[发明专利]抽油机EPS与减速箱双动力拖动节能发电装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抽油机EPS与减速箱双动力拖动节能发电装置及方法。

背景技术

抽油机是带动井下抽油泵工作的地面和机械传动装置，它和抽油杆、抽油泵配合使用能将井内原油抽到地面。图1示意了一种抽油机的结构，其包括：主机和辅机，所述的主机由底座9、减速箱8、曲柄7、平衡重6、连杆5、横梁4、支架3、驴头1、悬绳器、刹车装置及各种连接轴承组成；所述的辅机由电动机和电路控制装置构成。其中，驴头1的作用是保证抽油机运转时，光杆始终对准井口中心位置，起传递动力并承受抽油杆及液柱重量；游梁的作用是传递动力，同时承受负荷；连杆5的作用是连接曲柄与横梁，并以传递动力来带动横梁摆动；减速箱8的作用是把电动机的高速和转动力变为抽油机曲柄的低速转动和增大扭矩、动力；平衡重6的作用是平衡抽油机，使电机在上、下冲程中做功相等；刹车的作用是抽油机起停时起止动作。

现有技术的抽油机在生产动力节能方面存在以下显著缺点：第一，节能配套技术整体改造难度大：目前各油田单位采油供电线路多为5千伏、10千伏同一条供电线路存在不同类型的油井、区块，不同的采油工艺、设备、动力拖动系统，因此各油田机采节能综合配套技术改造难度大。在目前的节能中多采用单一技术解决单一问题，难以解决突破机采真正意义上油田单井节能降耗。不能宏观反映节电效果，影响了油田技改和规模节能效益；第二，供电线路功率因数低、线损大：目前各油田采油线路负荷以油井为主采油设备多为游梁式抽油机和少量的电潜泵、螺杆泵。游梁式抽油机的不稳定负荷造成电动机输出负荷随着抽油机的负荷变化产生周期变化：电动机侧功率因数随着电动机输出功率不同而改变：加之油井电动机平均负载率，就造成了功率因数平均较低。就整条供电线路而言，形成了其电流无功分量较大，功率因数低的现象。又因为一条线路的油井相对分散，部分油井共享一台低压变压器，增加了低压线路的长度，进一部加大了采油供电线路的线损，同时提高了用电的成本；第三，变压器老化及容量配比不合理，当前各油田一般采油线路中包括单井线路，常用的变压器多为上世纪生产的S7、SK7系列供的电变压器，配置容量一般在额定负载的1.5倍以上，而实际运行的负载平均只有变压器额定容量的20％左右存在严重的“大马拉小车”的现象。增加了线路网损和负荷，油田每年还要付出大量用电量和电费以及不菲无效电容量费用，提高了原油开采成本，且S7、SL7系列便压器技术一落后淘汰、禁用产品；第四，抽油机电动机运行效率低，抽油机由电动机的动力经过减速增大扭矩和扭力带动抽油机上下往复运动，将油井井筒下地下地层的原油抽吸上来。在此生产过程中电动机只进行将电能转换成动能的一次性的动能，这种一次性的电动机动能使用的动能工效低，按抽油机的电动机的正常用电量和所做的工效是98％，而实际做工上行负载时电动机的工效只有30-40％，而下行无负载时电动机的无工效有85％。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种抽油机EPS与减速箱机械动力双动力拖动节能发电装置，其能够克服现有技术在油田生产技术升级、节能降耗、降低生产成本上的显著缺点，以具有广泛的应用开发前景。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种抽油机EPS与减速箱双动力拖动节能发电装置，其特征在于，包括：抽油机减速箱，所述的抽油机减速箱通过传动单元连接永磁直驱发电机，所述的永磁直驱发电机连接辅助生产配电单元；EPS备电单元，所述的EPS备电单元连接输入配电单元和所述的辅助生产配电单元。

进一步地，所述的永磁直驱发电机为低转速永磁直驱发电机。

进一步地，所述的传动单元包括：第一传动模块，所述的第一传动模块连接所述的抽油机减速箱，所述的抽油机减速箱连接第二传动模块，所述的第二传动模块还连接减速器，所述的减速器连接连轴器，所述的连轴器与所述的低转速永磁直驱发电机进行连接，所述的第二传动模块与所述的低转速永磁直驱发电机进行连接；所述的抽油机减速箱连接曲柄，所述的曲柄连接平衡块，所述的平衡块连接连杆，所述的连杆连接支架横梁，所述的支架横梁连接驴头；第一传动模块具有：传动皮带轮，传动带和减速箱输入大皮带轮；第二传动模块具有：减速箱输出刹车与大皮带轮，传动带和发电机输入传动轮。

进一步地，所述的第二传动模块还连接有增速器。

进一步地，所述的第一传动模块连接有动力输入单元，所述的动力输入单元包括输入配电单元，所述的输入配电单元连接电动机，所述的电动机连接所述的第一传动模块。