本發(fā)明涉及油田開發(fā)領(lǐng)域的抽油設(shè)備，具體涉及密封鋼絲繩數(shù)控卷揚抽油機。

背景技術(shù)：

隨著油田的不斷開采，我國大部分油田已進入開發(fā)中后期，一些低滲透油層也進一步得到開采，其中低產(chǎn)液井?dāng)?shù)持續(xù)增加。對于低滲、超低滲油藏油田，開采難度增大，常規(guī)抽油機舉升投入高、能耗高、效率低，已無法滿足低滲難采儲層經(jīng)濟開發(fā)的需求，因此國內(nèi)外在對新型節(jié)能型抽油機方面進行了大量的研究，研發(fā)出多種新型節(jié)能抽油機，目前采用比較多的是提撈抽油機。但是現(xiàn)階段提撈抽油機主要使用涂塑鋼絲繩。這種鋼絲繩雖然密封效果較好，但是壽命低，密封外層易損壞，尤其在大載荷反復(fù)彎曲的情況下。一旦涂塑鋼絲繩損壞，涂層脫落，會造成環(huán)境污染，油品質(zhì)量受損等問題。如果使用普通鋼絲繩，不僅密封效果差，而且，由于鋼絲繩存在螺旋槽，鋼絲繩與密封件之間有較高的接觸壓力才能有較好的密封效果，但當(dāng)提高接觸壓力時，鋼絲繩的螺旋結(jié)構(gòu)又會產(chǎn)生很大的扭矩，因為密封件是靜止不動的，所以這個扭矩將反作用在鋼絲繩上，使鋼絲繩出現(xiàn)抽絲、打扭現(xiàn)象，同時加劇密封盒磨損，降低使用壽命。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是提供密封鋼絲繩數(shù)控卷揚抽油機，這種密封鋼絲繩數(shù)控卷揚抽油機用于解決現(xiàn)有提撈抽油機普遍存在的鋼絲繩破損及密封問題的問題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：這種密封鋼絲繩數(shù)控卷揚抽油機包括密封鋼絲繩、井口支架、導(dǎo)向機構(gòu)、底座、排繩器、儲氣罐、卷筒、減速箱、電機、磁粉制動器，底座上裝配卷筒、儲氣罐、減速箱、電機、磁粉制動器、排繩支架，構(gòu)成抽油機的主機；磁粉制動器連接電機；電機輸出軸連接減速箱輸入軸連接；卷筒固定在筒座上，減速箱輸出軸通過向上傾斜的第一鏈條與卷筒的轉(zhuǎn)軸連接，減速箱輸出軸上安裝有編碼器；密封鋼絲繩纏繞在卷筒上，密封鋼絲繩依次通過排繩器、導(dǎo)向機構(gòu)、井口密封裝置后，進入油井，其另一端與井下抽油器相連接，抽油器上端固定有壓力傳感器，下端連接加重桿；排繩器安裝在排繩支架上，卷筒的轉(zhuǎn)軸通過向上傾斜的第二鏈條與排繩器的單向往復(fù)絲杠連接，密封鋼絲繩與排繩器的導(dǎo)繩輪恰好相切；井口密封裝置使用氣動抽汲密封盒，由上、下兩個密封膠筒組成，每個密封膠筒對應(yīng)設(shè)置環(huán)形氣缸，活塞分別位于環(huán)形氣缸內(nèi)，兩個環(huán)形氣缸之間有連通孔，連通孔連接進氣口；每個活塞與其對應(yīng)設(shè)置的膠皮座之間設(shè)置一個回位彈簧，進氣口連接儲氣罐，密封鋼絲繩依次從上、下兩個密封膠桶穿過；所述導(dǎo)向機構(gòu)由多個連續(xù)的定滑輪組成；密封鋼絲繩與卷筒之間通過先將密封鋼絲繩卷入卷筒端部再用壓板固定的方式固定，密封鋼絲繩為Z型絲密封鋼絲繩。

上述方案中導(dǎo)向機構(gòu)主要由滑輪支架和五個連續(xù)的定滑輪組成；所述五個定滑輪等間距布置在直徑1680mm的圓上。

上述方案中卷筒直徑為2000mm，為多層纏繞筒。

上述方案中井口密封裝置的密封壓力無級調(diào)節(jié)，下沖程時，氣動抽汲密封盒內(nèi)泄壓閥卸掉其內(nèi)的氣體，通過回位彈簧和上、下兩個密封膠筒自身張力使活塞和膠皮座回位，使密封膠筒與密封鋼絲繩的密封接觸壓力減小；上沖程時，儲氣罐內(nèi)的壓縮空氣作用在雙級活塞，推動活塞上行，壓縮上部的密封膠筒使其變形，向內(nèi)收縮抱緊密封鋼絲繩，密封井口。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明由于使用密封鋼絲繩，其本身密封性高達90%以上，在配合使用氣動抽汲密封盒，井口密封效果良好；與鋼絲繩接觸的零件（導(dǎo)繩輪、定滑輪，密封膠筒）表面都采用半圓表面，接觸表面大，工作中鋼絲繩接觸應(yīng)力小，應(yīng)力分布均勻，使用壽命長。本發(fā)明井口密封裝置上下沖程壓力可調(diào)，使用氣動密封裝置，在上沖程控制密封膠筒抱緊，密封井口；下沖程密封膠筒恢復(fù)原狀減少密封膠筒與鋼絲繩之間的磨損，延長密封膠筒與鋼絲繩壽命，同時，減小下行阻力。

2、本發(fā)明中使用Z型絲密封鋼絲繩為由異形絲捻制成的光面密封鋼絲繩，在與密封裝置配合時基本不會出現(xiàn)抽絲、打扭現(xiàn)象。

3、本發(fā)明使用連續(xù)定滑輪組成的多輪導(dǎo)向機構(gòu)代替一個大輪滑的導(dǎo)向機構(gòu)，安裝維護更簡便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的俯視圖。

圖中：1—井口密封裝置、2—密封鋼絲繩、3—井口支架、4—導(dǎo)向機構(gòu)、5—底座、6—排繩器、7—儲氣罐、8—卷筒、9—減速箱、10—電機、11—磁粉制動器、12—排繩支架、13—筒座。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明：

結(jié)合圖1、圖2所示，這種密封鋼絲繩數(shù)控卷揚抽油機包括密封鋼絲繩2、井口支架3、導(dǎo)向機構(gòu)4、底座5、排繩器6、儲氣罐7、卷筒8、減速箱9、電機10、磁粉制動器11，底座5上裝配了卷筒8、儲氣罐7、減速箱9、電機10、磁粉制動器11、排繩支架12，構(gòu)成抽油機的主機；磁粉制動器11通過聯(lián)軸器與電機10連接，電機10通過聯(lián)軸器與減速箱9輸入軸連接，卷筒8固定在筒座13上，減速箱9輸出軸通過向上傾斜的第一鏈條與卷筒8的轉(zhuǎn)軸連接，減速箱9輸出軸上安裝有編碼器；密封鋼絲繩2一端固定在所述卷筒8上，隨卷筒8旋轉(zhuǎn)纏繞在卷筒8上，密封鋼絲繩2依次通過排繩器6、導(dǎo)向機構(gòu)4、井口密封裝置1后，進入油井，其另一端與井下抽油器相連接，抽油器上端固定有壓力傳感器，下端連接加重桿；排繩器6安裝在排繩支架12上，卷筒8的轉(zhuǎn)軸通過向上傾斜的第二鏈條與排繩器6的單向往復(fù)絲杠連接，密封鋼絲繩2與排繩器6的導(dǎo)繩輪恰好相切；密封鋼絲繩2與卷筒8之間通過先將密封鋼絲繩2卷入卷筒8端部再用壓板固定的方式固定，密封鋼絲繩2為Z型絲密封鋼絲繩。

導(dǎo)向機構(gòu)4為基于Z型絲密封鋼絲繩改進設(shè)計的多輪導(dǎo)向機構(gòu)，主要由滑輪支架和五個連續(xù)的定滑輪組成；所述五個定滑輪等間距布置在直徑1680mm的圓上。

卷筒8為基于密封鋼絲繩2改進設(shè)計的大尺寸卷筒，卷筒8直徑為2000mm，為多層纏繞筒。

井口密封裝置1使用氣動抽汲密封盒，由上、下兩個密封膠筒組成，每個密封膠筒對應(yīng)設(shè)置環(huán)形氣缸，活塞分別位于環(huán)形氣缸內(nèi)，兩個環(huán)形氣缸之間有連通孔，連通孔連接進氣口；每個活塞與其對應(yīng)設(shè)置的膠皮座之間設(shè)置一個回位彈簧，進氣口連接儲氣罐7，密封鋼絲繩2依次從上、下兩個密封膠桶穿過；

所述井口密封裝置1使用氣動抽吸密封盒，雙級密封，井口密封裝置1密封壓力可無級調(diào)節(jié)，下沖程時，氣動抽汲密封盒內(nèi)泄壓閥卸掉其內(nèi)的氣體，通過回位彈簧和上、下兩個密封膠筒自身張力使活塞和膠皮座回位，使密封膠筒與密封鋼絲繩2的密封接觸壓力減??；上沖程時，儲氣罐7內(nèi)的壓縮空氣作用在雙級活塞，推動活塞上行，壓縮上部的密封膠筒使其變形，向內(nèi)收縮抱緊密封鋼絲繩，密封井口。

在工作之前需要對抽油器下井深度、井下液面壓力值、沖程長度、限定電流大小等參數(shù)進行設(shè)置。下沖程，控制器控制磁粉制動器11松開，電機10反轉(zhuǎn)，在加重桿的作用下，抽油器帶著柔性抽油桿下行，井口密封裝置1內(nèi)泄壓閥卸掉其內(nèi)的氣體，通過回位彈簧和密封膠筒自身張力使活塞和膠皮座回位，使密封膠筒與密封鋼絲繩2的密封接觸壓力減??；通過減速箱9輸出軸上的編碼器，可檢測抽油器的下井深度，達到預(yù)設(shè)的深度，控制器控制磁粉制動器11制動，下行停止；控制系統(tǒng)可根據(jù)壓力傳感器所檢測到的井下壓力的變化，可判斷出動液面高度，達到預(yù)設(shè)高度時，開始上沖程，電機10正轉(zhuǎn)，磁粉制動器11松開，開始上行抽油；儲氣罐7內(nèi)的壓縮空氣作用在井口密封裝置1防噴盒的雙級活塞下部，推動活塞上行，壓縮上部的密封膠筒使其變形，向內(nèi)收縮抱緊密封鋼絲繩2，密封井口。完成一次舉升過程。