[实用新型]新型立式机械换向节能抽油机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型立式机械换向节能抽油机，属于石油开采领域。

背景技术

在陆上采油市场占主流的采用方式还是有杆举升式采油方法，由于这种采油法的优点突出，在可见的将来，这个比例没有减小的可能，市场容量仍将保持最大。

这种采油工艺使用的抽油机主要分为两大类：

1. 游梁式抽油机

游梁式抽油机，俗称“磕头机”，是油田广泛应用的传统抽油设备，通常由普通交流异步电动机直接拖动。其曲柄带以配重平衡块带动抽油杆，驱动井下抽油泵做固定周期的上下往复运动，把井下的油送到地面。

2. 立式抽油机

立式抽油机相对于传统的游梁式抽油机，拥有很多的优点，如可提高采油效率，增加石油产量；减少磨损，提高抽油杆和抽油泵寿命；排量稳定，动载荷小，事故少；运转平稳，疲劳应力低，应力循环次数少等。采用长冲程抽油方式，抽油泵柱塞实际冲程损失的较小，可提高抽油泵的排量系数和充满系数，提高采油效率，增加石油产量，降低采油成本。

但是立式抽油机也存在一些短板，其中换向、缓冲、可靠性等问题突出，也是推广过程中遇到的主要障碍之一，现在的解决方法主要有几种，但在实际使用后的情况并不理想。

1）链条式抽油机

链条式立式机械换向节能抽油机是现在应用最多的立式抽油机，换向方式如图8所示，曲拐8-6的头部实际上充当着轨迹链条8-2的一个特殊链节，其圆轴部插入滑车架8-5，可以在滑车架8-5内转动。抽油机的平衡箱8-3固定在往返架8-4上，滑车架8-5可以在往返架8-4内沿导轨横向移动。曲拐8-6随轨迹链条8-2作循环运动，当曲拐8-6运动到轨迹链条8-2的圆弧部分即上链轮8-1部分时，它继续带动往返架8-4向上运动，同时带动滑车架8-5沿导轨横向移动，到达最高点后曲拐8-6带动往返架8-4改变方向向下运动，同时带动滑车架8-5沿导轨继续横向移动，直到曲拐8-6运转到链条8-2的垂直部分后往返架8-4与滑车架8-5又相对静止实现抽油机的下冲程。在下链轮8-7处亦以相同的方式实现换向。

2）变频换向式抽油机

采用变频器控制电动机的运行，换向时通过变频器提供不同频率的旋转磁场，准确控制运动的方向和速度，实现抽油机的缓冲和换向。

以上抽油机存在着巨大的缺点和不足，具体说来，总结如下：

1.游梁式抽油机主要缺点：

1）体积、重量大，浪费大量钢材；

2）运行过程能耗大，随着电价的不断上涨，采油费用高昂；

3）不能实现长冲程作业。

4）低产油井，不能满足产量的要求；

5）注水油田后期，不能满足产量的要求。

但随着社会的发展，虽然游梁采油机进行了许多的改进，但缺点也是显而易见的。对于游梁机，现在越来越多的长冲程、低能耗采油作业要求，几乎是不可逾越的障碍。

2. 链条式抽油机主要缺点：

1）换向机构体积庞大，部件多，结构复杂，成本高。

2）润滑系统为半开式，对外界环境的污染侵蚀的抵抗能力弱，润滑效果不稳定，使用的地域受到很大限制（如风沙大高寒地区）。

3）维修和更换困难，磨损后，会产生振动和噪音，使缓冲效果进一步降低，使整机的使用情况恶化，并且有很大的安全隐患。

4）在采用皮带代替部分钢丝绳后，虽然缓冲和噪音得到改善，但皮带的造价高、寿命短，更换、维护困难，对风沙、高寒等恶劣环境更为敏感，使用上受到很大的限制。

5）不能实现上、下行的不等速匹配。

6）可控行程不能调整。

3.变频换向式抽油机的主要缺点：

1）采用复杂电子控制技术，可靠性差，不适应恶劣环境。

2）频繁启动电机多，耗能高。

3）由于工况起伏大，变频器、电动机、传动皮带发热严重，使用寿命短。

4）变频器产生的高频会对电网产生干扰。

5）故障维修困难，后期维护费用高。

因此，本领域急需一种新型的抽油机来解决以上问题。

发明内容

本实用新型提供了一种新型的立式机械换向节能抽油机来克服以上缺点。

本实用新型的方案具体如下：