CN107965296A - 自走式双排丛式井抽油装置 - Google Patents

Abstract

一种自走式双排丛式井抽油装置。主要目的在于提供一套可以自主行走到井场的抽油装备，用于对双排丛式井依次进行两两油井抽油作业。其特征在于：所述装置还包括连接部件、主体结构、摆臂部件、柴油机、液压泵、液压站、滚筒部件以及行走部件；连接部件包括光杆卡子、悬绳器和挂钩部件；主体结构包括主框架和小平台；摆臂部件包括两个摆动支臂和两个液压缸；柴油机为装置的动力来源，安装在主框架的主平台中间位置；液压泵连接在柴油机上；液压站安装在主框架的小平台上；滚筒部件包括钢丝绳、从动滚筒、主动滚筒和滚筒液压马达；行走部件包括车轮架部件、车轮、刹车器、行走液压马达以及换向液压马达。

Description

自走式双排丛式井抽油装置

技术领域

本发明涉及一种油田采油装置，具体是一套可以自主行走到井场的抽油装备，主要用于对双排丛式井依次进行两两油井抽油作业。

背景技术

陆地丛式井又称密集井、成组井，是指为了加密井眼、避开城市街区、避开湖泊沼泽等原因，在一个井场位置向不同方位钻出若干口定向油井，各井的地面井口相距不到几米，一般成两排布局，每口油井上再安装一套抽油机或者其它采油设备。

近年来，国内各大油田的油井产量逐渐降低，丛式井的采油效率也大幅度下降，每口油井上的抽油机不得不采用间歇式抽油方式，以等待油层压力逐渐恢复和节能降耗。这种情况下，低产丛式井的每口油井上依然保留抽油机，会造成采油设备投资和维护保养的巨大浪费。并且，停抽状态下的抽油机容易发生盗窃和破坏事故，造成一定经济损失。

发明内容

针对油田低产的丛式井采油需求特点以及目前采油装备的不足，本发明开发一种自走式双排丛式井抽油装置，针对双排布局的丛式井，本装置可以依次进行两两油井的抽油作业，并且装置自带柴油机动力，作业完成后可以自主返回到车库驻地，防止夜间停留在井场而遭到盗窃或者破坏。

本发明的技术方案是：该种自走式双排丛式井抽油装置，包括油井部件,其特征在于:所述装置还包括连接部件、主体结构、摆臂部件、柴油机、液压泵、液压站、滚筒部件以及行走部件；

所述连接部件包括光杆卡子、悬绳器和挂钩部件；其中，所述光杆卡子为两套，一套安装在光杆偏上部，用于与悬绳器连接，抽油时吊挂光杆，另一套安装在距离第一套卡子偏下的光杆上，用于本口井停抽后将光杆坐放在井口上；所述悬绳器为两个，每个悬绳器通过两根钢丝绳越过被动滚筒连接到主动滚筒上；在悬绳器里侧焊接一个挂钩座，用于通过挂钩拖拽悬绳器；所述挂钩部件包括挂钩和挂钩座，每套挂钩部件包括一个挂钩和两个挂钩座，两个挂钩座分别焊接在主平台左右两侧端面以及悬绳器里侧，挂钩被挂钩座固定在主平台左右两侧的端面上；在装置的左右两侧各安装一套挂钩部件，用于勾住和拖拽悬绳器离开井口；

所述主体结构包括主框架和小平台；所述主框架包括主平台、车轴凸台、摆动支臂座、斜支梁和连接板；其中，主平台为长方形，其两端外侧焊接四个车轴凸台，车轴凸台的孔用于穿入车轮支架轴；主平台两端的上端面焊接四对摆动支臂座，用于铰接摆动支臂；主平台的中部上面焊接八根斜支梁；斜支梁的上部焊接四块连接板，通过螺栓与小平台连接；所述小平台是较主平台短的长方形，其上部用于安装主动滚筒和液压站，其下部通过螺栓固定在主框架的连接板上；

所述摆臂部件包括两个摆动支臂和两个液压缸；所述摆动支臂由两根长条钢梁和两根短横梁焊接而成，摆动支臂下部钻孔，通过销轴铰接固定在主框架的主平台上，摆动支臂上部钻孔，用于安装从动滚筒；所述液压缸一端铰接固定在主框架的小平台两侧，另一端铰接固定在摆动支臂的上部短横梁上，用于控制摆动支臂，以实现悬绳器对准井口；

所述柴油机为装置的动力来源，安装在主框架的主平台中间位置；

所述液压泵连接在柴油机上，用于将柴油机的机械动力转换成液压动力，驱动液压缸和液压马达；

所述液压站安装在主框架的小平台上，包括各个液压控制阀、液压油箱以及附属部件；

所述滚筒部件包括钢丝绳、从动滚筒、主动滚筒和滚筒液压马达；其中，所述钢丝绳为四条，每两条为一组，一端连接悬绳器，另一端越过从动滚筒导向槽上部，而后连接到主动滚筒上，两组钢丝绳在主动滚筒上的缠绕方向相反；所述从动滚筒为两个圆盘形滚筒，安装在摆动支臂上部，从动滚筒上有两个窄的钢丝绳导向槽，用于约束和导向钢丝绳的作用；所述主动滚筒为带有刹车机构的钢丝绳滚筒，滚筒上有四个窄的钢丝绳缠绕区，其中两个缠绕区用于连接左侧两根钢丝绳，缠绕方向为逆时针，另两个缠绕区用于连接右侧两根钢丝绳，缠绕方向为顺时针，从而实现当主动滚筒旋转时，一侧的钢丝绳上升，另一侧的钢丝绳则下降；所述滚筒液压马达安装在主动滚筒侧面，用于驱动主动滚筒旋转；

所述行走部件包括车轮架部件、车轮、刹车器、行走液压马达以及换向液压马达；所述行走部件布置在装置的四个顶角处，用于驱动装置行走和控制行驶方向；

所述车轮架部件为四套，每套包括车轮支架、推力轴承和蝶形弹簧；其中，所述车轮支架上部为转动轴，用于插入主框架的车轴凸台孔里，车轮支架下部为鞍形结构，两侧钻孔，用于安装车轮；所述推力轴承安装在车轮支架轴上，用于承受装置重量载荷和减轻转动阻力；所述蝶形弹簧安装在车轮支架轴上的推力轴承上部，用于减轻装置行走时的振动；

所述车轮为四个，安装在车轮支架下部中间，为带轮胎的车轮。

所述刹车器为两个液压驱动的刹车器，安装在装置一条对角线的车轮支架下部侧面，以保证装置抽油时固定不动；所述行走液压马达也为两个，安装在装置另一条对角线的车轮支架下部侧面，用于驱动车轮行驶；

所述换向液压马达为四个，安装在车轮支架上部轴上，用于驱动车轮支架绕轴90°范围内转动。

本发明具有如下有益效果：首先，本发明使得多口低产油井利用一套装置依次进行间歇式采油，节省了设备投资；其次，本发明所述装置利用两口油井悬重载荷相互平衡，减轻滚筒负荷，节能效果好；再次，本发明所述装置自带柴油机动力，可以自主行走，不需要专用轨道和电力设施；另外，本发明所述装置抽油作业完成后返回驻地，防止夜间停放在井场遭到盗窃破坏。

附图说明：

图1为本发明所述装置抽油状态主视图；

图2为本发明所述装置横移状态主视图；

图3为本发明所述装置横移状态局部视图；

图4为本发明所述装置横移状态左视图；

图5为本发明所述装置行走状态主视图；

图6为本发明所述装置行走状态左视图；

图7为本发明所述装置去掉摆动支臂等结构的俯视图；

图8为本发明所述装置去掉小平台等结构的俯视图；

图9为本发明所述主框架的立体图；

图10为本发明所述摆动支臂的主视图和左视图；

图11为本发明所述车轮架部件的主视图；

图12为本发明所述车轮支架的主视图和左视图；

图13为本发明所述挂钩部件的主视图和左视图。

图中：01、油井部件；02、挂钩部件：021、挂钩；022、挂钩座；03、光杆卡子；04、悬绳器；05、钢丝绳；06、从动滚筒；07、主动滚筒；08、滚筒液压马达；09、液压站；10、液压缸；11、摆动支臂；12、换向液压马达；13、车轮架部件：131、车轮支架；132、推力轴承；133、蝶形弹簧；14、车轮；15、刹车器；16、液压泵；17、柴油机；18、小平台；19、主框架：191、主平台；192、车轴凸台；193、摆动支臂座；194、斜支梁；195、连接板；20、行走液压马达。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明：

由图1至图13所示，本发明所述装置包括油井部件、连接部件、主体结构、摆臂部件、柴油机、液压泵、液压站、滚筒部件、行走部件。

所述油井部件是双排布局的低产丛式井，油井去掉地面的常规抽油机，而保留所有井下部分，即油管、柱塞泵、抽油杆、井口等部件。

所述连接部件包括光杆卡子、悬绳器、挂钩部件。

所述光杆卡子是常规光杆卡子，每口油井上安装两套，一套安装在光杆偏上部，用于与悬绳器连接，抽油时吊挂光杆，另一套安装在距离第一套卡子偏下的光杆上，用于本口井停抽后将光杆坐放在井口上。

所述悬绳器为两个，每个悬绳器通过两根钢丝绳越过被动滚筒连接到主动滚筒上；悬绳器选用抽油机常用的可以侧向安装光杆的悬绳器，以方便其频繁地与光杆连接与拆卸；在悬绳器里侧焊接一个挂钩座，用于通过挂钩拖拽悬绳器。

所述挂钩部件包括挂钩和挂钩座，在装置的左右两侧各安装一套挂钩部件，用于勾住和拖拽悬绳器离开井口。每套挂钩部件包括一个挂钩和两个挂钩座，两个挂钩座分别焊接在主平台左右两侧端面以及悬绳器里侧，挂钩被挂钩座固定在主平台左右两侧的端面上。

所述主体结构包括主框架和小平台。

所述主框架由钢板和型钢组焊而成，是装置的主要承载结构。主框架包括主平台、车轴凸台、摆动支臂座、斜支梁、连接板。主平台为长方形；其两端外侧焊接四个车轴凸台，车轴凸台的孔用于穿入车轮支架轴；主平台两端的上端面焊接四对摆动支臂座，用于铰接摆动支臂；主平台的中部上面焊接八根斜支梁；斜支梁的上部焊接四块连接板，通过螺栓与小平台连接。

所述小平台为较短的长方形，其上部用于安装主动滚筒和液压站，其下部通过螺栓固定在主框架的连接板上。

所述摆臂部件包括两个摆动支臂和两个液压缸。

所述摆动支臂由两根长条钢梁和两根短横梁焊接而成，摆动支臂下部钻孔，通过销轴铰接固定在主框架的主平台上，摆动支臂上部钻孔，用于安装从动滚筒。

所述液压缸一端铰接固定在主框架的小平台两侧，另一端铰接固定在摆动支臂的上部短横梁上，用于控制摆动支臂，以实现悬绳器对准井口。

所述柴油机为装置的动力来源，安装在主框架的主平台中间位置。

所述液压泵连接在柴油机上，用于将柴油机的机械动力转换成液压动力，驱动液压缸、各类液压马达等液压件。

所述液压站安装在主框架的小平台上，包括各个液压控制阀、液压油箱以及附属部件。

所述滚筒部件包括钢丝绳、从动滚筒、主动滚筒、滚筒液压马达。

所述钢丝绳为四条，每两条为一组，一端连接悬绳器，另一端越过从动滚筒导向槽上部，而后连接到主动滚筒上，两组钢丝绳在主动滚筒上的缠绕方向相反。

所述从动滚筒为两个较窄的大圆盘形滚筒，安装在摆动支臂上部。滚筒上有两个窄的钢丝绳导向槽，不用于缠绕钢丝绳，而是起到约束和导向钢丝绳的作用。

所述主动滚筒选用起重类的带有刹车机构的钢丝绳滚筒，滚筒上有四个窄的钢丝绳缠绕区，1、3奇数缠绕区用于连接左侧两根钢丝绳，缠绕方向为逆时针；2、4偶数缠绕区用于连接右侧两根钢丝绳，缠绕方向为顺时针。这样，主动滚筒旋转时，一侧的钢丝绳上升，另一侧的钢丝绳则下降。

所述滚筒液压马达安装在主动滚筒侧面，用于驱动主动滚筒旋转。

所述行走部件包括车轮架部件、车轮、刹车器、行走液压马达、换向液压马达，布置在装置的四个顶角处，用于驱动装置行走和控制行驶方向。

所述车轮架部件为四套，每套包括车轮支架、推力轴承、蝶形弹簧。

所述车轮支架上部为转动轴，用于插入主框架的车轴凸台孔里，车轮支架下部为鞍形结构，两侧钻孔，用于安装车轮。

所述推力轴承安装在车轮支架轴上，承受装置重量载荷，减轻转动阻力。

所述蝶形弹簧安装在车轮支架轴上的推力轴承上部，用于减轻装置行走时的振动。

所述车轮为四个，安装在车轮支架下部中间，为带轮胎的车轮。

所述刹车器为两个，安装在装置一条对角线的车轮支架下部侧面，选用液压驱动的刹车器，用于装置抽油时固定不动。

所述行走液压马达也为两个，安装在装置另一条对角线的车轮支架下部侧面，用于驱动车轮行驶。这样，不论装置纵向还是横向行走，两条对角线上的行走液压马达和刹车器都可以分别实现同步驱动和同步刹车。

所述换向液压马达为四个，安装在车轮支架上部轴上，用于驱动车轮支架绕轴90°范围内转动，以控制装置行走方向。

本装置的抽油操作流程如下：

第一步，启动柴油机和液压系统；通过换向液压马达控制四组车轮，使装置纵向行驶；通过行走液压马达驱动装置从车库驻地慢速行驶到井场，途中通过换向液压马达控制前侧两组车轮完成道路转弯。

第二步，到达井场后，将装置开到双排丛式井的一端；通过换向液压马达控制四组车轮初步转向90度，使装置横向行驶；通过调整换向液压马达和行走液压马达，将装置开到排序第一的左右两口油井正中间，让装置前后两端的挂钩对正油井；关闭换向液压马达和行走液压马达，启动液压刹车器，将装置停稳固定不动。

第三步，摘掉挂钩以松开悬绳器；启动两个液压缸，控制两个摆动支臂，让两个悬绳器均对准井口，关闭固定两个液压缸。

第四步，启动滚筒液压马达，控制主动滚筒向一个方向转动，人工将降低那侧的悬绳器连接在光杆上；再控制主动滚筒反向转动，人工将另一侧的悬绳器连接在光杆上；然后，控制主动滚筒进行反复正反转，通过两组钢丝绳带动两个悬绳器分别上提和下放，进行抽油作业。

第五步，当两口油井作业完成后，人工将两个悬绳器从光杆上拆下，让光杆上的下部光杆卡子坐放到井口上；将降低一侧的悬绳器挂到挂钩上，以免横向行走时刮到井口；关闭滚筒液压马达。

第六步，关闭刹车器，启动行走液压马达，将装置横向移动，开到下两口油井正中间；重复上述对准井口和抽油操作。

第七步，当装置对所有的油井抽油作业完成后，通过换向液压马达控制四组车轮转向90度，使装置纵向行驶；操作装置开回到车库驻地；关闭柴油机和液压系统。

Claims (1)

1.一种自走式双排丛式井抽油装置，包括油井部件,其特征在于:所述装置还包括连接部件、主体结构、摆臂部件、柴油机、液压泵、液压站、滚筒部件以及行走部件；

所述连接部件包括光杆卡子、悬绳器和挂钩部件；其中，所述光杆卡子为两套，一套安装在光杆偏上部，用于与悬绳器连接，抽油时吊挂光杆，另一套安装在距离第一套卡子偏下的光杆上，用于本口井停抽后将光杆坐放在井口上；所述悬绳器为两个，每个悬绳器通过两根钢丝绳越过被动滚筒连接到主动滚筒上；在悬绳器里侧焊接一个挂钩座，用于通过挂钩拖拽悬绳器；所述挂钩部件包括挂钩和挂钩座，每套挂钩部件包括一个挂钩和两个挂钩座，两个挂钩座分别焊接在主平台左右两侧端面以及悬绳器里侧，挂钩被挂钩座固定在主平台左右两侧的端面上；在装置的左右两侧各安装一套挂钩部件，用于勾住和拖拽悬绳器离开井口；

所述主体结构包括主框架和小平台；所述主框架包括主平台、车轴凸台、摆动支臂座、斜支梁和连接板；其中，主平台为长方形，其两端外侧焊接四个车轴凸台，车轴凸台的孔用于穿入车轮支架轴；主平台两端的上端面焊接四对摆动支臂座，用于铰接摆动支臂；主平台的中部上面焊接八根斜支梁；斜支梁的上部焊接四块连接板，通过螺栓与小平台连接；所述小平台是较主平台短的长方形，其上部用于安装主动滚筒和液压站，其下部通过螺栓固定在主框架的连接板上；

所述摆臂部件包括两个摆动支臂和两个液压缸；所述摆动支臂由两根长条钢梁和两根短横梁焊接而成，摆动支臂下部钻孔，通过销轴铰接固定在主框架的主平台上，摆动支臂上部钻孔，用于安装从动滚筒；所述液压缸一端铰接固定在主框架的小平台两侧，另一端铰接固定在摆动支臂的上部短横梁上，用于控制摆动支臂，以实现悬绳器对准井口；

所述柴油机为装置的动力来源，安装在主框架的主平台中间位置；

所述液压泵连接在柴油机上，用于将柴油机的机械动力转换成液压动力，驱动液压缸和液压马达；

所述液压站安装在主框架的小平台上，包括各个液压控制阀、液压油箱以及附属部件；

所述滚筒部件包括钢丝绳、从动滚筒、主动滚筒和滚筒液压马达；其中，所述钢丝绳为四条，每两条为一组，一端连接悬绳器，另一端越过从动滚筒导向槽上部，而后连接到主动滚筒上，两组钢丝绳在主动滚筒上的缠绕方向相反；所述从动滚筒为两个圆盘形滚筒，安装在摆动支臂上部，从动滚筒上有两个窄的钢丝绳导向槽，用于约束和导向钢丝绳的作用；所述主动滚筒为带有刹车机构的钢丝绳滚筒，滚筒上有四个窄的钢丝绳缠绕区，其中两个缠绕区用于连接左侧两根钢丝绳，缠绕方向为逆时针，另两个缠绕区用于连接右侧两根钢丝绳，缠绕方向为顺时针，从而实现当主动滚筒旋转时，一侧的钢丝绳上升，另一侧的钢丝绳则下降；所述滚筒液压马达安装在主动滚筒侧面，用于驱动主动滚筒旋转；

所述行走部件包括车轮架部件、车轮、刹车器、行走液压马达以及换向液压马达；所述行走部件布置在装置的四个顶角处，用于驱动装置行走和控制行驶方向；

所述车轮架部件为四套，每套包括车轮支架、推力轴承和蝶形弹簧；其中，所述车轮支架上部为转动轴，用于插入主框架的车轴凸台孔里，车轮支架下部为鞍形结构，两侧钻孔，用于安装车轮；所述推力轴承安装在车轮支架轴上，用于承受装置重量载荷和减轻转动阻力；所述蝶形弹簧安装在车轮支架轴上的推力轴承上部，用于减轻装置行走时的振动；

所述车轮为四个，安装在车轮支架下部中间，为带轮胎的车轮。

所述刹车器为两个液压驱动的刹车器，安装在装置一条对角线的车轮支架下部侧面，以保证装置抽油时固定不动；所述行走液压马达也为两个，安装在装置另一条对角线的车轮支架下部侧面，用于驱动车轮行驶；

所述换向液压马达为四个，安装在车轮支架上部轴上，用于驱动车轮支架绕轴90°范围内转动。