一种单机多井抽油机的调冲程装置的制作方法

本发明涉及石油开采设备，具体而言，涉及一种单机多井抽油机的调冲程装置。

背景技术：

近年来油价低迷，油田开采效益逐年变差，国内外油田现有抽油井200万口以上，多数都是抽油机抽油，由于抽油机发展近百年，能耗大、体积大、重量大，抽油效率效益较低。随着一机抽多井的技术进步，抽油机主机单动力驱动多口井往复抽油成为未来的发展方向。在实现本发明的过程中发明人发现：单井多井抽油机由单个减速机系统驱动多组动力柔绳分别带动多口抽油井中的抽油泵工作，以进行动力传递，抽油泵步调统一，无法实现单井的个性化调整，由于每一井口的工况数据不同，统一步调的井口动力转换装置不能有效发挥单机多井抽油机的优越特性。因此，如何设计一种单井多井抽油机专用的井口调冲程装置，使得多井机优越特性更好发挥成为需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决上述现有技术或相关技术中存在的技术问题之一，提供了一种单机多井抽油机的调冲程装置，实现多井机系统中单井的个性化调整，有助于多井机优越特性更好地发挥。

本发明是通过以下技术方案予以实现：一种单机多井抽油机的调冲程装置，包括：支撑部；动力柔绳输入部，固定在支撑部上，通过滑轮装置连接从单机多井抽油机的主机上引出的动力柔绳；冲程调节部，固定在支撑部上，连接动力柔绳，通过同轴变径滚筒机构或柔绳长度调节组件承接动力柔绳并调整动力输出侧的有效行程，其中，动力柔绳提供的动力经过冲程调节部后输入至井下抽油组件。

根据本发明提供的单机多井抽油机的调冲程装置，优选地，动力柔绳输入部和冲程调节部集成在同一个同轴异径滚筒机构中，冲程调节部还包括井口定滑轮，其中，动力柔绳连接同轴异径滚筒作为第一动力传输绳，再由同轴异径滚筒引出第二动力传输绳，第二动力传输绳经过井口定滑轮连接井下抽油组件。

根据本发明提供的单机多井抽油机的调冲程装置，优选地，动力柔绳输入部包括冲程调节动滑轮和动滑轮轨道，冲程调节部包括冲程调节立柱、冲程调节柔绳和井口定滑轮，冲程调节立柱上设有多个冲程调节接口，其中，冲程调节动滑轮设置在动滑轮轨道中，动力柔绳与冲程调节动滑轮的轮轴固定连接，冲程调节柔绳的一端连接冲程调节接口，冲程调节柔绳的另一端经过冲程调节动滑轮和井口定滑轮后连接至井下抽油组件。

根据本发明提供的单机多井抽油机的调冲程装置，优选地，动力柔绳输入部包括动力输入定滑轮，冲程调节部包括冲程调节滑轮、平衡块、平衡块吊绳、平衡块定滑轮和井口定滑轮，其中，平衡块、平衡块吊绳和平衡块定滑轮组成往复运动机构，平衡块吊绳经过井口定滑轮连接井下抽油组件，冲程调节滑轮固定在平衡块上，动力柔绳依次经过动力输入定滑轮、平衡块定滑轮和井口定滑轮连接井下抽油组件，或者，动力柔绳依次经过动力输入定滑轮、冲程调节滑轮、平衡块定滑轮和井口定滑轮连接井下抽油组件。

根据本发明提供的单机多井抽油机的调冲程装置，优选地，还包括：平衡部，设置在支撑部上，至少包括平衡块和定滑轮组成的往复运动机构，往复运动机构连接井下抽油组件。

根据本发明提供的单机多井抽油机的调冲程装置，优选地，还包括：悬绳器，安装在井下抽油组件上，用于承载动力柔绳和平衡块提供的动力输入。

根据本发明提供的单机多井抽油机的调冲程装置，优选地，井下抽油组件具体包括：抽油杆和不漏失抽油泵。

根据本发明提供的单机多井抽油机的调冲程装置，优选地，单机多井抽油机具体包括：动力部，动力部通过转轴输出扭矩；曲柄部，曲柄部包括两个曲柄机构，两个曲柄机构分别与转轴的两端部固定连接，每一个曲柄机构的自由端均连接多条动力柔绳；动力输出部，动力输出部包括多个沿圆周均匀分布的动力柔绳导向组件，多个动力柔绳导向组件固定在动力输出架上；曲柄机构的自由端与动力柔绳的一端固定连接，动力柔绳的另一端经由动力柔绳导向组件向外部提供动力输出。

本发明取得的有益效果至少包括：通过冲程调节滑轮，同轴变径滚筒装置对动力柔绳输出侧的有效行程进行调节，改变泵筒中柱塞工作时上死点的位置，以实现对抽油机冲程的调整。并且安装在支撑架上的平衡箱通过其上的钢丝绳与井口的悬绳器相连，在多井机系统正常工作时平衡抽油杆泵部分重量。在油井停抽或作业时，可将柔绳吊装重力平衡箱绕过井口定滑轮连接到动力中心的主动力上，起到多井机抽油系统的平衡作用。本装置既实现了多井机系统的冲程调节功能，也保证了抽油机在多种情况下的重力平衡，为多井机系统的灵活调整，平稳运行起到了重要作用。

附图说明

图1示出了根据本发明一个实施例的单机多井抽油机的调冲程装置的结构示意图。

图2示出了根据本发明又一个实施例的单机多井抽油机的调冲程装置的结构示意图。

图3示出了根据本发明又一个实施例的单机多井抽油机的调冲程装置的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1所示，本发明公开的单机多井抽油机的调冲程装置的一种具体实施方式为：从主机侧传导来的动力传输绳一102穿过位于支撑基座101上的支撑架103，缠绕在同轴异径滚筒104上的小直径滚筒上，同轴异径滚筒104上的大直径滚筒缠绕有动力传输绳二105，动力传输绳二105与上侧的动力传输定滑轮106连接，通过井口定滑轮组107与悬绳器111连接。正常工作时动力传输绳一102带动同轴异径滚筒104转动，同轴异径滚筒104带动动力传输绳二105，动力传输绳二105带动悬绳器111，悬绳器111带动抽油杆进行抽油工作。通过两根动力传输绳缠绕在同轴异径滚筒104上不同直径的两段，改变动力传输绳带动的悬绳器111移动的行程，来进行抽油机冲程的调节。在支撑支架103如图1位置安装平衡箱导轨110，平衡箱109沿着平衡箱导轨110的轨道方向运动，平衡箱109上安装平衡绳108，通过井口定滑轮组107与悬绳器111连接，利用平衡箱109的自重平衡多井机系统正常工作时抽油杆泵112部分重量。

在该实施例中，调冲程装置主要由支撑基座、支撑架、同轴异径滚筒、动力传输绳一、动力传输绳二、动力传输定滑轮、井口定滑轮组、平衡绳、平衡箱、平衡箱滑轨、悬绳器、抽油泵等构成。主机传导来的动力传输绳一穿过本装置的下侧缠绕在同轴异径滚筒的小直径段，同轴异径滚筒的大直径段上缠绕有动力传输绳二，动力传输绳二通过装置上侧的动力传输动滑轮和井口定滑轮组与井口的悬绳器连接。从主机来的动力传输绳一通过同轴异径滚筒带动动力传输绳二，动力传输绳二带动悬绳器和其连接的抽油杆进行正常的抽油工作。本方案，同轴异径滚筒作为冲程调节单元，从主机输入的动力传输绳一，缠绕在同轴异径滚筒的小直径段，同轴异径滚筒的大直径段缠绕动力传输绳二，因为两根动力传输绳缠绕的滚筒直径不同来改变动力传输绳带动的悬绳器的行程，实现对于抽油机往复冲程长度的调节。平衡箱作为重力平衡单元，通过在悬绳器上连接平衡箱，在正常工作时平衡抽油杆泵的部分重量。

实施例二

如图2所示，本发明公开的单机多井抽油机的调冲程装置的另一种具体实施方式为：支撑支架207固定在支撑基座210上，从主机侧传导来的动力传输绳209穿过支撑支架207连接在冲程调节动滑轮206上，冲程调节动滑轮206安装在动滑轮滑轨208上，动滑轮滑轨208则安装在冲程调节立柱205与支撑支架207之间如图2所示位置。在冲程调节立柱205上的钢丝绳接口上连接一段钢丝绳204，该钢丝绳204一端连接冲程调节立柱205上的钢丝绳接口，另一端通过过冲程调节动滑轮206、动力传输定滑轮203连接在悬绳器202上。正常工作时，动力传输绳209带动冲程调节动滑轮206，冲程调节动滑轮206带动其上缠绕的钢丝绳204，钢丝绳204带动连接的悬绳器202和悬绳器202上的抽油杆和抽油泵201进行抽油工作。通过钢丝绳204与冲程调节立柱205连接不同位置的钢丝绳接口，实现对于抽油机冲程的调节。

在该实施例中，调冲程装置主要由抽油泵、悬绳器、动力传输定滑轮、钢丝绳、冲程调节立柱、冲程调节动滑轮、支撑支架、动滑轮滑轨、动力传输绳、支撑基座等构成。主机传导来的动力传输绳穿过本装置的下侧支撑支架与冲程调节动滑轮连接，冲程调节动滑轮上绕有钢丝绳，钢丝绳一端与冲程调节立柱的钢丝绳连接口连接，钢丝绳另一端通过动力传输定滑轮与悬绳器连接。动力传输绳带动冲程调节动滑轮，冲程调节动滑轮沿着动滑轮滑轨移动，并且带动冲程调节动滑轮上缠绕的钢丝绳，钢丝绳带动悬绳器和其上的抽油杆泵进行往复抽油工作。本方案冲程调节动滑轮与冲程调节立柱作为冲程调节单元，钢丝绳长度不变，通过其与冲程调节立柱连接的钢丝绳连接口不同，冲程调节动滑轮带动的钢丝绳长度不同，来实现对于抽油机往复冲程长度的调节。

实施例三

如图3所示，本发明公开的单机多井抽油机的调冲程装置的又一种具体实施方式为：支撑支架304固定在支撑基座301上，从主机侧传导来的动力传输绳302穿过支撑支架304依次绕过动力传输定滑轮303、冲程调节滑轮305、柔绳传导定滑轮组308、井口定滑轮组309与悬绳器311连接。冲程调节滑轮组305安装在平衡箱306上，平衡箱306通过其上连接的平衡绳307与悬绳器311连接。正常工作时动力传输绳302带动悬绳器311，悬绳器311带动抽油杆进行抽油工作。通过缠绕有动力传输绳302的冲程调节滑轮305安装在平衡箱上的不同位置，来实现对于抽油机冲程的调节。在支撑支架304如图3位置安装平衡箱导轨310，平衡箱306沿着平衡箱导轨310的轨道方向运动，平衡箱306上安装平衡绳307，通过井口定滑轮组309与悬绳器311连接，利用平衡箱306的自重平衡多井机系统正常工作时抽油杆泵312部分重量。

在该实施例中，调冲程装置主要由支撑基座、动力传输绳、动力传输定滑轮、支撑支架、冲程调节滑轮、平衡箱、平衡绳、柔绳传导定滑轮组、井口定滑轮组、平衡箱导轨、悬绳器、抽油泵等构成。主机传导来的动力传输绳从支撑支架依次绕过动力传输定滑轮、冲程调节滑轮、柔绳传导定滑轮组、井口定滑轮组与悬绳器连接。动力传输绳带动悬绳器和其连接的抽油杆进行正常的抽油工作。本方案中平衡箱及其上的冲程调节滑轮同时作为冲程调节单元和重力平衡单元。冲程调节滑轮可安装在平衡箱上、中、下三个位置，利用缠绕有动力传输绳的冲程调节滑轮安装在平衡箱的三个位置以及动力传输绳不缠绕在冲程调节滑轮上来实现四种冲程的调节。平衡箱通过其上连接的平衡绳与悬绳器连接，利用平衡箱的自重平衡多井机系统正常工作时抽油杆泵部分重量。

此外，根据上述实施例，重力平衡单元可以在油井停抽或作业时，把柔绳吊装重力平衡箱绕过井口定滑轮连接到动力中心的主动力上，起到多井抽油系统的平衡作用，解决多井系统部分井不工作的系统受力不平衡问题。配套不漏失抽油泵，在本系统高效等基础上，产量更高和能耗更低。

本发明提供的单机多井抽油机的调冲程装置，通过冲程调节滑轮，同轴变径滚筒装置对动力柔绳输出侧的有效行程进行调节，改变泵筒中柱塞工作时上死点的位置，以实现对抽油机冲程的调整。并且安装在支撑架上的平衡箱通过其上的钢丝绳与井口的悬绳器相连，在多井机系统正常工作时平衡抽油杆泵部分重量。在油井停抽或作业时，可将柔绳吊装重力平衡箱绕过井口定滑轮连接到动力中心的主动力上，起到多井机抽油系统的平衡作用。本装置既实现了多井机系统的冲程调节功能，也保证了抽油机在多种情况下的重力平衡，为多井机系统的灵活调整，平稳运行起到了重要作用。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。