[发明专利]智能定力矩抽油机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于油田采油作业的智能定力矩抽油机，适用于抽油杆最大与最小载荷相差不超过50000N的油井采油作业，尤其是适用于低渗、超低渗油田的间歇采油作业。

背景技术

目前油田采油作业采用的是游梁式抽油机，该种抽油机体型较大，而且能源消耗较大。例如10型游梁式型抽油机，所用电机为15KW，一年耗电：15×24×335＝120600度(维修、故障天数30天计)，按每度1元的电价计算，一台10型游梁式型抽油机一年用电量需要支付12.06万元人民币。

发明内容

本发明的目的是提供一种在低渗、超低渗油田间歇采油作业的可节省更多电能的智能定力矩抽油机。

本发明的目的是这样实现的，智能定力矩抽油机，其特征是：至少包括：牵引轮、抽油杆、电机、控制器、小链条轮及平衡块，在主机架上通过连接轴前后连接有大链条轮和牵引轮，牵引轮左边通过载荷牵引绳一端挂抽油杆，载荷牵引绳另一端固定在牵引轮右端的载荷牵引绳挂绳器上，抽油杆连接采油树，牵引轮右边通过平衡块牵引绳一端挂平衡块配重，平衡块牵引绳另一端固定在牵引轮左端的平衡块牵引绳挂绳器上，在副机架上固定有电机，电机的电机轴轴连接小链条轮，小链条轮位于大链条轮重直线下端，小链条轮与大链条轮通过链条连接。

所述的平衡配重块依据如下计算公式确定重量：

(p_max+p_min)÷2

p_max＝最大载荷，p_min＝最小载荷；

抽油机提升机构载荷确定，最大载荷为100KN，最小载荷50KN，则平衡块重量应为：

(100+50)÷2＝75KN。

根据平衡块的确定方法，配重块重量：p₂＝75KN，则在抽油杆上升时，作用在平衡块上的力应该是：(100-75)＝25KN，则在抽油杆下降时，作用在平衡块上的力应该是：(75-50)＝25KN，KN为千牛。

所述的牵引绳通过悬绳器与抽油杆连接固定。

所述的在平衡块上下位置有上限位器和下限位器。

所述的上限位器有第一上限位器和第二上限位器两组，下限位器有第一下限位器和第二下限位器。

所述的抽油杆2的重量是100KN。

所述的控制器选用PLC。

所述的PLC控制电机启动后，平衡块向上升或者下降，当碰到上限位器后，电机停止转动，PLC记录这段运转时间，并减去3～5秒，得时间t₁；电机停止3～5秒后，PLC给电机信号，驱使其向相反方向运转，碰到下限位器后，电机停止转动，PLC记录这段运转时间，并减去3～5秒，得时间t₂；电机停止3～5秒后，PLC给电机信号，驱使其向相反方向运转，运转时间为t₂+(3～5)，待运转时间t₂+(3～5)完毕，电机停止3～5秒后，PLC给电机信号，驱使其向相反方向运转，并以运转时间为t₂为周期往复运转。

本发明的优点是：由于利用杠杆原理，采用圆(牵引轮)作为杠杆，一端悬挂载荷(抽油杆)，一端悬挂平衡块。无论杠杆旋转角度如何，抽油杆和平衡块的牵引绳始终在圆的切线上，即两边的力臂为定值(两个力臂均为圆的半径)，如果平衡块重量不变，则平衡端的力矩恒定。10型智能定力矩抽油机，所用电机为5.5KW，一年耗电：5.5×24×335＝44220度(维修、故障天数30天计)，比10型游梁式抽油机每年节约76380度电，按每度1元的电价计算，一年共节约7.64万元人民币。智能定力矩抽油机比游梁式型抽油机节能效果非常明显，尤其是低渗、超低渗油田间歇采油作业，利用其冲次可以任意调整，可以节省更多电能，而且抽油机功率越大节能效果也越明显。

下面结合实施例附图对本发明作进一步说明：

图例说明

图1是本发明实施例结构示意图。

图中，1、采油树；2、抽油杆；3、悬绳器；4、载荷牵引绳；5、平衡块牵引绳挂绳器；6、牵引轮；7、大链条轮；8、主机架；9、载荷牵引绳挂绳器；10、平衡块牵引绳；11、小链条轮；12、平衡块；13、副机架；14、电机。

具体实施方式