[发明专利]一种混合新能源液压抽油机

说明书

本发明为一种混合新能源液压抽油机，针对目前油田抽油机能耗高、效率低的问题，提出了混合新能源液压抽油机。采用新能源与市电两路动力源，液压系统作为传动机构驱动抽油机的结构形成混合新能源液压抽油机系统。采用新能源与市电双动力源的形式，可以在保证本系统连续稳定运行的前提下最大程度节能；采用液压传动使得抽油机冲速及功率可调并能有效抑制负扭矩问题，具有低能耗、效率高且可控性高等优点。

技术领域

本发明涉及一种混合新能源液压抽油机，尤其适用于新能源资源充沛的油田地区。

背景技术混合新能源液压抽油机

目前，我国石油产品的来源以陆上采油为主。游梁式抽油机具有结构简单、制造容易、维修方便、使用可靠、成本低等特点，可以长期在油田全天候运转，在相当长时间内仍是陆地油田的采油工程作业的首选采油设备。但同时，常规游梁式抽油机自身的结构特征导致其存在平衡效果差、净扭矩波动大、负载率低、工作效率低、能耗大等缺点。实际上，抽油机的电机多以轻载工况运行，目前我国大部分抽油机的电机平均负载率只有20％～30％，造成能源极大浪费。当前对此的主要解决方法是采用悬重平衡来平衡抽油机负载，但由于油田井下油况复杂且多变，导致抽油机负载波动较大，电能消耗量高。目前，我国新建油田大部分分布于偏远地区，电力系统建设成本高且输送过程能量损失巨大，导致电能损失大，成本显著提升。据统计，我国油田抽油机的年均耗电量达百亿千瓦时，年均电力成本高达几十亿元。综上可见，抽油机节能减耗空间巨大，具有显著的经济效益和社会效益。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种混合新能源液压抽油机，该系统主要包括能源机构、液压系统与抽油机三大部分。在抽油过程中，能源机构通过电机驱动液压系统中的液压泵，液压泵产生高压液压油并驱动液压马达，液压马达带动抽油机进行往复抽油动作。其中，能源机构由风光新能源与市电能源构成，风光新能源为主，市电能源为辅，市电能源主要做新能源储备不足时，维持系统运行之用。这样就在保证系统稳定运行的同时，最大程度的实现了系统节能。通过在液压系统中加装相关液压元件，则可以实时调节抽油机功率并有效抑制抽油机负扭矩问题，提高抽油机负载率，进而提高抽油机效率，实现整个系统的二次节能。

为实现上述目的，本发明为一种混合新能源液压抽油机，包括：能源机构、液压系统与抽油机。能源机构采用新能源与市电两种能源主副模式，通过液压传动驱动抽油机工作，实现一次节能；在液压系统中通过泵类与阀类控件，实时调节抽油机功率并抑制抽油机产生的负扭矩等负面影响，提高抽油机效率，实现二次节能。

能源机构作为系统中的动力源，包括风光新能源和市电能源。两路能源各驱动一台电机，风光新能源采用风光互补发电的形式为蓄电池充电，蓄电池为48V直流电机供电；市电为220V交流电机供电。本系统动力源采用风光新能源为主，市电能源为副的策略提供动力。当风光新能源蓄电池满足电量要求时，由风光新能源蓄电池独自作为系统动力源，同时风光互补发电装置继续为蓄电池充电，此时蓄电池进入“边充边放”模式；当风光新能源蓄电池电量低时，则断开新能源路动力源，系统接入市电作为系统动力源，同时风光互补发电装置为蓄电池充电，此时风光新能源蓄电池进入“只充不放”模式，系统维持此状态直至蓄电池电量蓄满。蓄电池电量满足要求时，系统断开市电动力源，重新接入风光新能源路动力源，如此周而往复。

液压系统作为本系统中的传动机构，由液压执行机构与液压传感器机构两大部分组成。其中液压执行机构包括：液压油箱，1号吸油滤，1号变量泵，1号进油单向阀，1号卸荷阀，2号吸油滤，2号变量泵，2号进油单向阀，2号卸荷阀，低精度过滤器，高精度过滤器，调压阀，溢流阀，蓄能器，液压马达，马达进油口比例流量阀，马达排油口比例流量阀，回油滤，若干液压管路。液压传感器机构包括：油箱液位计，液压油温度传感器，流量传感器，管路压力传感器，回油压力传感器，马达转矩转速传感器。