CN112593904A - 液压采油装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液压采油装置，包括井口装置和设置在井下的主采油泵，其特征在于还包括：在采油泵和井口装置之间设置液压油缸和排油管；其中：所述排油管包括连接在井口装置下方的输油管和连接在输油管与采油泵之间的旁通油管；所述液压油缸连接在采油泵上方，其包括油缸本体、活塞杆和液控管线；所述活塞杆与采油泵的柱塞联动；所述液控管线下端与液压油缸连续，上端穿过井口装置与地面液压站连接。本发明通过地面液压源驱动井下液压油缸为驱动动力，配合加重杆作为辅助动力，带动抽油泵往复运动实现采油，克服了目前深井、超深井、斜井、定向井、水平井和稠油井常用的抽油机带动抽油杆驱动采油泵遇到的一些难以克服的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及油田采油装置技术领域中的一种液压采油装置。
背景技术
随着钻井水平和采油技术的发展，越来越多的深井、超深井、斜井、定向井、水平井和稠油井投入生产，因此，常用的柱塞式采油泵通过抽油杆驱动采油泵的采油方式遇到了一些难以克服的技术问题：⑴油井抽油杆与输油管出现偏磨，造成油井频繁作业，增加采油成本；⑵抽油机驱动采抽油杆负载增大，耗能增加，采油电机成本增加；⑶抽油杆受摩擦阻力大影响正常生产。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种适用于深井、超深井、偏磨井、稠油井等特殊环境，投资成本低的液压采油装置。
本发明的技术方案包括：
一种液压采油装置，包括井口装置和设置在井下的主要由泵筒、柱塞、游动阀组成的采油泵，其特征在于还包括：在采油泵和井口装置之间设置液压油缸和排油管；其中：所述排油管包括连接在井口装置下方的输油管和连接在输油管与采油泵之间的旁通油管；所述液压油缸连接在采油泵上方，其包括油缸本体、活塞杆和液控管线；所述活塞杆与采油泵的柱塞联动；所述液控管线下端与液压油缸连续，上端穿过井口装置与地面液压站连接。
上述方案还包括：
在旁通油管与输油管之间设置单向阀。
在采油泵的游动阀下端连接有加重杆。
所述油缸本体上下端分别连接油缸上盖和油缸下盖，其中，油缸上盖通过上接头与输油管连接，油缸下盖通过下接头与采油泵泵筒连接；所述旁通油管上下端分别与上接头和下接头连接连通。
所述的液控管线为单路液控管线A，且该液控管线A连接于油缸下盖上方和活塞杆下方的液压腔，在活塞杆上方的液压腔和油缸上盖之间设有压缩腔。
所述的液控管线为双路液控管线A和液控管线B，液控管线B和液控管线A分别连接于油缸上盖、油缸下盖与活塞杆组成的上下方的液压腔。
本发明通过地面液压源驱动井下液压油缸为驱动动力，配合加重杆作为辅助动力，带动抽油泵往复运动实现采油，克服了目前深井、超深井、斜井、定向井、水平井和稠油井常用的抽油机带动抽油杆驱动采油泵遇到的一些难以克服的技术问题。即完全省去抽油杆，解决了抽油杆与输油管之间偏磨，造成油井频繁作业；抽油机负载增大，耗能增加，投资成本增加。
附图说明
图1是本发明一种单路液控管线的具体实施例；
图2是图1中井下部分放大图；
图3是本发明一种双路液控管线的具体实施例；
图4是图3中井下部分放大图；
图中：
1、液压站，2、液控管线A，3、单向阀，4、上接头，5、旁通油管，6、油缸上盖，7、油缸本体，8、活塞杆，9、油缸下盖，10、下接头，11、泵筒，12、柱塞，13、游动阀，14、加重杆，15、液控管线B。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
参照附图1和2，一种液压采油装置，包括井口装置和设置在井下的主要由泵筒11、柱塞12、游动阀13组成的采油泵，在采油泵和井口装置之间设置液压油缸和抽油管；其中：所述抽油管包括连接在井口装置下方的输油管和连接在输油管与采油泵之间的旁通油管5；所述液压油缸连接在采油泵上方，其包括油缸本体7、活塞杆8和液控管线A2；所述活塞杆8与采油泵的柱塞12联动；所述液控管线A2下端与液压油缸连续，上端穿过井口装置与地面液压站1连接。
实施例2
对照附图1和2，一种液压采油装置，油缸本体7分别与油缸上盖6和油缸下盖9相连。油缸上盖6与上接头4相连，上接头4上端安装单向阀3，单向阀3上端与井下输油管（该输油管线的长度根据井深设置，下同）连接。油缸下盖9与下接头10相连，下接头10下部与泵筒11连接。活塞杆8与柱塞12相连，柱塞12下端安装游动阀13，游动阀13下端与加重杆14连接。上接头4下部与旁通油管5连接，旁通油管5通过上接头4与单向阀3连通，形成排油通道。旁通油管5下端与下接头10相连，并与下接头10内部连通，形成排油通道。油缸下盖9与液控管线A2下端相连，并与油缸本体7下腔连通，液控管线A2的上端与液压站1相连。油缸上盖6上设冲气阀和储气腔，便于冲氮气和储存氮气。
上述实施例2的主要特点：
⑴油缸上盖6上设冲气阀，便于给油缸上腔冲氮气和排出油缸上腔的空气。油缸上盖6设储气腔，便于储存压缩的氮气。当活塞下行时，压缩的氮气膨胀，推动活塞下行。
⑵活塞杆8下端与柱塞12相连，柱塞12下端连游动阀13，游动阀13下端连加重杆14，当活塞杆8下行时，加重杆14加速活塞下行。
⑶上接头4下端分别与油缸上盖6和旁通油管5上端相连，上接头4上端接单向阀3，上接头4内部设通道，使旁通油管5与单向阀3连通，便于排油。
⑷下接头10上端分别与油缸和旁通油管5下端相连，下接头10下端与油缸同轴线上连接泵筒11，其内部设通道使泵筒11和旁通油管5连通。
⑸油缸下盖9连接液控管线A2，液控管线A2与油缸下腔连通，液控管线A2一直连接到地面液压站1。
⑹当液压站1加压时，活塞杆8上行，采油泵排油。当液压站1卸压时，柱塞12下行，采油泵进油。
上述实施例的工作原理：通过地面液压源驱动井下液压油缸（液压油缸的工作行程根据井深和原油粘稠度来确定，通常满足常规抽油杆工作行程，下同）为驱动动力，配合加重杆14为辅助动力，带动采油泵往复运动，实现采油。具体为：液压站1给油缸本体7通过液控管线A2经油缸下盖9给油缸本体7下腔供液压油时，油缸上腔的氮气压缩，活塞杆8带动柱塞12及加重杆14上行，单向阀3打开，原油通过旁通油管5排到单向阀3的上部输油管。当液压站1停止供油时，油缸本体7上腔氮气膨胀形成推力，协助加重杆14带动柱塞12下行，单向阀3关闭，游动阀13打开，原油进入泵筒11，实现采油泵循环工作。
实施例3
参照附图3和4，一种液压采油装置，包括井口装置和设置在井下的主要由泵筒11、柱塞12、游动阀13组成的采油泵，在采油泵和井口装置之间设置液压油缸和旁通油管5；所述液压油缸连接在采油泵上方，其包括油缸本体7、活塞杆8和液控管线；所述活塞杆8与采油泵的柱塞12联动；所述液控管线下端与液压油缸连续，上端穿过井口装置与地面液压机连接。所述油缸本体7上下端分别连接油缸上盖6和油缸下盖9，其中，油缸上盖6通过上接头4与输油管连接，油缸下盖9通过下接头10与采油泵泵筒11连接；所述旁通油管5上下端分别与上接头4和下接头10连接连通。所述的液控管线为双路液控管线A2和液控管线B15，液控管线B15和液控管线A2分别连接于油缸上盖6、油缸下盖9与活塞杆8组成的上下方的液压腔。
实施例4
对照附图3和4，一种液压采油装置，油缸本体7分别与油缸上盖6和油缸下盖9相连。油缸上盖6与上接头4相连，上接头4上端安装单向阀3，单向阀3上端与井下的输油管连接。油缸下盖9与下接头10相连，下接头10下部与泵筒11连接。活塞杆8与柱塞12相连，柱塞12下端安装游动阀13，游动阀13下端与加重杆14连接。上接头4下部与旁通油管5连接，旁通油管5通过上接头4与单向阀3连通，形成排油通道。旁通油管5下端与下接头10相连，并与下接头10内部连通，形成排油通道。油缸下盖9与液控管线A2下端相连，并与油缸下腔连通，液控管线A2的上端与液压站1相连。油缸上盖6与液控管线B15连接，并与油缸上腔连通，液控管线B15上端与液压站1连通。
上述实施例4的主要特点：
⑴油缸上盖6设有液控管线A2和B双路循环液压用于驱动活塞杆8上下行。
⑵活塞杆8下端与柱塞12相连，柱塞12下端连游动阀13，游动阀13下端连加重杆14，当活塞杆8下行时，加重杆14加速活塞下行。
⑶上接头4下端分别与油缸上盖6和旁通油管5上端相连，上接头4上端接单向阀3，上接头4内部设通道，使旁通油管5与单向阀3连通，便于排油。
⑷下接头10上端分别与油缸和旁通油管5下端相连，下接头10下端与油缸同轴线上连接泵筒11，其内部设通道使泵筒11和旁通油管5连通。
⑸油缸下盖9连接液控管线A2，液控管线A2与油缸下腔连通，液控管线A2和B一直连接到地面液压站1。
⑹当液压站1通过液控管线A2加压时，活塞上行，采油泵排油。当液压站1通过液控管线B15加压时，柱塞12下行，采油泵进油。
其工作原理：
液压站1给油缸本体7通过液控管线A2经油缸下盖9给油缸本体7下腔供液压油时，活塞杆8带动柱塞12上行，单向阀3打开，原油通过旁通油管5排到单向阀3的上部输油管。当液压站1换向给液控管线B15供油时，活塞杆8带动柱塞12下行，单向阀3关闭，游动阀13打开，原油进入泵筒11，实现采油泵循环工作。
Claims (6)
1.一种液压采油装置，包括井口装置和设置在井下的主要由泵筒（11）、柱塞（12）、游动阀（13）组成的采油泵，其特征在于还包括：在采油泵和井口装置之间设置液压油缸和排油管；其中：所述排油管包括连接在井口装置下方的输油管和连接在输油管与采油泵之间的旁通油管（5）；所述液压油缸连接在采油泵上方，其包括油缸本体（7）、活塞杆（8）和液控管线；所述活塞杆（8）与采油泵的柱塞（12）联动；所述液控管线下端与液压油缸连接，上端穿过井口装置与地面液压站（1）连接。
2.根据权利要求1所述的液压采油装置，其特征在于还包括：在旁通油管（5）与输油管之间设置单向阀（3）。
3.根据权利要求1所述的液压采油装置，其特征在于：在采油泵的游动阀（13）下端连接有加重杆（14）。
4.根据权利要求1、2或3所述的液压采油装置，其特征在于：所述油缸本体（7）上下端分别连接油缸上盖（6）和油缸下盖（9），其中，油缸上盖（6）通过上接头（4）与输油管连接，油缸下盖（9）通过下接头（10）与采油泵泵筒（11）连接；所述旁通油管（5）上下端分别与上接头（4）和下接头（10）连接连通。
5.根据权利要求4所述的液压采油装置，其特征在于：所述的液控管线为单路液控管线A（2），且该液控管线A（2）连接于油缸下盖（9）上方和活塞杆（8）下方的液压腔，在活塞杆（8）上方的液压腔和油缸上盖（6）之间设有压缩腔。
6.根据权利要求4所述的液压采油装置，其特征在于：所述的液控管线为双路液控管线A（2）和液控管线B（15），液控管线B（15）和液控管线A（2）分别连接于油缸上盖（6）、油缸下盖（9）与活塞杆（8）组成的上下方的液压腔。
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