本發(fā)明涉及采油抽油機(jī)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種雙驅(qū)抽油機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

抽油機(jī)構(gòu)是開采石油的一種機(jī)器設(shè)備，能夠通過加壓的方法使石油出井。在單機(jī)單井抽油機(jī)構(gòu)，也就是包含一臺柔性機(jī)的采油機(jī)構(gòu)對一口油井采集時(shí)，通過柔性繩的收繩操作把抽油泵的柱塞提升起來，再通過柔性繩的放繩操作把抽油泵的柱塞降落下去，如此往復(fù)。在抽油泵的提升過程中，電能轉(zhuǎn)化為勢能，電動機(jī)做工；在柱塞的降落過程中，勢能轉(zhuǎn)換為電能，電動機(jī)發(fā)電，，但發(fā)電的能量如果不能通過能量反饋裝置反饋回電網(wǎng)的話，只能通過制動單元和制動電阻把發(fā)出的電能轉(zhuǎn)化為熱能發(fā)散到空氣中。而能量反饋裝置成本比較高，而且，反饋的電能要成功進(jìn)入電網(wǎng)，需要得到電力部門的入網(wǎng)許可，操作起來也十分麻煩。因此，如何有效利用抽油泵下降時(shí)產(chǎn)生的電能就成為一個(gè)亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種雙驅(qū)抽油機(jī)構(gòu)，以解決上述問題。

本發(fā)明的實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的：

第一方面，本發(fā)明提供一種雙驅(qū)抽油機(jī)構(gòu)，所述抽油機(jī)構(gòu)包括第一柔性機(jī)、第一抽油泵、第一變頻器、第二柔性機(jī)、第二抽油泵以及第二變頻器.所述第一變頻器與所述第一柔性機(jī)電連接，所述第一柔性機(jī)與所述第一抽油泵連接，用于帶動所述第一抽油泵做提升、降落運(yùn)動。所述第二變頻器與所述第二柔性機(jī)電連接，所述第二柔性機(jī)與所述第二抽油泵連接，用于帶動所述第二抽油泵做提升、降落運(yùn)動。所述雙驅(qū)抽油機(jī)構(gòu)還包括控制裝置，所述控制裝置分別與所述第一柔性機(jī)以及所述第二柔性機(jī)電連接，用于控制所述第一抽油泵以及所述第二抽油泵做互為提升、降落的運(yùn)動，所述第一變頻器包括第一電能存儲裝置，所述第二變頻器包括第二電能存儲裝置，所述第一電能存儲裝置以及所述第二電能存儲裝置電連接，用于存儲做降落運(yùn)動的所述第一柔性機(jī)產(chǎn)生的電能，以便做提升運(yùn)動的所述第二柔性機(jī)做提升運(yùn)動時(shí)利用所述電能。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述第一電能存儲裝置為第一直流母線。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述第二電能存儲裝置為第二直流母線。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述第一柔性機(jī)包括第一柔性機(jī)本體以及第一柔性繩，所述第二柔性機(jī)包括第二柔性機(jī)本體以及第二柔性繩，所述第一柔性繩繞設(shè)于所述第一柔性機(jī)本體上，所述第一柔性繩的自由端連接有所述第一抽油泵，所述第二柔性繩繞設(shè)于所述第二柔性機(jī)本體上，所述第二柔性繩的自由端連接有第二抽油泵。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述第一柔性機(jī)本體上設(shè)置有第一抽油桿卷筒，所述第二柔性機(jī)本體上設(shè)置有第二抽油桿卷筒，所述第一柔性繩繞設(shè)于所述第一抽油桿卷筒，所述第二柔性繩繞設(shè)于所述第二抽油桿卷筒。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述第一抽油桿卷筒上設(shè)置有第一螺旋槽，所述第一螺旋槽沿所述第一抽油桿卷筒的軸向設(shè)置，所述第一柔性繩繞設(shè)于所述第一抽油桿卷筒，所述第二抽油桿卷筒上設(shè)置有第二螺旋槽，所述第二螺旋槽沿所述第二抽油桿卷筒的軸向設(shè)置，所述第二柔性繩繞設(shè)于所述第二抽油桿卷筒。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述第一柔性機(jī)包括第一電動機(jī)，所述第一電動機(jī)分別與所述第一變頻器以及第一抽油桿卷筒電連接，所述第二柔性機(jī)包括第二電動機(jī)，所述第二電動機(jī)分別與所述第二變頻器以及第二抽油桿卷筒電連接。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述第一電動機(jī)以及第二電動機(jī)為三相交流電動機(jī)。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果是：

本發(fā)明實(shí)施例提供的雙驅(qū)抽油機(jī)構(gòu)，采用兩臺柔性機(jī)配合抽取兩個(gè)油井的石油，控制裝置分別與第一柔性機(jī)以及第二柔性機(jī)電連接，控制第一柔性機(jī)以及第二柔性機(jī)做互為提升、降落的運(yùn)動，第一變頻器包括第一電能存儲裝置，第二變頻器包括第二電能存儲裝置，第一電能存儲裝置與第二電能存儲裝置電連接，當(dāng)?shù)谝蝗嵝匀嵝詸C(jī)做提升運(yùn)動時(shí)，第二柔性機(jī)做下降運(yùn)動，做下降運(yùn)動的第二柔性機(jī)產(chǎn)生的電能存儲于第一電能存儲裝置，以便做提升運(yùn)動的第二柔性機(jī)在提升時(shí)利用該電能。也就是說當(dāng)一臺柔性機(jī)做降落運(yùn)動時(shí)，另外一臺柔性機(jī)做提升運(yùn)動。使得做降落運(yùn)動的柔性機(jī)發(fā)出的電能，為另外一臺做上升運(yùn)動的柔性機(jī)所利用。既省去了增加能量反饋裝置，將電能反饋回電網(wǎng)的麻煩，又避免了將電能釋放到空氣中，造成的資源浪費(fèi)。不需要電力部門審批進(jìn)入電網(wǎng)，就能夠有效地利用做降落運(yùn)動的柔性機(jī)產(chǎn)生的電能。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的抽油機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的雙驅(qū)抽油機(jī)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的雙驅(qū)抽油機(jī)構(gòu)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：100-采油機(jī)構(gòu)；110-柔性機(jī)；111-柔性繩；120-電動機(jī)；200-雙驅(qū)抽油機(jī)構(gòu)；210-第一柔性機(jī)；211-第一柔性機(jī)本體；213-第一柔性繩；215-第一電動機(jī)；230-第一變頻器；250-第二柔性機(jī)；251-第二柔性機(jī)本體；253-第二柔性繩；255-第二電動機(jī)；270-第二變頻器；281-第一電能存儲裝置；282-第二電能存儲裝置；290-控制裝置。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。

因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“耦合”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本申請所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的裝置，也可以通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。本申請所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的。另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能模塊可以集成在一起形成一個(gè)獨(dú)立的部分，也可以是各個(gè)模塊單獨(dú)存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上模塊集成形成一個(gè)獨(dú)立的部分。

抽油機(jī)構(gòu)是用于開采石油的一種機(jī)器設(shè)備，能夠通過加壓的方法使石油出井。通常由交流異步電動機(jī)直接拖動。其曲柄帶以配重平衡塊帶動抽油桿，驅(qū)動井下抽油泵做固定周期的上下往復(fù)運(yùn)動，把井下的油送到地面。隨著抽油桿的提升、降落。而使電動機(jī)工作在電動、發(fā)電的狀態(tài)。

具體地，請參見圖1，為現(xiàn)有的采油機(jī)構(gòu)100的結(jié)構(gòu)示意圖，在一臺柔性機(jī)110對一口井的采油機(jī)構(gòu)100中，通過柔性繩111的收繩操作把抽油泵柱塞提升起來，再通過柔性繩111的放繩操作把抽油泵柱塞降落下去，如此往復(fù)。在柱塞的提升過程中，電動機(jī)120是做功的；在柱塞的降落過程中，電動機(jī)120是發(fā)電的。

一般情況下，上升過程中，從電網(wǎng)吸收能量電動運(yùn)行；下降過程中電機(jī)的負(fù)載性質(zhì)為位勢負(fù)載，加之井下負(fù)壓等使電動機(jī)120處于發(fā)電狀態(tài)，把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能通過能量轉(zhuǎn)換裝置回饋到電網(wǎng)。

然而能量反饋裝置成本比較高，也存在一定的可靠性問題，反饋的電能要成功進(jìn)入電網(wǎng)，需要得到電力部門的入網(wǎng)許可，操作起來也十分麻煩。

但是發(fā)電的能量如果不能通過能量反饋裝置反饋回電網(wǎng)的話，只能通過制動單元和制動電阻把發(fā)出的電能轉(zhuǎn)化為熱能發(fā)散到空氣中，造成了資源的浪費(fèi)。

有鑒于此，發(fā)明人經(jīng)過長期的研究以及不斷地探索，提出本發(fā)明實(shí)施例提供的雙驅(qū)抽油機(jī)構(gòu)。

第一實(shí)施例

請參見圖2以及圖3，為本發(fā)明較佳本實(shí)施例提供的雙驅(qū)抽油機(jī)構(gòu)200的結(jié)構(gòu)示意圖，雙驅(qū)抽油機(jī)構(gòu)200包括第一柔性機(jī)210、第一抽油泵、第一變頻器230、第二柔性機(jī)250、第二抽油泵、第二變頻器270、控制裝置290。

其中，第一變頻器230與所述第一柔性機(jī)210電連接，所述第一柔性機(jī)210與所述第一抽油泵連接，用于帶動所述第一抽油泵做提升、降落運(yùn)動。第二變頻器270與所述第二柔性機(jī)250電連接，所述第二柔性機(jī)250與所述第二抽油泵連接，用于帶動所述第二抽油泵做提升、降落運(yùn)動。

第一柔性機(jī)210包括第一柔性機(jī)本體211以及第一柔性繩213，所述第一柔性繩213繞設(shè)于所述第一柔性機(jī)本體211上，所述第一柔性繩213的自由端連接有所述第一抽油泵。所述第一柔性繩213用于帶動所述第一抽油泵做向上的提升運(yùn)動或者向下的降落運(yùn)動。

進(jìn)一步地，所述第一柔性機(jī)本體211上設(shè)置有第一抽油桿卷筒，所述第一柔性繩213繞設(shè)于所述第一抽油桿卷筒。

進(jìn)一步地，所述第一抽油桿卷筒上設(shè)置有第一螺旋槽，所述第一螺旋槽沿所述第一抽油桿卷筒的軸向設(shè)置，所述第一柔性繩213繞設(shè)于所述第一抽油桿卷筒。具體地，所述第一柔性繩213由所述螺旋槽的一端順時(shí)針或者逆時(shí)針繞設(shè)。

進(jìn)一步地，為了便于驅(qū)動第一柔性繩213的自動、變向旋轉(zhuǎn)，所述第一柔性機(jī)210包括第一電動機(jī)215，所述第一電動機(jī)215分別與所述第一變頻器230以及第一抽油桿卷筒電連接。第一電動機(jī)215用于基于控制器的指令，控制第一抽油桿卷筒的自動旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對第一柔性繩213的卷繩或者放繩，以使第一抽油泵做提升或者降落運(yùn)動。另外，控制裝置290還可以用于控制第一電動機(jī)215的轉(zhuǎn)速，以實(shí)現(xiàn)控制第一柔性繩213的伸縮速度，例如，可以控制第一柔性繩213的速度在每秒0.01-0.35mm。

作為一種實(shí)施方式，第一電動機(jī)215可以為三相交流電動機(jī)，三相電動機(jī)具有三相線路，三相定子繞組各自相差120度，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流。其中，轉(zhuǎn)子繞組是閉合回路。載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下產(chǎn)生電磁力，從而在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電動機(jī)旋轉(zhuǎn)，電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同。

與第一柔性機(jī)210的結(jié)構(gòu)相類似，所述第二柔性機(jī)250包括第二柔性機(jī)本體251以及第二柔性繩253，所述第二柔性繩253繞設(shè)于所述第二柔性機(jī)本體251上，所述第二柔性繩253的自由端連接有第二抽油泵。所述第二柔性機(jī)本體251上設(shè)置有第二抽油桿卷筒，所述第一柔性繩213繞設(shè)于所述第一抽油桿卷筒，所述第二柔性繩253繞設(shè)于所述第二抽油桿卷筒。所述第二抽油桿卷筒上設(shè)置有第二螺旋槽，所述第二螺旋槽沿所述第二抽油桿卷筒的軸向設(shè)置，所述第二柔性繩253繞設(shè)于所述第二抽油桿卷筒。所述第二柔性機(jī)250還包括第二電動機(jī)255，所述第二電動機(jī)255分別與所述第二變頻器270以及第二抽油桿卷筒電連接。第二電動機(jī)255可以為三相交流電動機(jī)。

控制裝置290分別與所述第一柔性機(jī)210以及所述第二柔性機(jī)250電連接，用于控制所述第一抽油泵以及所述第二抽油泵做互為提升、降落的運(yùn)動。具體的，控制裝置290在控制第一抽油泵做提升運(yùn)動的同時(shí)，控制第二抽油泵做降落運(yùn)動；同樣地，控制裝置290在控制第二抽油泵做提升運(yùn)動的同時(shí)，控制第一抽油泵做降落運(yùn)動。

在另一種實(shí)施方式中，設(shè)置有第一控制裝置以及第二控制裝置，第一控制裝置與第一柔性機(jī)210電連接，用于控制第一柔性機(jī)210做提升、降落運(yùn)動；第二控制裝置與第二柔性機(jī)250電連接，用于控制第二柔性機(jī)250做提升、降落的的運(yùn)動。第一控制裝置與第二控制裝置進(jìn)行通訊，用于控制第一柔性機(jī)210與第二柔性機(jī)250做互為提升、降落的運(yùn)動。具體的，第一控制裝置控制第一柔性機(jī)210做提升運(yùn)動的同時(shí)，第二控制裝置控制第二柔性機(jī)250做降落運(yùn)動；同樣地，第一控制裝置控制第一柔性機(jī)210做降落運(yùn)動的同時(shí)，第二控制裝置控制第二柔性機(jī)250做提升運(yùn)動。

請參見圖3，在一種實(shí)施方式中，第一變頻器230包括第一電能存儲裝置281，所述第二變頻器270包括第二電能存儲裝置282，所述第一電能存儲裝置281以及所述第二電能存儲裝置282電連接，用于存儲做降落運(yùn)動的所述第一柔性機(jī)210產(chǎn)生的電能，以便做提升運(yùn)動的所述第二柔性機(jī)250做提升運(yùn)動時(shí)利用所述電能。

具體的，在第一柔性機(jī)210提升與之相連接的第一抽油泵的時(shí)候，第二柔性機(jī)250放下與之連接的第二抽油泵。此時(shí)，第一柔性機(jī)210是需要外界對它做功的，也就是說，第一柔性機(jī)210的第一電動機(jī)215從第一電能存儲裝置281上取電，把電能轉(zhuǎn)換為上升的動力；同時(shí)，第二柔性機(jī)250是對外做功的，也就是說，第二電動機(jī)255工作在發(fā)電模式，把下降的勢能轉(zhuǎn)換為電能，并輸出到第二電能存儲裝置282。這兩個(gè)過程是同時(shí)發(fā)生的，第二柔性機(jī)250帶動的第二抽油泵降落時(shí)所發(fā)的電，在第一電能存儲裝置281中被第一柔性機(jī)210帶動的第一抽油泵做上升運(yùn)動時(shí)利用了。反之，也是類似的工作過程，這里不再詳述。

當(dāng)然，從抽油機(jī)的特性上看，提升時(shí)需要的電能總是比下降時(shí)產(chǎn)生的電能多。因此整個(gè)過程，電網(wǎng)一直在向變頻器供電，只是其中一臺電動機(jī)發(fā)的電直接通過電能存儲裝置供給另一臺發(fā)電機(jī)用了。本發(fā)明提供的雙驅(qū)抽油機(jī)構(gòu)200在沒有增加任何設(shè)備的情況下，充分利用了電動機(jī)發(fā)電的能量，與兩套獨(dú)立的抽油機(jī)構(gòu)相比，節(jié)約了能量。

具體地，所述第一電能存儲裝置281以及第二電能存儲裝置282為直流母線。用于存儲做降落運(yùn)動的柔性機(jī)產(chǎn)生的電能，并將所述做降落運(yùn)動的柔性機(jī)產(chǎn)生的電能供給做提升運(yùn)動的柔性機(jī)。即所述直流母線是第一變頻器230以及第二變頻器270的公共直流母線，公共直流母線能夠在取得較好的動靜性能、調(diào)速精度的同時(shí)，將雙驅(qū)抽油機(jī)構(gòu)200的的再生能量合理的加以利用，省去了大量的制動單元、制動電阻，使得雙驅(qū)抽油機(jī)構(gòu)200能效提高。

為了保證本發(fā)明實(shí)施例提供的雙驅(qū)抽油機(jī)構(gòu)200具有較優(yōu)的抽油能力，上述雙驅(qū)抽油機(jī)構(gòu)200所工作的兩個(gè)油井之間的直線距離可以控制在12-30米的范圍內(nèi)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的雙驅(qū)抽油機(jī)構(gòu)200，采用兩臺柔性機(jī)配合抽取兩個(gè)油井的石油，當(dāng)一臺柔性機(jī)做降落運(yùn)動時(shí)，另外一臺柔性機(jī)做提升運(yùn)動。使得做降落運(yùn)動的柔性機(jī)發(fā)出的電能，直接為另外一臺做上升運(yùn)動的柔性機(jī)所利用。既省去了增加能量反饋裝置，將電能反饋回電網(wǎng)的麻煩，又避免了將電能釋放到空氣中，造成資源浪費(fèi)。不需要電力部門審批進(jìn)入電網(wǎng)，就能夠有效地利用做降落運(yùn)動的柔性機(jī)產(chǎn)生的電能。

綜上所述，本發(fā)明提供的雙驅(qū)抽油機(jī)構(gòu)200，能夠合理的利用能量，節(jié)約成本。

也就是說，在第一柔性機(jī)210帶動第一抽油泵做降落運(yùn)動時(shí)，第二柔性機(jī)250帶動第二抽油泵做提升運(yùn)動，第一抽油泵降落時(shí)產(chǎn)生的電能存儲到第一電能存儲裝置281，以使第二柔性機(jī)250帶動第二抽泵做提升運(yùn)動時(shí)利用；同樣地，在第二柔性機(jī)250帶動第二抽油泵做降落運(yùn)動時(shí)，會將第二抽油泵降落時(shí)產(chǎn)生的電能存儲到第二電能存儲裝置282，以使第一柔性機(jī)210帶動第一抽油泵做提升運(yùn)動時(shí)利用。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。