一种新型的自动清蜡绞车的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种新型的自动清蜡绞车，包括伸入于井筒内的伞形挂蜡片装置，在井筒出口处依次承重测压装置、限位保护装置、光电计数装置和排丝装置。本实用新型利用类似于伞型结构的刮蜡片的设计、S型拉力传感器的监控能力、根据机构运动原理设计的安全限位装置、精密的排丝计数装置，无线模块的应用避免了工作人员要不停的地监视绞车运行状态的不便，只有在收到停车信号时才去采取措施，这样就减少了人员的工作量，使绞车高效的运行，通过单片机控制整个系统的协调工作，使该绞车的自动化程度更高，大大提高了效率，降低了人员的工作强度。
【专利说明】一种新型的自动清蜡绞车
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种新型的自动清蜡绞车。
【背景技术】
[0002]在公知的【技术领域】，当通过钻井、完井射开油层时，由于井中的压力低于油层内部的压力，在井筒与油层之间就形成了一个指向井筒方向的压力降。在原始条件下，油层岩石与孔隙空间内的流体处于压力平衡状态，一旦钻开油层，这种平衡就被破坏。这时，由于压力降低引起岩石和流体的弹性膨胀，其相应体积的原油就被驱向井中。如果地层压力足够的话，就可将原油举升到井口以上，形成自喷采油，这样的油井就叫自喷井。
[0003]蜡的形成:油井在生产过程中，随着温度、压力的降低和气体的析出，到达一定的条件时，原油中溶解的石蜡就结晶、析出。随着条件的进一步变化，石蜡不断地析出，其结晶体便聚集沉和淀在油管、套管、抽油管、抽油泵等设备和工具上，这种现象就是结蜡。油井蜡不是白色晶体而是黑色的半固体和固体状态的石蜡、浙青、胶质、泥沙等杂质的混合物。
[0004]油井常见的结蜡所需要注意的问题:(I)稀油井比稠油井结蜡严重；(2)产量低、井口温度低的井，结蜡严重；(3)油井含水低于2%时结蜡严重，含水超过60%结蜡不严重；
[4]油管内壁粗糙的容易结蜡，油井出砂也易结蜡；(5)油井结蜡最严重的位置，不是井底，也不是井口，而是在某个深度范围，一般是在井深70?300米处；(6)更换油嘴时，结蜡深度也改变。换成小油嘴，结蜡点上移，放大油嘴结蜡点下移；(7)油嘴保温不好时，油、气通过油嘴后各易结腊。
[0005]常用的清蜡方式有:机械清蜡、热力清蜡和化学溶剂清蜡等方式。清蜡绞车属于机械清蜡，利用地面的绞车，有绞车滚筒上的钢丝或钢丝绳，通过滑轮、防喷管把加重铅锤、刮蜡器具下入油管，在油管结蜡部位上下活动，将管壁的蜡挂碎，随油流带出。清蜡绞车是减少油井维护、降低原油开采的重要设备。现在，国内外石油开采过程中，常用的清蜡绞车存在很多问题，比如:安全可靠性、效率低、排丝不精密等。
实用新型内容
[0006]本实用新型要解决的技术问题是:克服上述问题，提供一种结构简单、安全可靠、效率高、全自动控制程度高、排丝精密的新型的自动清蜡绞车。
[0007]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种新型的自动清蜡绞车，包括伸入于井筒内的伞形挂蜡片装置，在井筒出口处依次承重测压装置、限位保护装置、光电计数装置和排丝装置，
[0008]所述伞形挂蜡片装置具有支撑底座以及安装在支撑底座上的中轴杆，以所述中轴杆的中心轴线为中心、在所述支撑底座上旋转分布有若干个支撑杆，在所述支撑杆的尾端处与中轴杆之间均铰接有连接杆，所述支撑底座、中轴杆、支撑杆和连接杆一起构成伞骨架状结构，在所述支撑杆的顶端设有刮蜡刀刃，
[0009]所述承重测压装置具有第一支撑架，在所述第一支撑架的顶端设有吊环，在所述吊环的下端固定设有载重绞轮，在所述载重绞轮上安装有S型拉力传感器，
[0010]所述限位保护装置具有第二支撑架，在所述第二支撑架内安装有可沿竖直方向上、下移动的绞轮支架以及绞轮，在所述绞轮支架和第二支撑架的顶端内壁之间卡设有触碰中轴，在所述触碰中轴上套设有预压弹簧，在所述触碰中轴的下端间隔设有限位开关，
[0011]所述光电计数装置具有第三支撑架，在所述第三支撑架的顶端安装有螺旋导向轮和光电门感应器，
[0012]所述排丝装置具有固定底板，在所述固定底板上设有由电动机驱动的卷筒以及与卷筒竖直方向上并列设置的往复丝杠，所述卷筒和往复丝杠通过齿轮副连接，
[0013]在所述中轴杆顶部固定有钢丝绳的一端，另一端依次穿过载重绞轮、绞轮、螺旋导向轮后缠绕在卷筒上，
[0014]所述S型拉力传感器、限位开关、光电门感应器以及电机均由电控面板控制。
[0015]进一步的，作为一种具体的安全措施，本实用新型在所述中轴杆的中部设有限位挡块。
[0016]进一步的，作为一种具体的实施方式，本实用新型在所述固定底板上设有安装座，所述卷筒和往复丝杠安装在安装座上，在所述安装座通过直线导轨和滑块安装在固定底板上。
[0017]进一步的，作为一种具体的实施方式，本实用新型中所述电控面板具有液晶显示屏、单片机和无线接收/发送装置。
[0018]本实用新型的有益效果是:本实用新型利用类似于伞型结构的刮蜡片的设计、S形拉力传感器的监控能力、根据机构运动原理设计的安全限位装置、精密的排丝计数装置，无线模块的应用避免了工作人员要不停的地监视绞车运行状态的的不便，只有在收到停车信号时才去采取措施，这样就减少了人员的工作量，使绞车高效的运行，通过单片机控制整个系统的协调工作，使该绞车的自动化程度更高，大大提高了效率，降低了人员的工作强度。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0020]图1是本实用新型的结构示意图；
[0021]图2是本实用新型中承重测压装置的结构示意图；
[0022]图3是图2的侧视图；
[0023]图4是本实用新型中限位保护装置的结构示意图；
[0024]图5是本实用新型中光电计数装置的结构示意图；
[0025]图6是本实用新型中排丝装置的结构示意图；
[0026]图7是本实用新型中伞形挂蜡片装置的结构示意图；
[0027]图中:1.伞形挂蜡片装置，11.支撑底座，12.中轴杆，13.支撑杆，14.连接杆，15.刮蜡刀刃，2.承重测压装置，21.第一支撑架，22.吊环，23.载重绞轮，24.S型拉力传感器，3.限位保护装置，31.第二支撑架，32.绞轮支架，33.绞轮，34.触碰中轴，35.预压弹簧，36.限位开关，4.光电计数装置，41.第三支撑架，42.螺旋导向轮，43.光电门感应器，
5.排丝装置，51.固定底板，52.卷筒，53.往复丝杠，6.钢丝绳。【具体实施方式】
[0028]现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
[0029]如图1?图7所示的本实用新型一种新型的自动清蜡绞车的优选实施例，包括伸入于井筒内的伞形挂蜡片装置1，在井筒出口处依次承重测压装置2、限位保护装置3、光电计数装置4和排丝装置5，
[0030]所述伞形挂蜡片装置I具有支撑底座11以及安装在支撑底座11上的中轴杆12，以所述中轴杆12的中心轴线为中心、在所述支撑底座11上旋转分布有若干个支撑杆13，在所述支撑杆13的尾端处与中轴杆12之间均铰接有连接杆14，所述支撑底座11、中轴杆
12、支撑杆13和连接杆14 一起构成伞骨架状结构，在所述支撑杆13的顶端设有刮蜡刀刃15，在所述中轴杆12的中部设有限位挡块16，
[0031]所述承重测压装置2具有第一支撑架21，在所述第一支撑架21的顶端设有吊环22，在所述吊环22的下端固定设有载重绞轮23，在所述载重绞轮23上安装有S型拉力传感器24，钢丝绳6上的拉力大小可以通过载重绞轮23传给S型拉力传感器24，然后通过单片机控制在液晶显示屏上实时显示该拉力的大小，当检测到钢丝绳6上的拉力大于许用的拉力时就控制电机反转，然后再正转，往复几次如果仍然拉力过大，就控制电机停转，可以有效进行过载保护，同时减少断丝现象发生，
[0032]所述限位保护装置3具有第二支撑架31，在所述第二支撑架31内安装有可沿竖直方向上、下移动的绞轮支架32以及绞轮33，在所述绞轮支架32和第二支撑架31的顶端内壁之间卡设有触碰中轴34，在所述触碰中轴34上套设有预压弹簧35，在所述触碰中轴34的下端间隔设有限位开关36，当钢丝绳6上的拉力过大时，会带动绞轮33和绞轮支架32 —起竖直向上运动，当拉力超过设定的值时，绞轮支架32会触到限位开关36的触点，实现电机的急停，然后发射无线讯号通知工作人员前来检查、维修，
[0033]现在绞车上采用传统的机械计数机构，这种机构存在的缺陷是:计数不准、需要定期保养、成本高等，而本实施例中所述光电计数装置4具有第三支撑架41，在所述第三支撑架41的顶端安装有螺旋导向轮42和光电门感应器43，通过将钢丝绳6在螺旋导向轮42上缠绕几圈可以起到防松的效果，光电门感应器43用以记录螺旋导向轮转42的圈数，并以此计算钢丝绳6下井的深度，通过单片机控制在液晶显示屏上显示导向轮转的圈数并换算出钢丝绳6的下井深度，
[0034]绞车排丝机构也是衡量绞车性能好坏的一个重要指标，传统绞车的排丝机构不精密，经常造成排丝混乱，影响绞车的正常工作影响了油田的经济效益，本实施例中所述排丝装置5具有固定底板51，在所述固定底板51上设有由电动机驱动的卷筒52以及与卷筒52竖直方向上并列设置的往复丝杠53，所述卷筒52和往复丝杠53通过齿轮副连接，在所述固定底板51上设有安装座，所述卷筒52和往复丝杠53安装在安装座上，在所述安装座通过直线导轨和滑块安装在固定底板51上，往复丝杠53是有两条旋向相反的螺纹构成，卷筒52绕丝的行程有往复丝杠53的行程决定，只要齿轮副的减速比选择的合适就可以实现往复精密绕丝，能够有效防止绕丝乱的技术难题。
[0035]在所述中轴杆12顶部固定有钢丝绳6的一端，另一端依次穿过载重绞轮23、绞轮33、螺旋导向轮42后缠绕在卷筒52上，
[0036]所述S型拉力传感器24、限位开关36、光电门感应器43以及电机均由电控面板控制，所述电控面板具有液晶显示屏、单片机和无线接收/发送装置。
[0037]以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【权利要求】
1.一种新型的自动清蜡绞车，其特征在于:包括伸入于井筒内的伞形挂蜡片装置(1)，在井筒出口处依次承重测压装置(2)、限位保护装置(3)、光电计数装置(4)和排丝装置(5)， 所述伞形挂蜡片装置(I)具有支撑底座(11)以及安装在支撑底座(11)上的中轴杆(12)，以所述中轴杆(12)的中心轴线为中心、在所述支撑底座(11)上旋转分布有若干个支撑杆(13)，在所述支撑杆(13)的尾端处与中轴杆(12)之间均铰接有连接杆(14)，所述支撑底座(11)、中轴杆(12)、支撑杆(13)和连接杆(14) 一起构成伞骨架状结构，在所述支撑杆(13)的顶端设有刮蜡刀刃(15)， 所述承重测压装置(2)具有第一支撑架(21)，在所述第一支撑架(21)的顶端设有吊环(22)，在所述吊环(22)的下端固定设有载重绞轮(23)，在所述载重绞轮(23)上安装有S型拉力传感器(24)， 所述限位保护装置(3)具有第二支撑架(31)，在所述第二支撑架(31)内安装有可沿竖直方向上、下移动的绞轮支架(32)以及绞轮(33)，在所述绞轮支架(32)和第二支撑架(31)的顶端内壁之间卡设有触碰中轴(34)，在所述触碰中轴(34)上套设有预压弹簧(35)，在所述触碰中轴(34)的下端间隔设有限位开关(36)， 所述光电计数装置(4)具有第三支撑架(41)，在所述第三支撑架(41)的顶端安装有螺旋导向轮(42)和光电门感应器(43)， 所述排丝装置(5)具有固定底板(51)，在所述固定底板(51)上设有由电动机驱动的卷筒(52)以及与卷筒(52)竖直方向上并列设置的往复丝杠(53)，所述卷筒(52)和往复丝杠(53)通过齿轮副连接， 在所述中轴杆(12)顶部固定有钢丝绳(6)的一端，另一端依次穿过载重绞轮(23)、绞轮(33)、螺旋导向轮(42)后缠绕在卷筒(52)上， 所述S型拉力传感器(24)、限位开关(36)、光电门感应器(43)以及电机均由电控面板控制。
2.如权利要求1所述的一种新型的自动清蜡绞车，其特征在于:在所述中轴杆(12)的中部设有限位挡块(16)。
3.如权利要求1所述的一种新型的自动清蜡绞车，其特征在于:在所述固定底板(51)上设有安装座，所述卷筒(52)和往复丝杠(53)安装在安装座上，在所述安装座通过直线导轨和滑块安装在固定底板(51)上。
4.如权利要求1所述的一种新型的自动清蜡绞车，其特征在于:所述电控面板具有液晶显示屏、单片机和无线接收/ 发送装置。
【文档编号】E21B37/02GK203559871SQ201320751841
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】赵冬梅, 万立中, 张冠, 宋维康, 来旭辉, 许贤厚, 马英杰 申请人:新疆大学