一种联动互平衡立式超长冲程采油系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种联动互平衡立式超长冲程采油系统及方法，采油系统包括有驱动电机、转向提升机构和控制机构，其中驱动电机通过传动变速机构与两个或数个转向提升机构相连接，驱动电机通过传动变速机构控制两个或数个转向提升机构的工作，每个转向提升机构均对应一个油井进行设置，其方法为：第一步、采油系统的配置；第二步、施工安装基础；第三步、中心连线成5

【技术实现步骤摘要】
一种联动互平衡立式超长冲程采油系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种超长冲程采油系统及方法，特别涉及一种联动互平衡立式超长冲程采油系统及方法。

技术介绍

[0002]目前，低渗透石油资源广泛分布、储量大，根据相关部门开展的第三次油气评价结果，低渗透石油资源广泛分布在各大盆地，远景资源量为537
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10Λ8t，占全国石油远景资源总量的49％。中石油低渗透资源占到了其资源总量的65％以上；剩余石油资源中，低渗透石油资源量超过了75％，低渗透油田丛式井开发技术日渐成熟，中国石油每年新钻井数在2万口井左右，60％都是斜井，2000年以来仅长庆油田和大庆油田丛式井井组超过了7000个，以长庆油田为代表的“十多年来”95％以上产能建设采用丛式井组开发模式，累计减少用地40万亩，单井场组合8.7口井。
[0003]丛式井开发低渗透油田的技术优势如下：
[0004]节约土地资源减少开发难度、提高开采效率、提高经济效益；
[0005]工厂化钻、完井技术降低了投资；
[0006]工厂化储层整体套管压裂改造技术，实现了低渗透油田单井产量的最大化；
[0007]井站一体化建设优化简化地面集输流程；
[0008]为油井实现电子巡护、远程监控、智能管理开发生产管理新模式奠定了基础。
[0009]降低了低渗透油田的开发难度，提高了开采效率和经济效益；
[0010]目前开发低渗透油田采油技术，对丛式井开发仍采用游梁式抽油机或塔架式无游梁抽油机进行单机单井开发模式。设备成本高、钢材需求量大、系统效率低、能耗高等问题，与当下石油行业低油价、低产能的现状和降本增效的战略的实施形成了比较突出的矛盾，严重制约了低渗透油田的开发建设。因此，研究如何有效利用低渗透油田和丛式井自身的特点，研发与丛式井自身特点相对应的丛式井联动人工举升机械采油技术，实现通过一台电动机带动两口或数口井同时进行开采，从而有效实现节能降耗，提高系统效率，进而提高应用丛式井进行低渗透油田开发的经济效益，具有重要的意义。
[0011]另外，国外许多产油国都发现了低渗透油田，且丛式井钻井数量也逐渐增加。丛式井联动采油技术主要体现：在使用一台抽油机同时进行两口或数口井的开采，关注的重点：降低人力成本，针对抽油机的研究重点主要集中抽油机的模块化设计和数字化管理技术两方面。
[0012]国内单机多井联动采油技术：
[0013]主要时是双井抽油机和单机多井抽油机，塔架式一机双井抽油机与常规曲柄双向平衡游梁式双驴头双井抽油机，在投入成本、占地面积、生产参数调整、维护保养以及安全性等方面各有技术优势，也各自存在问题，具体如下：
[0014]一种丛式井载荷互平衡节能抽油系统，专利号：ZL200920032163.2，存在问题：各井间平衡实现必须通过测试仪、计算机的分析计算确定各抽油机相位角，通过设定、调整各
抽油机的相位角实现各井之间平衡，此项操作繁杂、专业性强、实现困难，一旦某口井修井作业，开抽生产时，还需要上述操作。所以此种抽油机可操作性差，单井采油设备只是减少了一台电动机，而增加了一台传动箱，整体造价与常规抽油机相当。
[0015]丛式井多井柔性联动抽油机，专利号CN201120069943.1，从2012年开始，第一台样机在延长油田甘谷驿采油厂进行了现场试验。该机2012年完成室内试验后，在甘谷驿采油厂完成了现场试验。存在问题：作为主要受力元件的链条承受较大的油井载荷，频繁往复运动，对链条寿命影响较大，从现场使用情况看，整机可靠性较差，链条容易疲劳裂纹、断裂，寿命较短。

技术实现思路

[0016]本专利技术的目的是为了解决现有的丛式井在生产过程中存在的诸多问题而提供的一种联动互平衡立式超长冲程采油系统及方法。
[0017]本专利技术提供的联动互平衡立式超长冲程采油系统包括有驱动电机、转向提升机构和控制机构，其中驱动电机通过传动变速机构与两个或数个转向提升机构相连接，驱动电机通过传动变速机构控制两个或数个转向提升机构的工作，每个转向提升机构均对应一个油井进行设置，每个转向提升机构均通过柔性抽油光杆与油井内的抽油杆连接并带动抽油泵的工作，控制机构与驱动电机相连接并控制驱动电机的工作。
[0018]驱动电机为变频调速电机，传动变速机构为一减速机，驱动电机和传动变速机构装配在第一桁架上，第一桁架上设置有滑轨，滑轨上装配有第一滑车，第一滑车能够沿滑轨进行移动，驱动电机和传动变速机构均装配在第一滑车上并与第一滑车同步进行移动，第一滑车的底部吊设有第一定向轮，通过第一定向轮能够使第一滑车沿第一桁架上设置的滑轨定向进行移动，驱动电机的尾轴上连接有电磁制动器，电磁制动器与控制机构相连接并由控制机构控制工作，第一桁架的底部装配有基础固定连接件，第一桁架能够通过基础固定连接件固定在基础上。
[0019]传动变速机构上连接有输入轴以及同转向提升机构数量相应的输出轴，传动变速机构通过输入轴与驱动电机的传动轴相连接，传动变速机构通过输出轴与转向提升机构的转轴相连接，传动变速机构上的输出轴带动转向提升机构的转轴同步进行转动。
[0020]每个转向提升机构均设在第二桁架上，第二桁架上也设置有滑轨，滑轨上装配有第二滑车，第二滑车能够在第二桁架上的滑轨上进行滑动，转向提升机构装配在第二滑车上并与第二滑车进行同步移动，第二滑车的底部吊设有第二定向轮，通过第二定向轮能够使第二滑车沿第二桁架上的滑轨定向进行移动，第二桁架上所设置的滑轨一端装配有行程开关，行程开关与控制机构相连接，行程开关能够把采集的数据实时传输给控制机构，转向提升机构包括有转轴和滚筒，滚筒套设在转轴上并与转轴同步进行转动，滚筒的一端装配有钳式制动器，通过钳式制动器能够控制滚筒的停止和转动，转轴的一端通过万向节联轴器与传动变速机构上的输出轴相连接，靠近万向节联轴器部位的转轴上装配有离合器，通过离合器控制转轴与输出轴的开合，转轴通过轴承和轴承座固接在第二滑车上的第一支座上，第一支座的一侧装配有编码器，第一支座的底部装配有荷载传感器，编码器和荷载传感器均与控制机构相连接，编码器和荷载传感器能够把采集的数据实时传输给控制机构，第二桁架的底部装配有滚轮，第二桁架能够在第二桁架的基础范围内进行移动。
[0021]转向提升机构的转轴为空心轴，空心轴内固连有螺母，螺母与转轴同步进行转动，螺母内螺接有丝杠，丝杠的外端固定在第二桁架上的第二支座上，在丝杠的导向作用下转向提升机构的转轴在转动过程中能够带动第一滑车和第二滑车分别沿第一桁架和第二桁架上的滑轨定向进行移动，丝杠的外端套设有伸缩套。
[0022]转向提升机构在传动变速机构的两侧对称装配有两个，传动变速机构两侧输出轴中心线与两个油井中心连线之间的夹角为≥5
°
并≤10
°
，两个油井井口之间的距离为5
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8米，每个转向提升机构上的滚筒上均绕设有柔性抽油光杆，两个滚筒上的柔性抽油光杆进行反向缠绕，两个滚筒在进行同步转动过程中能够使反向缠绕本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种联动互平衡立式超长冲程采油系统，其特征在于：包括有驱动电机、转向提升机构和控制机构，其中驱动电机通过传动变速机构与两个或数个转向提升机构相连接，驱动电机通过传动变速机构控制两个或数个转向提升机构的工作，每个转向提升机构均对应一个油井进行设置，每个转向提升机构均通过柔性抽油光杆与油井内的抽油杆连接并带动抽油泵的工作，控制机构与驱动电机相连接并控制驱动电机的工作。2.根据权利要求1所述的一种联动互平衡立式超长冲程采油系统，其特征在于：所述的驱动电机为变频调速电机，传动变速机构为一减速机，驱动电机和传动变速机构装配在第一桁架上，第一桁架上设置有滑轨，滑轨上装配有第一滑车，第一滑车能够沿滑轨进行移动，驱动电机和传动变速机构均装配在第一滑车上并与第一滑车同步进行移动，第一滑车的底部吊设有第一定向轮，通过第一定向轮能够使第一滑车沿第一桁架上设置的滑轨定向进行移动，驱动电机的尾轴上连接有电磁制动器，电磁制动器与控制机构相连接并由控制机构控制工作，第一桁架的底部装配有基础固定连接件，第一桁架能够通过基础固定连接件固定在基础上。3.根据权利要求1所述的一种联动互平衡立式超长冲程采油系统，其特征在于：所述的传动变速机构上有输入轴以及同转向提升机构数量相应的输出轴，传动变速机构通过输入轴与驱动电机的传动轴相连接，传动变速机构通过输出轴与转向提升机构的转轴相连接，传动变速机构上的输出轴带动转向提升机构的转轴同步进行转动。4.根据权利要求1所述的一种联动互平衡立式超长冲程采油系统，其特征在于：所述的每个转向提升机构均设在第二桁架上，第二桁架上也设置有滑轨，滑轨上装配有第二滑车，第二滑车能够在第二桁架上的滑轨上进行滑动，转向提升机构装配在第二滑车上并与第二滑车进行同步移动，第二滑车的底部吊设有第二定向轮，通过第二定向轮能够使第二滑车沿第二桁架上的滑轨定向进行移动，第二桁架上所设置的滑轨一端装配有行程开关，行程开关与控制机构相连接，行程开关能够把采集的数据实时传输给控制机构，转向提升机构包括有转轴和滚筒，滚筒套设在转轴上并与转轴同步进行转动，滚筒的一端装配有钳式制动器，通过钳式制动器能够控制滚筒的停止和转动，转轴的一端通过万向节联轴器与传动变速机构上的输出轴相连接，靠近万向节联轴器部位的转轴上装配有离合器，通过离合器控制转轴与输出轴的开合，转轴通过轴承和轴承座固接在第二滑车上的第一支座上，第一支座的一侧装配有编码器，第一支座的底部装配有荷载传感器，编码器和荷载传感器均与控制机构相连接，编码器和荷载传感器能够把采集的数据实时传输给控制机构，第二桁架的底部装配有滚轮，第二桁架能够在第二桁架的基础范围内进行移动。5.根据权利要求4所述的一种联动互平衡立式超长冲程采油系统，其特征在于：所述的转向提升机构的转轴为空心轴，空心轴内固连有螺母，螺母与转轴同步进行转动，螺母内螺接有丝杠，丝杠的外端固定在第二桁架上的第二支座上，在丝杠的导向作用下转向提升机构的转轴在转动过程中能够带动第一滑车和第二滑车分别沿第一桁架和第二桁架上的滑轨定向进行移动，丝杠的外端套设有伸缩套。6.根据权利要求1所述的一种联动互平衡立式超长冲程采油系统，其特征在于：所述的转向提升机构在传动变速机构的两侧对称装配有两个，传动变速机构两侧输出轴中心线与两个油井中心连线之间的夹角为≥5
°
并≤10
°
，两个油井井口之间的距离为5
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8米，每个转向提升机构上的滚筒上均绕设有柔性抽油光杆，两个滚筒上的柔性抽油光杆进行反向缠
绕，两个滚筒在进行同步转动过程中能够使反向缠绕的两部分柔性抽油光杆进行相向运动。7.根据权利要求1或4所述的一种联动互平衡立式超长冲程采油系统，其特征在于：所述的控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕学民，
申请(专利权)人：吕学民，
类型：发明
国别省市：