[实用新型]数字式游梁抽油机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种数字式游梁抽油机。

背景技术

游梁式抽油机是油田中广泛、大量使用的采油机械，较其他类型的采油机械相比具有结构简单、性能可靠、维修维护方便等优点。但游梁式抽油机因其固有的四连杆机构，使得悬点运动的位移、速度和加速度曲线体现为近似正（余）弦函数的分布规律，这种一成不变的运动规律加上井下负载的多变性和光杆形变等不利因素的影响使得常规的游梁式抽油机出现系统损耗大、效率低、设备故障率高等问题。

消除这种由于负载突变引起的转矩和功率的波动，使系统运行平稳是保证抽油机正常、安全、高效使用的关键。要实现平稳运行仅靠盲目的改变电机的转速或仅在电机本身做文章是远远不够的。改变电机的转速和转速分布是最直接的方式，在井下负载状态良好的条件下（负载良好指的是：供液充足、无漏失、无砂卡、无气锁等不利因素），对电机进行分段变速运行可以收到非常良好的实际效果。但随着长时间的抽汲和设备的磨损变形，井下将会出现供液不足、漏失变大等等问题和故障，这将会导致抽油机系统原有的平衡关系被打破，无用功增加，泵效变低。而地面驱动系统由于无法预知井下状态，依然按既定模式运行，这就进一步加剧了设备的磨损和平衡状态变差，形成恶性循环。如果能提前预知井下负载变化情况，利用人工干预或自动调节的方式调整系统平衡关系、改变系统运行速度则可有效的防止上述情况的发生，使抽油机系统始终运行在节能高效的最优状态。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种根据结构力学和流体力学原理，合适的悬点运动速度分布模式减少泵效损失和减轻抽油杆负荷作用的数字式游梁抽油机。

所述目的是通过如下方案实现的：

一种数字式游梁抽油机，其组成包括：带有专用变频器的综合控制仪，所述综合控制仪连接电动机，所述电动机通过皮带轮组连接带有旋转式死点传感器的减速机，所述减速机通过曲柄连接曲柄平衡块、连杆和支架，所述连杆与所述支架连接游梁，所述游梁连接驴头，所述游梁连接角度式死点传感器或应变式死点传感器。

所述的数字式游梁抽油机，所述皮带轮组包括主动轮，所述主动轮连接皮带，所述皮带连接从动轮，所述电动机具有输出轴，所述输出轴连接所述主动轮，所述从动轮连接所述减速机，所述减速机连接刹车装置，所述电动机连接电机角位移传感器。

所述的数字式游梁抽油机，所述减速机具有减速机输出轴，所述曲柄连接所述减速机输出轴、连杆轴，所述连杆轴连接所述连杆和所述支架，所述连杆连接横船轴，所述横船轴连接横船，所述横船连接所述游梁，所述支架通过支架轴连接所述游梁，所述支架连接底座。

所述的数字式游梁抽油机，所述底座连接综合控制仪和电动机；驴头连接悬绳器。

所述的数字式游梁抽油机，所述旋转式死点传感器包括旋转式死点传感器接收极和旋转式死点传感器发射极，所述减速机具有减速机轴承外盖，所述减速机轴承外盖连接所述旋转式死点传感器接收极，所述减速机输出轴连接所述旋转式死点传感器发射极。

所述的数字式游梁抽油机，所述旋转式死点传感器、所述角度式死点传感器、所述应变式死点传感器均具有死点信号采集电路，所述死点信号采集电路连接信号处理电路，所述信号处理电路连接角位移信号采集电路、时钟信号电路、角位移信号输出电路、死点信号输出电路和上位机数据通讯电路。

本实用新型的有益效果是：

改变抽油机结构（如双驴头抽油机和直线塔架式抽油机）能够改变抽油机悬点运动的速度分布模式，但由于其未结合实际的井下负载，是非常盲目的控制调整，并不能最大限度的从根本接近和达到理想的悬点运动速度分布模式，对整个抽油机系统的能耗控制也无法起到相应的作用。本实用新型将游梁式抽油机系统的地面与井下有效结合，对游梁式抽油机各运动部分进行精确的动态实时定位，使游梁式抽油机从动力源（电机）到最终的负载点（悬点）之间建立可靠的运动位置对应关系，并利用传感器技术和特殊数学计算方法实时监测和反馈井下负载状态并调整了抽油机运行速度和扭矩。

本实用新型是在传统的游梁式抽油机的不同运动部位上安装各种传感器，用以对抽油机各个部分的运动状态进行数据采集整理，再利用综合控制仪系统内置的专用程序和计算方法进行系统综合定位，由电机的旋转运动状态直接推导出悬点的直线运动状态；由电能模块的数据变化推导出井下负载的真实状态。将地面与井下有机的结合起来，达到了优化控制的目的。