滾筒式-平衡差抽油機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油田采油機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及滾筒式一平衡差抽油機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]抽油機(jī)是石油開采的主要設(shè)備,目前游梁式抽油機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)久耐用、使用方便、適用范圍成為油田采油的主要設(shè)備,游梁式抽油機(jī)采用曲柄平衡,約占抽油機(jī)總量的80%,缺點(diǎn)是能耗大、效率低、故障率高、停機(jī)損失大、調(diào)沖程和調(diào)平衡必須吊車配合、作業(yè)難度高、電力資源嚴(yán)重浪費(fèi)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明要解決的是高耗能和大沖程技術(shù)問題是,提供一種采用液壓驅(qū)動(dòng)天平配重平衡,只驅(qū)動(dòng)平衡差二分之一的力,輕松省力。滾筒與動(dòng)滑輪組合放大距離,可擴(kuò)展沖程達(dá)8米以上,液壓系統(tǒng)6MPa低壓運(yùn)行,功率小耗能低,對(duì)節(jié)能降耗、增效起到顯著作用的滾筒式一平衡差抽油機(jī)。
[0004]采用的技術(shù)方案是:
滾筒式一平衡差抽油機(jī),包括塔架四柱腿滑道、主機(jī)平臺(tái)、液壓油缸、油缸前端動(dòng)滑輪、油缸后端動(dòng)滑輪、前支承輪、后支承輪、同體滾筒、配重鐵、抽油桿、液力剎車裝置、液壓栗站。所述的主機(jī)平臺(tái)設(shè)置在塔架四柱腿滑道上方,同體滾筒和液壓油缸分別設(shè)置在主機(jī)平臺(tái)上。所述液壓油缸為通桿雙向油缸,貫通油缸的活塞桿的前后兩端分別連接油缸前端動(dòng)滑輪和油缸后端動(dòng)滑輪,油缸前端動(dòng)滑輪和油缸后端動(dòng)滑輪滑動(dòng)連接在主機(jī)平臺(tái)所設(shè)置的滑輪軌道上。所述同體滾筒通過滾筒主軸支撐在主機(jī)平臺(tái)上的滾筒主軸支架上,所述滾筒主軸一端裝有滾筒驅(qū)動(dòng)鏈輪,滾筒驅(qū)動(dòng)鏈輪連接驅(qū)動(dòng)鏈條,驅(qū)動(dòng)鏈條前端繞經(jīng)油缸前端動(dòng)滑輪由鏈條鎖緊裝置鎖緊,其后端繞經(jīng)油缸后端動(dòng)滑輪由鏈條鎖緊裝置鎖緊,由液壓油缸推動(dòng)同體滾筒來回轉(zhuǎn)動(dòng),在同體滾筒上設(shè)有液力剎車裝置。所述前支承輪通過其輪軸安裝在主機(jī)平臺(tái)前端,所述后支承輪通過其輪軸安裝在主機(jī)平臺(tái)后下方,所述配重鐵通過配重鐵滾輪安裝在塔架四柱腿滑道上,配重鐵上面安裝有配重鐵懸繩調(diào)整裝置,配重鐵懸繩調(diào)整裝置連接有配重鐵懸繩,配重鐵懸繩繞經(jīng)后支承輪,固定在同體滾筒一端的配重鐵懸繩壓板上。所述抽油桿下端裝入油井口,抽油桿上端安裝有方卡子,方卡子連接抽油桿懸繩,抽油桿懸繩繞經(jīng)前支承輪,固定在同體滾筒另一端的抽油桿懸繩壓板上。所述液壓油缸通過管路連接液壓栗站的柱塞栗。
[0005]上述的前支承輪和后支承輪通過其輪軸支承在支承輪安全保險(xiǎn)支架上,并設(shè)支承輪保險(xiǎn)插銷穿裝在支承輪和支承輪安全保險(xiǎn)支架上,將支承輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0006]上述的同體滾筒兩側(cè)設(shè)有滾筒安全保險(xiǎn)支架,并設(shè)有滾筒保險(xiǎn)插銷穿裝在同體滾筒和滾筒安全保險(xiǎn)支架上,將同體滾筒停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0007]上述的液力剎車裝置設(shè)在同體滾筒的一端,液力剎車裝置由液力剎車摩擦片、剎車油缸、剎車支臂及剎車支座架組成。兩個(gè)剎車支臂一端分別轉(zhuǎn)動(dòng)連接剎車支座架,另一端分別裝有剎車摩擦片套設(shè)在同體滾筒一端,兩個(gè)剎車支臂之間連接有剎車油缸,通過剎車油缸伸縮,使剎車摩擦片動(dòng)作實(shí)現(xiàn)同體滾筒剎車制動(dòng)。
[0008]上述的液壓栗站,包括電動(dòng)機(jī)、柱塞栗、單向閥、溢流閥、換向閥、單向液壓鎖、雙路緩沖器、風(fēng)冷散熱器、液壓油箱、溫控油位計(jì)、永磁濾油器、球閥、管路濾油器。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)柱塞栗,柱塞栗通過管路連接單向閥,單向閥連接溢流閥,溢流閥連接換向閥的P口,換向閥的A口和B口分別連接單向液壓鎖,兩單向液壓鎖分別連接液壓油缸兩進(jìn)、出油口,換向閥的T口連接雙路緩沖器,雙路緩沖器連接風(fēng)冷散熱器,風(fēng)冷散熱器由雙回路散熱管連接液壓油箱,液壓油箱內(nèi)設(shè)溫控油位計(jì)和永磁濾油器,永磁濾油器通過管路連接球閥,球閥連接管路緩沖單雙散熱管,管路緩沖單雙散熱管連接管路濾油器,管路濾油器連接柱塞栗,構(gòu)成雙路液壓栗站。
[0009]與現(xiàn)有抽油機(jī)實(shí)測(cè)對(duì)比:
1、現(xiàn)有抽油機(jī)歷經(jīng)數(shù)應(yīng)用,也不斷摸索探求創(chuàng)新改造,力爭(zhēng)節(jié)能效果,但都未從結(jié)構(gòu)原理中逃脫解放出來,革新投資很大,但節(jié)能效果都不盡理想,也就在20-30%左右,至今運(yùn)行在高耗能狀態(tài)中。一臺(tái)普通6型抽油機(jī)總質(zhì)量為12噸左右,驅(qū)動(dòng)功率在30-40kw之間,提升力為5噸時(shí),運(yùn)行平均電流左35-40安左右,驅(qū)動(dòng)電機(jī)從起步750r/min-118r/min皮帶傳動(dòng)丟功10%左右。減速機(jī)從118r/min減速到4-6rr/min,速比達(dá)20:1,雖然增大了扭矩但直接丟功30-40%之間,在加上差磨阻和放大沖程的費(fèi)力杠桿(游梁2.5米除以1.92米=1.3倍),又丟掉30%,在機(jī)械傳遞過程中就已經(jīng)丟失70-80%的功,實(shí)際運(yùn)行才應(yīng)用了 20-30%,探索研究找回丟失的功就是節(jié)能,研究創(chuàng)新改變結(jié)構(gòu)能找回失去的能就是提高效益。
[0010]2、滾筒式一平衡差抽油機(jī),從結(jié)構(gòu)原理上實(shí)現(xiàn)根本性的改變,重點(diǎn)考慮現(xiàn)有抽油機(jī)嚴(yán)重丟功等造成高耗能的缺點(diǎn),充分應(yīng)用液壓驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn),使高扭矩低轉(zhuǎn)數(shù)得到最大發(fā)揮,滾筒式一平衡差抽油機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,機(jī)械傳遞環(huán)節(jié)少,磨擦阻力小,使用性能高,操作方便,耗能低,效率高,最大沖程可達(dá)8米以上,對(duì)現(xiàn)有沖程2.5米,沖次4次的常用參數(shù)而言,沖次只需1.3次就可以滿足要求,對(duì)減輕桿管栗的機(jī)械負(fù)荷磨損及使用壽命得到成倍延長(zhǎng),減少因此而造成的作業(yè),預(yù)測(cè)檢栗周期也講成倍延長(zhǎng),極大降低油田生產(chǎn)操作成本,具有降次增程,高效節(jié)電的特點(diǎn)。
[0011]3、模板測(cè)試現(xiàn)場(chǎng):
(1)、一臺(tái)14型抽油機(jī)數(shù)據(jù):沖程6米,沖次2.5次/min,電機(jī)功率為37kw。井深1700米,抽油桿為三級(jí)桿,重量約16噸左右,運(yùn)行平均電流在50安以上。上提升重量21噸,下行重量為16噸。
[0012](2)、滾筒式液壓抽油機(jī)兩端配重平衡差的二分之一為兩端向下拉力。上提力為21噸,下行力16噸,差為5噸+ 2=2.5噸。
[0013](3)、配重鐵重量:(21-2.5)=18.5 噸
(4)、抽油桿向上提力為(21-18.5)=2.5噸
(5)、抽油桿向下行時(shí)為(18.5-16)=2.5噸
(6)、提升21噸時(shí)兩端向下拉力基本均衡,只需2.5噸,液力滾筒抽油機(jī)在任何條件下,兩端都是均衡的,無論驅(qū)動(dòng)多重,都是平衡差的二分之一重量,為兩端向下的拉力。
[0014](7)、驅(qū)動(dòng)鏈輪與滾筒在同一個(gè)軸,驅(qū)動(dòng)鏈輪直徑為318mm,周長(zhǎng)為1000mm。滾筒直徑為955mm,周長(zhǎng)為3000mm,變徑相當(dāng)放大增加阻力三倍。沖程為6米時(shí),滾筒為量轉(zhuǎn)。
[0015](8)、油缸行程:驅(qū)動(dòng)鏈輪一轉(zhuǎn)周長(zhǎng)為1000,在動(dòng)滑輪倍放距離的作用下,一轉(zhuǎn)相當(dāng)于量轉(zhuǎn)的距離,油缸行程為1000mm。
[0016](9)、油缸直徑相當(dāng)于86mnm,行程為1000mm,容量為6.38L,壓力為6Mp2時(shí),輸出的推力為(43 X 43 X 0.785 X 6Mpa)=8.7噸,放大增阻三倍(8.7 + 3)輸出推力2.9噸。
[0017](10)、沖次:油栗MCrl4-25型,1450r/min時(shí),每秒排量為一0.6L。(6.38L + 0.6L=10.6 秒 X 2=21.2 秒為一次往復(fù)),60+ 21.2=2.83 次/min。
[0018](11 )、驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率:(25 X 1450r/min X 6Mpa/60分鐘)=3,6kw^0.6效率=6kw。
[0019](12)、滾筒式一平衡差抽油機(jī),平均運(yùn)行電流為8安左右。
[0020](13)、節(jié)電對(duì)比:(50安-8安=42 + 50)=0.84相對(duì)節(jié)電在80%以上。
[0021 ]按大慶油田電價(jià):0.64元計(jì)算,年運(yùn)行按330天計(jì)算耗電與電費(fèi)。
[0022]游梁抽油機(jī):50安 X 380 X 24 X 330天=150480kw/h X 0.64=96307元為年電費(fèi)。
[0023]滾筒式平衡差抽油機(jī):8安X 380 X 24 X 330天=24067kw/h X 0.64=15408元為年電費(fèi)。
[0024]更新?lián)Q代后年省電費(fèi)(96307-15408)=80899元為年省電費(fèi)。
[0025]本發(fā)明取得的有益效果是:
1、采用液壓油缸直接驅(qū)動(dòng)輸出推力大,轉(zhuǎn)化應(yīng)用,取代了高耗能笨重的減速機(jī)。液壓栗站功率小耗能低,效率高,低速運(yùn)行,對(duì)柱塞栗減輕機(jī)械負(fù)荷磨損撿栗周期及使用壽命得到成倍延長(zhǎng)。
[0026]2、采用滾筒與動(dòng)滑輪雙重組合倍放距離的特點(diǎn),油缸行一米,沖程可達(dá)六米的放大效果。有效減少油缸容量及油栗排量,極大降低驅(qū)動(dòng)功率,對(duì)放大沖程節(jié)能降耗起到顯著成效。
[0027]3、平衡設(shè)計(jì)天平平衡原理,兩端均衡,滾筒式平衡差抽油機(jī)運(yùn)行只驅(qū)動(dòng)的是平衡差二分之一的力使機(jī)械運(yùn)行平穩(wěn),更加省力,調(diào)參方便輕松快速完成調(diào)整平衡作業(yè),配重鐵可直接落地,安全可靠,無需配用任何輔助起重機(jī)械設(shè)備。
[0028]4、應(yīng)用變頻技術(shù)永磁同步調(diào)速電機(jī),調(diào)參方便快捷,只需一分鐘即可,省時(shí)省力,智能遠(yuǎn)程控制系統(tǒng),無線遙控起停,故障原因分析數(shù)字化監(jiān)測(cè)功能,手機(jī)短信報(bào)警提示,人性化服務(wù)。
[0029]5、機(jī)身體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理,占地面積五平方米左右,超越常規(guī)抽油機(jī)體積,剎車系統(tǒng)采用液壓制動(dòng),操作方便,使維護(hù)、保養(yǎng)及調(diào)參作業(yè)時(shí)更加安全可靠。
【附圖說明】
[0030]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖2是本發(fā)明主機(jī)平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖3是本發(fā)明液力剎車裝置原理圖。