槽以及右上定滑轮(305)的圆周面凹槽上部;
所述下牵引钢丝绳(308)的一端与左付驴头(103)上的下牵引钢丝绳固定板(6)固定连接,下牵引钢丝绳(308)的另一端与右付驴头(203)上的下牵引钢丝绳固定板(6)固定连接,下牵引钢丝绳(308)的中部套装在左下定滑轮(304)的圆周面凹槽以及右下定滑轮(306)的圆周面凹槽下部。
2.根据权利要求1所述的一种游梁抽油机互动平衡装置,其特征是:所述左减速器(109)还连接有刹车装置。
3.根据权利要求1所述的一种游梁抽油机互动平衡装置,其特征是:所述右减速器(209)还连接有刹车装置。
4.一种游梁抽油机互动平衡装置的操作方法,利用如权利要求1所述的一种游梁抽油机互动平衡装置,其特征是:包括以下步骤,并且以下步骤顺次进行,
步骤一、在相邻的左右两口油井上的游梁抽油机的游梁尾部,分别加装付驴头,调整这两口油井的泵挂深度到相同深度,抽油杆(5)和抽油泵(10)选用相同的组合,游梁头部井口方向的驴头为主机驴头;
步骤二、在临近游梁尾部的基础工作台上分别安装左后支架(301)和右后支架(302),左后支架(301)对应左游梁,右后支架(302)对应右游梁,
左后支架(301)的上边框上部固定安装左上定滑轮(303),左后支架(301)的下边框上部固定安装左下定滑轮(304),
右后支架(302)的上边框上部固定安装右上定滑轮(305),右后支架(302)的下边框上部固定安装右下定滑轮(306),右上定滑轮(305)的圆周面凹槽与左上定滑轮(303)的圆周面凹槽位于同一平面,右下定滑轮(306)的圆周面凹槽与左下定滑轮(304)的圆周面凹槽位于同一平面;
步骤三、分别调整左曲柄(108)和右曲柄(208),使左曲柄(108)和右曲柄(208)一个位于上死点,另一个位于下死点,互成180°的方位,并分别用刹车固定;
步骤四、将上牵引钢丝绳(307)的中部同时自上而下挂入右上定滑轮(305)与左上定滑轮(303)的圆周面凹槽,上牵引钢丝绳(307)的两端分别与左付驴头(103)以及右付驴头(203)上的上牵引钢丝绳固定板(7)固定连接并锁紧,
将下牵引钢丝绳(308)的中部同时自下而上挂入右下定滑轮(306)与左下定滑轮(304)的圆周面凹槽,下牵引钢丝绳(308)的两端分别与左付驴头(103)以及右付驴头(203)上的下牵引钢丝绳固定板(6)固定连接并锁紧;
步骤五、与两个游梁抽油机连接的两个电动机中撤掉其中一台电动机的电源,并且拆下该电动机的传动三角皮带,松开左、右两主机的刹车装置,启动未撤掉电源的电动机,电动机带动减速器、减速器带动曲柄转动,曲柄带动连杆摆动,连杆带动这一侧的游梁上、下往复运动,这一侧的付驴头上的牵引钢丝绳的带动下,牵引另一侧的付驴头上下往复运动,另一侧的主机驴头相应的上下往复运动,完成举升液柱做功,分别悬挂于左主机驴头(102)和右主机驴头(202)上的抽油杆(5)以及抽油泵(10)的重力,通过牵引钢丝绳传递到左付驴头(103)和右付驴头(203),形成一个平衡力系,左主机驴头上的抽油杆(5)和抽油泵(10)的重力与右主机驴头上的抽油杆(5)和抽油泵(10)的重力处于互相平衡状态。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010241967.4A CN111305800B (zh) | 2020-03-31 | 2020-03-31 | 一种游梁抽油机互动平衡装置及其操作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010241967.4A CN111305800B (zh) | 2020-03-31 | 2020-03-31 | 一种游梁抽油机互动平衡装置及其操作方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111305800A CN111305800A (zh) | 2020-06-19 |
CN111305800B true CN111305800B (zh) | 2023-02-03 |
Family
ID=71155776
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010241967.4A Active CN111305800B (zh) | 2020-03-31 | 2020-03-31 | 一种游梁抽油机互动平衡装置及其操作方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111305800B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11572260B1 (en) * | 2022-05-03 | 2023-02-07 | Frederic M Newman | Electric well service rig with speed limiter |
CN117189044B (zh) * | 2023-08-18 | 2024-03-12 | 大庆市华禹石油机械制造有限公司 | 一种一机双采采油设备 |
Citations (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4676311A (en) * | 1984-11-04 | 1987-06-30 | Dysarz Edward D | Multiwell pumping device |
RU2123136C1 (ru) * | 1996-03-26 | 1998-12-10 | Башкирский научно-исследовательский и проектный институт нефти - Филиал АНК "Башнефть" | Групповой привод штанговых насосов |
CN2498327Y (zh) * | 2001-08-10 | 2002-07-03 | 牡丹江建材机械总厂抽油机厂 | 联动平衡游梁抽油机 |
CN2560752Y (zh) * | 2002-04-29 | 2003-07-16 | 盘锦金盘科技有限责任公司 | 并联式游梁丛式多井互动自平衡抽油机 |
CN2560751Y (zh) * | 2002-04-29 | 2003-07-16 | 盘锦金盘科技有限责任公司 | 液压游梁丛式多井互动自平衡抽油机 |
RU2208705C2 (ru) * | 2001-08-10 | 2003-07-20 | Богатырев Павел Иванович | Станок-качалка для двух скважин |
CN2619050Y (zh) * | 2003-03-26 | 2004-06-02 | 胡勇 | 变冲数抽油机 |
CN1563665A (zh) * | 2004-03-29 | 2005-01-12 | 濮阳市信宇石油机械化工有限公司 | 自动控制节能环保游梁式抽油机 |
CN101509366A (zh) * | 2009-03-25 | 2009-08-19 | 刘定现 | 重锤机控门框式石油抽油机 |
CN201738884U (zh) * | 2010-06-25 | 2011-02-09 | 河南南阳市油田机械制造有限公司 | 双井用游梁式抽油机 |
CN201738888U (zh) * | 2010-06-25 | 2011-02-09 | 河南南阳市油田机械制造有限公司 | 一种游梁式双井抽油机 |
CN101975047A (zh) * | 2010-11-18 | 2011-02-16 | 大庆井井源油田科技开发有限公司 | 低位平台驱动塔架式抽油机 |
CN102155188A (zh) * | 2011-04-01 | 2011-08-17 | 孙茂意 | 一种不平衡式液压抽油机 |
CN202348237U (zh) * | 2011-12-20 | 2012-07-25 | 新疆维吾尔自治区第三机床厂 | 天平式双驴头游梁平衡节能型抽油机 |
CN202788763U (zh) * | 2012-06-01 | 2013-03-13 | 中国石油天然气集团公司 | 多重复合平衡抽油机 |
CN203308439U (zh) * | 2013-05-17 | 2013-11-27 | 延长油田股份有限公司 | 一种数字化滑动调节平衡抽油机 |
CN203547677U (zh) * | 2013-11-15 | 2014-04-16 | 徐静 | 一种新型游梁式抽油机 |
CN105089575A (zh) * | 2015-08-21 | 2015-11-25 | 长江大学 | 带有辅助平衡装置的抽油机 |
CN105464632A (zh) * | 2016-01-05 | 2016-04-06 | 靳宝才 | 重力平衡差抽油机 |
CN205225637U (zh) * | 2015-12-30 | 2016-05-11 | 中国石油大学(华东) | 一种游梁式抽油机动态平衡装置 |
CN109339747A (zh) * | 2018-12-09 | 2019-02-15 | 杭州中油智井装备科技有限公司 | 一种双抽节能游梁式抽油机 |
CN212027756U (zh) * | 2020-03-31 | 2020-11-27 | 胡勇 | 一种游梁抽油机互动平衡装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7314349B2 (en) * | 2004-04-26 | 2008-01-01 | Djax Corporation | Fluid level control system for progressive cavity pump |
CN103527153B (zh) * | 2013-10-25 | 2016-04-20 | 徐州非圆机械科技有限公司 | 非圆齿轮上下冲程自动换向抽油机 |
CN104806202A (zh) * | 2014-01-23 | 2015-07-29 | 刘玉玺 | 助力启动皮带轮减速蓄能装置 |
CN105239969A (zh) * | 2015-11-10 | 2016-01-13 | 刘铁军 | 由一台电动机驱动的双井抽油机 |
-
2020
- 2020-03-31 CN CN202010241967.4A patent/CN111305800B/zh active Active
Patent Citations (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4676311A (en) * | 1984-11-04 | 1987-06-30 | Dysarz Edward D | Multiwell pumping device |
RU2123136C1 (ru) * | 1996-03-26 | 1998-12-10 | Башкирский научно-исследовательский и проектный институт нефти - Филиал АНК "Башнефть" | Групповой привод штанговых насосов |
CN2498327Y (zh) * | 2001-08-10 | 2002-07-03 | 牡丹江建材机械总厂抽油机厂 | 联动平衡游梁抽油机 |
RU2208705C2 (ru) * | 2001-08-10 | 2003-07-20 | Богатырев Павел Иванович | Станок-качалка для двух скважин |
CN2560752Y (zh) * | 2002-04-29 | 2003-07-16 | 盘锦金盘科技有限责任公司 | 并联式游梁丛式多井互动自平衡抽油机 |
CN2560751Y (zh) * | 2002-04-29 | 2003-07-16 | 盘锦金盘科技有限责任公司 | 液压游梁丛式多井互动自平衡抽油机 |
CN2619050Y (zh) * | 2003-03-26 | 2004-06-02 | 胡勇 | 变冲数抽油机 |
CN1563665A (zh) * | 2004-03-29 | 2005-01-12 | 濮阳市信宇石油机械化工有限公司 | 自动控制节能环保游梁式抽油机 |
CN101509366A (zh) * | 2009-03-25 | 2009-08-19 | 刘定现 | 重锤机控门框式石油抽油机 |
CN201738888U (zh) * | 2010-06-25 | 2011-02-09 | 河南南阳市油田机械制造有限公司 | 一种游梁式双井抽油机 |
CN201738884U (zh) * | 2010-06-25 | 2011-02-09 | 河南南阳市油田机械制造有限公司 | 双井用游梁式抽油机 |
CN101975047A (zh) * | 2010-11-18 | 2011-02-16 | 大庆井井源油田科技开发有限公司 | 低位平台驱动塔架式抽油机 |
CN102155188A (zh) * | 2011-04-01 | 2011-08-17 | 孙茂意 | 一种不平衡式液压抽油机 |
CN202348237U (zh) * | 2011-12-20 | 2012-07-25 | 新疆维吾尔自治区第三机床厂 | 天平式双驴头游梁平衡节能型抽油机 |
CN202788763U (zh) * | 2012-06-01 | 2013-03-13 | 中国石油天然气集团公司 | 多重复合平衡抽油机 |
CN203308439U (zh) * | 2013-05-17 | 2013-11-27 | 延长油田股份有限公司 | 一种数字化滑动调节平衡抽油机 |
CN203547677U (zh) * | 2013-11-15 | 2014-04-16 | 徐静 | 一种新型游梁式抽油机 |
CN105089575A (zh) * | 2015-08-21 | 2015-11-25 | 长江大学 | 带有辅助平衡装置的抽油机 |
CN205225637U (zh) * | 2015-12-30 | 2016-05-11 | 中国石油大学(华东) | 一种游梁式抽油机动态平衡装置 |
CN105464632A (zh) * | 2016-01-05 | 2016-04-06 | 靳宝才 | 重力平衡差抽油机 |
CN109339747A (zh) * | 2018-12-09 | 2019-02-15 | 杭州中油智井装备科技有限公司 | 一种双抽节能游梁式抽油机 |
CN212027756U (zh) * | 2020-03-31 | 2020-11-27 | 胡勇 | 一种游梁抽油机互动平衡装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111305800A (zh) | 2020-06-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101538998B (zh) | 改进的自动控制液压传动抽油机 | |
CN111305800B (zh) | 一种游梁抽油机互动平衡装置及其操作方法 | |
CN201874536U (zh) | 一种摇摆式双井抽油机 | |
CN101379270A (zh) | 曳引双井抽油机 | |
CN101182761A (zh) | 一种有杆抽油装置 | |
CN201865641U (zh) | 驱动上置型长冲程节能双井抽油机 | |
CN212027756U (zh) | 一种游梁抽油机互动平衡装置 | |
CN100422556C (zh) | 一种小排量高扬程往复式潜油电泵 | |
CN203905911U (zh) | 长冲程节能抽油机 | |
CN101666208A (zh) | 齿轮齿条起升式钻机 | |
WO2022205773A1 (zh) | 一种多相位调控多井抽油机 | |
CN101187304B (zh) | 一种高可靠性的双井抽油机 | |
CN101881146A (zh) | 一种摇摆式双井抽油机 | |
CN108691507B (zh) | 一种钻机用顶部驱动钻井装置 | |
CN103291210B (zh) | 门型双塔齿驱动钻机 | |
CN201092849Y (zh) | 链条式双井抽油机 | |
CN215057278U (zh) | 一种对称均相位调控多井抽油机 | |
CN101949279A (zh) | 配重平衡立式液压抽油机 | |
CN201133237Y (zh) | 一种双井抽油机 | |
CN204152485U (zh) | 立式机械平衡液压抽油机 | |
CN210317253U (zh) | 一种无游梁塔架式机械换向型抽油机 | |
CN1321256C (zh) | 抽油修井机 | |
CN2560751Y (zh) | 液压游梁丛式多井互动自平衡抽油机 | |
CN212479176U (zh) | 智能化控制数字液压抽油机 | |
CN201344164Y (zh) | 一种组合式液压缸 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20221114 Address after: 138000 Yada industrial concentration area, Ning Jiang District, Songyuan, Jilin Applicant after: SONGYUAN CITY FORWARD PETROLEUM ENGINEERING MACHINERY Co.,Ltd. Address before: 138000 Room 102, building 2, Jinjiang Community Bureau, Fanrong street, Ningjiang district, Songyuan City, Jilin Province Applicant before: Hu Yong |
|
TA01 | Transfer of patent application right | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |