CN105822261A - 一种海洋平台液压抽油机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种海洋平台液压抽油机，包括组合液压缸、上机架、下机架、动带轮组件、让位锁紧装置、皮带、悬绳器、液压站、电控柜、蓄能器和定带轮组件，定带轮组件安装在上机架顶部，皮带绕过动带轮组件和定带轮组件一端与悬绳器连接，另一端固定在下机架上，组成提升系统，组合液压缸固定在下机架上，活塞杆与动带轮组件连接，电控柜和蓄能器安装在下机架上，轨道轮固定在下机架底部，让位锁紧装置与轨道轮和轨道连接，液压站与组合液压缸和蓄能器连接，共同实现抽油机的平衡问题，电控柜与液压站连接，通过电气控制系统控制液压系统，实现抽油机的启停换向。有益效果：结构简单紧凑，可实现长冲程、低冲次的要求，代替电潜泵实现海上有杆采油。

Description

一种海洋平台液压抽油机
技术领域
本发明属于海上机械采油领域，具体涉及一种海洋平台液压抽油机。
背景技术
目前海上石油开采多采用电潜泵，而电潜泵开采只适用于稀油及高产油井，电潜泵的高效工作区间为150-250m3/d，一些边缘油田和已开发的老油田由于产量下降，其产液量已不在电潜泵高效工作区间内，因此电潜泵不再适用于边缘油田和老油田。稠油开采可根据有无人工增温分为冷采和热采两大类，由于稠油油藏粘度高、流动性差，但其粘度对温度非常敏感，温度升高，粘度急速下降，因此稠油开采一般采用热采方式。电潜泵及其附属电缆的最高工作温度为250度，耐热性较差，而稠油热采温度为250-350度，因此电潜泵也不适用于稠油开采。目前海上稠油开采主要采用注热流体的方式，即先将电潜泵及其附属电缆从油井中提出，向油井内注入热流体、焖井一段时间，待热流体的热能向油层扩散后，再开井冷却，待温度冷却至电潜泵工作温度后，将电潜泵及其附属电缆下入油井进行开采。这种海上稠油开采工艺耗时长、成本高，且电潜泵及其附属电缆的使用寿命短，降低了热采的效益。
目前海上采油的现状是：油层垂深在1500m以内，绝大多数为定向井，造斜300m，海洋平台上井口分布密集，井口为前后左右2m密排，而一个平台上有油井的数量在20口左右，可集中管理。三抽人工举升方式在陆上稠油开采中应用广泛，技术成熟，其基本都采用蒸汽吞吐+三抽人工举升的方式进行热采，且大多数为水平井和定向井，与海洋平台上采油的情况极其相似。因此，考虑将陆上稠油开采的工艺移植到海上，实现海上稠油热采。但是，由于海洋平台尺寸的限制以及抽油泵的下泵问题、抽油杆的防护问题和抽油机的尺寸重量问题，无法直接将陆上的三抽人工举升系统移植到海上。
抽油机是三抽人工举升系统的地面驱动设备，目前抽油机的主要类型有游梁式抽油机(含常规游梁抽油机、前置式游梁抽油机、变参数机构游梁式抽油机、多杆机构游梁式抽油机等)、无游梁式抽油机(含旋转电机换向滚筒抽油机、直线电机换向滚筒抽油机、机械换向滚筒抽油机、链条换向抽油机、齿轮齿条换向抽油机、螺旋换向抽油机、其他换向抽油机等)。游梁式抽油机具有强度高、刚性好、承载能力大、安全可靠等优点，但是其占地面积大、质量大，无法应用于海洋平台，无游梁式抽油机中能实现长冲程、低冲次的抽油机主要有链条式抽油机、电机换向抽油机、齿轮齿条抽油机、液压抽油机等，链条式抽油机占地面积过大、电机换向抽油机采用配重箱平衡，整机重量大、齿轮齿条抽油机结构复杂，整机高度高，均无法应用于海洋平台，而液压抽油机以其体积小、质量轻、占地面积小、便于集中维护等优点，成为海洋抽油发展方向的研究热点。考虑到海洋平台的空间限制，目前已有的液压抽油机由于各种原因均不能满足海上稠油热采的要求，本发明中的海洋平台液压抽油机，结构简单紧凑，可实现长冲程、低冲次的要求，满足海上采油要求，适应海洋平台，解决电潜泵不适合海上稠油开发的问题，实现海上有杆采油的目的。
发明内容
本发明主要针对以上问题，提供一种长冲程、低冲次、小体积、紧凑型的海洋平台液压抽油机。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：包括组合液压缸、上机架、下机架、动带轮组件、让位锁紧装置、皮带、悬绳器、液压站、电控柜、蓄能器和定带轮组件，上机架和下机架焊接在一起，定带轮组件安装在上机架上，组合液压缸下端固定在下机架上，活塞杆与动带轮组件连接，电控柜和蓄能器安装在下机架上，轨道轮固定在下机架底部，让位锁紧装置与轨道轮和轨道连接，轨道轮安装在轨道上，轨道横跨在井口两侧，皮带绕过动带轮组件和定带轮组件一端与悬绳器连接，另一端固定在下机架上。
所述的一种海洋平台液压抽油机，所述的组合液压缸主要包括缸体、心轴和活塞杆三部分，组合液压缸和蓄能器共同实现抽油机的平衡问题。
所述的一种海洋平台液压抽油机，所述的液压站与组合液压缸和蓄能器连接，液压站内有液压系统，液压系统包括主油路系统和补油路系统两部分。
所述的一种海洋平台液压抽油机，所述的电控柜与液压站连接，电控柜内有电气控制系统，电气控制系统包括主电路和控制电路两部分。
所述的一种海洋平台液压抽油机，所述的电气控制系统控制液压系统，实现抽油机的启停和换向，通过皮带、定带轮组件和动带轮组件，将活塞杆的上下运动转换为悬点的上下运动，实现抽油机的运作。
本发明的有益效果是：结构简单紧凑，可实现长冲程、低冲次的要求，满足海上采油要求，适应海洋平台，解决电潜泵不适合海上稠油开发的问题，实现海上有杆采油的目的。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：
图1是本发明的右视图，从侧面表示组合液压缸(1)、上机架(2)、下机架(3)、动带轮(4)、让位锁紧装置(5)、电控箱(9)、蓄能器(10)、定带轮(11)之间的关系。
图2是海洋平台液压抽油机的主视图，表示海洋平台液压抽油机的整体结构和各部件的位置关系，尤其表示让位锁紧装置(5)、轨道轮(12)和轨道(13)之间的关系。
图3是海洋平台液压抽油机的俯视图，表示海洋平台液压抽油机与井口(14)的安装位置关系。
图4是海洋平台液压抽油机的工作原理图，表示液压系统(17)是海洋平台液压抽油机的动力源。
图5是海洋平台液压抽油机的电气控制系统原理图，表示电气控制系统(20)是海洋平台液压抽油机的控制器。
图6是组合液压缸的工程剖视图，表示组合液压缸(1)的内部结构。
符号说明：
1-组合液压缸，2-上机架，3-下机架，4-动带轮组件，5-让位锁紧装置，6-皮带，7-悬绳器，8-液压站，9-电控柜，10-蓄能器，11-定带轮组件，12-轨道轮，13-轨道，14-井口，15-主油路系统，16-补油路系统，17-液压系统，18-主电路，19-控制电路，20-电气控制系统，21-缸体，22-心轴，23-活塞杆，24-液压缸下腔，25-液压缸中心腔，26-液压缸上腔。
具体实施方式
结合附图，对本发明作进一步描述：
包括组合液压缸(1)、上机架(2)、下机架(3)、动带轮组件(4)、让位锁紧装置(5)、皮带(6)、悬绳器(7)、液压站(8)、电控柜(9)、蓄能器(10)和定带轮组件(11)，上机架(2)和下机架(3)焊接在一起，定带轮组件(11)安装在上机架(2)上，组合液压缸(1)下端固定在下机架(3)上，活塞杆(23)与动带轮组件(4)连接，电控柜(9)和蓄能器(10)安装在下机架(3)上，轨道轮(12)固定在下机架(3)底部，让位锁紧装置(5)与轨道轮(12)和轨道(13)连接，轨道轮(12)安装在轨道(13)上，轨道(13)横跨在井口(14)两侧，皮带(6)绕过动带轮组件(4)和定带轮组件(11)一端与悬绳器(7)连接，另一端固定在下机架(3)上。
其中，组合液压缸(1)主要包括缸体(21)、心轴(22)和活塞杆(23)三部分，组合液压缸(1)和蓄能器(10)共同实现抽油机的平衡问题。
其中，液压站(8)与组合液压缸(1)和蓄能器(10)连接，液压站(8)内有液压系统(17)，液压系统(17)包括主油路系统(15)和补油路系统(16)两部分。
其中，电控柜(9)与液压站(8)连接，电控柜(9)内有电气控制系统(20)，电气控制系统(20)包括主电路(18)和控制电路(19)两部分。
其中，电气控制系统(20)控制液压系统(17)，实现抽油机的启停和换向，通过皮带(6)、定带轮组件(11)和动带轮组件(4)，将活塞杆(23)的上下运动转换为悬点的上下运动，实现抽油机的运作。
当抽油机处于下冲程过程中，油液进入液压缸下腔(24)，液压缸上腔(26)回油，液压缸中心腔(25)油液进入蓄能器(10)中储存起来，供上冲程时使用，当悬点运行到下行程终点时，电气控制系统(20)控制液压系统(17)换向，液压缸上腔(26)进油，液压缸下腔(24)回油，同时蓄能器(10)中的油液进入液压缸中心腔(25)，共同提升悬点，实现上冲程作业，当悬点运行到上行程终点时，电气控制系统(20)控制液压系统(17)换向，抽油机进入下冲程，如此循环往复，实现抽油机悬点的上下往复运动。

Claims (5)

1.一种海洋平台液压抽油机，其特征在于：包括组合液压缸(1)、上机架(2)、下机架(3)、动带轮组件(4)、让位锁紧装置(5)、皮带(6)、悬绳器(7)、液压站(8)、电控柜(9)、蓄能器(10)和定带轮组件(11)，上机架(2)和下机架(3)焊接在一起，定带轮组件(11)安装在上机架(2)上，组合液压缸(1)下端固定在下机架(3)上，活塞杆(23)与动带轮组件(4)连接，电控柜(9)和蓄能器(10)安装在下机架(3)上，轨道轮(12)固定在下机架(3)底部，让位锁紧装置(5)与轨道轮(12)和轨道(13)连接，轨道轮(12)安装在轨道(13)上，轨道(13)横跨在井口(14)两侧，皮带(6)绕过动带轮组件(4)和定带轮组件(11)一端与悬绳器(7)连接，另一端固定在下机架(3)上。
2.根据权利要求1的一种海洋平台液压抽油机，其特征在于：所述的组合液压缸(1)主要包括缸体(21)、心轴(22)和活塞杆(23)三部分，组合液压缸(1)和蓄能器(10)共同实现抽油机的平衡问题。
3.根据权利要求1的一种海洋平台液压抽油机，其特征在于：所述的液压站(8)与组合液压缸(1)和蓄能器(10)连接，液压站(8)内有液压系统(17)，液压系统(17)包括主油路系统(15)和补油路系统(16)两部分。
4.根据权利要求1的一种海洋平台液压抽油机，其特征在于：所述的电控柜(9)与液压站(8)连接，电控柜(9)内有电气控制系统(20)，电气控制系统(20)包括主电路(18)和控制电路(19)两部分。
5.根据权利要求3-4的一种海洋平台液压抽油机，其特征在于：所述的电气控制系统(20)控制液压系统(17)，实现抽油机的启停和换向，通过皮带(6)、定带轮组件(11)和动带轮组件(4)，将活塞杆(23)的上下运动转换为悬点的上下运动，实现抽油机的运作。
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