基本信息
- 項目名稱：
- 后置三角擺架式長沖程抽油機
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 長沖程抽油機是抽油機的主要發(fā)展方向。后置三角擺架式長沖程抽油機是在傳統(tǒng)的四連桿游梁式抽油機的基礎上巧妙添加一個沖程增長裝置而形成的一種新型長沖程抽油機。該抽油機繼承了傳統(tǒng)四連桿游梁式抽油機皮實可靠的優(yōu)點，同時又能較大幅度提高抽油機的機械效率、降低能耗，延長各機件的使用壽命。此項技術既可以用來生產(chǎn)新機，也可以用于對在用的或已被淘汰的常規(guī)抽油機進行長沖程改造，應用后必定會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。目前已申報國家專利，并和一石油科技開發(fā)公司簽訂了專利技術許可合同書，準備共同研發(fā)產(chǎn)品，將該項技術推向市場。
- 詳細介紹：
- 抽油機是重要的石油開采設備，其中最常見的是四連桿游梁式抽油機。但為了提高原油產(chǎn)量和整機的機械效率、降低能耗、延長機件的使用壽命，長沖程抽油機已成為國內(nèi)外抽油機的主要發(fā)展方向?，F(xiàn)有的長沖程抽油機主要有增大沖程式和塔架式兩大類。但前者行程增長的效果不夠顯著且桿件受力狀況會明顯變壞，后者則存在換向機構(gòu)可靠性不高的問題，所以目前各油田使用最廣泛的仍是常規(guī)的四連桿機構(gòu)抽油機。針對現(xiàn)有長沖程抽油機存在的不足，我們發(fā)明了一種新型長沖程抽油機--后置三角擺架式長沖程抽油機。 后置三角擺架式長沖程抽油機是在四連桿游梁式抽油機游梁后臂一側(cè)添加了一個由頂桿和一個三角擺架構(gòu)成的雙桿組而形成的一種新型的抽油機。懸吊抽油桿的鋼絲繩的頂端在三角擺架上的一點處鉸接。當游梁擺動使驢頭上升或下降時，該三角擺架同時相對游梁作同向的擺動，從而增大了抽油機的沖程。本長沖程抽油機具有如下特點：1）增大沖程的效果顯著。一般增大沖程式抽油機增大沖程在35%以內(nèi)，而本長沖程抽油機增大沖程可超過50%；2）附加裝置在游梁后臂一側(cè)，其重量不但不加大載荷，相反可以起到平衡作用；3）由于增大沖程效果顯著和平衡效果好，其機械效率有明顯提高，故節(jié)能效果更顯著；4）保持了四連桿游梁式抽油機皮實可靠、維護費用低、換向性能好的優(yōu)點；5）此項技術既可以用來生產(chǎn)新機，也可以用于對在用的或已被淘汰的常規(guī)抽油機進行長沖程改造，應用后必定會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。 本項目已取得如下的研究進展：1）應用木料和一些廢舊零件，在幾乎零投入的情況下用手工制作了一個后置三角擺架式長沖程抽油機的電動實物模型；2）通過檢索查詢，確認此長沖程抽油機為我們首創(chuàng)?，F(xiàn)已申報國家專利，專利申請?zhí)枮?0090106562.9；3）對該長沖程抽油機的工作機理進行了深入研究，導出了該機運動分析、動力分析和平衡計算的一系列計算公式，并作出了相應的設計計算實例；4）制作了該機的計算機仿真動畫。 目前我們已和湖北創(chuàng)聯(lián)石油科技有限公司簽訂了專利技術許可合同書。準備共同研發(fā)產(chǎn)品，將該項技術推向市場。
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
- 一、發(fā)明目的 長沖程抽油機是國內(nèi)外抽油機的主要發(fā)展方向。現(xiàn)有的長沖程抽油機都存在一些問題。為了克服現(xiàn)有長沖程抽油機存在的不足，我們發(fā)明了后置三角擺架式長沖程抽油機。 二、基本思路 基于四連桿常規(guī)型游梁式抽油機的廣泛應用，以及其結(jié)構(gòu)簡單、皮實可靠等優(yōu)點，我們在常規(guī)游梁式抽油機的基礎上附加一個增大沖程裝置，使改進后的抽油機既能繼承常規(guī)游梁式抽油機的優(yōu)點又能增大抽油機的沖程。同時這種方法可以開發(fā)新型長沖程抽油機、也能用于對現(xiàn)有的常規(guī)游梁式抽油機進行長沖程改造。 三、創(chuàng)新點 1、在四連桿游梁式抽油機的基礎上附加了一個增大沖程裝置--雙桿組而形成的一種新型的抽油機。 2、附加裝置在四連桿游梁式抽油機游梁后臂，其重量對工作載荷起到部分平衡的作用，結(jié)構(gòu)合理。 四、技術關鍵 1、附加增大沖程裝置--雙桿組的設計。 2、驢頭的制造。 五、主要技術指標 1、該抽油機技術能在抽油機外廓尺寸較小的情況下設計出沖程4到6米的長沖程抽油機，同時該技術能使傳統(tǒng)抽油機在尺寸不變的條件下沖程增大50%。 2、其換向性能、工作可靠性與傳統(tǒng)抽油機接近。 3、承受循環(huán)應力的機件的使用壽命可延長一倍左右。 4、與傳統(tǒng)抽油機相比，其整機機械效率可提高5％左右，節(jié)省能耗35％以上。
科學性、先進性
- 一、作品的科學性 1.該抽油機的增大沖程方案十分有效。抽油機實物模型試驗和位移分析計算均證明該抽油機能在傳統(tǒng)四連桿抽油機的基礎上將沖程增大到50%以上。 2.通過加速度實例分析證明，該抽油機處于上沖程時懸點加速度的幅值小，且加速度曲線變化平緩，能有效降低抽油機的動載荷。 3.平衡計算實例表明，該抽油機經(jīng)過良好平衡后曲柄扭矩曲線的峰值低且不出現(xiàn)負值，可以降低抽油機驅(qū)動電機的功率配置并可延長電機的使用壽命。 4.由于本抽油機沖程增大更顯著，更有利于提高機械效率，降低能耗。 二、作品的先進性 1.各項經(jīng)濟技術指標（能耗、制造成本、維護成本、使用壽命等）總體優(yōu)于其他長沖程抽油機。 2.該抽油機技術既可用于制造新的長沖程抽油機，也可用于將在用的或已淘汰的常規(guī)型抽油機改造成長沖程抽油機，適用性強。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2009年6月，該項目在“湖北省第七屆‘挑戰(zhàn)杯’大學生課外學術科技作品競賽”榮獲一等獎（獲獎證書見附件）。 2009年6月8日，該項目在湖北荊州與湖北創(chuàng)聯(lián)石油科技有限公司簽訂技術轉(zhuǎn)讓合同（合同見附件）。
作品所處階段
- 實驗室階段
技術轉(zhuǎn)讓方式
- 該項目與湖北創(chuàng)聯(lián)石油科技有限公司簽訂了技術轉(zhuǎn)讓合同（見附件）
作品可展示的形式
- 實物模型 現(xiàn)場演示 錄像 模型圖片
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(jīng)濟效益預測
- 一、該作品的使用說明、技術特點和優(yōu)勢 1、使用說明 該抽油機和傳統(tǒng)的四連桿游梁式抽油機使用方法基本相同。 2、技術特點 該抽油機是在四連桿游梁式抽油機游梁后臂添加了一個沖程增大裝置，從而形成一種新型的抽油機。該附加裝置在游梁后臂，其重量不但不加大載荷，相反可以起到平衡作用。 3．該抽油機的優(yōu)勢 各項經(jīng)濟技術指標（能耗、制造成本、維護成本、使用壽命等）總體優(yōu)于其他長沖程抽油機。該抽油機技術既可用于制造新機，也可用于舊機改造，適用性強。 二、該抽油機的適應范圍及推廣前景 1、適應范圍廣。能適用于各種油井，但對于稠油、深井則更能體現(xiàn)其優(yōu)越性。 2、可利用該項技術，將目前油田在用的四連桿游梁式抽油機改造為長沖程抽油機。
同類課題研究水平概述
- 近年來，國內(nèi)外新型抽油機有了很大發(fā)展，其中長沖程抽油機占有很大比例，品種最多，技術發(fā)展最快，先后出現(xiàn)了各種各樣的長沖程抽油機，并在抽油實踐中取得了較好的效果。 目前國內(nèi)外長沖程抽油機主要有游梁式和無游梁式兩大類。 國外游梁式長沖程抽油機主要有： 1、英國增大沖程游梁抽油機 英國研制的增大沖程游梁抽油機利用游梁擺動和驢頭本身轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)增大沖程、提高油井的石油產(chǎn)量。該抽油機適合開采稠油。 2、俄羅斯增大沖程游梁抽油機 全俄石油機械設計研究院研制了一種特殊結(jié)構(gòu)的增大沖程游梁抽油機。該抽油機適用于開采稠油。 3、游頭抽油機 美國Lufkin公司近幾年研究開發(fā)了游頭抽油機，是一種低矮型抽油機，具有較好的工作性能。目前，共有十二種規(guī)格游頭抽油機,已有20多臺在油田進行采油作業(yè)，取得了較好的使用效果和經(jīng)濟效益。 國外無游梁式長沖程抽油機主要有： 1、美國增大沖程無游梁抽油機 美國研制的Low jack增大沖程無游梁抽油機也是一種低矮型抽油機。采用雙連桿機構(gòu)代替抽油機的游梁，應用類似于石油鉆機天車與游車式的復滑輪系統(tǒng)增大抽油機的沖程長度。 2、長沖程無游梁抽油機 美國ROTAFLEX長沖程低沖次抽油機 該抽油機的優(yōu)點:(1)抽油機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、使用安全可靠。(2)抽油機沖程長、沖次低，抽油泵的充滿系數(shù)與排量系數(shù)均較高，適合稠油井采油。 3、美國長沖程無游梁液壓抽油機 美國WGCO公司研制了長沖程無游梁液壓抽油機。 該抽油機的主要優(yōu)點有： 該種抽油機為整體式低矮型結(jié)構(gòu)，外形尺寸較小，適用于城市居民區(qū)或水利噴灌地區(qū)采油。 國內(nèi)長沖程抽油機主要有塔式、游梁式以及液壓式抽油機，它們在增大沖程方面取得了良好的效果，但它們的推廣由于其自身結(jié)構(gòu)的原因受到限制。 基于國內(nèi)外長沖程抽油機發(fā)展的概況，后置三角擺架式長沖程抽油機具有良好的應用前景。
