[发明专利]驱动系统下置多功能立式抽油机

说明书

技术领域

本发明为一种驱动系统下置多功能立式抽油机，属机电一体化应用新领域。

背景技术

在油田开发中，实现机械采油的主要手段是传统四连杆游梁式抽油机和各类天平平衡立式抽油机。据不完全统计，全世界目前有油井约200万口，其中抽油机机械采油约占95％以上。

传统四连杆游梁式抽油机已逾120多年应用历史，具有疲实可靠、经久耐用、作业让位简单、卸载挂抽方便、失载保护可靠的的优点。该机型虽不断改进，不断创新，但其结构和原理万变不离其宗，至今仍占机械采油的90％左右，成为机械采油的主导机型。

随着人类对节能高效、低碳、环保的需求越来越迫切，各类节能省材、不停机智能调参、安全、环保的天平平衡立式抽油机相继诞生。与传统四连杆游梁式抽油机相比，天平平衡立式抽油机具有节能30-70％，省材30-60％，不停机智能调参提高工效大于1000倍，适于长冲程、低冲次的工作制度，维护工作量减少60％以上的明显技术优势，只要完善其技术细节，有更新传统四连杆游梁式抽油机的发展趋势。

上述传统四连杆游梁式抽油机和天平平衡立式抽油机在油田开发中的作用举足轻重，有着难以替代的技术优势和历史地位。

随着油田开发的深化，诸多矛盾严重制约着油田开发成本：

一是随着从式井越来越多，亟待开发一机双抽或一机多抽的抽油机；

二是油井小修作业需停机上专业作业队伍，既影响采油时率，又加大了采油成本；

三是示功图需专业监测队伍每井每月必测，工作量大，成本高，亟待改进和优化；

四是油水计量需建众多计量站，专人值守，每天必测，人力物力耗费巨大；

五是抽油机分布星罗棋布，野外运行无人值守，亟待性能可靠的远传遥控手段强化抽油机运行管理。

如果将一机多抽、示功图测试、油水计量、远传遥控等多项功能集于一机，将实现油田开发的革命性突破，具有极现实和深远的意义。

发明内容

针对上述油田开发暴露的矛盾，本发明的目的是在兼顾短链传动、作业让位、卸载挂抽、失载保护等技术环节优化的同时，通过双导向轮双向传递扭矩，实现一机单抽、一机双抽、油井小修等多项功能，并通过优化智能控制软件，解决示功图监测、油水计量、远传遥控等方面技术难题，实现机械采油的革命性突破，开创天平平衡立式抽油机多功能应用的里程碑。

本发明的技术解决方案是：

所述的驱动系统下置多功能立式抽油机包括置于机架(6)底座上设有电动移机机构的驱动系统(3)和置于机架(6)顶平台上实现一机单抽、一机双抽、油井小修一机三功能的前导向轮(7)、后导向轮(8)以及置于机架(6)下部外接传感器(11)实现抽油机运行控制、示功图模拟、油水计量、远传遥控一器多用的智能控制器(10)，其中驱动系统(3)驱动轮绳槽内披复一端经前导向轮(7)、前动滑轮(4)悬挂油井载荷，另一端经后导向轮(8)、后动滑轮(9)悬挂平衡重(13)或另一口井油井载荷的驱动绳(5)，保护绳槽内固定另一端连接平衡重(13)或油井载荷的保护绳。

所述的电动移机机构包括置于机架(6)底座四周骑在基础预埋轨道上设有螺杆或千斤顶微升降机构的移机滚轮(1)和驱动系统(3)输出轴一端或两端设置的移机备用轮(12)，移机备用轮(12)和移机滚轮(1)之间用三角带(2)或链条联接。

所述的前导向轮(7)、后导向轮(8)和前动滑轮(4)、后动滑轮(9)为钢制轮或高强度无油自润滑MC尼龙轮，其外圆表面为光面绕带轮或多股绕绳槽，槽内镶嵌耐磨降噪可更换橡胶块，其中前导向轮(7)、后导向轮(8)轴向中部设置防坠落保护轮(32)。

所述的智能控制器(10)为集电机运行、传感器信号、油井动态优化于一体的数字智能控制器，内置示功图模拟模块、油水计量分析模块、数据和图像采集远传接口和接收、处理各传感器信号，随机指令电机优化运行的高性能单板机。

所述的驱动系统(3)包括通用电机、联轴器、减速器、驱动轮或异型直驱电机，其中所述的异型直驱电机为外转子或内转子低速大扭矩开关磁阻电机或永磁电机，其定、转子铁心、绕组和磁路至少为以下六种类型之一：

第一种为图9所示的通电相为90°长磁路(35)定、转子铁心齿重合，非通电相转子铁心齿与定子铁心齿为双齿交错微重合齿铁心(33)，相绕组为隔二齿互绕三相绕组(34)；