基本信息
- 項目名稱：
- 節(jié)能型雙四連桿抽油機
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 作為一種最重要的能源，石油的開采生產成為了各國十分重視關心的問題。目前國內外的油田采油都是采用一種有桿抽油設備，即利用抽油桿上下往復進行驅動。其中抽油機是重要的原動力設備，也是油田的耗電大戶，抽油機能源消耗在油田總能耗約占30%-40%。提高抽油機的效率，降低能耗，具有很大的經濟效益和社會效益。為了達到節(jié)能降耗的目的，本文提出了一種長沖程、大載荷、低沖次數(shù)的新型抽油機結構—節(jié)能型雙四連桿抽油機。
- 詳細介紹：
- 隨著世界能源需求日益增加，石油是最為重要的一種能源，其開采生產是各產油國十分重視關心的問題?，F(xiàn)在世界上每年將需要萬臺以上抽油機，因此開發(fā)新型抽油機，滿足目前油田采油需求是非常重要的，具有較大的實際意義。對于無自噴功能油井的原油開采，或進入中后期油田的原油開采，或稠油的開采，絕大部分都需要抽油機帶動井下抽油桿、抽油泵上下運動，將原油提升到地面。抽油機的能源消耗在油田總能耗中占有很大比例，據(jù)統(tǒng)計占30%~40%，可見抽油機節(jié)能降耗對于油田來說具有十分重要的意義。 本設計是一種基于雙四連桿傳動換向的新型無游梁式抽油機，實現(xiàn)了長沖程、大載荷、低沖次數(shù)的目的。在電機轉動方向不變的前提下，采用雙四連桿傳動換向實現(xiàn)了抽油桿的上下往復運動完成抽油過程。本設計中有一種雙四連桿傳動機構，雙四連桿的兩個曲柄采用相差800的布置方式，保證抽油機在上行程時兩個四連桿的搖柄運動角度的一致性。下沖程采用凸輪傳動方式，以保證兩個連桿機構的搖柄運動角度相同。平衡采用電梯形式的平衡原理，達到全沖程上的平衡最優(yōu)，實現(xiàn)節(jié)能最佳。另外，平衡塊重量有大小檔級，調節(jié)方便準確。 該抽油機主要由減速器、雙連桿機構、天輪和支架組成。天輪安裝在支架上，在天輪上固定兩根鋼絲繩，鋼絲繩一側與井桿連接，一側與配重連接。四連桿桿組1與桿組2的曲柄相差80°角，為一種錯位異相排列。桿組1的搖桿與天輪軸通過鍵固定連接，并將減速器輸出的動力傳遞給天輪軸，從而帶動天輪轉動。桿組2的搖桿與天輪軸用軸承支撐，該搖桿與擋塊及凸輪擋塊接觸后才能傳遞動力。減速器輸出軸始終一個方向旋轉時，帶動雙連桿機構運動，實現(xiàn)天輪軸正、反向周期轉動，從而帶動天輪上鋼絲繩運動，進而帶動井桿上、下往復運動，實現(xiàn)抽油。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 作品設計發(fā)明目的和基本思路為： 基于降低抽油機能源消耗在油田總能耗中所占的比例，通過對于傳統(tǒng)式抽油機的分析，擬從原理上創(chuàng)新一種長沖程、低沖次、大懸點載荷的新型抽油機結構，稱為雙四連桿抽油機。 創(chuàng)新點為： 本設計的配重采用電梯的直線往復式配重，并同時采用兩套四桿機構進行傳動，依靠輔助傳動機構中的凸輪機構完成抽油機的下沖程，同時在上沖程過程中依靠輔助傳動機構中的搖桿推動擋銷來王城抽油機的上沖程。 主要的技術關鍵點是： 雙四連桿抽油機采用了兩套四連桿傳動機構傳遞動力，同時進行機械換向。與傳統(tǒng)游梁式抽油機的四連桿傳動機構相比較，本設計中的兩套四連桿機構中曲柄采用了相隔80°角的異相排列，其主要目的是保證抽油機的上沖程中間段運動由兩套四連桿共同推動抽油機的天輪回轉。在抽油機下沖程時，桿組依靠連桿端部的凸輪與固定圓柱形擋塊接觸，實現(xiàn)傳遞動力。
科學性、先進性
- 本作品的科學先進性為： 本設計采用了兩套四連桿傳動機構傳遞動力，同時進行機械換向。與傳統(tǒng)游梁式抽油機的四連桿傳動機構相比較，本設計中的兩套四連桿機構中曲柄采用了相隔80°角的異相排列，其主要目的是保證抽油機的上沖程中間段運動由兩套四連桿共同推動抽油機的天輪回轉。在抽油機下沖程時，桿組依靠連桿端部的凸輪與固定圓柱形擋塊接觸，實現(xiàn)傳遞動力。抽油桿的上下往復運動完成抽油過程，實現(xiàn)了節(jié)能最佳。
獲獎情況及鑒定結果
- 無
作品所處階段
- 中試階段
技術轉讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 模型、圖紙、圖片
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 技術特點和優(yōu)勢： 本設計是一種雙四連桿傳動機構，雙四連桿的兩個曲柄采用相差800的布置方式，保證抽油機在上行程時兩個四連桿的搖柄運動角度的一致性。下沖程采用凸輪傳動方式，以保證兩個連桿機構的搖柄運動角度相同。平衡采用電梯形式的平衡原理，達到全沖程上的平衡最優(yōu)，實現(xiàn)節(jié)能最佳。相對于游梁式抽油機，本節(jié)能型雙四連桿抽油機能夠實現(xiàn)長沖程低沖次的要求，因而能夠滿足稠油井、深抽井和含氣并采油作業(yè)的需要 適用范圍： 主要適用于一些原油粘度較高的油田，滿足了現(xiàn)有油田的要求的低沖次，高沖程的要求。 市場分析和經濟效益預測： 目前，國內外油田大多數(shù)用的是游梁式抽油機，在實際操作過程中存在能耗高、體積大、操作復雜等弊端，國內雖然有生產抽油機的廠家很多，多數(shù)廠家其產品技術含量低，能耗高，不具有競爭優(yōu)勢。因此，研發(fā)推廣節(jié)能型雙四連桿抽油機市場潛力巨大，有待于進一步的挖掘。
同類課題研究水平概述
- 隨著世界油氣資源的不斷開發(fā)，開采油層深度逐年增加，石油含水量也在不斷增多，采用大泵提液采油工藝和開采稠油等，都要求采用大型抽油機。在市場經濟條件下，油田開發(fā)也必須以經濟效益為中心。因此節(jié)能高效也是抽油機發(fā)展永恒的主題。根據(jù)抽油機效率提高的途徑，國內外抽油機改進的方向主要為以下幾個方面： (1)向長沖程大載荷發(fā)展。采用長沖程抽油方式，抽油效率高，抽油機壽命長，動載荷小，具有較好的采油經濟效益。 (2)發(fā)展節(jié)能技術。主要是通過兩方面來實現(xiàn)，一是采用節(jié)能型驅動設備，二是采用節(jié)能型結構形式。 近年來國外研制與應用了多種類型長沖程抽油機，其中包括增大沖程游梁抽油機、增大沖程無游梁抽油機和長沖程無游梁抽油機。實踐與理論分析表明，增大沖程游梁抽油機是常規(guī)游梁抽油機的發(fā)展方向；大面積推廣無游梁式抽油機是抽油機的發(fā)展方向。
