一種游梁式智能抽油系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于石油采油領(lǐng)域，具體涉及一種游梁式智能抽油系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)游梁式抽油機(jī)一般是通過(guò)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)皮帶輪帶動(dòng)減速器驅(qū)動(dòng)四連桿換向機(jī)構(gòu)帶動(dòng)懸點(diǎn)做上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行抽油，因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、皮實(shí)耐用且壽命長(zhǎng)所以成為了機(jī)械采油中應(yīng)用最廣泛的裝備。但是傳統(tǒng)游梁式抽油機(jī)也存在如下缺點(diǎn):傳動(dòng)鏈長(zhǎng)、傳動(dòng)效率低；減速機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且漏油現(xiàn)象嚴(yán)重、污染環(huán)境、噪聲大、維護(hù)成本較高；調(diào)參不便(如，游梁式抽油機(jī)通過(guò)更換皮帶輪來(lái)調(diào)節(jié)抽油機(jī)的沖次，所以一般游梁式抽油機(jī)在設(shè)計(jì)的時(shí)候根據(jù)皮帶輪的尺寸有三種沖次)、系統(tǒng)效率低、維護(hù)安全系數(shù)低；電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性與負(fù)載特性不匹配(電動(dòng)機(jī)功率利用率在20%_50%左右)，造成電能的大量浪費(fèi)。為了克服傳統(tǒng)游梁式抽油機(jī)的缺點(diǎn)，人們?cè)O(shè)計(jì)了直驅(qū)游梁式抽油機(jī)，通過(guò)直驅(qū)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)四連桿換向機(jī)構(gòu)帶動(dòng)懸點(diǎn)做上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行抽油，省去了皮帶輪和減速器，傳動(dòng)效率高、維護(hù)成本低。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)油田大部分油井都進(jìn)入中、后期開(kāi)采，栗掛越來(lái)越深，油液含水率進(jìn)一步增大，有的油田含水率甚至高達(dá)95%，這對(duì)抽油機(jī)的節(jié)能性能提出了更高的要求?，F(xiàn)有的直驅(qū)游梁式抽油機(jī)雖然克服了傳動(dòng)效率低的問(wèn)題，但是仍不能滿足節(jié)能的要求，依然不能避免抽油機(jī)低效率運(yùn)行、空抽、因停抽而導(dǎo)致凍井口等常見(jiàn)問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種游梁式智能抽油系統(tǒng)，通過(guò)信號(hào)采集模塊收集游梁式抽油機(jī)的工作狀態(tài)信號(hào)，并通過(guò)控制器控制電機(jī)作變速運(yùn)動(dòng)，使電機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載特性相匹配，從而達(dá)到了節(jié)能效果，且避免了游梁式抽油機(jī)低效率運(yùn)行、空抽、因停抽而導(dǎo)致凍井口等問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種游梁式智能抽油系統(tǒng)，包括游梁式抽油機(jī)、信號(hào)采集模塊和控制器，所述控制器包括相互連接的信號(hào)處理器和變頻器，所述信號(hào)采集模塊與信號(hào)處理器連接，所述變頻器與游梁式抽油機(jī)上的電機(jī)連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述信號(hào)采集模塊包括用于測(cè)量采液量的流量傳感器、用于測(cè)量游梁式抽油機(jī)上曲柄位置的位置傳感器以及用于測(cè)量上沖程和下沖程電流的電流互感器，所述流量傳感器、位置傳感器和電流互感器分別與信號(hào)處理器連接。
[0008]進(jìn)一步地，所述游梁式抽油機(jī)采用電機(jī)直驅(qū)形式，包括底座、機(jī)架、電機(jī)、電機(jī)支架、曲柄、連桿、游梁、橫梁和驢頭；機(jī)架固定在底座前端，游梁與機(jī)架頂部鉸接，驢頭和橫梁分別固定在游梁的前后兩端，電機(jī)支座固定在底座后端，電機(jī)固定在電機(jī)支座頂部，曲柄分別固定在電機(jī)兩側(cè)的輸出軸上，連桿一端與曲柄連接另一端與橫梁鉸接。
[0009]進(jìn)一步地，所述電機(jī)一側(cè)或兩側(cè)的輸出軸上固定有鎖止輪盤(pán)，所述鎖止輪盤(pán)的附近固定有與其配合的鎖止裝置。
[0010]進(jìn)一步地，所述的鎖止裝置包括互相獨(dú)立的自動(dòng)鎖止裝置和手動(dòng)鎖止裝置，所述自動(dòng)鎖止裝置與信號(hào)處理器連接，所述手動(dòng)鎖止裝置與手動(dòng)剎車(chē)總成連接。
[0011]進(jìn)一步地，所述電機(jī)為永磁同步電機(jī)。
[0012]進(jìn)一步地，所述曲柄和游梁上均設(shè)有平衡塊或僅有一個(gè)設(shè)有平衡塊。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014]1.工作時(shí)，信號(hào)采集模塊可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并收集反應(yīng)抽油機(jī)工作狀況的信號(hào)(如單位時(shí)間的采液量、曲柄的位置、上沖程和下沖程電流等)，信號(hào)處理器根據(jù)信號(hào)通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)做變速運(yùn)動(dòng)，使電機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載特性相匹配一信號(hào)處理器自動(dòng)調(diào)節(jié)抽油機(jī)的工作參數(shù)，選擇最佳沖次，并在上、下沖程范圍內(nèi)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，降低抽油機(jī)懸點(diǎn)的加速度，改善懸點(diǎn)受力狀況，減少抽油桿的應(yīng)變進(jìn)而降低沖程損失，提高栗的充滿系數(shù)，提高栗效，進(jìn)一步改善抽油機(jī)的運(yùn)行狀況，延長(zhǎng)抽油機(jī)的壽命；信號(hào)處理器根據(jù)信號(hào)選擇間抽模式或不停機(jī)低沖次抽油模式，最大限度的避免了抽油機(jī)低效率運(yùn)行、空抽或者因停抽而導(dǎo)致的凍井口等故障，在保證產(chǎn)液量的基礎(chǔ)上達(dá)到節(jié)能的目的；信號(hào)處理器可以根據(jù)上、下沖程電流自動(dòng)計(jì)算出抽油機(jī)平衡率，方便平衡調(diào)節(jié)；信號(hào)處理器根據(jù)上、下沖程電流判斷井下故障，及時(shí)停機(jī)，安全系數(shù)高。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了抽油機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與調(diào)節(jié)，方便集中控制管理。
[0015]2.采用電機(jī)直驅(qū)游梁式抽油機(jī)，省去了皮帶輪和減速器，簡(jiǎn)化了傳動(dòng)鏈，運(yùn)行平穩(wěn)，噪音小，改善了工作過(guò)程中的振動(dòng)狀況同時(shí)提升了系統(tǒng)傳動(dòng)效率。
[0016]3.鎖止輪盤(pán)與電機(jī)輸出軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)井下故障時(shí)，可以通過(guò)鎖止裝置卡住鎖止輪盤(pán)上的齒槽，及時(shí)停機(jī)，防止故障擴(kuò)大。
[0017]4.采用自動(dòng)和手動(dòng)兩套相互獨(dú)立的鎖止裝置，安全可靠；當(dāng)信號(hào)處理器判斷故障或斷電時(shí)，自動(dòng)鎖止裝置能夠自動(dòng)卡住鎖止輪盤(pán)；當(dāng)人工觀測(cè)到故障時(shí)，可以手動(dòng)操作手動(dòng)剎車(chē)總成，帶動(dòng)手動(dòng)鎖止裝置卡住鎖止輪盤(pán)。
[0018]5.永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速低、扭矩大，發(fā)熱量小，效率與功率因數(shù)高，噪音低，免維護(hù)。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
[0020]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中控制器的功能框圖。
[0021]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中抽油機(jī)的正視圖。
[0022]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中抽油機(jī)的側(cè)視圖。
[0023]圖中:1_底座；2-機(jī)架；3-游梁；4_驢頭；5_電機(jī)支架；6_電機(jī)；7_曲柄；8_曲柄平衡塊；9-連桿；10-橫梁；11-游梁平衡塊；12-鎖止輪盤(pán)；13-手動(dòng)鎖止裝置；14_自動(dòng)鎖止裝置；15_手動(dòng)剎車(chē)總成；16_控制柜。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地說(shuō)明。
[0025]如圖1所示，在本實(shí)施例中，一種游梁式智能抽油系統(tǒng)包括電機(jī)直驅(qū)游梁式抽油機(jī)、信號(hào)采集模塊和控制器，所述控制器包括相互連接的信號(hào)處理器和變頻器，所述信號(hào)采集模塊與信號(hào)處理器連接，所述變頻器與電機(jī)直驅(qū)游梁式抽油機(jī)上的電機(jī)6連接，所述電機(jī)6為永磁同步電機(jī)6