一种具备耐磨性柔性光杆的节能双卷扬抽油机构制造技术

本发明专利技术提供了一种具备耐磨性柔性光杆的节能双卷扬抽油机构，包括驱动机构、排绳机构、张紧机构。驱动机构电机通过减速器驱动卷扬机，卷扬机为双卷筒结构，其中卷筒一正向缠绕抽油绳一、卷筒二反向缠绕抽油绳二，卷筒正转时，第一抽油活塞上升，第二抽油活塞下降，具有一定节能作用。排绳机构位于卷扬机前端，采用滚珠丝杠结构；抽油绳一和抽油绳二上分别设置有张紧机构，防止卷筒正转向上驱动第一抽油活塞时，第二抽油活塞下移时被石油抽拉不足而导致抽油绳二松弛，避免发生卷扬机上的乱绳、跳绳的问题。通过抵压在钢丝绳上的张紧轮来改变抽油绳的走向，进而实现张紧，张紧轮通过液压缸驱动伸缩，通过液压缸的伸出长度来控制抽油绳的张紧程度；根据在滑轮轴上的薄膜压力传感器记录的滑轮所受压力来计算液压缸的伸出长度。度。度。

An energy-saving double winch pumping mechanism with wear-resistant flexible polished rod

【技术实现步骤摘要】
一种具备耐磨性柔性光杆的节能双卷扬抽油机构


[0001]本专利技术涉及一种采油设备，尤其涉及一种具备耐磨性柔性光杆的节能双卷扬抽油机设备。

技术介绍

[0002]在如今的发展条件下，人们的衣、食、住和行等方方面面都离不开石油资源。因此，各行各业需要大量的石油供给，这就迫使各大油田急切提高单井产油量。然而，大多数油井经常遭受恶劣的自然环境、抽油机自身条件以及井下环境不佳工况的影响，导致单井产油效率很低。为了解决这一问题，石油行业几十年来一直在研究自动化采油技术和自动化采油装置。石油是未来能源供需的主力，其作用无可替代，根据我国油气储层的特殊地质条件，我国部分油田产液量较低，以长庆油田为例，平均日产液量 4.7m3/d，其中超低渗透油田产液量更低，其油井数占全国油田的 35%，这使得非常规低渗透油气田的开采逐渐得到重视。现阶段，从地层中开采石油的常见方法主要为机械采油法。通过抽油杆柱上下往复运动传递能量的采油设备称为有杆抽油设备，反之则为无杆抽油设备，其中有杆采油设备占抽油设备总数的90%以上。随着我国科技实力的增强，油气勘探技术在不断提高，开采设备也不断完善。
[0003]游梁式抽油机的这种采油方式适用于产油量大的油井,游梁式抽油机能够快速的并且不间断的将油井中的石油或含油液体抽出,但是对于产油量低的油井,由于地层供油不足,油井液面恢复缓慢,采用游梁式抽油机进行采油时常出现干抽现象,造成电能的损耗同时也会对设备造成磨损。如果要等待液面恢复后再抽油,必需依靠人工控制抽油机启动和关闭,而人工控制抽油机启动和关闭的时间不易掌握,人工控制抽油机启动和关闭的时间不当容易造成卡井和作业返工;同时由于抽油机一般设置在野外,要求全天候不停的工作,采用人工控制增加了作业成本,给生产带来了不便。并且,游梁式抽油机结构复杂,成本高,难以实现长冲程、低冲次，占地面积大,在一些可用空间小的地方无法使用，而滚筒型无游梁式抽油机则可以实现该采油工艺。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种具备耐磨性柔性光杆的节能双卷扬抽油机设备，电动机通过减速器驱动卷扬机，卷扬机为双卷筒结构，其中卷筒一正向缠绕抽油绳一，抽油绳一驱动第一抽油活塞上下运动，卷筒二反向缠绕抽油绳二，抽油绳二驱动第二抽油活塞上下运动；其中卷筒正转时，第一抽油活塞上升，第二抽油活塞下降，提高了采油的效率，又降低了能耗，减少了设备的磨损，且该耐磨性柔性光杆的节能双卷扬抽油机结构设计简单，占地面积小。
[0005]为实现本专利技术的目的，提供以下技术方案：一种具备耐磨性柔性光杆的节能双卷扬抽油机，包括：驱动机构、第一排绳机构、第二排绳机构、第一张紧机构和第二张紧机构；所述双卷扬抽油机只有一个驱动机构，第一
排绳机构和第二排绳机构，第一张紧机构和第二张紧机构结构相同且设置在卷筒两侧；所述卷筒包括一体设置的第一滚筒和第二滚筒，所述驱动机构位于整个双卷扬抽油机的中间位置，动力由电动机提供，然后通过变速器传递给主动轮；所述第一排绳机构以及第一张紧机构设置方式为位于第一滚筒和第一滑轮之间；抽油绳一一端缠绕在第一滚筒上，另一端先后通过第一排绳机构以及第一张紧机构，最后绕过第一滑轮连接采油装置。
[0006]所述卷筒链轮位于卷筒中间位置，抽油绳一正向缠绕在第一滚筒上，抽油绳二反向缠绕在第二滚筒上，然后通过卷筒的正反转带动采油装置进行反复提拉采油操作；其中由于第一滚筒和第二滚筒是一体设置的，并且抽油绳一和抽油绳二缠绕时旋转方向相反，所以当一端采油装置上升时，另一端一定处在下降状态；并且卷筒链轮位于卷筒中间位置，抽油绳一和抽油绳二关于卷筒链轮对称布置，这样在采油过程中，卷筒受力均匀，不易产生变形。
[0007]所述驱动机构包括：电动机、变速器、主动轮、链带以及卷筒链轮；电动机作为动力输入，提供的动力在变速器的调节下传递给合适的转速给主动轮，主动轮通过链带与卷筒链轮连接，主动轮转动带动卷筒链轮转动，然后卷筒跟随卷筒链轮转动，抽油绳缠绕在卷筒上，随着卷筒的正反转分别带动采油装置进行提拉采油操作。
[0008]所述排绳机构包括：排绳装置、角度调节装置以及限位清洁装置；所述排绳装置采用滚珠丝杆结构，包括螺母块、螺纹丝杆轴、螺母块导轨以及排绳轮；所述螺母块前端设有缺口，且缺口内设有两个排绳轮，位于螺母块内部前后排列；所述螺纹丝杆轴以及螺母块导轨的长度略大于卷筒的长度，这样做的目的是为了使螺母块的行程满足排绳的需求。
[0009]所述角度调节装置包括角度调节筒和角度调节杆；由于滑轮高度高于卷筒的高度，所以抽油绳会往下倾斜，当排绳机构工作时，排绳上升架移动到合适位置，然后通过角度调节杆的伸缩使整个排绳装置绕丝杆轴架轴转动，倾斜合适的角度，在此角度下抽油绳可以先后通过排绳装置内的两个排绳轮。
[0010]所述限位清洁装置安装在螺母块缺口上端，包括抽油绳限位支撑臂、弹簧以及清洁滚轮；所述抽油绳限位支撑臂下端安装有清洁滚轮，另一端安装在螺母块上，并可发生转动，并且抽油绳限位支撑臂中间位置通过弹簧与螺母块相连，起到一定的限位作用，限制抽油绳上下跳动。
[0011]所述张紧装置位于滑轮与排绳机构之间，包括张紧装置机架、张紧轮定位板、第一液压张紧轮装置、第二液压张紧轮装置、第三液压张紧轮装置、张紧轮支撑架以及张紧轮支撑轴；第一液压张紧轮装置包括第一张紧轮液压缸、第一张紧滚轮以及第一张紧轮液压杆；第二液压张紧轮装置包括第二张紧轮液压缸、第二张紧滚轮以及第二张紧轮液压杆；第三液压张紧轮装置包括第三张紧轮液压缸、第三张紧滚轮以及第三张紧轮液压杆；所述张紧装置采用液压缸直线驱动机构，三个液压张紧轮装置安装在张紧滚轮定位板上，其中第一液压张紧轮装置和第二液压张紧轮装置安装在下端，第三液压张紧轮装置安装在上端，液压装置控制器安装在张紧滚轮定位板背面，并且液压装置控制器通过滑轮轴上薄膜压力传感器传递负载压力，控制液压装置伸缩的使抽油绳一时刻处于绷紧状态。
[0012]所述抽油绳所用的钢丝绳包括1个中心绳股和16个外层绳股，在中心绳股和外层绳股之间设有细绳股，细绳股填充在中心绳股和外层绳股之间的间隙中；中心绳股由一个核心钢丝绳股和6个中间钢丝绳股以及6个次边缘绳股组成，在核心钢丝绳股其外周的中间
钢丝绳股之外设有边缘绳股, 边缘绳股填充在中间钢丝绳股和外层绳股之间的间隙；其中核心钢丝绳股、中间钢丝绳股以及边缘绳股均由7根钢丝组成，1根钢丝位于中心位置，6根钢丝均布于中心钢丝的圆周；外层绳股通过滚压或模具挤压方法成为紧密股,采用紧密股的钢丝绳充填系数较高,破断拉力大为提高,有较高的抗磨损能力和抗挤压能力；细绳股结合到钢丝绳中能填充钢丝绳股之间的间隙,减小钢丝绳在受力状态下的变形,增强钢丝绳的强度,防止钢丝绳股之间的摩擦造成的磨损,使钢丝绳更加耐用。
[0013]进一步的，所述绳股外部设置有厚度为1
‑
2mm 的锰系磷化涂层。锰系磷化是表面处理一种方法，可以提高钢丝表面的耐磨损能力和抗腐蚀能力。锰系磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是光面钢丝绳的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具备耐磨性柔性光杆的节能双卷扬抽油机，其特征在于：包括：驱动机构（100）、第一排绳机构（200a）、第二排绳机构（200b）、第一张紧机构（300a）和第二张紧机构（300b）；所述双卷扬抽油机只有一个驱动机构（100），第一排绳机构（200a）和第二排绳机构（200b）结构相同且设置在卷筒（105）两侧，第一张紧机构（300a）和第二张紧机构（300b）结构相同且设置在卷筒（105）两侧；所述卷筒（105）包括一体设置的第一滚筒（105a）和第二滚筒（105b），所述驱动机构位于整个双卷扬抽油机的中间位置，动力由电动机（102）提供，然后通过变速器（103）传递给主动轮（101）；所述第一排绳机构（200a）以及第一张紧机构（300a）设置方式为位于第一滚筒（105a）和第一滑轮（109a）之间；抽油绳一（108a）一端缠绕在第一滚筒（105a）上，另一端先后通过第一排绳机构（200a）以及第一张紧机构（300a），最后绕过第一滑轮（109a）连接采油装置。2.如权利要求1所述的一种具备耐磨性柔性光杆的节能双卷扬抽油机，其特征在于：所述卷筒链轮（112）位于卷筒（105）中间位置，抽油绳一（108a）正向缠绕在第一滚筒（105a）上，抽油绳二（108b）反向缠绕在第二滚筒（105b）上，所述卷筒（105）正转则抽油绳一（108a）缠绕于第一滚筒（105a）上且抽油绳二（108b）从第二滚筒（105b）上释放，所述卷筒（105）反转则抽油绳一（108a）从第一滚筒（105a）上释放且抽油绳二（108b）缠绕于第二滚筒（105b）上；当一端采油装置上升时，另一端一定处在下降状态；并且卷筒链轮（112）位于卷筒（105）中间位置，抽油绳一（108a）和抽油绳二（108b）关于卷筒链轮（112）对称布置，这样在采油过程中，卷筒（105）受力均匀，不易产生变形。3.如权利要求2所述的一种具备耐磨性柔性光杆的节能双卷扬抽油机，其特征在于：所述驱动机构包括：电动机（102）、变速器（103）、主动轮（101）、链带（104）以及卷筒链轮（112）；电动机（102）作为动力输入，提供的动力在变速器（103）的调节下传递给合适的转速给主动轮（101），主动轮（101）通过链带（104）与卷筒链轮（112）连接，主动轮（101）转动带动卷筒链轮（112）转动，然后卷筒（105）跟随卷筒链轮（112）转动，抽油绳一（108a）和抽油绳二（108b）缠绕在卷筒（105）上，随着卷筒（105）的正反转分别带动采油装置进行提拉采油操作。4.如权利要求3所述的一种具备耐磨性柔性光杆的节能双卷扬抽油机，其特征在于：所述排绳机构包括：排绳装置、角度调节装置以及限位清洁装置；所述排绳装置采用滚珠丝杆结构，包括螺母块（203）、螺纹丝杆轴（204）、螺母块导轨以及排绳轮（207）；所述螺母块（203）前端设有缺口，且缺口内设有两个排绳轮（207），位于螺母块（203）内部前后排列；所述螺纹丝杆轴（204）以及螺母块导轨的长度略大于卷筒（105）的长度，以使螺母块（203）的行程满足排绳的需求。5.如权利要求4所述的一种具备耐磨性柔性光杆的节能双卷扬抽油机，其特征在于：所述角度调节装置包括角度调节筒（211）和角度调节杆（212）；由于第一滑轮（109a）高度高于卷筒（105）的高度，所以抽油绳（108）会往下倾斜，当排绳机构工作时，排绳上升架（201）移动到合适位置，然后通过角度调节杆（212）的伸缩使整个排绳装置绕丝杆轴架轴（210）转动，倾斜合适的角度，在此角度下抽油绳（108）可以先后通过排绳装置内的两个排绳轮（207）。6.如权利要求4所述的一种具备耐磨性柔性光杆的节能双卷扬抽油机，其特征在于：所述限位清洁装置安装在螺母块（203）缺口上端，包括抽油绳限位支撑臂（205）、弹簧
（206）以及清洁滚轮（208）；所述抽油绳限位支撑臂（205）下端安装有清洁滚轮（208），另一端安装在螺母块（...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁蕾，郭朝华，
申请(专利权)人：青岛新胜石油机械有限公司，
类型：发明
国别省市：