[其他]長沖程抽油機

在審

• 申請號: 101985000003185
• 申請日: 1985-04-26
• 公開（公告）號: CN1004294B
• 公開（公告）日: 1989-05-24
• 發明（設計）人: 鮑正義
• 申請（專利權）人: 華北石油管理局機修廠
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 孫蜀宗

長沖程抽油機，包括一個矗立在底座之上的塔架和跨在塔架頂部大天輪兩側的平衡重－－光桿系統。該抽油機使用電動機為動力源、電動機恒向轉動，通過一套曲柄連桿機構產生近似簡諧規律的往復直線運動，并通過一個由固定滑輪組和可移動滑輪組構成的機構把往復運動行程放大并傳遞給平衡重－－光桿系統。沖程長度可以通過改變曲柄工作長度很方便地實現，也可改變參與工作的滑輪數量以便在更大范圍內改變沖程長度。

本發明與長沖程抽油機，特別是無梁式長沖程抽油機有關。

在石油開采中，對于那些不能自噴的油井，主要使用抽油機從其中抽取原油。隨著開采時間的推移，老油田的油井液面不斷下降、和需要開發蘊藏在較深地層中的石油，要求抽油機的下泵深度不斷增加，因而產生了新的技術難題。首先是泵效問題，因為用金屬制成的抽油桿是彈性體，在自重及載荷作用下，將產生彈性伸長。抽油桿上下往復工作時，這種彈性伸長會造成沖程損失。下泵深度越大，有效沖程損失則越大、泵油效率也越低。然而，如果加大抽油機的工作沖程，則相對沖程損失就會降低。因此在這種場合比較理想的是盡量使用長沖程抽油機。此外，對于高含水油田和高粘度油田的開采、加大抽油機沖程的效果也很好。在相同排量條件下，增加抽油機的沖程意味著可以相應地減少沖數、速度以及加速度，這又產生了許多另外的好處。首先，因為抽油桿是在可變載荷下工作，其疲勞壽命與所經歷的應力循環次數有關，減少沖數意味著減少一定期間中的應力循環次數，可使抽油桿的疲勞壽命增長。另外，降低速度和加速度有助于減緩抽油桿和缸筒的磨損，而沖程加大，又使得缸筒內表面的磨損分散在較大的面積上，而不是集中在一個較小的區域，這也有助于延長缸筒的使用壽命。簡言之，增加沖程，可以提高容積效率和延長零件使用壽命。

長沖程抽油機按其結構可分為兩大類，即游梁式和無梁式。游梁式長沖程抽油機，其中一種見美國專利4，306，463號，具有一個鉸支在起重柱上可自由擺動的游梁，梁的一端有平衡重，另一端有一個驢頭，光桿通過繩索與驢頭聯接，通過電動機或液壓機構使游梁上下擺動，從而帶動光桿上下運動。游梁式抽油機的缺點是結構不夠緊湊、笨重、占地面積較大，旋轉平衡塊產生較大的離心力等。

無梁式長沖程抽油機一般都有一個直立的塔架，塔架頂部有一個可轉動的輪子，連結光桿的繩索或皮帶從該輪一邊垂下，從輪的另一邊垂下的繩索或皮帶上安裝著平衡重物，通過電機或液壓馬達驅動的鉸盤直接或間接地帶動光桿運動。沖程的換向靠電動機或液壓馬達反向轉動實現。接近沖程端點時的減速或緩沖也靠電氣或液壓控制機構實現。

美國專利3，285，081顯示了一種無梁式長沖程抽油機，它包括一個塔架，固定在塔架頂端的鼓輪，鼓輪上懸掛著沿相反方向運動的平衡重和桿繩，使鼓輪正反向轉動的驅動裝置由一臺可正反向旋轉的電動機以及減速器和連接減速器輸出軸和鼓輪的繩索組成。其沖程長度取決于在這一沖程中電機轉過的圈數，光桿上下沖程的換向及換向時的減速和緩沖靠同步直流電機來實現。

美國專利4，388，837公開了一種用于皮帶式長沖程抽油機的安全裝置。它包括一個設置在塔架頂部位于平衡重和大天輪之間的夾緊裝置，連接光桿和平衡重的皮帶從該夾緊裝置中穿過。當光桿或桿側皮帶斷裂時，夾緊裝置能自動把平衡重上方的皮帶夾住，從而防止平衡重物墜落而造成事故。其缺點是，這種安全裝置不適用于采用鋼絲繩連接光桿和平衡重的抽油機，而目前實際使用的絕大多數抽油機都采用強度、壽命等都遠遠超過皮帶的鋼絲繩。而且，如果皮帶的瞬時斷裂處位于夾緊裝置和平衡重之間的某處時，這種安全裝置無法阻止平衡重墜落。

在現有的無梁式長沖程抽油機中所采用的驅動方式、或者同步直流電機和復雜的固體電子控制系統，或者采用慢速液壓動力機組來實現變向運動及控制動載荷。由于使用了復雜、昂貴、相對嬌嫩的電子、液壓設備，在長期在野外工作的情況下容易損壞、難于維修。

本發明的目的是提供一種完全新穎的、結構簡單、操作方便、易于維修、占地少、成本低、工作可靠的無梁式長沖程抽油機。