[发明专利]长冲程抽油机

说明书

本发明属于采油机械设备技术领域。

有杆抽油是当前世界上最主要的开采石油的方法之一，在中国约占90％以上。有杆抽油设备主要是常规的游梁抽油机，这种机型由于长期的改进完善，具有较高的可靠性，但其主要的缺点是冲程短，能耗大，抽油效率低。国外长冲程抽油机发展的比较迅速，其形式多种多样，应用最多的是塔架滚筒式，具有代表性的是法国MAPE长冲程抽油机及美国ROTAFLEX型长冲程抽油机。近年来我国长冲程抽油机的研制工作有较大进展，推出了多种新型长冲程抽油机。LCJ型链条机是我国首创的长冲程抽油机，其特点是利用链条上的特殊链节和滑块带动往返架实现光杆的往复运动，采用气平衡。这种链条机普遍存在的问题是故障频繁，可靠性差，其平均无故障时间仅四个月(2900小时)，这主要是由其换向原理决定的，即换向引起较大的动载荷，降低了链条寿命，链条平均寿命为17个月约12000小时；其次，平衡缸磨损引起漏气、漏油，另外钢丝绳易断、导轨刚性不足和光杆保护系统不完善引起吊绳绞缠也是引起故障的原因。SRC型长冲程抽油机是第二代链条机，该机采用稀土同步电机变频调速，由逆变器控制实现正反转，通过减速器，链传动、悬绳器带动光杆上下运动。该机技术装备先进，采用了数控技术。但是整机造价高，目前国内尚不能制造高强度链条，国产链条寿命短，链条对振动、偏载敏感且需良好的润滑条件，要求较高的加工、安装精度和良好的保养。KCJ型卷筒宽带式长冲程抽油机也是国内研制的一种机型，该机采用欠平衡、抽油杆靠自重实现下冲程，因而每个工作周期电机只需换向一次，减小了电机换向频率。另外，由于采用同步启动技术降低了电机启动电流，提高了换向可靠性。宽带机采用电机换向，经减速器卷筒，胶带带动光杆上下运动，易于实现长冲程，调整冲程方便。柔性件采用普通胶带，平均寿命较钢丝绳和链条大为提高，可超过二年以上，胶带可缓解动载荷，对加工安装精度要求低，因而可靠性高。从原理上看，这种机型的问题是：由于采用欠平衡电机功率要大于工作周期内的平均功率；光杆自由下落，不能控制，不适于在粘油稠油地区使用；另外，宽胶带风阻力大，特别是在浅井，配种较轻时，胶带受风力作用而摆动不能工作；电器元件事故率高；胶带铆接头不可靠，易于断裂。综上所述，长冲程抽油机还存在许多不足之处，急需改进和完善。

本发明的目的在于提供一种新型长冲程抽油机，该机具有结构新颖，能耗低，抽油效率高，换向冲击力小安全可靠等优点，特别是在深井、稠油地区的石油开采。

这种长冲程抽油机，由电机18、联组V带17、减速器16、塔架4、支架7组成，其特征在于：在塔架4的底部平台上安装电机18、减速器16，联组V带17联接电机18和减速器16以传递动力，减速器16的输出轴与主动轮15用连轴器联接，天车座5的前、后支架上安装前、后导轮8、9、9′；前副带14的右下端固定在主动轮15上，前副带14绕过前导轮8后与悬带器3联接，后副带13左下端固定在主动轮15上，后副带13绕过后导轮9后，其右下端与副配重12连接；主带10经过前导轮8和后导轮9′，其右下端与主配重11连接，左下端与悬带器3连接；光杆2通过卡紧在光杆上端的方卡子坐在悬带器的横梁上；主带10、前副带14和后副带13可采用钢丝绳芯胶带和高强度纤维绳，主动轮15、前导轮8和后导轮9、9′可制成筒式的也可以制成轮式的，主动轮15和前导轮8分别都是一体的，后导轮9、9′是三个同轴直径相同的导轮；前副带14和后副带13在主动轮15上可以交叉布置也可以开式布置；主、副配重上要装引轮，主、副配重11、12可做成主体和可调两部分，可调部分做成若干小块，以便调换。

电机16的正反转由电气控制系统控制实现。

主配重11与副配重12的重量之和初定为等于油井抽油杆系的重量加上提升液柱重量的二分之一。这样，电机正反转(上冲、下冲)时所需克服工作阻力均为油井中被提升液柱的一半重力，能耗最少。抽油机实际运行时还有惯性力，摩擦阻力等影响，可调整副配重12的重量，使上、下冲程的电流相等或接近相等。

主、副配重分开设置，便于调整平衡且可减小主动轮15的径向力，同时也避免了由于主动轮15缠绕和放开时带长不等而造成的松带现象。

附图及实施例：

图1为长冲程抽油机的结构示意正视图

图2为长冲程抽油机的结构示意侧视图    

图3为长冲程抽油机M向视图

图4为前后副带在主动轮上的布置图