一种超长冲程智能抽油装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种超长冲程智能抽油装置，包括有架体、移动底座、电机、传动机构和滚筒，其中移动底座的底部设置有滚轮，架体顶端的承台上设置有滑轨，移动底座通过底部的滚轮被装配在滑轨上，移动底座能够沿滑轨进行移动，传动机构上设有输入轴和输出轴，电机和输入轴连接，滚筒和输出轴连接，电机通过传动机构驱使滚筒进行转动，滚筒上连接的输出轴为空心轴，输出轴内的外端固联有螺母，螺母螺接在丝杠上，有益效果：同一机型钢丝绳做为抽油光杆直径减少，降低减速箱输出扭矩，减少了生产制造成本；维修容易。改变了传统的采油生产管理模式；优化简化了岗位操作人员结构。

【技术实现步骤摘要】
一种超长冲程智能抽油装置
本专利技术涉及一种抽油装置，特别涉及一种超长冲程智能抽油装置。
技术介绍
目前，陆上油田的油井98％为机械采油，有杆泵采油已成为油田主要人工举升开采方式。十几年来人工举升技术取得了很大的进展，但仍没有从根本上摆脱耗能高、投资大、杆管偏磨、地面管理难度大等系列问题。尤其是近年来，随着油田勘探开发技术的不断进步，油层埋藏深、低渗、难采储量陆续被发现并且投入开发利用。油层埋藏深井深达到3000米以上,随着水平井、大斜度井及丛式井数量不断增加，杆管磨损等问题更加严峻，造成修井作业增加、采用常规机械采油人工举升设备举升效率低能耗高，导致吨油成本升高。能够满足3000米以上井深和中深井的有杆泵机械采油生产装备新的技术需求，即：结构简单，可靠耐用，操作简便，维护容易，调参方便，能源消耗低，材料消耗低，智能控制、电子巡护、远程监控、智能管理、超长冲程>10米、低冲次、大排量、动载小。有杆泵人工举升现有装备存在的问题是：游梁式抽油机最大冲程5.5米，当油井泵挂深度达到3000米时，油井冲程损失接近2米，抽油泵的有效冲程也只有3.5米。塔架式无游梁式抽油机冲程长度取决于塔架的高度，目前最大冲程也只有10米，同样3000米的泵挂深度抽油泵的有效冲程也只有8米。在油田矿场得到推广应用的专利号为CN201230127009.0和201420750926.8所涉及到的冲程能够达到50米的超长冲程抽油机,存在问题一是没有减少抽油机占地面积，与游梁式抽油机基本相同，与游梁式抽油机同等机型单机重量没有明显降低；二是受柔性钢丝绳抽油光杆破断拉力的限制抽油机机型目前只能做到八型抽油机，目前现场应用中采取的技术对策是增加柔性钢丝绳抽油光杆直径，目前已经由30mm增加到32mm,由此导致滚筒直径和减速机输出扭矩增加和装机功率的增加，势必增加抽油机生产制造成本；三是由于使用的柔性钢丝绳抽油光杆最大破断拉力只有200KN安全系数低，8型抽油机安全使用系数2.5而10型抽油机也只有2，完全不符合起重钢丝绳的安全系数使用规定中的用于固定起重设备为3.5的要求；四是钢丝绳抽油杆通过井口滑轮和井口盘根实现对中，钢丝绳抽油杆在井口滑轮的滑动摩擦和滚动摩擦的双重作用下，钢丝绳抽油光杆使用寿命一年，平均每口井100米×78元/米＝7800元，增加了采油生产成本，所以目前现有杆泵机械采油人工举升技术，严重制约了深井、中深井和大井丛的油田开发生产。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是为了能够满足3000米以上井深和中深井的采油生产装备新的技术需求；而提供的一种超长冲程智能抽油装置。本专利技术提供的超长冲程智能抽油装置包括有架体、移动底座、电机、传动机构和滚筒，其中移动底座的底部设置有滚轮，架体顶端的承台上设置有滑轨，移动底座通过底部的滚轮被装配在滑轨上，移动底座能够沿滑轨进行移动，传动机构上设有输入轴和输出轴，电机和输入轴连接，滚筒和输出轴连接，电机通过传动机构驱使滚筒进行转动，滚筒上连接的输出轴为空心轴，输出轴内的外端固联有螺母，螺母螺接在丝杠上，丝杠固定在架体顶端承台上的支撑架上，螺母与支撑架之间的丝杠上套设有弹性伸缩套，输出轴转动过程中带动螺母和输出轴沿丝杠进行直线移动，电机、滚筒和传动机构均固定在移动底座上，螺母在进行直线移动时带动移动底座沿架体顶端的滑轨进行滑动，钢丝绳绕设在滚筒上，钢丝绳的下部依次连接有动态密封装置和超长冲程抽油泵，电机与控制系统相连接并由控制系统控制工作，控制系统能够控制电机进行正转和反转从而带动滚筒进行正转和反转，滚筒在正转和反转的过程中带动钢丝绳进行上下往复运动。架体顶端的滑轨两侧分别设置有行程开关，两个行程开关均与控制系统相连接，两个行程开关能够把采集的数据实时传输给控制系统，电机为变频调速电机，电机的尾轴上依次连接有电磁刹车和编码器，电磁刹车和编码器与控制系统相连接，编码器能够把采集的数据实时传输给控制系统，电磁刹车由控制系统控制工作，电机的后端还设置有散热风扇，电机的中心轴与传动机构前端的输入轴之间设置有第一联轴器进行连接，滚筒上的中心轴与传动机构的输出轴之间设置有第二联轴器进行连接，输入轴与输出轴之间的传动机构为一减速机构，该减速机构由数组齿轮组组成，动力从电机被输入到传动机构后，经过里面的数组齿轮组减速以达到设定的转数后被传输到滚筒从而带动滚筒进行正转和反转，滚筒一侧的轴承支座的下方装配有载荷传感器，载荷传感器与控制系统相连接，载荷传感器能够把采集的数据实时传输给控制系统，滚筒的尾端设置有棘轮，对应棘轮处设置有锁紧器，锁紧器能够把棘轮进行卡固从而把滚筒进行锁紧，架体的底端设置有移动轮，移动轮设置在地面的导轨上，移动轮能够带动架体沿导轨进行移动，移动轮连接有驱动机构，驱动机构能够驱使移动轮带动架体进行移动，驱动机构为牵引减速电机或手摇绞盘。控制系统包括有可编程控制器PLC、变频器、人机界面和远程数据传输单元，其中变频器、人机界面和远程数据传输单元均与可编程控制器PLC相连接，变频器还与电机相连接，变频器接收可编程控制器PLC的指令控制电机的工作，可编程控制器PLC还与行程开关、编码器、载荷传感器和电磁刹车相连接，行程开关、编码器和载荷传感器能够把采集的数据实时传输给可编程控制器PLC，可编程控制器PLC控制电磁刹车的工作，可编程控制器PLC能够把采集的数据通过人机界面进行显示，人机界面用于设定工作参数和显示整个系统运行数据，远程数据传输单元由通讯设备、天线和备用电源组成，远程数据传输单元利用无线数据的传输系统，将载荷数据、位移数据、运行参数和故障报警数据信息发送到用户的手机或计算机终端上，同时用户也能够利用手机或计算机远程控制设备的运行。上述的电机、可编程控制器PLC、变频器、行程开关、编码器、载荷传感器和电磁刹车均为现有设备的组装，因此，具体型号和规格没有进行赘述。本专利技术的工作原理如下：本专利技术提供的超长冲程智能抽油装置中的控制系统通过编码器和行程开关采集的位移信息通过控制系统的逻辑分析判断控制电机正反向旋转，带动减速机构驱动滚筒正反向输出，缠绕在滚筒上的钢丝绳随滚筒的正反向旋转做上下往复运动，并且能够保证钢丝绳始终位于井口的中心部位。滚筒上连接的输出轴转动过程中带动螺母和输出轴沿丝杠进行直线移动，电机、滚筒和传动机构均固定在移动底座上，螺母在进行直线移动时带动移动底座沿架体顶端的滑轨进行滑动，本专利技术设计为螺母每旋转一周移动底座的行走距离为钢丝绳直径的1.03倍，滚筒上缠绕的钢丝绳牵引井下抽油杆、抽油泵中的数级串联柱塞做往复运动，完成采油举升。编码器装配在电机的尾轴上，编码器的输出连接到控制系统内的可编程控制器PLC上，在可编程控制器PLC里对收到编码器的脉冲进行方向判断和累计计数，此计数的结果与缠绕在滚筒上的钢丝绳的长度成正比，也就是测出了钢丝绳上下冲程的位移长度，根据相应的逻辑关系控制电机的正转或反转，实现抽油机上下冲程的换向动作。控制系统测量示功图时，从下死点行程开关接通，远程数据传输单元开始启动,载荷传感器开始检测油井上下冲程井下载荷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超长冲程智能抽油装置，其特征在于：包括有架体、移动底座、电机、传动机构和滚筒，其中移动底座的底部设置有滚轮，架体顶端的承台上设置有滑轨，移动底座通过底部的滚轮被装配在滑轨上，移动底座能够沿滑轨进行移动，传动机构上设有输入轴和输出轴，电机和输入轴连接，滚筒和输出轴连接，电机通过传动机构驱使滚筒进行转动，滚筒上连接的输出轴为空心轴，输出轴内的外端固联有螺母，螺母螺接在丝杠上，丝杠固定在架体顶端承台上的支撑架上，螺母与支撑架之间的丝杠上套设有弹性伸缩套，输出轴转动过程中带动螺母和输出轴沿丝杠进行直线移动，电机、滚筒和传动机构均固定在移动底座上，螺母在进行直线移动时带动移动底座沿架体顶端的滑轨进行滑动，钢丝绳绕设在滚筒上，钢丝绳的下部依次连接有动态密封装置和超长冲程抽油泵，电机与控制系统相连接并由控制系统控制工作，控制系统能够控制电机进行正转和反转从而带动滚筒进行正转和反转，滚筒在正转和反转的过程中带动钢丝绳进行上下往复运动。/n

【技术特征摘要】
1.一种超长冲程智能抽油装置，其特征在于：包括有架体、移动底座、电机、传动机构和滚筒，其中移动底座的底部设置有滚轮，架体顶端的承台上设置有滑轨，移动底座通过底部的滚轮被装配在滑轨上，移动底座能够沿滑轨进行移动，传动机构上设有输入轴和输出轴，电机和输入轴连接，滚筒和输出轴连接，电机通过传动机构驱使滚筒进行转动，滚筒上连接的输出轴为空心轴，输出轴内的外端固联有螺母，螺母螺接在丝杠上，丝杠固定在架体顶端承台上的支撑架上，螺母与支撑架之间的丝杠上套设有弹性伸缩套，输出轴转动过程中带动螺母和输出轴沿丝杠进行直线移动，电机、滚筒和传动机构均固定在移动底座上，螺母在进行直线移动时带动移动底座沿架体顶端的滑轨进行滑动，钢丝绳绕设在滚筒上，钢丝绳的下部依次连接有动态密封装置和超长冲程抽油泵，电机与控制系统相连接并由控制系统控制工作，控制系统能够控制电机进行正转和反转从而带动滚筒进行正转和反转，滚筒在正转和反转的过程中带动钢丝绳进行上下往复运动。


2.根据权利要求1所述的一种超长冲程智能抽油装置，其特征在于：所述的架体顶端的滑轨两侧分别设置有行程开关，两个行程开关均与控制系统相连接，两个行程开关能够把采集的数据实时传输给控制系统，电机为变频调速电机，电机的尾轴上依次连接有电磁刹车和编码器，电磁刹车和编码器与控制系统相连接，编码器能够把采集的数据实时传输给控制系统，电磁刹车由控制系统控制工作，电机的后端还设置有散热风扇，电机的中心轴与传动机构前端的输入轴之间设置有第一联轴器进行连接，滚筒上的中心轴与传动机构的输出轴之间设置有第二联轴器进行连接，输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕学民，
申请(专利权)人：吕学民，
类型：发明
国别省市：吉林;22