[发明专利]新型电磁抽油机

说明书

本发明涉及从井中开采油的设备技术领域，具体是一种主要用于从地层中开采石油的抽油机。

目前世界油田，机械采油的井数在90％以上，其中有杆抽油井又占机械采油井的90％以上。据90年代初统计，有杆抽油设备仍居首要地位，其中中国占91％，美国占85％，前苏联占75％左右。有杆抽油设备是利用动力驱动抽油杆柱上下往复运动而抽油的，有杆抽油设备的地面部分即为抽油机，迄今应用最广泛的是游梁式抽油机。经过几十年的发展、改进和完善，形成了多种类型的游梁式和无游梁式的有杆抽油机。但不管哪种形式的有杆抽油机，都由动力机、减速器、连动机构、机架和连接抽油设备地下部分(光杆、抽油杆、单向油阀等)的悬绳器等组成。它们的基本工作原理是：减速器将动力机的高速旋转运动降为低速，经连动机构使悬于机架上的悬绳器变为直线运动，从而带动地面下长达1～3km的抽油杆上下往复运动，通过单向油阀把油抽出地面。这类抽油机的最大特点是可全天候在油田工作，可靠性高；此外，地面下的抽油杆等和地面上的连动机构维修方便。然而，它的效率低，传动系统环节多，机械摩擦损失较大。根据它的工作原理，在光杆上冲程的抽油过程中，抽出油柱的重量只占总重量(油柱重量与光杆、抽油杆、油阀等重量之和)的一小部分；在光杆下冲程准备抽油过程中，需做无用功，因而制约了效率的提高。此外，又依据光杆冲程、额定悬点负载等不同，须分成十多个型号，从而增加了产品的型号种类和复杂性，提高了成本。本发明人曾于1997年12月提出电磁抽油机(专利号97121959.1)。它是一种利用电磁力直接驱动光杆带动抽油杆上下往复运动的新概念有杆抽油机。它将一系列线圈同轴地固定，在高可靠的可编程控制器的控制下，第N个线圈脉冲通电(其余的断开)，产生电磁力吸引该衔铁活塞运动；下一时刻第N+1个线圈脉冲通电，产生电磁力吸引衔铁活塞继续运动；重复这一过程，从而直接驱动光杆带动抽油杆向上或向下运动。这种电磁抽油机不仅可靠，而且结构简单、效率较高；由于采用了现代的程控技术，容易改变抽油的冲程、冲次。然而，它也存在几点不足：其一，由于它固定安装在油井之上，以直接驱动抽油杆，使地下设备(如抽油杆、油泵等)的维修和其它操作难以进行，而这种维修对世界各地上百万口类似的油井是必需的。其二，它没有根本克服原抽油机效率低的主要缺点，光杆、抽油杆和油阀等依然上下往复运动做着无用功。其三，这种电磁抽油机增大冲程，是藉增加线圈个数来实现的；提高额定悬点载荷是藉增大线圈电流完成的；在大冲程(例如6m)、大载荷(例如200kN)时，所耗铜材甚多，从而提高了成本。

本发明的目的是提供一种平衡式电磁抽油机，它可以进一步提高抽油机的效率，增强可维修性，降低成本，并简化其加工生产工艺。

本发明是这样实现的：一种平衡式电磁抽油机，包括支架、单驴头杠杆悬梁和驴头抽油装置(均为现有技术，在以下实施例中由钢丝绳、光杆、抽油杆、单向油阀等构成)，其特征在于悬梁另一端设有一个动力驴头，动力驴头和连有平衡块的钢丝绳相连，钢丝绳和电磁驱动器相连；电磁驱动器的结构为：具有M个同轴线圈，线圈中设有滑套，线圈间以及线圈外面设有磁路铁芯，滑套中有与钢丝绳相连的衔铁活塞，并设有衔铁活塞下降时使衔铁活塞上下相邻的两个线圈断电和脉冲通电的控制电路。其磁力驱动原理同上述现有技术。

上述的衔铁活塞可为1个、2个或数个，彼此间断，并设有使每个衔铁活塞上下相邻的两个线圈断电和脉冲通电的控制电路。以实现分段驱动，降低成本。上述衔铁活塞也同时起到内平衡块的作用。

上述抽油机，最好制成杠杆悬梁两力壁长度为可调式结构。调节支架支点位置即起到此作用。

本发明可实现发明的目的，提高了效率，增强了维修性，简化了加工工艺，降低了成本。

以下结合实施例作详细描述。

图1是其结构示意图。

参见图1。