CN2189201Y

CN2189201Y - 一种采用编组牵引带的数控抽油机

Info

Publication number: CN2189201Y
Application number: CN 94205635
Authority: CN
Inventors: 石行
Original assignee: Xicheng Xinkai General Testing Factory Beijing City
Current assignee: Xicheng Xinkai General Testing Factory Beijing City
Priority date: 1994-03-29
Filing date: 1994-03-29
Publication date: 1995-02-08
Anticipated expiration: 2004-03-29

Abstract

一种采用编组牵引带的数控抽油机。它有井筒、活塞、机架、电动机、减速器和配重，以及控制电动机工况的测控装置，其特征在于：在机架顶端与减速器相连装有牵引鼓轮，在中部装有导向鼓轮，在牵引鼓轮上装有扁平状编组牵引带，一端通过光挥卡子与和活塞相接的活塞杆相连，牵引带由多股钢丝绳并行排列组合后用橡胶复合。可以承受较大的抽油牵引力，它的弯曲半径小，驱动鼓轮直径可以较小，减小了整个装置的结构尺寸，使结构紧凑。它不需要润滑保养，能吸收往复运动的冲击能量。

Description

一种采用编组牵引带的数控抽油机，它可用于石油油田的采油，特别适用于如象稠油油井、深井和产液量大的大负荷井。

现在的数控抽油机，如专利号为CNZL92200003.4的抽油机，由于它采用带数控装置的电动机通过减速器带动链轮链条，直接驱动抽油活塞的运动，由于使用了可控逆变电源对电机的转速和转向进行控制，使用减速器减速后通过链轮带动链条运动，可以直接得到抽油活塞的往复运动，并可人为改变抽油活塞运行时的速度曲线，而且可控逆变电源的频率与电压是通过压力传感器和位置传感器测量活塞运动的工况后，使用可编程控制器根据预先设定的最佳工作条件进行判断之后进行调节的，因而它既能自行适应各种石油粘度和含水量的变化，也可以使抽油机运行在最佳工作状态，使油井有较高的生产效率和能量利用率。但是，由于数控抽油机多用在稠油油田的开发中，对于稠油油田的采油井，要求活塞运动的速度不大，但其抽油牵引力很大，在使用普通链轮、链条牵引活塞时，链轮、链条的结构必须很大。在深井和产液量大的大负荷井，同样要求有较大的牵引力。

本实用新型的目的是发明一种采用编组牵引带的数控抽油机，它可以承受较大的牵引力，结构紧凑。

本实用新型的结构如附图1和2所示，它有井筒1、活塞2、机架4、电动机6、减速器11和配重12，在电动机6的输入端接有可调逆变电源7，在抽油井出油口装有压力传感器8，有用于测量活塞2位置的位置传感器9和对可调逆变电源7进行控制的可编程控制器10，压力传感器8、位置传感器9与可编程控制器10的输入端相连，其特征在于：在机架4的顶端与减速器11相连装有牵引鼓轮5，在机架4中部装有导向鼓轮13，在牵引鼓轮5上张有扁平状编组牵引带3，并且牵引带3跨于导向鼓轮13之上，牵引带3跨于导向鼓轮13的一端与配重12固接，另一端通过光挥卡子14与和活塞2相接的活塞杆相连，牵引带3由多股钢丝绳并行排列组合后用橡胶复合。

附图1为本实用新型的结构示意图。

附图2为本实用新型引带3的横断面示意图。

本实用新型的工作原理如下：

本实用新型由井筒1、活塞2、牵引带3、机架4、牵引鼓轮5、电动机6、可调逆变电源7、压力传感器8、位置传感器9、可编程控制器10、减速器11、配重12、导向鼓轮13和光挥卡子14组成。在电动机6的输入端与可调逆变电源7相接，压力传感器8装于抽油井的出油口，位置传感器9用于测量活塞2的位置，压力传感器8、位置传感器9与可编程控制器10的输入端相连，可编程控制器10对可调逆变电源7进行控制，牵引鼓轮5与减速器11相连并装在机架4的顶端，在机架4中部装有导向鼓轮13，在牵引鼓轮5上张有扁平状编组牵引带3，并且牵引带3跨于导向鼓轮13之上，牵引带3跨于导向鼓轮13的一端与配重12固接，另一端通过光挥卡子14与和活塞2相接的活塞杆相连，牵引带3由多股钢丝绳并行排列组合后用橡胶复合。

本实用新型使用电动机6通过减速器11带动牵引鼓轮5转动。而牵引鼓轮5的转动使牵引带3直线运动。牵引带3的一端与抽油活塞2连接，另一端与配重12连接。通过控制改变电动机6的正反向转动从而使牵引带3做往复运动，带动活塞2上下运动，完成抽油动作。由于电动机6的输入端接有可调逆变电源7，通过可编程控制器10的控制，可以改变可调逆变电源7的输出频率、相位关系和电压，使电动机6的转速和转向都可以控制，因而可人为改变抽油活塞2的运动关系和速度。通过压力传感器8和位置传感器9测量活塞抽油阻力与位置，同时输入到可编程控制器10中，可编程控制器10根据输入的运行状态与设定的最佳运行值进行比较，对可调逆变电源7进行控制，使活塞运行在最佳工作状态，自动避免抽空现象的发生。在本实用新型中，使用配重12接在牵引带3的另一端，使它与抽油活塞等运动件配平，使得电机6的输出扭矩只承受抽油时的动载荷。

由于牵引带是由多股钢丝绳并行排列组合而成的，它把牵引载荷均匀分布在每一股钢丝绳上，因此可以承受较大的抽油牵引力，同时牵引带3为扁平排列，用橡胶复合，它的弯曲半径小，因此要求的驱动鼓轮直径可以较小，减小了整个装置的结构尺寸，使结构紧凑。由于采用了由橡胶复合的牵引带，它不需要润滑保养，不会生锈腐蚀，并且能吸收往复运动的冲击能量。

本实用新型所用的可调逆变电源7可以使用如专利号为CN90202757和专利号为CN90203323的专利，也可以使用日本富士公司的G7系列逆变器，本实用新型无特殊要求。本实用新型中，也可以把电动机6和可调逆变电源7的组合换为如专利号为CN89213615的“一种全电控大功率执行装置”，或是专利号为CN89215098的“一种随机同轴换向电动机”，或是专利号为CN90202857的“一种大功率变流差频调速电动机”。本实用新型中的可编程控制器10可以是普通工业过程控制器，也可以是工业控制计算机，甚至可以是与其它控制部分或其它油井共有的中央控制计算机，通过标准工业控制介面，使用分时分址的方法对各传感器和控制机构进行测量和控制。本实用新型的压力传感器8可以装在井口，也可以装在活塞2上。压力传感器8可以有多个，同时测量如活塞2上部和下部的压力。位置传感器9可以使用光敏或磁敏型无接触磁性开关，可以装在抽油机架4或抽油井口与活塞杆较近的地方，磁性体或反光体装在活塞杆上，通过活塞杆位置测量，从而得到活塞位置。位置传感器9也可以装在牵引鼓轮5处，利用牵引鼓轮5的位置可以通过可编程控制器10的计算能力解算出活塞位置。安装在牵引鼓轮5处的位置传感器9还可以用如光栅传感器等可以得到多位置值的传感器，得到较高的位置精度。本实用新型可在可编程控制器10的输入端增加如环境温度和等出石油温度等的传感器，通过增加这些测量数据，使控制策略条件更加准确，控制精度提高，抽油机的工作更加优化。在可编程控制器10的输入部还可以增加适应于油田生产管理控制的输入端，通过油田生产调度来控制各个油井的生产，实现生产管理的自动化。

在本实用新型中，井筒1、活塞2、机架4、电动机6、减速器11、配重12、可调逆变电源7、压力传感器8、位置传感器9和可编程控制器10，可以选用和专利号为CNZL92200003.4的同样结构组件，甚至可以直接用其改装，只要把其中的链条改为本实用新型的牵引带3，把链轮改为本实用新型的驱动鼓轮5，在抽油机架中部增加一个导引鼓轮13，使配重12离开抽油井口一定的距离。

在本实用新型中，牵引鼓轮5和导引鼓轮13可以为圆柱形，其结构简单，制造方便，也可以为中间直径稍大的腰鼓形，使牵引带3有自动对中效应，还可以是在圆柱形两端加接有挡环的结构，强制保持牵引带3的中位。

Claims

1、一种采用编组牵引带的数控抽油机，它有井筒1、活塞2、机架4、电动机6、减速器11和配重12，在电动机6的输入端接有可调逆变电源7，在抽油井出油口装有压力传感器8，有用于测量活塞2位置的位置传感器9和对可调逆变电源7进行控制的可编程控制器10，压力传感器8、位置传感器9与可编程控制器10的输入端相连，其特征在于：在机架4的顶端与减速器11相连装有牵引鼓轮5，在机架4中部装有导向鼓轮13，在牵引鼓轮5上张有扁平状编组牵引带3，并且牵引带3跨于导向鼓轮13之上，牵引带3跨于导向鼓轮13的一端与配重12固接，另一端通过光挥卡子14与和活塞2相接的活塞杆相连，牵引带3由多股钢丝绳并行排列组合后用橡胶复合。