CN210265088U - 一种节能环保井底式抽油机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能环保井底式抽油机,其特征在于，所述抽油机设于井下，依次包括电机、电缸和抽油泵，所述电缸又包括缸体和转动设置于缸体内的电动丝杠，所述缸体与所述电动丝杠之间密封连接，所述抽油泵又包括泵杆和泵筒，所述电动丝杠一端与所述电机连接，另一端与所述泵杆连接，所述电动丝杠由所述电机驱动并带动所述泵杆上下运动实现抽油。本实用新型将原来油梁式机的工作原理改进为电推缸模式，降低了设备故障率，使得采油设备的体积变小、重量减轻，不需要油杆，同时使得采油设备的推力变大，采用低电压供电降低了采油成本，具有节能环保安全的特点。

Description

一种节能环保井底式抽油机

技术领域

本实用新型涉及油田采油技术领域，特别涉及一种节能环保井底式抽油机。

背景技术

目前国内传统的石油开采方法为游梁式抽油机，整套装置由三部分组成：

一是地面部分——游梁式抽油机，它包括驱动机、减速器和四连杆机构；

二是井下部分——抽油泵，它悬挂于井下套管内的油管下端；

三是联系地面与井下的连接部分——抽油杆，它由一种或几种直径的抽油杆和接箍连接而成，习惯上将上述三部分称为“三抽”系统。

“三抽”系统的工作原理为：抽油机运转时，将配电箱提供的电能经电机皮带轮转化为动能传递给减速箱，带动曲柄的圆周转动，曲柄与连杆连接，连杆与横梁连接，横梁与游梁连接，即由曲柄运转带动游梁、驴头做上下往复运动，也就是说曲柄做圆周运动将动能转化为驴头的往复运动。驴头向上行时，称之为上冲程，下行时，称为下冲程。而抽油泵的作用，就是人为的创造一个压差，使得在驴头上下运动时，抽油杆不断的抽吸出原油，经泵、抽油杆带到地面管线。

有游梁式抽油机采油的方法是当前国内外最广泛应用的方法，具有运行平稳、操作简单的优点，得到了广泛的应用，其常规结构如图1所示，但随着科学与技术水平的提高，传统的采油方式带来的矛盾也日益突出，设备在运行过程中不环保、不安全、不节能、效率较低，且井下故障率较大，且设备在必须建设交流高压供电线路。

实用新型内容

本实用新型提供了一种节能环保井底式抽油机，将原来油梁式机的工作原理改进为电推缸模式，降低了设备故障率，使得采油设备的体积变小、重量减轻，不需要油杆，同时使得采油设备的推力变大(约6吨推力)，采用低电压(48v)供电降低了采油成本，具有节能环保安全的特点。

为了达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种节能环保井底式抽油机,其特征在于，所述抽油机设于井下，依次包括电机、电缸、密封管和抽油泵，所述电缸又包括缸体和转动设置于缸体内的电动丝杠，所述缸体与所述电动丝杠之间为密封连接，所述抽油泵又包括泵杆和泵筒，所述电动丝杠一端与所述电机连接，另一端与所述泵杆连接，所述电动丝杠由所述电机驱动并带动所述泵杆上下运动实现抽油。

优选地，所述电机是由两台或多台无框电机串联而成。

优选地，所述电机的尾部封装有电机控制器，所述电缸内设有限位开关，所述限位开关用于输出开关量型号给所述电机控制器以通过所述电机控制器对电机的正反转及所述电缸的上下行进行控制。

优选地，所述电机采用直流48V电压供电。

更优选地，所述电机通过井上设置的太阳能板供电。

优选地，所述电动丝杠的另一端通过丝口或万向节与所述泵杆连接。

优选地，所述泵筒的底部还设有用于过滤杂质的花桶，所述花桶与所述泵筒连通以对抽油时经由泵筒的油进行过滤。

更优选地，所述花桶的直径与泵筒的直径相同，二者通过丝口连接。

使用时，电机接通供电电源(通过变压器将直流360V高电压转为直流48V低电压或通过井上太阳能板供电)，通过电机的正反转，由电缸内的电动丝杠带动抽油泵内的泵杆往复上下运动，实现抽油。

本实用新型是通过多年的油田开采经验采用新型的科技手段研发的一种即节能又环保安全的抽油机，适用于低渗井、丛式井、水平井。

具有以下积极的有益效果：

一、稳定性强：核心部件均采用国外进口元器件，电缸使用寿命大于3万小时。

二、能耗低：电机总功耗低于400W，太阳能供电一次性投入，无需电费支出。

三、安装施工便捷：代替传统的油梁式抽油机，地面看不到抽油机，井内也不需安装油杆，将新型电机直接安装在井底驱动，井下装置一次性安装完成，无需野外布线供电。

附图说明

图1是现有技术中一种常规游梁式抽油机的结构示意图；

图2是本实用新型节能环保井底式抽油机的整体结构示意图；

其中，1—电机，2—缸体，3—电动丝杠，4—抽油泵，5—油管，6—花桶，7—油管接头，8—井道，9—出油管，10—电动机，11—皮带减速传动装置，12—抽油机主体结构，13—悬绳器，14—抽油杆，15—油管柱，16—抽油泵。

具体实施方式

为了使公众能充分了解本实用新型的技术实质和有益效果，申请人将在下面结合附图对本实用新型的具体实施方式详细描述，但申请人对实例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本实用新型构思作形式而非实质的变化都应当视为本实用新型的保护范围。

本实用新型提供的一种节能环保井底式抽油机的设备环境要求如下：

1.1抽取深层地下油污或原油；

1.2设备功能可替代性(可替代传统的油梁式抽油机)；

1.3深层地下≯1000米；

1.4使用环境温度20-30℃；

1.5抽取物地下石油原油；

1.6整个井下系统浸泡于原油中工作，可满足井下腐蚀及压强(约10MPa)，系统要求:能效高、体积小、坚固耐用。

如图2所示，该抽油机设于井下，从上到下依次包括电机1、电缸和抽油泵4，电缸又包括缸体2和转动设置于缸体2内的电动丝杠3，缸体2与电动丝杠3之间为密封连接，密封的作用是防止抽油泵4抽出的油窜到缸体2内，可选用公知的陶瓷密封，抽油泵4又包括泵杆和泵筒(公知结构，未具体示出)，电动丝杠3一端(图中示为上端)与电机1可通过丝口连接，另一端(图中示为下端)可通过丝口或万向节与泵杆连接，电动丝杠3由电机1驱动并带动泵杆上下运动实现抽油。其中：

电机1优选采用2台或多台无框电机串联，电机数量可根据抽油现场中油井的深度确定，在此不做赘述。电机1的外壳采用不锈钢材质，电机1的尾部封装有电机控制器，以用于与下述电缸内置的限位开关共同对电机正反转和电缸的上下行进行控制，电机1的核心部件皆优选采用现有进口元器件，旨在满足体积小、功率大、用电量小、实用井下作业能最大化的要求，其参数设置优选如表1所示：

表1.电机参数设置及控制

参数名称	设置(大小/类型)	参数名称	设置(大小/类型)
				供电电压	48VDC	额定功率	352W
额定扭矩	2.32Nm	额定转速	2130rpm
				外径	约76mm	总长	200mm
反馈类型	旋变	控制方式	带旋变反馈力矩限制的速度控制
				防护等级	IP6

本申请中，电缸包括缸体2和转动设置于缸体2内的电动丝杠3，电缸只需要满足表2所示技术参数即可：

表2.电缸参数设置

同时，电缸优选满足以下参数条件：

a)连续24小时制(使用寿命根据供应商产品待定)；

b)防护等级满足油井下使用要求(井下压力10MPa)；

c)内置限位开关(输出开关量型号给电机控制器)；

d)电缸接口订制(具体是指基于油管5的直径用丝口连接缸体2与电机1和抽油泵4的泵筒)；

e)电缸中电动丝杠3的外径在满足力矩要求的情况下尽可能小，例如缸体2直径约60mm，电动丝杠3约20-30mm。

以井道8外径140mm，内径122mm为例，在需要抽油时，将出油管9(例如，可以设为外径73mm)通过油管接头7(相应的内螺纹内径为73mm)连接到抽油机外部的油管5(例如外径100mm，内径84mm)上，井下的油在电动丝杠3的作用下，由抽油泵4泵出至油管5，油管5上升至出油管9，出油管9的另一端可连接到储油罐以对抽出的油进行储存，抽油路径如图中虚线所示。

本申请中，抽油泵4采用油田标准抽油泵即可，例如，泵杆约30kg，负载约10kg，此外，根据公知常识，抽油泵4与油管5衔接处也为密封连接，避免漏油，在此均不做具体限定。

为了便于过滤抽油泵抽出的油中的杂质，优选在抽油泵4的底部设有花桶6，花桶6可采用不锈钢材质制成，桶壁及桶底上均设有过滤孔，该花桶6与抽油泵4的泵筒是相通的，其直径与泵筒的直径相同，二者可通过丝口连接，从而能够起到过滤的作用。

如上所述，当井下采用本申请所述的抽油机时，井上可采用太阳能板将太阳能转化为电能并为电机1提供电源，优选含储能装置，符合户外使用标准，可满足一天24小时不间断供电需求的太阳能板，优选采用耐腐蚀材料电缆作为供电线将电机1与上述太阳能板连接，通常用的电缆是9米一根(同出油管长度)，从电机处至井口(如图2所示，深度为1000m)通过密封连接件串联起来使用。以上均可采用现有设备实现，只要能满足实际需要即可。

同时，为了便于对供电电源进行控制和保护，还可以根据需要设有与太阳能板配套的电源控制装置，优选能够用于野外露天环境使用的电源控制装置。以上亦可采用现有设备实现。

另外，作为对上述技术方案的优化，本领域技术人员还可以根据实际需要在井上设置能够采集抽油现场油井数据的设备，并通过无线网络将采集到的油井数据发送给远程中央控制室，进而，通过远程中央控制室实现对抽油进程的远程控制，以上可通过现有技术手段实现，在此不做赘述。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解；依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种节能环保井底式抽油机,其特征在于，所述抽油机设于井下，依次包括电机、电缸和抽油泵，所述电缸又包括缸体和转动设置于缸体内的电动丝杠，所述缸体与所述电动丝杠之间为密封连接，所述抽油泵又包括泵杆和泵筒，所述电动丝杠一端与所述电机连接，另一端与所述泵杆连接，所述电动丝杠由所述电机驱动并带动所述泵杆上下运动实现抽油。

2.根据权利要求1所述的一种节能环保井底式抽油机,其特征在于，所述电机是由两台或多台无框电机串联而成的。

3.根据权利要求1所述的一种节能环保井底式抽油机,其特征在于，所述电机的尾部封装有电机控制器，所述电缸内设有限位开关，所述限位开关用于输出开关量型号给所述电机控制器以通过所述电机控制器对电机的正反转及所述电缸的上下行进行控制。

4.根据权利要求1所述的一种节能环保井底式抽油机,其特征在于，所述电机采用直流48V电压供电。

5.根据权利要求4所述的一种节能环保井底式抽油机,其特征在于，所述电机通过井上设置的太阳能板供电。

6.根据权利要求1所述的一种节能环保井底式抽油机,其特征在于，所述电动丝杠的另一端通过丝口或万向节与所述泵杆连接。

7.根据权利要求1所述的一种节能环保井底式抽油机,其特征在于，所述泵筒的底部还设有用于过滤杂质的花桶，所述花桶与所述泵筒连通以对抽油时经由泵筒的油进行过滤。

8.根据权利要求7所述的一种节能环保井底式抽油机,其特征在于，所述花桶的直径与泵筒的直径相同，二者通过丝口连接。

Images