[发明专利]销齿传动长冲程抽油机

说明书

技术领域

本发明涉及一种开采石油的抽油机，特别涉及一种销齿传动长冲程抽油机。

背景技术

机械采油装备中有杆泵装置(抽油机，抽油杆，抽油泵)占绝大多数。其中提供动力的地面设备-抽油机大体上可分为游梁式和无游梁式两个大类，其中游梁式抽油机是传统形式。游梁式抽油机的主要优点是结构简单，皮实耐用和使用维护方便。但其外形尺寸和整机重量与冲程长度基本上成正比关系，油田使用的游梁式抽油机其冲程长度一般都超不过6米(冲程超过6米，游梁式抽油机将十分庞大和笨重)。游梁式抽油机的衍生机型也存在类似的问题。

已有的无游梁抽油机程度不同的改善了游梁式抽油机的不足。但其中大多数的机型受限于仍采用传统的刚性光杆，其冲程一般也不超过8至10米。

随着油田深井和超深井的开采，老油田高含水后期开采以及稠油，低渗透等油田的“难动用储量”的开采对抽油机提出了大提升力，超长冲程，更好的综合技术特性和经济性能的要求。

销齿传动长冲程抽油机是基于上述要求，针对小泵深抽，大泵排液，稠油热采和低渗透油层采油工艺的新型抽油机。它具有超长冲程，良好的平衡性能，较小的换向冲击等特点，从而减小系统的冲程损失，提高效率，延长机杆泵的使用寿命，减少故障节约维护费用。

发明内容

本发明涉及一种用于开采地下石油的抽油机，尤其是能提供10米以上冲程的销齿传动长冲程抽油机。

图1所示的销齿传动长冲程抽油机，包括电机，减速器，机架，天轮，销齿传动机构，柔性光杆，液压平衡系统，控制箱；电机(1)和液压泵-马达(9)与减速器(3)连接共同使齿轮(4)驱动销轮(6)和一体的天轮(5)正反向转动，从而带动缠绕在天轮上的柔性光杆(7)作上下方向的往复循环运动，柔性光杆(7)上端与天轮(5)外缘在B处固定连接，下端A方向连接抽油杆。抽油杆最下端连接抽油泵。销齿传动机构由主动的齿轮(4)与被动的销轮(6)相互啮合。将动力由减速器(3)的输出轴传递给柔性光杆(7)并将天轮(5)的正反向转动转变为柔性光杆(7)的上下方向的直线运动。液压平衡系统由液压泵-马达(9)蓄能器(12)油箱(11)串联组成，柔性光杆(7)上行时液压泵-马达(9)是液马达，其消耗蓄能器(12)中存储的压力能对系统做功；柔性光杆(7)下行时液压泵-马达(9)是液压泵，其吸收抽油杆柱下行时所释放的重力势能，以液压能的形式存储在蓄能器中以供下次使用，此过程每个周期重复一次。连接于天轮轴的角位移传感器(13)实时将柔性光杆(7)的位移参数传输给控制箱(14)控制电机(1)按设定的采油工艺要求正反向转动。柔性光杆(7)其原理是将传统抽油机系统的悬绳器和抽油光杆的功能合并，其长度方向可承受拉力载荷，同时可弯曲缠绕在天轮(5)的外缘上，图2示意了柔性光杆(7)由芯体部(7.1)和外包复层(7.2)构成。其长度方向是等截面的，其横截面可以是圆形，长圆形或园角矩形。心体部(7.1)是钢丝，钢丝绳，钢带或是高强度的高分子材料的索状物。外包复层(7.2)是表面光滑耐磨的金属材料或高分子材料。

本发明的有益效果是，克服了游梁式抽油机的缺陷，采用销齿传动，柔性光杆，液压平衡和可控制的换向技术，综合了已有长冲程抽油机的优点，结构简单皮实可靠，操纵维护方便，是一种全新的抽油机。

附图说明

图1是本发明销齿传动长冲程抽油机的原理示意图。

图2是本发明销齿传动长冲程抽油机的柔性光杆的横截面示意图。

图3是本发明销齿传动长冲程抽油机具体实施方式的光杆速度变化曲线示意图。其中：水平轴是时间轴，垂直方向是速度轴。

图4是本发明销齿传动长冲程抽油机的具体实施方式侧视方向示意图。其中：双点划线以下是油井。

图5是本发明销齿传动长冲程抽油机的具体实施方式正视方向示意图。

图6是本发明销齿传动长冲程抽油机的具体实施方式天轮退让示意图。

图中：1电机，2皮带轮，3减速器，齿轮4，5天轮，6销轮，7柔性光杆，8联轴器及制动器，9液压泵-马达，10管路，11油箱，12蓄能器，13角位移传感器，14控制箱，15控制线缆，16机架；A柔性光杆下端与抽油杆连接方向，B柔性光杆上端与天轮固定连接处。7.1芯体部，7.2外包复层

具体实施方式