CN204251100U - 一种固定捞油装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种固定捞油装置，属于捞油领域。本固定捞油装置包括捞油抽子，用于提升或下放捞油抽子的钢丝绳，能为钢丝绳导向的导向机构，设置有滚筒的缠绳器，滚筒与钢丝绳固定连接，以使滚筒转动时缠绕或释放钢丝绳，驱动滚筒转动的电机，设置在导向机构和缠绳器之间的排绳器，排绳器设置有能沿滚筒的轴线方向往复运动的排绳件，排绳件设置有能活动穿设钢丝绳的导向孔。本实用新型的一种固定捞油装置，通过在导向机构和缠绳器之间设置一排绳器，钢丝绳提升捞油抽子过程中，通过排绳器上的能往复移动的导向孔，使钢丝绳整齐盘取在滚筒上，使钢丝绳各层落之间不再互相压叠，从而防止松绳下放捞油抽子时，发生卡绳事故。

Description

一种固定捞油装置

技术领域

本实用新型属于捞油技术领域，尤其涉及一种固定捞油装置。

背景技术

随着油田勘探开发的不断发展，边远井、低渗井的数量在急剧上升，这些井储量丰度低、渗透率低、产量低，因此又被称之为“三低油田”。“三低油田”因产量低、压力和生产压差小，所以液位恢复较慢，若如按照常规的有杆泵采油工艺，成本较高。因此，为了降低投资和运行成本，提高这些油田的开发效益，近几年来，开发出了一种新型的采油方法—捞油。捞油所用的设备采用电力、机械或液压传动方式，通过钢丝绳驱动捞油抽子进行捞油作业，与普通抽油机相比，捞油设备能耗少，能有效解决“三低油田”井内油液回收困难的问题。

目前捞油主要有移动捞油和固定捞油两种方式。移动捞油需要捞油车，其应具有性能优良的动力系统、先进的自动控制系统，因此专用的捞油车费用非常昂贵，且使用捞油车实现的移动捞油易受天气、道路等外部环境的影响，在移动及安装捞油设备过程中难免会因操作不当引发设备故障，导致后期维护周期变长，进而影响捞油作业。因此近年来，固定捞油逐渐兴起，因其无需造价昂贵的移动捞油车，不仅减少了投资成本，而且可固定于某一捞油井口进行长期捞油作业，避免因移动可能造成的设备损坏，可实现随时捞油作业，因而受到业者的重视。中国专利第201420140126.4号，专利号CN203796235U的实用新型专利公开了一种捞油装置，该捞油装置通过将由滚筒、减速器和电机组成的动力总成固设于撬装式底座上，在实现固定捞油的同时，方便运输组装。该捞油装置的不足之处在于：通常情况下捞油深度可达1000～2000m，这需要相应长度的钢丝绳来满足捞油作业；该捞油装置通过电机带动滚筒转动，将如此长度的钢丝绳直接卷曲在滚筒上，可能会使得钢丝绳在滚筒上的某一部分区域叠摞较高，当钢丝绳的在该区域内的叠摞达到一定高度时，叠起钢丝绳松散下来，导致钢丝绳的层落之间相互压叠，下层的钢丝绳可能会将上层的钢丝绳压在下面，并且随着滚筒的继续转动收绳，压叠后的钢丝绳会被越压越紧，导致下次捞油操作需松绳下放捞油抽子时，发生卡绳，业内称之为起落子。一旦发生起落子事故，需要对盘取在滚筒上的钢丝绳重新进行梳理，不仅耗费人力，而且对捞油进度会产生影响，进而影响捞油产量。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种固定捞油装置，本固定捞油装置能有效解决盘取在滚筒上的钢丝绳的层落之间相互压叠，防止卡绳事故的发生。

为解决上述问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种固定捞油装置，包括：

能伸入捞油井内的捞油抽子；

具有第一端和第二端的钢丝绳，所述钢丝绳的第一端与所述捞油抽子连接；

能为所述钢丝绳导向的导向机构，所述导向机构包括能设置在捞油井口附近的支撑架，安装在所述支撑架上为所述钢丝绳导向的滑轮；

设置有滚筒的缠绳器，所述滚筒与所述钢丝绳的第二端固定连接，以使滚筒转动时缠绕或释放所述钢丝绳；

驱动所述滚筒转动的电机；

设置在所述导向机构和所述缠绳器之间的排绳器，所述排绳器设置有能沿着所述滚筒的轴线方向往复运动的排绳件，所述排绳件设置有能活动穿设所述钢丝绳的导向孔。

如上所述的一种固定捞油装置，所述缠绳器包括减速器，所述减速器能将所述电机的高速转动减速后传递给所述滚筒。

如上所述的一种固定捞油装置，所述缠绳器包括离合装置，所述离合装置能控制所述电机至所述滚筒的动力输出。

如上所述的一种固定捞油装置，所述缠绳器包括刹车装置，所述刹车装置能控制所述滚筒的转动。

如上所述的一种固定捞油装置，包括控制装置，所述控制装置包括用于测试并输出捞油抽子重力载荷及重力载荷变化信号的重力传感器，用于测试并输出捞油抽子速度及速度变化信号的速度传感器，用于测试并输出捞油抽子所处深度及所处深度变化信号的位移传感器，用于显示所述重力传感器、所述速度传感及所述位移传感器输出信号的显示器。

如上所述的一种固定捞油装置，所述控制装置还包括电控柜，所述电控柜用于控制所述电机的电源。如上所述的一种固定捞油装置，所述的排绳器、缠绳器、电机及控制装置依次固设于撬座上，所述撬座能通过地脚螺栓固定在所述捞油井附近的地面混凝土基础上。

本实用新型的一种固定捞油装置，通过在导向机构和缠绳器之间设置一排绳器，当钢丝绳提升捞油抽子过程中，即收绳时，通过设置在排绳器上的、可往复移动的导向孔，使钢丝绳整齐盘取在滚筒上，使钢丝绳各层落之间不再互相压叠，从而防止松绳下放捞油抽子时，发生卡绳事故。

此外，本实用新型的动力机构中还包括离合装置，当离合装置分离时，电机不再对滚筒输出动力，此时捞油抽子可依靠自身重力作用下落，配合使用缠绳器上的刹车装置，调节下放速度。利用捞油抽子自身在捞油深度上具备的重力势能，实现自动下放，而不再需要动力设备对其输出下放动力，从而节省了能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种固定捞油装置的结构示意图；

图2为本实用新型的一种固定捞油装置中排绳器的原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参见图1。一种固定捞油装置，包括：能伸入井内的捞油抽子11；具有第一端和第二端的钢丝绳27，所述钢丝绳27的第一端与所述捞油抽子11连接；能为所述钢丝绳27导向的导向机构14，其包括能设置在井口附近的支撑架13，安装在所述支撑架13上为所述钢丝绳27导向的滑轮15；设置有滚筒19的缠绳器18，所述滚筒19与所述钢丝绳27的第二端固定连接，以使滚筒19转动时缠绕或释放所述钢丝绳27；驱动所述滚筒19转动的电机23；设置在所述导向机构14和所述缠绳器18之间的排绳器17，所述排绳器17设置有能沿着所述滚筒19的轴线方向往复运动的排绳件，所述排绳件设置有能活动穿设所述钢丝绳27的导向孔。

本实用新型的一种固定捞油装置，通过在导向机构14和缠绳器18之间设置一排绳器17，当钢丝绳27提升捞油抽子11过程中，即收绳时，通过设置在排绳器17上的、可往复移动的导向孔，使钢丝绳27整齐盘取在滚筒19上，使钢丝绳27各层落之间不再互相压叠，从而防止松绳下放捞油抽子11时，发生卡绳事故。

本实用新型中的排绳器17可采用现有技术中常用的往复丝杠排绳器，具体请参见图2。其中，往复丝杠35的一端通过轴承固定在轴承座上，另一端有一与其同轴设置的齿轮16，链轮33是动力输入装置，其带动与其同轴设置的齿轮39，齿轮39与齿轮16相互啮合，从而将由链轮33输入的转动动力传递至往复丝杠35。往复丝杠35上设置一与之平行的滑杆，在所述滑杆上设置有排绳件37，所述排绳件37下端设置有一凸块，所述凸块能嵌入所述往复丝杠35的滑道内，在所述排绳件37上还设置有可供钢丝绳27活动穿设的导向孔。当输入链轮33通过中间传动机构带动往复丝杠35转动时，通过导向孔穿设有钢丝绳27的排绳件37通过嵌入往复丝杠35的滑道的凸块，驱使排绳件37沿滑杆轴向上往复移动，从而引导钢丝绳27整齐盘取在滚筒19上；排绳件37从一个方向向另一个方向移动至滚筒19的端部后，即完成了钢丝绳27一个层落的排列，排绳件37随即换向，对钢丝绳27进行下一个层落的排列，其往复原理是：往复丝杠35上有两条交叉的滑道，排绳件37从往复丝杆35的一个滑道轴向上滑到轴边缘时，边缘的挡板自动将其变换到另一个滑道中，反向滑行，使滚筒19上的钢丝绳27自动反向排绳。如此反复不停，直到滚筒19停止旋转时，自动停止排绳。排绳器17是现有技术，可根据实际情况对规格其进行改进，但是只要是能实现基本的排绳功能，均不构成对本实用新型的一种固定捞油装置的限制。

本实施方式通过在钢丝绳27进入滚筒19进行盘绳之前设置一排绳器17，使钢丝绳27整齐排列在滚筒19上，不会出现钢丝绳27各层落之间相互压叠的现象，从而为防止下放捞油抽子11时，卡绳事故的发生，提高了捞油效率。

本实用新型的一种固定捞油装置中，所述缠绳器18包括减速器，所述减速器能将所述电机23的高速转动减速后传递给所述滚筒19。设置减速器的的目的是在保证电机23输出功率一定的条件下，获得相对较大的输出动力，由功率的相对关系式：

P＝Fv

其中：P—输出功率；

F-输出动力；

v-速度。

因此，在实际输出功率不变的情况下，提升速度越大，钢丝绳27对捞油抽子11所施加的提升力将越小。在实际生产中，电机11输出的功率P是一定的，但每次捞油量可能会有浮动。如若某次捞油液量较大，重力负荷较大时，提升速度不可调，仍以较快速度提升，那么可能无法将捞油抽子11连带捞出的油量提升出来，只能将油量漏失一部分，待重力负荷减小后，方可再开机提捞，这将大大延长一次捞油周期，影响捞油产量，而仅仅为了偶然一次的较大重力负荷而更换大概率电机，显然也是不经济的。因此，本实用新型的一种固定捞油装置在动力机构中设置了一个减速器，并且可根据实际情况，设置不同的减速比，即当捞油量较小时，可采用减速比较小的减速器，加快提升速度，提高捞油效率；当捞油量较小时，可采用减速比较大的减速器，以保证足够的提升力。不同的减速比可通过设置输出轮盘与输入轮盘大小及不同级别的减速器来实现，在机械领域是很容易实现的，这里不再赘述。

常规固定捞油作业时，需要可变速且能实现正反转的电机，即当下放捞油抽子进行捞油作业时，电机反向高速转动，当提升捞油抽子时，电机正向低速转动。提升捞油抽子11是必要的，但由于捞油抽子在重力作用下，始终有向下运动的趋势，因此下放捞油抽子的过程仍对其进行动力输出，显然会使能耗白白浪费掉。为此本实施方式的一种固定捞油装置可很好的利用抽油抽子11自身的重力势能，无需动力输出即可实现捞油抽子的下放。具体地，所述缠绳器18包括离合装置，所述离合装置能控制所述电机23至所述滚筒19的动力输出。当需要下放捞油抽子11进行捞油作业时，将离合装置分离，此时电机11不再对滚筒19输出动力，捞油抽子11在其自身重力及捞油配重的作用下，依靠重力势能下降，而不再需要动力输出。并且可以预见的是，随着下放时间的延长，捞油抽子11下放的速度会越来越快，为了防止因速度较快可能给设备带来的不利影响，本实施方式的一种固定捞油装置的缠绳器18包括刹车装置29，所述刹车装置29能控制所述滚筒19的转动。在离合器分离后，通过操纵刹车装置29，对捞油抽子11下放速度进行控制，使其平稳下落。利用捞油抽子自身11在捞油深度上具备的重力势能，实现自动下放，而不再需要电机23对其输出下放动力，从而节省了能耗。当捞油抽子11达到捞油位置后，停止下放，刹紧刹车装置29，提升捞油抽子11时，再松开刹车，电机23通过带动滚筒19将捞油抽子11提升上来，完成一个捞油过程。

本实用新型的一种固定捞油装置还包括控制装置21，所述控制装置21包括用于测试并输出捞油抽子11重力载荷及重力载荷变化信号的重力传感器，用于测试并输出捞油抽子11速度及速度变化信号的速度传感器，用于测试并输出捞油抽子11所处深度及所处深度变化信号的位移传感器，用于显示所述重力传感器、所述速度传感器及所述位移传感器输出信号的显示器。

在捞油过程中，捞油抽子11一次捞油液量的重力载荷、移动速度以及在油井中所处位置是十分重要的参数，地面作业人员会根据这些参数及其变化，适时调整作业流程。例如，捞油抽子11在下放伊始，松开离合器，轻带刹车，使捞油抽子11缓慢下行，此时，若显示器上显示的重力载荷、速度以及位移信号无异常，即可稍许放松刹车，以加快下行速度；当显示器上显示捞油抽子11的位移接近捞油位置时，逐渐稍许带紧刹车，使下行速度减慢；同理，提升捞油抽子11伊始，先缓慢提升，若显示器上显示的重力载荷、速度以及位移信号无异常，加快提升速度，当显示器上显示捞油抽子的位移接近井口时，减缓上行速度，直至停止，刹紧刹车。因此，在完成一个完整的捞油过程中，要始终注意观察显示器上的重力载荷、速度以及位移信号的变化，以方便在相应的时段进行相应的操作。

为了方便实现动力设备的控制，所述控制装置21还包括电控柜，所述电控柜用于控制所述电机23的电源。常用动力设备是三相交流异步电动机，根据电机学原理，只要把接到三相异步电动机的三相交流电源线中的任意两相对调，即可以实现反转，且现有的三相交流异步电动机可方便实现变速，过载能力强，因此可应用于捞油装置的动力输出设备。由于本实施方式的一种固定捞油装置，在下放捞油抽子11时依靠其自身的重力势能下入到捞油井的预定位置，无须动力设备对其进行动力输入，因此在没有三相电的地区，也可使用柴油机来替代电机，从而使本实用新型的一种固定捞油装置适用范围得到扩展。

实际生产中，将所述的排绳器17、缠绳器18、电机23及控制装置21依次固设于撬座25上，所述撬座25能通过地脚螺栓固定在所述捞油井附近的地面混凝土基础上，这样可方便实现运输及安装。

本实施方式的一种固定捞油装置的使用过程是：

设备安装：将固定捞油装置运送到捞油井场，并按照捞油装置平面布置图安装固定好相关的设备；

调试及安装钢丝绳：松开刹车装置29，启动电机23，使其正转、反转、停转，进行调试，待调试正常后，安装捞油钢丝绳27。将钢丝绳27一端通过支撑架13顶端的的滑轮15，钢丝绳27另一端通过排绳器17，最后固定在滚筒19上。固定好后，启动正转将钢丝绳27盘取在滚筒19上，根据油井捞油深度，盘取相应的钢丝绳27的长度。盘好钢丝绳27后，将钢丝绳27的另一端与井口捞油抽子11连接。

捞油操作：打开井口总闸门，连接井口出油管线，松开刹车装置29，捞油抽子11慢速下行，观察显示器上的重力负荷、速度以及位移信号变化情况，如无异常，稍许放松刹车，以加快下行速度；当显示器上显示捞油抽子的位移接近捞油位置时，逐渐稍许带紧刹车，使下行速度减慢，捞油抽子11下入到施工方案要求的深度位置时，停止下放，刹紧刹车。上提时，松开刹车装置29，启动电机正转，注意观察仪表变化，如无异常，可加快提升速度，待捞油抽子11快到井口时，减缓上行速度，直至停止，刹紧刹车，关上井口总闸门，拆卸井口出油管线，一个捞油过程结束。

本实用新型的一种固定捞油装置，通过在导向机构14和缠绳器18之间设置一排绳器17，当钢丝绳27提升捞油抽子11过程中，即收绳时，通过设置在排绳器17上的、可往复移动的导向孔，使钢丝绳27整齐盘取在滚筒19上，使钢丝绳27各层落之间不再互相压叠，从而防止松绳下放捞油抽子11时，发生卡绳事故。

此外，本实用新型的动力机构中还包括离合装置，当离合装置分离时，电机23不再对滚筒19输出动力，此时捞油抽子可依靠自身重力作用下落，配合使用缠绳器18上的刹车装置29，调节下放速度。利用捞油抽子11自身在捞油深度上具备的重力势能，实现自动下放，而不再需要动力设备对其输出下放动力，从而节省了能耗。

以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。

Claims (7)

1.一种固定捞油装置，其特征在于，包括：

能伸入捞油井内的捞油抽子；

具有第一端和第二端的钢丝绳，所述钢丝绳的第一端与所述捞油抽子连接；

能为所述钢丝绳导向的导向机构，所述导向机构包括能设置在捞油井口附近的支撑架，安装在所述支撑架上为所述钢丝绳导向的滑轮；

设置有滚筒的缠绳器，所述滚筒与所述钢丝绳的第二端固定连接，以使滚筒转动时缠绕或释放所述钢丝绳；

驱动所述滚筒转动的电机；

设置在所述导向机构和所述缠绳器之间的排绳器，所述排绳器设置有能沿着所述滚筒的轴线方向往复运动的排绳件，所述排绳件设置有能活动穿设所述钢丝绳的导向孔。

2.如权利要求1所述的固定捞油装置，其特征在于：所述缠绳器包括减速器，所述减速器能将所述电机的高速转动减速后传递给所述滚筒。

3.如权利要求2所述的固定捞油装置，其特征在于：所述缠绳器包括离合装置，所述离合装置能控制所述电机至所述滚筒的动力输出。

4.如权利要求3所述的固定捞油装置，其特征在于：所述缠绳器包括刹车装置，所述刹车装置能控制所述滚筒的转动。

5.如权利要求1所述的固定捞油装置，其特征在于：包括控制装置，所述控制装置包括用于测试并输出捞油抽子重力载荷及重力载荷变化信号的重力传感器，用于测试并输出捞油抽子速度及速度变化信号的速度传感器，用于测试并输出捞油抽子所处深度及所处深度变化信号的位移传感器，用于显示所述重力传感器、所述速度传感及所述位移传感器输出信号的显示器。

6.如权利要求5所述的固定捞油装置，其特征在于：所述控制装置还包括电控柜，所述电控柜用于控制所述电机的电源。

7.如权利要求1至6任一项所述的固定捞油装置，其特征在于：所述的排绳器、缠绳器、电机及控制装置依次固设于撬座上，所述撬座能通过地脚螺栓固定在所述捞油井附近的地面混凝土基础上。