稠油井專用抽油機調速裝置的制作方法

本發明涉及機械采油技術研究領域，特別是涉及到一種稠油井專用抽油機調速裝置。

背景技術：

隨著原油開采的逐年深入，稠油開采越來越受重視。稠油具有粘度高、流動阻力大等特點，容易產生抽油桿柱緩下、抽油機沖次難以提高等問題。而常規游梁抽油機上、下對稱的運動特性不能滿足稠油井上快、下慢變速生產，為避免桿柱緩下，抽油機只能在低沖次下工作，影響油井產量。為此我們發明了一種新的稠油井專用抽油機調速裝置，解決了以上技術問題。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種針對游梁抽油機在稠油井中存在的以上不足，實現游梁機上快、下慢變速運動的稠油井專用抽油機調速裝置。

本發明的目的可通過如下技術措施來實現：稠油井專用抽油機調速裝置，該稠油井專用抽油機調速裝置包括控制柜、蝸輪減速器、接近開關、換向指針、載荷傳感器和聯軸器，該載荷傳感器連接于抽油機的驢頭，并采集抽油機的載荷傳輸給該控制柜，該聯軸器連接于抽油機游梁的中軸，該蝸輪減速器連接于該聯軸器，該換向指針連接于該渦輪減速器，該聯軸器將游梁中軸往復轉動信號傳遞給該蝸輪減速器，該蝸輪減速器再將游梁中軸往復轉動信號傳遞給該換向指針，該接近開關固定在該蝸輪減速器上，并采集該換向指針的位置信號即游梁中軸往復轉動信號傳到該控制柜，該控制柜連接于抽油機電機、該接近開關和該載荷傳感器，根據游梁中軸往復轉動信號檢測抽油機換向點，根據該載荷傳感器檢測載荷，分析獲得合理抽油速度，并根據合理抽油速度控制抽油機電機的轉速。

本發明的目的還可通過如下技術措施來實現：

該聯軸器與游梁中軸通過螺栓相連，該聯軸器能夠自動調偏。

該蝸輪減速器的輸入軸與該聯軸器通過螺栓相連，該蝸輪減速器能夠直角減速。

該換向指針和該蝸輪減速器的輸出軸相連且同步運動。

該接近開關固定在該蝸輪減速器的殼體表面。

該控制柜包括采集模塊、智能分析模塊、變頻器和電動吸合器，該采集模塊連接該載荷傳感器和該接近開關，采集抽油機換向點和載荷傳輸給該智能分析模塊，該智能分 析模塊連接于該變頻器，該智能分析模塊通過分析抽油機載荷獲得合理抽油速度，以發送轉速指令給該變頻器，該變頻器連接于抽油機電機，并發送轉速指令控制抽油機電機轉速調整抽油機游梁上、下行運動速度，該電動吸合器連接于該智能分析模塊，并在該智能分析模塊的控制下進行過載保護。

本發明中的稠油井專用抽油機調速裝置，涉及一種油田專用抽油設備，采用計算游梁擺角的方式實時檢測抽油機換向點，利用載荷傳感器檢測，通過智能匹配模塊進行分析、計算合理抽油速度，利用調速模塊實現游梁抽油機上、下行變速運動，達到提高抽油機沖次、增加油井產量的目的。

附圖說明

圖1為本發明的稠油井專用抽油機調速裝置的一具體實施例的結構圖；

圖2為本發明的一具體實施例中換向點監測部分原理圖；

圖3為本發明的一具體實施例中控制柜的內部結構圖。

具體實施方式

為使本發明的上述和其他目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，并配合附圖所示，作詳細說明如下。

如圖1和圖2所示，圖1為本發明的稠油井專用抽油機調速裝置的結構圖，圖2為本發明的一具體實施例中換向點監測部分原理圖。該稠油井專用抽油機調速裝置由驢頭1、游梁2、機架3、底座4、減速器5、電機6、控制柜7、平衡塊8、蝸輪減速器9、接近開關10、換向指針11、聯軸器12、載荷傳感器13組成。

驢頭1和游梁2相連，游梁2和機架3相連，機架3和底座4相連，減速器5和電機6固定在底座4上，控制柜7分別和電機6、接近開關10和載荷傳感器13相連。

所述聯軸器12與游梁2抽油機中軸通過螺栓相連，聯軸器12具有自動調偏功能。

所述蝸輪減速器9輸入軸與聯軸器12通過螺栓相連，蝸輪減速器9具有直角減速功能。

所述換向指針11和蝸輪減速器9輸出軸相連且同步運動。

所述接近開關10固定在蝸輪減速器9殼體表面，且采集換向指針11位置信號傳到控制柜。

載荷傳感器13連接于抽油機的驢頭1，并采集抽油機的載荷傳輸給該控制柜7。

如圖3所示，控制柜7內設計電動吸合器72、rtu智能分析模塊73、采集模塊74、變頻器75等模塊，能夠實時檢測抽油機換向點，實現抽油機上快、下慢運動。

控制柜7內部的采集模塊74連接于載荷傳感器13和接近開關10，采集抽油機換向點和 載荷，傳輸到rtu智能分析模塊73，rtu智能分析模塊73對抽油機上、下行電功率進行判斷、分析，計算出上、下行最佳速度，發送指令給變頻器75，變頻器75通過控制柜接線端71連接于電機6，控制電機6轉速調整上、下行運動速度；游梁2上中軸往復轉動通過聯軸器12傳遞給蝸輪減速器9，蝸輪減速器9傳遞到換向指針11，換向指針11傳到接近開關10，接近開關10通過信號線將換向信號傳到控制柜7。

電動吸合器72連接于rtu智能分析模塊73和控制柜接線端71，當抽油機載荷超過額定載荷時，rtu智能分析模塊73控制電動吸合器72吸合，實現斷電停機，起到安全防護作用。

本發明的工作過程是：對油井載荷及抽油機換向點實時采集，通過智能分析模塊進行診斷、分析，計算出桿柱下行時不緩下的最大運動速度，且通過變頻器進行調節，實現游梁2在稠油井中上快、下慢運動，有效提高沖次。

技術特征：

技術總結
本發明提供一種稠油井專用抽油機調速裝置，包括控制柜、蝸輪減速器、接近開關、換向指針、載荷傳感器和聯軸器，該載荷傳感器采集抽油機的載荷傳輸給該控制柜，該聯軸器將游梁中軸往復轉動信號傳遞給該蝸輪減速器，該蝸輪減速器再將游梁中軸往復轉動信號傳遞給該換向指針，該接近開關采集該換向指針的位置信號即游梁中軸往復轉動信號傳到該控制柜，該控制柜根據游梁中軸往復轉動信號檢測抽油機換向點，根據該載荷傳感器檢測載荷，分析獲得合理抽油速度，并根據合理抽油速度控制抽油機電機的轉速。該稠油井專用抽油機調速裝置優化游梁抽油機運動特性，實現上沖程快速運行、下沖程防桿柱緩下減速運行，達到提高抽油機沖次的目的。

技術研發人員：郭雄華;程正全;張雷;于雪林;劉丙生;高廣啟;張中慧;黃潤晶;鄭強;劉曉玲;王慧莉
受保護的技術使用者：中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司石油工程技術研究院
技術研發日：2016.03.01
技術公布日：2017.09.08