CN105649963A - 一种自动换向封闭液压驱动的无杆采油装置 - Google Patents

Abstract

一种自动换向封闭液压驱动的无杆采油装置，其包括泵筒总成和柱塞总成，所述的柱塞总成的底部设有液压往复推拉装置；所述的液压往复推拉装置，包括推拉杆、活塞和密封缸体，密封缸体的侧壁上端连接在泵筒总成的筒壁底口上，在密封缸体侧壁上部和下部分别接入第一液压油管和第二液压油管，第一液压油管和第二液压油管的上端均与安装在井口上的液压油流向交替转换装置连接，液压油流向交替转换装置与PLC控制柜相连接。该采油装置，不仅以液压无杆采油，而且通过PLC控制柜实现自动控制，使其产生双向交替高压液压油回路，产生往复直线运动，实现封闭液压自动换向，结构简化、性能稳定；可大幅度的减少地上设备，降低投资。

Description

一种自动换向封闭液压驱动的无杆采油装置

技术领域

本发明涉及一种无杆采油装置，属于采油设备技术领域，特别是一种自动换向封闭液压驱动的无杆采油装置。

背景技术

在石油工业，传统的采油设备主要是有杆抽油泵，通过地面驱动装置推拉抽油杆从而带动抽油泵进行往复运动，达到把石油从井底举升到地面上的目的。所述的地面驱动装置主要有游梁式抽油机、皮带式抽油机和塔式抽油机，这种地面驱动装置存在的最大弊端是：安装过程中工作量大、占地面积也大，抽油杆在以后的运行过程中也会出现杆管偏磨的问题，长时间运行后，盘根、皮带等配件会出现磨损，后期维护费用高，同时也会造成原油泄漏，污染环境。通过检索可知，为了克服以上技术的不足，目前有多种关于无杆采油装置的报道，包括水力活塞泵、电动潜油泵、液力杆泵等，其中：水力活塞泵结构复杂、换向系统置于井眼内，高冲次、短冲程、短密封运行，可靠性差，而且工作液和产出液在井下混合、地面需要设立工作液和产出液的分离设备，投资大、成本高、维修率高；电动潜油泵供液不稳定、故障率高、电缆下井易损坏、适应性差、寿命短；液力杆泵是把水力活塞泵的转向控制部分从井下移到井上，从而简化了井下部分的结构，采用了双管并行油路，地面设液压工作站，井下泵不设转向机构，其转向机构由地面控制设备控制，但不能实现自动密封转换。目前尚未见不仅以高压液体为动力实现无杆抽油，而且通过活塞死点高压启动液路自动密封转换的液驱无杆采油装置的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不仅以液压驱动代替采油杆往复驱动，而且通过活塞死点高压启动液压油路自动转换、利用地面PLC控制柜进行自动控制，使其产生双向交替的高压液压油传至活塞的上、下端，产生往复直线运动，带动柱塞泵往复直线运动的一种自动换向封闭液压驱动的无杆采油装置。

为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：该自动换向封闭液驱无杆采油装置，包括泵筒总成和柱塞总成，在柱塞总成的底壁上设有柱塞总成进油孔，在泵筒总成的下部筒壁上设有泵筒总成进油孔，其特征在于：所述的柱塞总成的底部设有柱塞总成的液压往复推拉装置；所述的液压往复推拉装置，包括推拉杆、活塞和密封缸体，推拉杆的上端与柱塞总成底壁中部固定连接，推拉杆的下端与活塞固定连接，活塞设在密封缸体内，密封缸体的侧壁上端连接在泵筒总成的筒壁底口上，并固定为一体，活塞将密封缸体的内腔分隔成上部液压油推进腔和下部液压油推进腔，在上部液压油推进腔侧壁的上部接入第一液压油管，在下部液压油推进腔侧壁的下部接入第二液压油管，第一液压油管的上端和第二液压油管的上端均与安装在井口上的液压油流向交替转换装置连接，液压油流向交替转换装置通过数据传输线缆与PLC控制柜相连接。

本发明还通过如下措施实施所述的液压油流向交替转换装置，包括第一液压油管压力继电器、第一压力表、电磁换向阀、第二液压油管压力继电器、第二压力表、液压泵、溢流阀和密封循环油箱，第一液压油管压力继电器和第一压力表接在第一液压油管的管路上；第二液压油管压力继电器和第二压力表接在第二液压油管的管路上；第一液压油管和第二液压油管同时与电磁换向阀连接；液压泵的输出管连接电磁换向阀，液压泵的输入管接入密封循环油箱在液压泵的输出管上还通过溢流阀接入密封循环油箱；电磁换向阀还通过直通管接入密封循环油箱；第一液压油管压力继电器和第二液压油管压力继电器、电磁换向阀均通过相应的导线与PLC控制柜相连接。

本发明的有益效果在于：所述的一种自动换向封闭液压驱动的无杆采油装置，不仅以液压驱动代替采油杆往复驱动，而且通过活塞死点高压启动液压油流向自动转换、利用PLC控制柜实现自动控制，使其产生双向交替的高压液压油传至活塞的上、下部，使其产生往复直线运动，带动柱塞泵往复直线运动，实现封闭液压自动换向，使其结构简化、性能稳定；而且可大幅度的减少地上设备，降低投资。

附图说明

图1为本发明一种自动换向封闭液压驱动的无杆采油装置的结构示意图。

图2为本发明一种自动换向封闭液压驱动的无杆采油装置的液压油流向交替转换装置电路原理示意图。

图中：1、泵筒总成；2、柱塞总成；3柱塞总成进油孔；4、泵筒总成进油孔；5、推拉杆；6、活塞；7、密封缸体；8、上部液压油推进腔；9、下部液压油推进腔；10、第一液压油管；11、第二液压油管；12、液压油流向交替转换装置；13、PLC控制柜；14、第一压力表；15、电磁换向阀；16、第二液压油管压力继电器；17、第二压力表；18、液压泵；19、溢流阀；20、密封循环油箱；21、第一液压油管压力继电器。

具体实施方式

参照图1、图2制作本发明。一种自动换向封闭液压驱动的无杆采油装置，包括泵筒总成1和柱塞总成2，在柱塞总成2的底壁上设有柱塞总成进油孔3，在泵筒总成1的下部筒壁上设有泵筒总成进油孔4，当柱塞总成2在泵筒总成1内向上移动时，柱塞总成2底部的泵筒总成1的腔内形成负压，井内的油经过泵筒总成进油孔4抽入柱塞总成2底部的泵筒总成1的负压腔内，当柱塞总成2在泵筒总成1内向下移动时，泵筒总成进油孔4被封堵，柱塞总成2底部的泵筒总成1内的油被从柱塞总成进油孔3压入柱塞总成2内，并提升入泵筒总成1，这样，柱塞总成2连续的上、下往复运动，即可将井下油举升至地面，其特征在于：所述的柱塞总成2的底部设有柱塞总成2的液压往复推拉装置所述的液压往复推拉装置，包括推拉杆5、活塞6和密封缸体7，推拉杆5的上端与柱塞总成2底壁中部固定连接，推拉杆5的下端与活塞6固定连接，活塞6设在密封缸体7内，密封缸体7的侧壁上端连接在泵筒总成1的筒壁底口上，并固定为一体，活塞6将密封缸体7的内腔分隔成上部液压油推进腔8和下部液压油推进腔9，在上部液压油推进腔8侧壁的上部接入第一液压油管10，在下部液压油推进腔9侧壁的下部接入第二液压油管11，第一液压油管10的上端和第二液压油管11的上端均与安装在井口上的液压油流向交替转换装置12连接，液压油流向交替转换装置12通过数据传输线缆与PLC控制柜13相连接。

作为本发明的改进：所述的液压油流向交替转换装置12，包括第一液压油管压力继电器21、第一压力表14、电磁换向阀15、第二液压油管压力继电器16、第二压力表17、液压泵18、溢流阀19和密封循环油箱20，第一液压油管压力继电器21和第一压力表14接在第一液压油管10的管路上；第二液压油管压力继电器16和第二压力表17接在第二液压油管11的管路上；第一液压油管10和第二液压油管11同时与电磁换向阀15连接；液压泵18的输出管连接电磁换向阀15，液压泵18的输入管接入密封循环油箱20；在液压泵18的输出管上还通过溢流阀19接入密封循环油箱20；电磁换向阀15还通过直通管接入密封循环油箱20；第一液压油管压力继电器21和第二液压油管压力继电器16、电磁换向阀15均通过相应的导线与PLC控制柜13相连接。

在运行过程中，当启动液压泵18时，电磁换向阀15左位得电，电磁阀开关片处于左位，高压油通过第一液压油10泵入上部液压油推进腔8内，推动活塞6向下移动，带动其连接的推拉杆5向下拉动相连接的柱塞总成2，此时，下部液压油推进腔9内的液压油因受挤压而沿第二液压油管11返回密封循环油箱20；当活塞6到达下死点时，第一液压油管10中的压力均会急剧上升，当达到第一压力表14的设定压力时，第一液压油管压力继电器21给出电信号，传输到PLC控制柜13；PLC控制柜13接收到电信号，经处理后向电磁换向阀15发出指令，使电磁换向阀15左侧断电，右侧得电，电磁换向阀15的开关片处于右位，高压液压油通过第二液压油管压力继电器16、流经第二液压油管11泵入下部液压油推进腔9内，活塞6向上移动，带动所连接的推拉杆6向上推动柱塞总成2，此时，上部液压油推进腔8内的油因受挤压而沿第一液压油管10返回密封循环油箱20；当活塞5到达上死点时，此时第二液压油管11中的压力会急剧上升，当达到第二液压油管压力继电器16的设定压力时，第二液压油管压力继电器16给出电信号，传输到PLC控制柜13，PLC控制柜13再控制使电磁换向阀15右侧断电，左侧得电，电磁换向阀15的开关片再次处于左位。以此往复循环，从实现自动密封转换油路无杆采油。

使用本发明时，将泵筒总成1、柱塞总成2及其液压往复推拉装置，安装在相对应的油井抽油管内，将液压油流向交替转换装置12和PLC控制柜13设在井口地面上。

Claims (2)

1.一种自动换向封闭液压驱动的无杆采油装置，包括泵筒总成和柱塞总成，在柱塞总成的底壁上设有柱塞总成进油孔，在泵筒总成的下部筒壁上设有泵筒总成进油孔，其特征在于：所述的柱塞总成的底部设有柱塞总成的液压往复推拉装置；所述的液压往复推拉装置，包括推拉杆、活塞和密封缸体，推拉杆的上端与柱塞总成底壁中部固定连接，推拉杆的下端与活塞固定连接，活塞设在密封缸体内，密封缸体的侧壁上端连接在泵筒总成的筒壁底口上，并固定为一体，活塞将密封缸体的内腔分隔成上部液压油推进腔和下部液压油推进腔，在上部液压油推进腔侧壁的上部接入第一液压油管，在下部液压油推进腔侧壁的下部接入第二液压油管，第一液压油管的上端和第二液压油管的上端均与安装在井口上的液压油流向交替转换装置连接，液压油流向交替转换装置通过数据传输线缆与PLC控制柜相连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动换向封闭液压驱动的无杆采油装置，其特征在于：所述的液压油流向交替转换装置，包括第一液压油管压力继电器、第一压力表、电磁换向阀、第二液压油管压力继电器、第二压力表、液压泵、溢流阀和密封循环油箱，第一液压油管压力继电器和第一压力表接在第一液压油管的管路上；第二液压油管压力继电器和第二压力表接在第二液压油管的管路上；第一液压油管和第二液压油管同时与电磁换向阀连接；液压泵的输出管连接电磁换向阀，液压泵的输入管接入密封循环油箱；在液压泵的输出管上还通过溢流阀接入密封循环油箱；电磁换向阀还通过直通管接入密封循环油箱；第一液压油管压力继电器和第二液压油管压力继电器、电磁换向阀均通过相应的导线与PLC控制柜相连接。