[发明专利]油田用节能抽油机构

说明书

技术领域

本发明属于石油开采机械技术领域，具体涉及一种油田用节能抽油机构。

背景技术

油田用抽油机的技术方案在中国专利文献中可大量见诸，实用新型专利授权公告号 CN2528932Y推荐了一种联动变矩游梁抽油机；授权公告号CN2553108Y提供了一种燕尾 式游梁抽油机；公开号CN101148978A介绍了一种曲拉式抽油机；公开号CN101161985A 举荐了一种节能型游梁抽油机；公开号CN101182762A披露了一种游梁式节能抽油机；公 开号CN101215961A公诸了一种T型游梁结构节能抽油机；授权公告号CN201354627Y 揭示了一种梁上助衡游梁式抽油机，等等，等等。

上述列举的但并不限于所列举的油田用抽油机的结构形式由图4所示，包括：电机1、 传动带2、减速机3、曲柄4、配重块5、连杆6、支架7、游梁8、驴头9和牵引绳10， 电机1为普通的三相异步电动机，传动带2的一端套置在电机1的电机皮带轮上，另一端 套置在减速机3的减速机皮带轮上，曲柄4的一端与减速机3连接，另一端构成自由端， 配重块5与曲柄的自由端连接，连杆6的一端铰接在曲柄4上，另一端与游梁8的后端铰 接，而游梁8的近中部转动地支承在支架7的顶部，支架7的下部固定在地坪上，游梁8 的前端与驴头9固定，牵引绳10的一端与驴头9连接，另一端与抽油杆11连接。抽油时， 电机1工作，通过传动带2带动减速机3，由减速机3带动曲柄4旋转，由曲柄4的运动 带动连杆6运动，由连杆6使固定在游梁8前端的驴头9上下摆动，进而由牵引绳10带 动抽油杆11上下运动，使油井管内的石油抽出。上述结构的油田用抽油机还被形象地称 为“磕摆机”，这种抽油机之所以称雄百年之久，是因为具有工作可靠的长处，在目前的 国内外油田上占据绝对的统治地位。但是，由于这种抽油机的表现形式为：高起动转矩， 低负荷运行，因此无用功大，严重耗取电能，因为需要由相当大的功率的电机来带动质量 大的游梁运动。油田所称的采油成本高，其中主要因素为用电成本，只要用电成本得不到 降低，那么采油的经济性难以体现。

为了体现节能，采油部门以及采油设备即抽油机的生产单位大都将改进的思路倾注 于对电机的改造，例如改用双速电机和变频异步电机等，但由于抽油机仍表现为曲柄连杆 带动游梁运动的结构形式，因而节能效果并不能达到期取的要求。此外，在美国和俄罗斯 等国曾尝试过采用液压传动结构的抽油机，然而这种抽油机一经试用便暴露出了水土不服 现象，那就是，对气候具有挑剔性，例如在同一地区，因气候温差大，除了对液压油产生 影响外，还对密封件造成影响，无法保障工作的可靠性，故液压式的抽油机很快被冷遇或 淘汰。

中国发明专利授权公告号CN1081295C展示了一种程控式往复抽油机，该专利归纳 了游梁式的抽油机的欠缺(说明书第1页第4至15行)，采用电子技术的程控往复式结构， 即摒弃了曲柄连杆及游梁，因而具有良好的节能效果，该专利方案的具体的技术效果可见 说明书第2页第5-25行。但是该专利技术方案存在以下欠缺：一是由于采用了齿轮齿条 相啮合的传动方式，因此传动阻力大，导致传动效率低下；二是反向冲击大，存在损及齿 轮齿条之虞，即易造成崩齿；三是为了供齿轮齿条润滑而配备有导轨润滑油池(说明书第 2页倒数第3行及图3所示)，从而给使用造成麻烦，例如需要定期或不定型地给导轨润滑 油池补油，一旦导轨润滑油池少油甚至断油，则会轻而易举地招到齿轮齿条损坏或者造成 运行阻力增大(摩擦力大)；四是每当完成一个上下往复运动的行程，电机和减速箱均通 过装在减速箱上的四个齿轮与齿条轨道的啮合而作上下运动一次(说明书第3页第3至第 7行)，因此不仅运动能耗大，不足以体现理想的节能效果，而且对始终处于上下运动状态 的电机和齿轮箱的使用寿命受到影响；五是不能体现一机两用，即不能同时对两个井口交 替抽油而体现两井一机，因此采油效率受到影响，尤其使油田投用的机组增加(一井一机)； 六是整体结构复杂，制造成本大并且在使用中管护工作量及难度大。鉴此，有必要对前述 的往复抽油机作进一步的改进，下面将要介绍的技术方案便是在这种前提下产生的。

发明内容