一种用于煤层气开采的抽油机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于煤层气开采的抽油机，属于煤层气开采设备技术领域。该抽油机包括：底座、支架、第一天轮、第二天轮、第一柔性连接部件、第二柔性连接部件、悬绳器、配重部件、电动机、减速器、滚筒、位移传感器以及电控系统；支架、电动机、减速器以及滚筒固定在底座上，第一天轮和第二天轮固定在支架顶部；电动机与减速器的输入轴连接，滚筒与减速器的输出轴连接；第一柔性连接部件的一端缠绕在滚筒上，另一端绕过第一天轮后与悬绳器连接；第二柔性连接部件的一端缠绕在滚筒上，另一端绕过第二天轮后与配重部件连接；传感器用于检测滚筒的角位移；电控系统用于控制电动机的转速和转动方向。该抽油机的冲程以及冲次可以进行连续调节。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及煤层气开采设备
，特别涉及一种用于煤层气开采的抽油机。
技术介绍
煤层气俗称瓦斯，主要成分为甲烷，是在成煤过程中形成并赋存于煤层中的一种非常规天然气。大部分煤层气吸附在煤岩孔隙内表面上，少量煤层气以游离状态存在于煤层割理中或者溶解在煤层水中。由于煤层中存在大量的煤层水，使得煤层的储层压力大于煤层气的解吸压力，因此，在煤层气开采过程中需要先将煤层水排出，使煤层的储层压力降低到煤层气的解吸压力以下，从而使吸附在煤岩孔隙内表面上的煤层气解吸附。用于排出煤层水的排水设备主要包括抽油机、抽油杆和抽油泵。抽油机位于地面，抽油泵位于井下，抽油机和抽油泵通过抽油杆连接。抽油泵在抽油机的驱动下作竖直方向的往复运动从而将煤层水排出至地面。目前煤层水排水设备中常用的抽油机为游梁式抽油机。如图1所示，游梁式抽油机包括：底座、电动机1a、减速机构2a、曲柄平衡装置3a、游梁4a、驴头5a、悬绳器6a以及支架7a。其中，曲柄平衡装置3a包括曲柄平衡块31a、连杆32a以及曲柄33a。电动机1a安装在底座上并且通过皮带轮与减速机构2a输入轴连接；曲柄33a的一端与减速机构2a的输出轴连接，另一端与曲柄平衡块31a连接；游梁4a活动连接在支架7a上，驴头5a固定在游梁4a的一端，连杆32a的两端分别与曲柄33a和游梁4a活动连接；抽油杆通过悬绳器6a与驴头5a连接。在上述游梁式抽油机中，曲柄33a、连杆32a以及游梁4a形成四连杆机构，通过该四连杆机构将电动机1a的旋转运动转换为驴头5a的竖直方向的往复运动，从而带动抽油泵作竖直方向的往复运动将煤层水排出至地面。在实现本技术的过程中，设计人发现现有技术至少存在以下问题：在煤层气开采过程中，煤层水水量会发生变化。当煤层水水量发生变化时需要及时调节抽油机的冲程(驴头带动抽油杆运动的最高点和最低点之间距离)和冲次(驴头每分钟往复运动的次数)，以保证煤层气开采的正常进行。而现有游梁式抽油机的冲程由曲柄33a的长度决定，要改变其冲程必须改变曲柄33a的长度。因此游梁式抽油机的冲程不能根据煤层气开采过程中煤层水水量变化进行连续调节。同时，游梁式抽油机的冲次是通过变频器调节电动机1a的转速进行调节的，只能在某些特定数值之间进行调节，也不能根据煤层气开采过程中煤层水水量变化进行连续调节。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本技术提供一种能够连续调节冲程、冲次的用于煤层气开采的抽油机。具体而言，包括以下的技术方案：一种用于煤层气开采的抽油机，该抽油机设置在煤层气井井口的水泥基础上，该抽油机包括：底座、支架、第一天轮、第二天轮、第一柔性连接部件、第二柔性连接部件、悬绳器、配重部件、电动机、减速器、滚筒、位移传感器以及电控系统；所述支架固定在所述底座上，所述第一天轮和所述第二天轮固定在所述支架的顶部；所述电动机、所述减速器以及所述滚筒均固定在所述底座上，所述电动机与所述减速器的输入轴连接，所述滚筒与所述减速器的输出轴连接；所述第一柔性连接部件的一端缠绕在所述滚筒上，另一端绕过所述第一天轮与所述悬绳器连接；所述第二柔性连接部件的一端缠绕在所述滚筒上，另一端绕过所述第二天轮与所述配重部件连接；所述位移传感器与所述滚筒连接，用于检测所述滚筒的角位移；所述电控系统用于控制所述电动机的转速并根据所述位移传感器检测得到的所述滚筒的角位移数据控制所述电动机的转动方向。进一步地，所述电动机通过皮带轮与所述减速器的输入轴连接；所述滚筒通过联轴器与所述减速器的输出轴连接。进一步地，所述抽油机还包括：制动器；所述制动器固定在所述底座上并且与所述联轴器连接。进一步地，所述抽油机还包括导向柱；所述导向柱位于所述支架的侧面并且沿竖直方向设置；所述配重部件可沿所述导向柱运动。进一步地，所述配重部件包括箱体和配重块；所述配重块位于所述箱体内部。进一步地，所述第一柔性连接部件为皮带或者钢丝绳，所述第二柔性连接部件为皮带或者钢丝绳。进一步地，所述第一柔性连接部件的数量为2条，所述第二柔性连接部件的数量为1条。进一步地，所述支架顶部还设置有第一平台；所述支架侧面还设置有第二平台。进一步地，所述底座的四周还设置有围栏。进一步地，所述支架为桁架式支架。本技术实施例提供的技术方案的有益效果：本技术实施例提供的抽油机中，电动机通过减速器带动滚筒旋转，滚筒旋转过程中对第一柔性连接部件进行缠绕或者释放，通过调节第一柔性连接部件缠绕或者释放的圈数来调节抽油机的冲程。由于第一柔性连接部件缠绕或者释放的圈数在一定范围内可以连续变化，因此可以对该抽油机的冲程进行连续调节。同时，电控系统还能够对电动机转速进行连续调节从而实现对抽油机冲次的连续调节。综上，本技术实施例提供的抽油机的冲程和冲次都可以根据煤层气开采过程中煤层水水量变化进行连续调节，能够满足煤层气开采需求，实现煤层气的高产、稳产。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有的游梁式抽油机的结构示意图；图2为本技术实施例提供的用于煤层气开采的抽油机的结构示意图；图3为图2的左视图；图4为图2沿A-A方向的剖视图。图中附图标记分别表示：1、水泥基础；2、底座；3、支架；4、悬绳器；5、第一柔性连接部件；6、第一天轮；7、第二天轮；8、第二柔性连接部件；9、导向柱；10、配重部件；11、围栏；12、位移传感器；13、第一平台；14、电动机；15、减速器；16、联轴器、17、滚筒；18、制动器；19、电控系统；20、第二平台；21、皮带轮。1a、游梁式抽油机的电动机；2a、游梁式抽油机的减速机构；3a、游梁式抽油机的曲柄平衡装置；31a、曲柄平衡块；32a、连杆；33a、曲柄；4a、游梁式抽油机的游梁；5a、游梁式抽油机的驴头；6a、游梁式抽油机的悬绳器；7a、游梁式抽油机的支架。具体实施方式为使本技术的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。本技术实施例提供一种用于煤层气开采的抽油机，该抽油机设置在煤层气井井口的水泥基础本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于煤层气开采的抽油机，所述抽油机设置在煤层气井井口的水泥基础(1)上，其特征在于，所述抽油机包括：底座(2)、支架(3)、第一天轮(6)、第二天轮(7)、第一柔性连接部件(5)、第二柔性连接部件(8)、悬绳器(4)、配重部件(10)、电动机(14)、减速器(15)、滚筒(17)、位移传感器(12)以及电控系统(19)；所述支架(3)固定在所述底座(2)上，所述第一天轮(6)和所述第二天轮(7)固定在所述支架(3)的顶部；所述电动机(14)、所述减速器(15)以及所述滚筒(17)均固定在所述底座(2)上，所述电动机(14)与所述减速器(15)的输入轴连接，所述滚筒(17)与所述减速器(15)的输出轴连接；所述第一柔性连接部件(5)的一端缠绕在所述滚筒(17)上，另一端绕过所述第一天轮(6)与所述悬绳器(4)连接；所述第二柔性连接部件(8)的一端缠绕在所述滚筒(17)上，另一端绕过所述第二天轮(7)与所述配重部件(10)连接；所述位移传感器(12)与所述滚筒(17)连接，用于检测所述滚筒(17)的角位移；所述电控系统(19)用于控制所述电动机(14)的转速并根据所述位移传感器(12)检测得到的所述滚筒(17)的角位移数据控制所述电动机(14)的转动方向。...

【技术特征摘要】
1.一种用于煤层气开采的抽油机，所述抽油机设置在煤层气井井口的水泥
基础(1)上，其特征在于，所述抽油机包括：底座(2)、支架(3)、第一天轮
(6)、第二天轮(7)、第一柔性连接部件(5)、第二柔性连接部件(8)、悬绳
器(4)、配重部件(10)、电动机(14)、减速器(15)、滚筒(17)、位移传感
器(12)以及电控系统(19)；
所述支架(3)固定在所述底座(2)上，所述第一天轮(6)和所述第二天
轮(7)固定在所述支架(3)的顶部；
所述电动机(14)、所述减速器(15)以及所述滚筒(17)均固定在所述底
座(2)上，所述电动机(14)与所述减速器(15)的输入轴连接，所述滚筒(17)
与所述减速器(15)的输出轴连接；
所述第一柔性连接部件(5)的一端缠绕在所述滚筒(17)上，另一端绕过
所述第一天轮(6)与所述悬绳器(4)连接；
所述第二柔性连接部件(8)的一端缠绕在所述滚筒(17)上，另一端绕过
所述第二天轮(7)与所述配重部件(10)连接；
所述位移传感器(12)与所述滚筒(17)连接，用于检测所述滚筒(17)
的角位移；
所述电控系统(19)用于控制所述电动机(14)的转速并根据所述位移传
感器(12)检测得到的所述滚筒(17)的角位移数据控制所述电动机(14)的
转动方向。
2.根据权利要求1所述的抽油机，其特征在于，所述电动机...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩军，綦耀光，黄勇，高凤云，王旱祥，余焱群，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，中石油煤层气有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11