抽油机动态调平衡装置制造方法及图纸

技术编号:15632701 阅读:248 留言:0更新日期:2017-06-14 16:31
本发明专利技术提出一种抽油机动态调平衡装置,属于抽油机平衡调整技术领域。所述装置包括第一储液箱、第二储液箱、导液管、导气管、电控阀门、双向水泵、液量测量装置、连通管液位计、控制器。第一储液箱固定于抽油机游梁尾部附近,第二储液箱固定于抽油机游梁上的驴头附近,两储液箱容积相同,下部通过导液管连通,顶部通过导气管连通。两储液箱外部装设有连通管液位计,内部安装液量测量装置。导液管上安装电控阀门、双向水泵,由控制器控制工作,使液体在两储液箱之间流动,实现抽油机平衡的动态调整。所述装置在抽油机停机和不停机状态下均能进行平衡调整,具有结构简单可靠、调整准确快速、适应范围广、操作方便、成本较低、维护方便等特点。

【技术实现步骤摘要】
抽油机动态调平衡装置
本专利技术涉及一种抽油机调平衡装置,特别是一种抽油机动态调平衡装置。属于抽油机平衡调整领域。
技术介绍
石油是关乎国民生计的重要一次能源,目前油田开采石油的主要设备是抽油机。现阶段各大油田抽油机的应用以游梁式居多。游梁式抽油机的结构组成包括驴头、游梁、横梁、连杆、曲柄、平衡装置、底座、减速器、电机等等。抽油机的采油工作过程分为上行程和下行程。上行程过程中,电机通过做功提升驴头、抽油杆柱和井内液体,电机工作于电动机状态;下行程过程中,驴头、抽油杆柱和井内液体依靠自重下降,电机工作于发电机状态。理想工况下,电机在上行程消耗的电能基本等于电机下行程发出的电能,电能的消耗很小。同时在游梁尾部装设配重块,用来平衡抽油机的悬点载荷,进一步减小电机消耗的功率。但在实际生产中,由于井下工况复杂、设备磨损等原因使得抽油机的悬点载荷经常发生改变,难以保持平衡,这会使电机消耗的电能增加。因此,当不平衡超过一定限度,就需要进行平衡调整。现阶段对抽油机进行平衡调整需要测定平衡值、停机、人工调整平衡机构、再开机测定、校验等步骤,有时需要反复多次调整才能满足要求,但一般也只能达到80%的平衡度要求。由此可见,目前普遍应用的调整平衡方式费时费力、机器启停次数多、电能消耗大,且效果一般。因此迫切需要可以实现方便调整,甚至在不停机的情况下进行高精度平衡调整的装置和技术。为了解决这一问题,中国专利“抽油机的液体配重游码自动调整平衡装置”(申请号:201010592342.9)提出了一种抽油机的液体配重游码自动调整平衡装置,实现不停机自动调整抽油机的平衡。但是,该装置只在游梁尾部装设一个储液箱,因此只能进行增加配重块侧重量的单方向平衡调整,当不平衡是由配重块重于悬点载荷引起时,该装置无法进行平衡调整;导液管从位于地面的固定端延伸到位于游梁尾部的运动端,并随储液箱做上下往复运动,长期运行容易损坏或受到破坏;储液箱为开放式结构,易造成液体的蒸发与污染;调整重量等于水泵运送液量,液体利用率不高。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足,本专利技术提供一种抽油机动态调平衡装置。根据悬点载荷的变化,通过液体在两个储液箱之间的流动使抽油机达到新的平衡。不仅可以在悬点载荷大于配重块的情况下进行调整,还可以在悬点载荷小于配重块的情况下进行反方向调整。具有结构简单可靠、调整准确快速、适应范围广、操作方便、成本较低、维护方便的特点。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:抽油机动态调平衡装置包括第一储液箱(1)、第二储液箱(2)、导液管(3)、导气管(4)、电控阀门(5)。第一储液箱(1)固定于抽油机游梁尾部附近,第二储液箱(2)固定于抽油机游梁上驴头附近,第一储液箱(1)和第二储液箱(2)容积相同。两个储液箱都固定在游梁上,时刻保持相对静止,不存在管道由静止到运动的连接,因此不易损坏或被破坏;同时在两个储液箱距离游梁旋转轴相同的情况下,每次调整的重量为交换液体重量的2倍,使所有液体都得到2倍的利用率,减少整体体积。由于装设了两个储液箱,可以实现正反两个方向平衡调整,而其他相关技术只在游梁尾部装设一个储液箱,因此只能进行增加配重块侧重量的单方向平衡调整。具体来说,调整效果X等于第一储液箱(1)内液体重量减去第二储液箱(2)内液体重量,当X为正值时,代表等效在配重块侧增加了X重量;当X为负值时,代表等效在悬点载荷侧增加X重量。最大调整效果Xmax=±两箱内液体总重量。第一储液箱(1)和第二储液箱(2)下部通过导液管(3)连通,顶部通过导气管(4)连通,时刻保持两储液箱连通、气压一致,避免因两储液箱内液体体积改变而产生两储液箱内压力不均的问题,影响正常工作。电控阀门(5)安装于导液管(3)上,需要调整抽油机平衡时,通过控制电控阀门(5)的打开或关闭实现。第一储液箱(1)内液量与第二储液箱(2)内液量之和略小于单个储液箱的容积,一方面使得全部液体可以集中到一个储液箱中,达到平衡调整的最大限度;另一方面还可防止液体溢出、防止热胀冷缩,同时使得导气管(4)中尽量不存在液体。第一储液箱(1)和第二储液箱(2)为封闭式结构,且内部填充防止液体震荡的材料,以防止液体随着储液箱上下运动而产生震荡,甚至可能导致负载的抖动。第一储液箱(1)和第二储液箱(2)中的液体为防冻液体,保证装置在低温环境下也可以正常工作。电控阀门(5)安装于导液管(3)上,需要调整抽油机平衡时,通过控制电控阀门(5)的打开或关闭实现,即打开电控阀门(5)后,可实现液体通过导液管(3)在第一储液箱(1)和第二储液箱(2)之间流动。所述装置根据实际需求可设置双向水泵(6),安装在导液管(3)上,需要调整抽油机平衡时,控制电控阀门(5)打开,根据平衡调整要求确定双向水泵(6)的旋转方向并上电工作;调整完毕时,控制电控阀门(5)关闭、双向水泵(6)停止工作。即通过双向水泵(6)的动力,实现液体通过导液管(3)在第一储液箱(1)和第二储液箱(2)之间流动。第一储液箱(1)或第二储液箱(2)中有液量测量装置(7),用于计量液体重量;以便当液体都集中到一个储液箱中,即装置达到最大调整限度时,工作人员能及时知晓。第一储液箱(1)和第二储液箱(2)外部有连通管液位计(8),使得现场工作人员能够直接观测储液箱内液面高度,配合平衡调整的操作,结构简单、故障率低、显示可靠。装置包括控制器(9),控制电控阀门(5)和双向水泵(6)工作。控制器(9)可以是电控阀门(5)的电源通断开关,或双向水泵(6)的方向选择开关及电源通断开关;也可是带有微处理器的自动调平衡控制装置。与现有技术相比较,本专利技术具有如下优点:1.采用两个储液箱分别固定在游梁上两端的结构,第一储液箱、第二储液箱、游梁三者时刻保持相对静止,相关管道不存在管道由静止到运动的连接,且位于高处,整个装置不易损坏或被破坏,结构简单、成本低廉、维护方便;而且每次调整的重量约为交换液体重量的2倍,液体利用率高、调整效率高、有效降低了整个装置的体积,节约了成本。2.采用两个储液箱分别固定在游梁上两端的结构,当两储液箱不处于同一水平面时会产生高度差,因此可以利用自身重力势能调整两储液箱内的液量,无需消耗其他能量,节约能源、简化了装置的结构、降低了成本。采用两个储液箱都参与平衡调整的方式,实现了正反两个方向的平衡调整,即使在基础配重大于悬点载荷的情况下,也能进行平衡调整,这是其他相关技术无法实现的,因此拓宽了抽油机平衡可调整的范围。.采用完全封闭式的储液箱,避免了液体的蒸发和污染,有效延长了所述装置的维护周期和使用寿命,减少了工作量、降低了维护成本;储液箱内部填充防止液体震荡的材料,防止液体震荡影响抽油机平衡。.所述装置可根据实际情况选择是否装设双向水泵,适用范围广、成本可控。工作人员可据油田现场工作环境的不同,选择最合适的结构和平衡调整方式。附图说明图1:采用电控阀门时的停机调整方式示意图。图2:采用电控阀门时的不停机调整方式示意图。图3:采用电控阀门和双向水泵时的不停机调整方式示意图。图中:1-第一储液箱,2-第二储液箱,3-导液管,4-导气管,5-电控阀门,6-双向水泵,7-液量测量装置,8-连通管液位计,9-控制器。具体实施方式下面结合附图,对本专利技术作进一步详细本文档来自技高网
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抽油机动态调平衡装置

【技术保护点】
抽油机动态调平衡装置,其特征在于:所述装置包括第一储液箱(1)、第二储液箱(2)、导液管(3)、导气管(4)、电控阀门(5);所述第一储液箱(1)固定于抽油机游梁尾部附近,第二储液箱(2)固定于抽油机游梁上驴头附近,第一储液箱(1)和第二储液箱(2)容积相同;第一储液箱(1)和第二储液箱(2)下部通过导液管(3)连通,顶部通过导气管(4)连通;电控阀门(5)安装于导液管(3)上,需要调整抽油机平衡时,通过控制电控阀门(5)的打开或关闭实现。

【技术特征摘要】
1.抽油机动态调平衡装置,其特征在于:所述装置包括第一储液箱(1)、第二储液箱(2)、导液管(3)、导气管(4)、电控阀门(5);所述第一储液箱(1)固定于抽油机游梁尾部附近,第二储液箱(2)固定于抽油机游梁上驴头附近,第一储液箱(1)和第二储液箱(2)容积相同;第一储液箱(1)和第二储液箱(2)下部通过导液管(3)连通,顶部通过导气管(4)连通;电控阀门(5)安装于导液管(3)上,需要调整抽油机平衡时,通过控制电控阀门(5)的打开或关闭实现。2.根据权利要求1所述的抽油机动态调平衡装置,其特征在于:第一储液箱(1)内部液量与第二储液箱(2)内部液量之和略小于第一储液箱(1)或第二储液箱(2)的容积。3.根据权利要求1所述的抽油机动态调平衡装置,其特征在于:第一储液箱(1)和第二储液箱(2)为封闭式结构,且内部填充防止液体震荡...

【专利技术属性】
技术研发人员:周封孙瑞李隆郝婷
申请(专利权)人:哈尔滨理工大学周封
类型:发明
国别省市:黑龙江,23

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