CN105804702A - 一种节能式液压抽油装置及液压抽油方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能式液压抽油装置及液压抽油方法，包括电动机、油泵、升降系统、举升油缸以及连接横梁，其中，电动机与所述油泵连接，油泵与举升油缸连通；所述升降系统至少包括大体对称安装在抽油杆两侧的两个升降装置；油泵和举升油缸的个数与升降装置的个数相对应，每个举升油缸分别安装在一个升降装置上，为升降装置的升降提供动力；连接横梁的两端与升降系统的上端固定连接，连接横梁的中部与抽油杆固定连接，升降系统的升降带动连接横梁的升降，进而带动抽油杆的升降。通过举升油缸和压降油缸、配合大行程折叠式或滑轨式升降装置，可实现小油缸体积下的大行程抽油动作，其抽油行程可达到8米。

Description

一种节能式液压抽油装置及液压抽油方法

技术领域

本发明属于石油开采设备领域，具体涉及一种单液压缸或多液压缸驱动的、抽油行程较大且可灵活调整的、可自动控制抽油杆行程的、自动卸压的节能式液压抽油装置。

背景技术

抽油机是石油开采领域不可或缺的核心设备，常见的带游梁式的抽油机俗称为“磕头机”，它是通过加压的办法使石油出井。当抽油机上冲程时，油管弹性收缩往上完成运动，带动抽油杆上行运动，整个装置通过机械齿轮系统功能。但是，随着目前对采油工程的效率要求越来越高，目前国内已经开始出现诸多的大行程范围的油井，其中≥8米的大行程油井也屡见不鲜，在这种深井采用工作中，抽油机装置的节能问题尤为关键，需要通过降低设备自重、降低高度、节约占地空间来实现该大行程抽油装置的节能。而高度的降低往往又会影响抽油装置整体的行程有效发挥。为了解决此类问题，专利ZL201120342359.9提出了一种利用二次调节技术液压马达驱动的液压抽油机，而这种抽油设备的活塞杆较长，这会增加设备的整体重量和高度；而专利CN202866762U提出了一种液压绞车驱动缆绳、皮带或链条的抽油装置，但是该抽油装置由于采用柔性传动装置，往往无法灵活调节往复运动的下行速度，这无疑会影响抽油杆往复运动频率从而降低抽油效率。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种节能式液压抽油装置及液压抽油方法。该抽油装置为单液压缸或多液压缸驱动的、抽油行程较大且可灵活调整的、可自动控制抽油杆行程的并能自动卸压。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种节能式液压抽油装置，包括电动机、油泵、升降系统、举升油缸以及连接横梁，其中，电动机与所述油泵连接，油泵与举升油缸连通；

所述升降系统至少包括大体对称安装在抽油杆两侧的两个升降装置；

油泵和举升油缸的个数与升降装置的个数相对应，每个举升油缸分别安装在一个升降装置上，为升降装置的升降提供动力，升降装置将举升油缸的行程进行扩大；

连接横梁的两端与升降系统的上端固定连接，连接横梁的中部与抽油杆固定连接，升降系统的升降带动连接横梁的升降，进而带动抽油杆的升降。

优选的，所述升降装置为滑轨式升降装置或剪叉式升降装置。

进一步优选的，所述剪叉式升降装置为单剪叉升降装置或多剪叉升降装置。

优选的，所述剪叉式升降装置还包括至少一个导轨，所述导轨与抽油杆平行设置，导轨穿过连接横梁上的通孔，与连接横梁之间活动连接。

进一步优选的，所述导轨的数量为两个，分别设置于抽油杆的两侧。

导轨可以对整个装置的升降起到稳定导送作用，保证了节能式液压装置的稳定安全运行。

更进一步优选的，所述导轨的表面为光滑的。可以更好地起到导向作用。

优选的，所述节能式液压抽油装置还包括下行动力结构，下行动力结构与升降装置连接，为升降装置提供下行力。

进一步优选的，所述下行动力结构包括配重和配重加卸装置，所述配重安装在导轨上，且与连接横梁连接，配重加卸装置与配重连接，用于进行配重的加卸。

进一步优选的，所述下行动力结构为压降油缸，压降油缸安装在升降装置上，且与油泵连接，为升降装置的下降提供动力。

优选的，所述连接横梁的大体中间部位设置抽油杆固定套，通过抽油杆固定套将连接横梁与抽油杆之间固定连接。

优选的，所述节能式液压抽油装置还包括控制系统，控制系统分别与电动机和油泵连接。所述的自动控制系统，可灵活调节举升油缸和压降油缸的压力施加速度，以灵活调整抽油过程的连接抽油杆的连接横梁的上行和下行速度，同时可以控制配重加载装置的配重装卸量和加装、卸载速度。

上述节能式液压抽油装置的工作方法，包括如下步骤：

1)将各个部件进行安装；

2)启动电动机和油泵，带动举升油缸发生举升动作，举升油缸带动升降装置进行升降运动，通过连接横梁带动抽油杆进行上升运动；

3)升降装置上升到最高点后，举升油缸停止工作，下行动力结构开始工作，带动抽油杆进行下行运动；

4)重复以上步骤，实现抽油工作。

本发明的有益技术效果为：

1)通过举升油缸和压降油缸、配合大行程折叠式或滑轨式升降装置，可实现小油缸体积下的大行程抽油动作，其抽油行程可达到8米。

2)节能式液压抽油装置的下行动作可完全通过抽油杆自重或加载配重完成，节省冲程循环中的液压驱动能量输出，有效达到节能效果。

3)举升油缸提供了稳定强大的液压驱动力，液压动力可在1-10吨之间调整，同时上行和下行的速度可通过自动控制系统灵活调整，有效保证抽油杆工作过程中的工况条件的灵活调整。

附图说明

图1为本发明的节能式液压抽油装置的结构示意图；

图2为本发明的第二种具体实施方式的结构示意图。

其中，1、电动机，2、油泵，3、举升油缸，4、配重，5、配重加卸装置，6、升降装置，7、绞耳，8、连接横梁，9、抽油杆固定套，10、导轨，11、控制系统，12、抽油杆，13、油井，14、压降油缸。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1所示，大行程节能式液压抽油装置由电动机1、油泵2、举升油缸3、升降装置6、连接横梁8、抽油杆固定套9、光滑的导轨10、配重加卸装置5以及控制系统11组成，其中两组举升油缸3和升降装置6组合使用，两组举升油缸3位于抽油杆12的两侧并且举升油缸3位于升降装置6的底部，配重加卸装置5位于升降装置6的顶部并且分布于连接横梁8的两侧，在升降装置6移动到油井13底部时，配重加卸装置5完成卸载动作，在升降装置6移动到油井13顶部时，配重加卸装置5完成加载动作。升降装置6与连接横梁8连接，连接横梁8通过光滑导轨10保证行程稳定，连接横梁8中部的抽油杆固定套9连接抽油杆12，控制系统11控制电动机1的速度对抽油过程进行灵活调速。

通过电动机1连接控制系统11来控制液压油泵2的供油动作为举升油缸3提供上升动力，大行程折叠装置6与举升油缸3配合，同时折叠装置配有绞耳7完成大行程冲程。通过带有重物4的配重加卸装置5为整个装置提供下行动力。升降装置6与连接横梁8连接，连接横梁8中间配有固定套9来固定抽油杆12，整个装置通过导轨10稳定工作，将油井13中的油抽出。

电动机1带动油泵2工作为举升油缸3提供8吨的液压动力，举升油缸3配合带有绞耳7(轴销)装置的单剪叉式折叠结构，使整个抽油杆12行程在8米。

实施例2

如图2所示，大行程节能式液压抽油装置由电动机1、油泵2、举升油缸3、压降油缸14、升降装置、连接横梁8、抽油杆固定套9、导轨10以及控制系统11组成，其中两组举升油缸3和升降装置6组合使用，两组举升油缸3位于抽油杆12的两侧并且举升油缸3位于升降装置的底部，两组压降油缸14位于升降装置6的顶部并且分布于连接横梁8的两侧，两组升降装置6分别与连接横梁8的两端连接，连接横梁8通过光滑导轨10保证行程稳定，连接横梁8中部的抽油杆固定套9与抽油杆12之间固定连接，控制系统11控制电动机1的速度对抽油过程进行灵活调速。

通过电动机1连接控制系统11来控制液压油泵2的供油动作为举升油缸3提供上升动力，升降装置6与举升油缸3配合，同时升降装置6为折叠式升降装置，升降装置6配有绞耳6完成大行程冲程。通过压降油缸4为升降装置6整个装置提供下行动力。升降装置6与连接横梁7连接，连接横梁7中间配有抽油杆固定套8来固定抽油杆11，整个装置通过光滑的导轨10稳定工作，将油井13中的油抽出。

电动机1带动油泵2工作为举升油缸3提供10吨的液压动力，举升油缸3配合带有绞耳7(轴销)装置的单剪叉式折叠结构，使整个抽油杆行程在8米。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种节能式液压抽油装置，其特征在于：包括电动机、油泵、升降系统、举升油缸以及连接横梁，其中，电动机与所述油泵连接，油泵与举升油缸连通；

所述升降系统至少包括大体对称安装在抽油杆两侧的两个升降装置；

油泵和举升油缸的个数与升降装置的个数相对应，每个举升油缸分别安装在一个升降装置上，为升降装置的升降提供动力，升降装置将举升油缸的行程进行扩大；

连接横梁的两端与升降系统的上端固定连接，连接横梁的中部与抽油杆固定连接，升降系统的升降带动连接横梁的升降，进而带动抽油杆的升降。

2.根据权利要求1所述的液压抽油装置，其特征在于：所述升降装置为滑轨式升降装置或剪叉式升降装置；

优选的，所述剪叉式升降装置为单剪叉升降装置或多剪叉升降装置。

3.根据权利要求2所述的液压抽油装置，其特征在于：所述剪叉式升降装置还包括至少一个导轨，所述导轨与抽油杆平行设置，导轨穿过连接横梁上的通孔，与连接横梁之间活动连接。

4.根据权利要求3所述的液压抽油装置，其特征在于：所述导轨的数量为两个，分别设置于抽油杆的两侧；

优选的，所述导轨的表面为光滑的。

5.根据权利要求1所述的液压抽油装置，其特征在于：所述节能式液压抽油装置还包括下行动力结构，下行动力结构与升降装置连接，为升降装置提供下行力。

6.根据权利要求5所述的液压抽油装置，其特征在于：所述下行动力结构包括配重和配重加卸装置，所述配重安装在导轨上，且与连接横梁连接，配重加卸装置与配重连接，用于进行配重的加卸。

7.根据权利要求5所述的液压抽油装置，其特征在于：所述下行动力结构为压降油缸，压降油缸安装在升降装置上，且与油泵连接，为升降装置的下降提供动力。

8.根据权利要求1所述的液压抽油装置，其特征在于：所述连接横梁的大体中间部位设置抽油杆固定套，通过抽油杆固定套将连接横梁与抽油杆之间固定连接。

9.根据权利要求1所述的液压抽油装置，其特征在于：所述节能式液压抽油装置还包括控制系统，控制系统分别与电动机和油泵连接。

10.权利要求1-9任一所述的液压抽油装置的液压抽油方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)将各个部件进行安装；

2)启动电动机和油泵，带动举升油缸发生举升动作，举升油缸带动升降装置进行升降运动，通过连接横梁带动抽油杆进行上升运动；

3)升降装置上升到最高点后，举升油缸停止工作，下行动力结构开始工作，带动抽油杆进行下行运动；

4)重复以上步骤，实现抽油工作。