无配重数字智能抽油(气)机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种抽油(气)机，具体的说涉及一种无配重数字智能抽油(气)机，属于油、气开采设备技术领域。
【背景技术】
[0002]国内外石油开采领域最大的采油生产消耗就是采油设备一抽油机。只采油设备(抽油机)一项，在整个油矿生产经费消耗中就占60%以上。
[0003]而目前国内外油田采油用的主要设备是游梁式抽油机，如图1、图2所示，游梁2的前端设置有驴头3并靠近井口 1，游梁2的后端连接有配重5，并与电机6和减速机4传动连接，该抽油机仍旧是五十年代的老式美国设备，其结构复杂、维修率高、消耗功率大、但在油田矿区现场使用中仍占90%以上。
[0004]该抽油机体积大、结构复杂、维修率高，属笨重古老型设备，其最大的缺陷是消耗功率过大，浪费能源太多。由于该抽油机是杠杆摇臂式结构形式，从动力传动结构本身就存在着大马拉小车的弊病，在抽油机往复运动到下冲程时造成动力功率浪费，上冲程时又会出现动力功率过大，而且由于该抽油机的整体结构所限，不能改变其功率浪费状况。
[0005]近几年来，国内外油田采油设备的发展和研宄也企图摆脱游梁式抽油机这一古老的设备形式，先后出现了链条式抽油机、智能摩擦式抽油机、电控抽油机、皮带抽油机等型类的研制，但至今没有改变游梁式抽油机占据市场90%的现状。
[0006]比如:
(1)、摩擦式抽油机虽是塔架式结构，但动力源结构设置不合理，使整机运行不平稳、噪音大，并且在修井作业时必须整机外移；
(2)、链条式抽油机，如图3所示，虽然该机型也采用了立式结构，但传动系统仍与游梁式抽油机形式相同，仍然是上下运行力均衡，配重5与抽油杆之间通过牵引带8传动，配重5与减速机直接通过链条7传动，还是没有解决大马拉小车、功率消耗过大的缺陷，并且设置了气包平衡装置，更加造成了诸多繁琐和麻烦，也不受用户欢迎；
(3)、皮带式抽油机以及如图4所示的电控抽油机，也同样存在着由于链条传动所造成的维修繁琐、安全系数差、形成不能变动及工作不稳定的缺陷。给安全生产带来了严重的隐串
■/Q1、O
[0007](4)、V型结构式抽油机以及如图5所示的直线电机式抽油机，虽然在配重5的上下行程中设置了导轨9，但是仍均无法保证油田实际生产的作业程序和生产要求。以上诸类型抽油机仅占油田采油设备的10%左右，仍不能替代游梁式抽油机的应用比率。
[0008]随着油田采油生产的需要，降低生产成本势在必行，而要降低采油生产成本首先必须要解决能源消耗，因为抽油机能源消耗在油田采油生产中占经费支出的60%以上。同时，由于油田矿区采油作业现场环境恶劣、所使用设备必须要具有安全、高效、节能、环保之特点，这是油田采油所迫切期待的。研制开发程控节能抽油机，就是针对油田矿区实际需要和节能、环保、安全之要求而设计的。
[0009]而国内油田现有采油井近30万口，并每年新矿区及加密钻井约5万口之多，预计每年老井更新及新井配套需新增抽油机5-6万台，抽油设备需求量大，也迫切希望有先进、节能、可靠的新型抽油机替代老产品。同时，在国家大力开展节能减排的宏观形势下，新能源一页岩气、煤层气的开采已经展开。到目前中国已经探明的页岩气、煤层气占全世界储量的40%之多；
尤其是目前国家已经开始投入大量资金在四川、山西、陕西、东北地区开采。预计3-5年后页岩气、煤层气将成为中国补充石油天然气能源的主力军，以接济石油天然气的能源匮乏。因此，研宄开发新型采油(气)设备势在必行。
[0010]据此，在中国石油、天然气、中海油、煤层气、中国石油大学、中国大庆油田、新疆油田等专家们的大力协助下，结合我们三十多年来设计研发各种抽油机的现场实践，剖析国内外游梁式抽油机、无游梁式抽油机的现场使用特点，研制开发了无配重数字智能抽油(气)机。该数字智能抽油(气)机，将填补国内外空白。
【发明内容】
[0011]本发明要解决的问题是为了克服传统的抽油机的上述缺陷，提供一种无配重数字智能抽油(气)机，彻底打破了世界抽油机历史上所有抽油机都具有配重装置的结构特点，利用四两拨千斤的原理，配合先进可靠的数字智能控制，去掉了配重装置，不仅节省了原材料降低了成本，更重要的是彻底解决了因配重装置所造成的安装、维修、运行等等一系列的麻烦和不安全因素。
[0012]为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案:
一种无配重数字智能抽油(气)机，包括机座，所述机座上安装有机体，所述机体的底部内侧安装有动力驱动装置，机体的顶端安装有可伸缩的过渡轮支架总成，过渡轮支架总成上缠绕有牵引钢丝绳，牵引钢丝绳的其中一端连接有抽油杆光杆，另一端与动力驱动装置之间通过减载游动滑轮总成传动连接。
[0013]本发明将动力系统设置在了机体内的底端，具有安全环保的特点，并且具有冲程长度任意调整(1-5米)的特点。而且省去了配重装置，不仅节省了原材料降低了成本，更重要的是彻底解决了因配重装置所造成的安装、维修、运行等等一系列的麻烦和不安全因素。
[0014]以下是本发明对上述方案的进一步优化:
减载游动滑轮总成包括一可上下滑动的联接架，联接架的上端通过联接器与牵引钢丝绳连接，联接架的下端转动连接有减载滑轮，减载滑轮与动力驱动装置传动连接。
[0015]在动力牵引结构中，使用了动滑轮与静滑轮结合，使小的牵引动力能拉动井下大的重量，并且正反转综合动力消耗比常规游梁式抽油机节省50%以上。
[0016]进一步优化:
所述机体上靠近联接架两侧的位置分别安装有导轨，所述联接架的两侧分别安装有可沿导轨上下滑动的导轮。
[0017]导轮及导轨是保证减载滑轮在上、下运行中，始终保持在中心位置，平稳可靠的连续工作。
[0018]进一步优化:
所述动力驱动装置包括安装在机体底部内侧的滚筒，所述滚筒上缠绕有滚筒缠绕钢丝绳，所述滚筒缠绕钢丝绳的其中一端固定并缠绕在滚筒上，另一端绕过减载滑轮并连接有平衡轮，所述机体上位于减载滑轮与滚筒之间的位置固定设置有平衡轮固定梁，所述平衡轮转动支撑在平衡轮固定梁上。
[0019]所述联接架上安装有联动感应器，当减载滑轮上行至滑轮上止点、下行至滑轮下止点时，分别将位置感应信号传至控制系统，控制滚筒正反转，依次循环，防止冲程超量。
[0020]进一步优化:所述抽油杆光杆的上端与牵引钢丝绳之间通过光杆联接器连接，在光杆联接器上安装有传感器。可将井下液面高低变化、牵引重力数据，通过传感器准确的反映在电控箱内的显示屏上。
[0021]进一步优化:
所述过渡轮支架总成包括过渡轮支架，所述过渡轮支架上前后分别安装有第一过渡轮和第二过渡轮，所述牵引钢丝绳依顺序分别绕过第一过渡轮和第二过渡轮。
[0022]所述机体的顶部靠近过渡轮支架的位置转动连接有伸缩齿轮轴，所述伸缩齿轮轴上安装有伸缩齿轮，所述过渡轮支架上设置有可与伸缩齿轮啮合传动的齿条。
[0023]过渡轮总成是同时可任意伸缩的，修井作业、检泵时，整机不需要移位。
[0024]进一步优化:所述机座与机体之间通过中心轴转动连接，所述机体可绕中心轴向后倾斜最大至15度。抽油杆光杆的下方对应井口，机体与机座之间靠近井口的一侧连接有前支撑，用于对机体进行支撑；所述机体与机座之间远离井口的一侧连接有调整拉杆，方便机体倾斜时进行调整。大修井起下套管时，机体在底座不动的情况下，可后仰任意角度，为任何大小修井作业提供了足够的空间。
[0025]本发明采用上述方案，具有以下优点:
1、省去了配重装置，不仅节省了原材料降低了成本，更重要的是彻底解决了因配重装置所造成的安装、维修、运行等等一系列的麻烦和不安全因素。
[0026]2、到目前为止，国内外所有无游梁式(塔架式)抽油机，都是动力系统在塔架上端，本发明将动力系统设置在了机体内的底端，具有安全环保的特点，并且具有冲程长度任意调整(1-5米)的特点。
[0027]3、有一种皮带式抽油机和倾斜环形齿抽油机，虽然动力系统在塔架中部和下端外部，但都是链条链轮传动的，不能任意智能式调整冲程长度，同时也带有配重。本发明由于冲程长度、冲次速度可根据井下要求，任意智能调整，所以不仅适应用原油提升，对页岩气、煤层气排液提升更具有适用特点。
[0028]4、实践证明，牵引拉力使用橡胶合成的牵引带，不如使用钢丝绳耐用、方便、可靠。本发明使用的是尼龙钢丝合成的特殊钢丝绳为牵引拉动形式。
[0029]5、本发明采用减载游动滑轮总成，在动力牵引结构中，使用了动滑轮与静滑轮结合，使小的牵引动力能拉动井下大的重量，并且正反转综合动力消耗比常规游梁式抽油机节省50%以上。
[0030]6、本发明采用联动感应器和传感器，不仅能智能控制、调整本机的冲次速度、冲程长度，还能探测井下液面与地平面的距离。并且还具有远