CN114645880A - 高效液力抽油机 - Google Patents

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CN114645880A CN202210424761.4A CN202210424761A CN114645880A CN 114645880 A CN114645880 A CN 114645880A CN 202210424761 A CN202210424761 A CN 202210424761A CN 114645880 A CN114645880 A CN 114645880A
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Abstract

本发明属于石油开采设备技术领域，具体涉及油田抽油用的高效液力抽油机，其特征在于：抽油机组的进油管路上设置有截止阀、比例流量控制阀、防回流单向阀、进油控制阀和压力反馈单向阀；回油管路上设置有回油控制阀、液压马达、液压马达出口单向阀和液压马达出口节流阀；变量液压泵的出口设置有变量液压泵出口单向阀、单向节流阀、囊式蓄能器和囊式蓄能器泄油截止阀；采油四通上端内孔中设置有活塞杆下密封体，下密封体内孔中设置有润滑油集油槽和润滑油进出孔，下端设置有集气管柱，集气管柱的下端设置有集流喇叭接头和数个向下的斜孔，该高效液力抽油机运行效率高，冲程冲次调节方便，可以带一个和多个抽油机组一起同时工作。

Description

高效液力抽油机
技术领域
本发明属于石油开采设备技术领域，具体涉及油田抽油用的高效液力抽油机。
背景技术
游梁式抽油机是油田抽油使用最普遍的抽油设备，其工作原理是电动机通过三角皮带减速箱减速后，由一个曲柄连杆机构将减速箱输出轴的旋转运动转换为游梁驴头的往复运动，从而带动光杆和抽油杆作上下往复的直线运动，再通过抽油杆将这这个运动传递给井下的抽油泵，使之工作进行抽油。但实际使用中游梁式抽油机存在很多问题，其中表现在：一是效率低下，在国内一般油田平均效率只有12％～23％，先进地区最多只能达到30％左右，能耗巨大；二是冲程调节困难，特别是增大冲程，因受游梁摆角限制，曲柄连杆机构尺寸必然增大，从而引起抽油机外型尺寸和重量的大幅度增加，因此不容易实现长冲程低冲次的工作要求，难以满足稠油井、深抽井和含气井采油作业的需要；三是游梁式抽油机冲次调节困难，因为游梁式抽油机是刚性结构，在油井生产的中后期，因井液供液不足，需要调节冲次时，就需要更换皮带轮或减速箱，过程繁琐，危险性高，工作量大，使得调整工作相当困难；四是一套游梁式抽油机不能同时带动多口油井抽油，一套游梁式抽油机只能带动一口油井抽油，占用井场面积大，浪费土地使用面积。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高效率、可简单方便地调节工作冲程和工作冲次，并且一套动力机组可同时带动多口油井进行抽油的高效液力抽油机。
为克服上述技术存在的问题，本发明解决问题的技术方案是：
高效液力抽油机，包括皮囊放置箱、封闭油箱、风冷却器、回油过滤器、封闭油箱液位调节皮囊、吸油过滤器、动力电机、负载敏感变量液压泵、压力管路压力表、系统安全溢流阀、抽油机组和压缩机。封闭油箱液位调节皮囊通过管线与封闭油箱连通，动力电机与负载敏感变量液压泵通过联轴器连接，系统安全溢流阀的进口通过管路与主动力油路连接，出口与封闭油箱连通；抽油机组包括截止阀、比例流量控制阀、压力反馈单向阀、囊式蓄能器压力表、囊式蓄能器、单向节流阀、两位三通无泄漏先导阀、回油控制阀、进油控制阀、润滑油泵电机组系统、工作压力表、呼吸皮囊截止阀、呼吸皮囊、抽油泵举升机构、放气截止阀、压缩机进气单向阀、压缩机进气截止阀、变量液压泵、液压马达、液压马达出口单向阀、液压马达出口节流阀、变量液压泵出口单向阀、囊式蓄能器泄压截止阀和防回流单向阀。
抽油机组的进油管路上设置有截止阀、比例流量控制阀、防回流单向阀和进油控制阀。截止阀一端接口与主动力油路连接，另一端接口与比例流量控制阀的进口连接，比例流量控制阀的出口与防回流单向阀的进口连接，防回流单向阀的出口与进油控制阀的进口连接，进油控制阀的出口通过管路与抽油泵举升机构的进出油口连接；在比例流量控制阀的出口和防回流单向阀的进口之间设置有压力反馈单向阀，压力反馈单向阀的进口通过管路与比例流量控制阀的出口管路连接，压力反馈单向阀的出口与负载反馈控制管路连接。
在回油管路上设置有回油控制阀、液压马达、液压马达出口单向阀和液压马达出口节流阀。回油控制阀的进口通过管路与进油控制阀的出口管路连接，回油控制阀的出口通过管路与液压马达的进口连接，液压马达的出口与液压马达出口单向阀的进口连接，液压马达出口单向阀的出口与液压马达出口节流阀的进口连接，液压马达出口节流阀的出口与总回油管路连接；在总回油管路上设置有风冷却器和回油过滤器。
变量液压泵的出口设置有变量液压泵出口单向阀、单向节流阀、囊式蓄能器、囊式蓄能器压力表和囊式蓄能器泄油截止阀。变量液压泵的出口通过管路与变量液压泵出口单向阀的进口连接，变量液压泵出口单向阀的出口与单向节流阀的进口连接，又与防回流单向阀的出口连接，单向节流阀的出口与囊式蓄能器的进出口连接，囊式蓄能器压力表与单向节流阀的出口连接；在单向节流阀的进口和变量液压泵出口单向阀的出口之间设置有囊式蓄能器泄油截止阀，囊式蓄能器泄油截止阀的进口通过管路与单向节流阀的进口连接，出口与总回油管路连接；在单向节流阀的出口引出一管路与两位三通无泄漏先导阀的P口连通；变量液压泵与液压马达通联轴器连接在一起。
在抽油泵举升机构的呼吸口设置有呼吸皮囊，呼吸皮囊进出口设置有呼吸皮囊截止阀，用以调节呼吸皮囊中的充气量，设置呼吸皮囊可以避免因举升液压缸内外温差呼吸外部环境中的空气造成冷凝水现象，彻底杜绝了水汽对举升液压缸内表面的腐蚀。
回油控制阀和进油控制阀结构相同，作为插件装配到集成块中使用，由上阀体、下阀体、控制活塞、阀座、阀球、阀球球托和复位弹簧组成。上阀体外圆上大下小，在上阀体上部外圆上设置有密封槽，密封槽中设置有密封圈，上部外圆的下部设置有呼吸孔，下部直径小的外圆上设置有出油孔，上阀体内孔上大下小，在上阀体内孔中设置有控制活塞，控制活塞上部直径大，中部直径小，上部外圆和中部外圆与上阀体内的大小孔滑动配合，控制活塞上部和中部外圆上均设置有密封槽，密封槽内设置有密封圈，在控制活塞的最下端设置有顶杆，顶杆与阀球接触，在上阀体下端内孔中设置有阀座，阀座下设置有下阀体，在下阀体下部设置有进油孔，外圆上设置有密封槽，密封槽中设置有密封圈，下阀体与上阀体通过螺纹连接在一起，在阀座下部设置有阀球，阀球下部设置有阀球球托，阀球球托下部设置有复位弹簧。当两位三通无泄漏先导阀切换控制管线中的高压控制油液进入时，控制活塞向下运动，推动阀球离开球座，下阀体下部的进油孔与上阀体下部外圆上设置的出油孔连通，回油控制阀和进油控制阀打开，当两位三通无泄漏先导阀切换到与油箱连通时，阀球在复位弹簧的推动下向上运动，阀球坐压在阀座上，下阀体下部的进油孔与上阀体下部外圆上设置的出油孔切断连通，回油控制阀和进油控制阀关闭，两位三通无泄漏先导阀控制回油控制阀和进油控制阀的开和关，回油控制阀和进油控制阀交替反向动作，一个开一个关。
抽油泵举升机构包括套管、套管四通、采油四通、过渡对接缸筒、举升液压缸、油管头、油管柱、抽油杆柱、抽油泵总成和集气管柱。采油四通设置有上法兰和下法兰，在上法兰上端面上设置有密封槽，密封槽中设置有密封圈；在上法兰上设置有连通孔，连通孔与环空连通，在连通孔外设置有压缩机进气单向阀、压缩机进气截止阀和压缩机，压缩机的出气口通过管路与进气截止阀的进口连接，进气截止阀的出口与进气单向阀的进口连接，进气单向阀的出口通过管路与上四通的上法兰上的连通孔连接；在采油四通上端内孔中设置有活塞杆下密封体，活塞杆下密封体下端外圆面设置有锥度斜面，该锥度斜面与采油四通上端内孔的锥度斜面相配合，在活塞杆下密封体下端外圆锥度斜面上设置有密封槽，密封槽中设置有密封圈，在活塞杆下密封体内孔中设置有润滑油集油槽，在活塞杆下密封体径向上正对润滑油集油槽上设置有润滑油进出孔，在润滑油集油槽上下两侧分别设置有密封槽和导向槽，密封槽中设置有密封圈，导向槽中设置有导向带；所述过渡对接缸筒，在上下两端分别设置有上法兰和下法兰，在下部圆筒正对润滑油进出孔的位置设置有通孔，在圆筒周向上均布设置有数个加强筋，并在圆筒外圆面上设置有保温层，在下法兰中间设置有配合孔，活塞杆下密封体外圆面静配合在该配合孔中。举升液压缸，包括缸筒、活塞、活塞杆、活塞杆上密封体、油缸上盖、磁致位移传感器、磁致位移传感器电子仓保护罩和起吊环。在缸筒上下两端设置有上法兰和下法兰，下法兰与过渡对接缸筒的上法兰连接，上法兰与油缸上盖的连接法兰相连接，在上部外圆上对称设置有吊耳轴，吊耳轴与起吊环轴孔滑动配合连接，在上部外圆面径向上设置有呼吸口，在下部外圆面径向上设置有进出油口，在缸筒下部外圆面周向上均布设置有数个加强筋，在缸筒外圆面上设置有保温层，在活塞杆上密封体内孔中设置有密封槽，密封槽中设置有密封圈，在密封槽上下两端分别设置有导向槽，导向槽中设置有导向带，在活塞杆上密封体上下两端分别设置有对中止口，活塞杆上密封体与缸筒下部内孔通过螺纹连接，通过对中止口来对中，活塞杆上密封体下端通过对中止口与过渡对接缸筒上部的内孔来对中；在油缸上盖上设置有连接法兰，腰部设置有密封槽，密封槽中设置有密封圈，在油缸上盖上设置有内螺纹孔，该内螺纹孔与磁致位移传感器连接螺纹进行配合连接，在油缸上盖上端面上设置有磁致位移传感器电子仓保护罩。在活塞外圆面上设置有密封槽和导向槽，密封槽中设置有密封圈，导向槽中设置有导向带，在活塞上部内孔中设置有磁环，在活塞下部设置有活塞杆，活塞杆下端与抽油杆柱通过变扣接头相连接。
在活塞杆下密封体下端设置有集气管柱，活塞杆下密封体与集气管柱通过油管扣进行密封连接，在集气管柱的下端设置有集流喇叭接头，在集气管柱下端外圆面周向上设置有数个向下的斜孔，用于将产液从集气管柱中流入到集气管柱和油管柱之间的环空流道中，产液通过该环空流道排出井口，伴生气存留于集气管柱和抽油杆柱之间的环空中，形成不存在液体的气顶，避免活塞杆浸泡于油井产液中，保证活塞杆外表面的清洁，消除带动油井产液进入举升液压缸中污染液压油。
润滑油泵电机组系统的油泵出口通过管路、活塞杆下密封体上的润滑油进出孔、润滑油集油槽和过渡对接缸筒上的通孔形成润滑循环通道，对插入井筒内的活塞杆表面进行润滑，提高活塞杆下密封体中的密封圈和导向带的使用寿命。
高效液力抽油机可以带一个抽油机组，也可以带多个抽油机组一起同时工作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用液压传动效率高的特点，采用液压缸直接驱动井下抽油泵上行抽油，下行时在抽油杆柱重量的作用下拉动活塞和活塞杆下行，形成一定的油压挤压乏动力油液回流，回流的油液驱动液压马达旋转做功驱动变量液压泵工作，泵出高压油液充入囊式蓄能器中，等液压缸下次上行抽油时再全部利用上，这样就充分回收了抽油杆柱下行过程中的能量，使整套机组高效运行，采用负载敏感变量液压泵可同时向多个抽油机组按需要的流量和压力提供动力油液，驱动多口油井进行抽油，通过自动控制系统和液压缸中配置的磁致位移传感器可以任意设置液压缸上下运动的冲程距离，通过自动控制系统和比例流量控制阀可任意调节液压缸的运动速度，自动方便快捷地来改变液压缸的工作冲次，彻底避免了游梁式抽油机存在的效率低下、冲程冲次调节困难，不能实现一机驱动多口油井抽油的问题。
附图说明
图1为本发明的原理图；
图2为本发明的进油控制阀和回油控制阀的结构图；
图3为本发明的抽油泵举升机构的结构图；
图中，1-皮囊放置箱，2-封闭油箱，3-风冷却器，4-回油过滤器，5-封闭油箱液位调节皮囊，6-管线，7-吸油过滤器，8-动力电机，9-负载敏感变量液压泵，10-压力管路压力表，11-负载反馈控制管路，12-主动力油路，13-管路，14-系统安全溢流阀，15-抽油机组，16-截止阀，17-比例流量控制阀，18-压力反馈单向阀，19-囊式蓄能器压力表，20-囊式蓄能器，21-单向节流阀，22-两位三通无泄漏先导阀，23-控制管线，24-回油控制阀，25-两位三通无泄漏先导阀，26-进油控制阀，27-管路，28-润滑油泵电机组系统，29-工作压力表，30-呼吸皮囊截止阀，31-呼吸皮囊，32-抽油泵举升机构，33-抽油机组，34-抽油机组，35-管路，36-管路，37-放气截止阀，38-压缩机进气单向阀，39-压缩机进气截止阀，40-变量液压泵，41-回油管路，42-液压马达，43-液压马达出口单向阀，44-液压马达出口节流阀，45-管路，46-管路，47-管路，48-变量液压泵出口单向阀，49-囊式蓄能器泄油截止阀，50-管路，51-防回流单向阀，52-管路，53-管路，54-总回油管路，55-压缩机，56-进油孔，57-下阀体，58-复位弹簧，59-阀球，60-阀座，61-顶杆，62-密封槽，63-控制活塞，64-密封槽，65-上阀体，66-密封槽，67-上部直径，68-呼吸孔，69-出油孔，70-阀球球托，71-密封槽，72-抽油泵总成，73-套管，74-套管四通，75-油管头，76-下法兰，77-采油四通，78-密封槽，79-导向槽，80-连通孔，81-密封槽，82-通孔，83-密封槽，84-导向槽，85-加强筋，86-对中止口，87-下法兰，88-加强筋，89-对中止口，90-进出油口，91-保温层，92-导向槽，93-密封槽，94-导向槽，95-呼吸口，96-缸筒，97-密封槽，98-连接法兰，99-起吊环，100-磁致位移传感器电子仓保护罩，101-油缸上盖，102-上法兰，103-磁致位移传感器，104-磁环，105-活塞，106-活塞杆，107-举升液压缸，108-导向槽，109-密封槽，110-导向槽，111-活塞杆上密封体，112-上法兰，113-保温层，114-过渡对接缸筒，115-活塞杆下密封体，116-润滑油进出孔，117-润滑油集油槽，118-下法兰，119-密封槽，120-上法兰，121-锥度斜面，122-集气管柱，123-环空，124-抽油杆柱，125-油管柱，126-斜孔，127-集流喇叭接头
具体实施方式
以下结合附图对本发明的最佳实施方式作详细描述。
如图1，高效液力抽油机，包括皮囊放置箱(1)、封闭油箱(2)、风冷却器(3)、回油过滤器(4)、封闭油箱液位调节皮囊(5)、吸油过滤器(7)、动力电机(8)、负载敏感变量液压泵(9)、压力管路压力表(10)、系统安全溢流阀(14)、抽油机组(15、33、34)和压缩机(55)；封闭油箱液位调节皮囊(5)通过管线(6)与封闭油箱(2)连通，动力电机(8)与负载敏感变量液压泵(9)通过联轴器连接，系统安全溢流阀(14)的进口通过管路(13)与主动力油路(12)连接，出口与封闭油箱(2)连通；抽油机组(15、33、34)包括截止阀(16)、比例流量控制阀(17)、压力反馈单向阀(18)、囊式蓄能器压力表(19)、囊式蓄能器(20)、单向节流阀(21)、两位三通无泄漏先导阀(22、25)、回油控制阀(24)、进油控制阀(26)、润滑油泵电机组系统(28)、工作压力表(29)、呼吸皮囊截止阀(30)、呼吸皮囊(31)、抽油泵举升机构(32)、放气截止阀(37)、压缩机进气单向阀(38)、压缩机进气截止阀(39)、变量液压泵(40)、液压马达(42)、液压马达出口单向阀(43)、液压马达出口节流阀(44)、变量液压泵出口单向阀(48)、囊式蓄能器泄压截止阀(49)和防回流单向阀(51)。
如图1，皮囊放置箱(1)采用长550mmX宽1100mmX高1200mm的箱体，封闭油箱(2)采用长1250mmX宽1100mmX高1200mm的箱体，风冷却器(3)采用DXT-5的规格型号，回油过滤器(4)采用WY-A500×10Q2Y规格型号的WY系列磁性回油过滤器，封闭油箱液位调节皮囊(5)采用规格型号为40L-740-299-NBR的容量为40L的皮囊，吸油过滤器(7)采用规格型号为CFF-510×80的CFF系列自封式磁性吸油过滤器，动力电机(8)采用功率为15kw额定转速为每分钟975转的隔爆型六极电机，负载敏感变量液压泵(9)采用规格型号为A10VS0100DFR1/31R的变量液压泵，压力管路压力表(10)采用规格型号为HSTL-800，量程为0～40MPa的数显压力变送器，系统安全溢流阀(14)采用规格型号为DB20-2-50B/315的先导溢流阀。
如图1，抽油机组(15)的进油管路(53)上设置有截止阀(16)、比例流量控制阀(17)、防回流单向阀(51)和进油控制阀(26)；截止阀(16)一端接口与主动力油路(12)连接，另一端接口与比例流量控制阀(17)的进口连接，比例流量控制阀(17)的出口与防回流单向阀(51)的进口连接，防回流单向阀(51)的出口与进油控制阀(26)的进口连接，进油控制阀(26)的出口通过管路(27)与抽油泵举升机构(32)的进出油口(90)连接；在比例流量控制阀(17)的出口和防回流单向阀(51)的进口之间设置有压力反馈单向阀(18)，压力反馈单向阀(18)的进口通过管路(52)与比例流量控制阀(17)的出口管路(53)连接，压力反馈单向阀(18)的出口与负载反馈控制管路(11)连接。
如图1，在回油管路(41)上设置有回油控制阀(24)、液压马达(42)、液压马达出口单向阀(43)和液压马达出口节流阀(44)；回油控制阀(24)的进口通过管路(41)与进油控制阀(26)的出口管路(27)连接，回油控制阀(24)的出口通过管路(46)与液压马达(42)的进口连接，液压马达(42)的出口与液压马达出口单向阀(43)的进口连接，液压马达出口单向阀(43)的出口与液压马达出口节流阀(44)的进口连接，液压马达出口节流阀(44)的出口与总回油管路(54)连接；在总回油管路(54)上设置有风冷却器(3)和回油过滤器(4)。
如图1，变量液压泵(40)的出口设置有变量液压泵出口单向阀(48)、单向节流阀(21)、囊式蓄能器(20)、囊式蓄能器压力表(19)和囊式蓄能器泄油截止阀(49)；变量液压泵(40)的出口通过管路(47)与变量液压泵出口单向阀(48)的进口连接，变量液压泵出口单向阀(48)的出口与单向节流阀(21)的进口连接，又与防回流单向阀(51)的出口连接，单向节流阀(21)的出口与囊式蓄能器(20)的进出口连接，囊式蓄能器压力表(19)与单向节流阀(21)的出口连接；在单向节流阀(21)的进口和变量液压泵出口单向阀(48)的出口之间设置有囊式蓄能器泄油截止阀(49)，囊式蓄能器泄油截止阀(49)的进口通过管路(50)与单向节流阀(21)的进口连接，出口与总回油管路(54)连接；在单向节流阀(21)的出口引出一管路(23)与两位三通无泄漏先导阀(22、25)的P口连通；变量液压泵(40)与液压马达(42)通联轴器连接在一起。
如图1，截止阀(16)采用规格型号为KHP-32的板式截止阀，比例流量控制阀(17)采用规格型号为QNPPM42-100-G24的万福乐螺纹插装比例流量控制阀，压力反馈单向阀(18)采用规格型号为LCV-08-B的零泄漏钢球型螺纹插装阀，囊式蓄能器压力表(19)采用规格型号为HSTL-800，量程为0～40MPa的数显压力变送器，囊式蓄能器(20)采用规格型号为NXQ-40/31.5-F，外径为D299的囊式蓄能器，单向节流阀(21)采用规格型号为DRVP16的板式单向节流阀，两位三通无泄漏先导阀(22、25)采用规格型号为LSV-08-3-L的螺纹插装阀，工作压力表(29)采用规格型号为HSTL-800，量程为0～40MPa的数显压力变送器，变量液压泵(40)采用规格型号为A10VS045DFE1/31R的电比例变量液压泵，液压马达(42)采用规格型号为A6VM55EP2的电比例变量液压马达，液压马达出口单向阀(43)采用规格型号为RVP16板式单向阀，液压马达出口节流阀(44)采用规格型号为DVP16板式节流阀，变量液压泵出口单向阀(48)采用规格型号为RVP16板式单向阀，囊式蓄能器泄压截止阀(49)采用规格型号为DVP8板式节流阀，防回流单向阀(51)采用规格型号为RVP25板式单向阀。
如图1和图3，在抽油泵举升机构(32)的呼吸口(95)设置有呼吸皮囊(31)，呼吸皮囊(31)进出口设置有呼吸皮囊截止阀(30)，用以调节呼吸皮囊(31)中的充气量，设置呼吸皮囊(31)可以避免因举升液压缸(107)内外温差呼吸外部环境中的空气造成冷凝水现象，彻底杜绝了水汽对举升液压缸(107)内表面的腐蚀。
如图1，呼吸皮囊截止阀(30)采用规格型号为DVP8的节流截止阀，呼吸皮囊(31)采用规格型号为40L-740-299-NBR的容量为40L的皮囊。
如图2，回油控制阀(24)和进油控制阀(26)结构相同，作为插件装配到集成块中使用，由上阀体(65)、下阀体(57)、控制活塞(63)、阀座(60)、阀球(59)、阀球球托(70)和复位弹簧(58)组成；上阀体(65)外圆上大下小，在上阀体(65)上部外圆上设置有密封槽(66)，密封槽(66)中设置有密封圈，上部外圆的下部设置有呼吸孔(68)，下部直径小的外圆上设置有出油孔(69)，上阀体(65)内孔上大下小，在上阀体(65)内孔中设置有控制活塞(63)，控制活塞(63)上部直径(67)大，中部直径小，上部外圆和中部外圆与上阀体(65)内的大小孔滑动配合，控制活塞(63)上部和中部外圆上均设置有密封槽(62、64)，密封槽(62、64)内设置有密封圈，在控制活塞(63)的最下端设置有顶杆(61)，顶杆(61)与阀球(59)接触，在上阀体(65)下端内孔中设置有阀座(60)，阀座(60)下设置有下阀体(57)，在下阀体(57)下部设置有进油孔(56)，外圆上设置有密封槽(71)，密封槽(71)中设置有密封圈，下阀体(57)与上阀体(65)通过螺纹连接在一起，在阀座(60)下部设置有阀球(59)，阀球(59)下部设置有阀球球托(70)，阀球球托(70)下部设置有复位弹簧(58)。当两位三通无泄漏先导阀(22、25)切换控制管线(23)中的高压控制油液进入时，控制活塞(63)向下运动，推动阀球(59)离开球座(60)，下阀体(57)下部的进油孔(56)与上阀体(65)下部外圆上设置的出油孔(69)连通，回油控制阀(24)和进油控制阀(26)打开，当两位三通无泄漏先导阀(22、25)切换到与油箱连通时，阀球(59)在复位弹簧(58)的推动下向上运动，阀球(59)坐压在阀座(60)上，下阀体(57)下部的进油孔(56)与上阀体(65)下部外圆上设置的出油孔(69)切断连通，回油控制阀(24)和进油控制阀(26)关闭，两位三通无泄漏先导阀(22)控制回油控制阀(24)的开和关，两位三通无泄漏先导阀(25)控制进油控制阀(26)开和关，回油控制阀(24)和进油控制阀(26)交替反向动作，一个开一个关。
如图2，回油控制阀(24)和进油控制阀(26)采用控制活塞上部直径为60mm，下部直径为50mm，顶杆直径为25mm，阀座(60)尺寸为外径65mmX内径40mmX高度20mm，阀球(59)直径为50mm，进油孔(56)直径为40mm，出油孔(69)直径为15mm的尺寸结构。
如图3，抽油泵举升机构(32)包括套管(73)、套管四通(74)、采油四通(77)、过渡对接缸筒(114)、举升液压缸(107)、油管头(75)、油管柱(125)、抽油杆柱(124)、抽油泵总成(72)和集气管柱(122)；所述采油四通(77)设置有上法兰(120)和下法兰(76)，在上法兰上端面上设置有密封槽(119)，密封槽(119)中设置有密封圈；在上法兰(120)上设置有连通孔(80)，连通孔(80)与环空(123)连通，在连通孔(80)外设置有压缩机进气单向阀(38)、压缩机进气截止阀(39)和压缩机(55)，压缩机(55)的出气口通过管路(45)与进气截止阀(39)的进口连接，进气截止阀(39)的出口与进气单向阀(38)的进口连接，进气单向阀(38)的出口通过管路(36)与上四通(77)的上法兰(120)上的连通孔(80)连接；在采油四通(77)上端内孔中设置有活塞杆下密封体(115)，活塞杆下密封体(115)下端外圆面设置有锥度斜面(121)，该锥度斜面与采油四通(77)上端内孔的锥度斜面相配合，在活塞杆下密封体(115)下端外圆锥度斜面(121)上设置有密封槽(78)，密封槽(78)中设置有密封圈，在活塞杆下密封体(115)内孔中设置有润滑油集油槽(117)，在活塞杆下密封体(115)径向上正对润滑油集油槽(117)上设置有润滑油进出孔(116)，在润滑油集油槽(117)上下两侧分别设置有密封槽(81、83)和导向槽(79、84)，密封槽(81、83)中设置有密封圈，导向槽(79、84)中设置有导向带；所述过渡对接缸筒(114)，在上下两端分别设置有上法兰(112)和下法兰(118)，在下部圆筒正对润滑油进出孔(116)的位置设置有通孔(82)，在圆筒周向上均布设置有数个加强筋(85)，并在圆筒外圆面上设置有保温层(113)，在下法兰(118)中间设置有配合孔，活塞杆下密封体(115)外圆面静配合在该配合孔中；所述举升液压缸(107)，包括缸筒(96)、活塞(105)、活塞杆(106)、活塞杆上密封体(111)、油缸上盖(101)、磁致位移传感器(103)、磁致位移传感器电子仓保护罩(100)和起吊环(99)，在缸筒(96)上下两端设置有上法兰(102)和下法兰(87)，下法兰(87)与过渡对接缸筒(114)的上法兰(112)连接，上法兰(102)与油缸上盖(101)的连接法兰(98)相连接，在上部外圆上对称设置有吊耳轴，吊耳轴与起吊环(99)轴孔滑动配合连接，在上部外圆面径向上设置有呼吸口(95)，在下部外圆面径向上设置有进出油口(90)，在缸筒(96)下部外圆面周向上均布设置有数个加强筋(88)，在缸筒(96)外圆面上设置有保温层(91)，在活塞杆上密封体(111)内孔中设置有密封槽(109)，密封槽(109)中设置有密封圈，在密封槽(109)上下两端分别设置有导向槽(108、110)，导向槽(108、110)中设置有导向带，在活塞杆上密封体(111)上下两端分别设置有对中止口(86、89)，活塞杆上密封体(111)与缸筒(96)下部内孔通过螺纹连接，通过对中止口(89)来对中，活塞杆上密封体(111)下端通过对中止口(86)与过渡对接缸筒(114)上部的内孔来对中；在油缸上盖(101)上设置有连接法兰(98)，腰部设置有密封槽(97)，密封槽(97)中设置有密封圈，在油缸上盖(101)上设置有内螺纹孔，该内螺纹孔与磁致位移传感器(103)连接螺纹进行配合连接，在油缸上盖(101)上端面上设置有磁致位移传感器电子仓保护罩(100)；在活塞(105)外圆面上设置有密封槽(93)和导向槽(92、94)，密封槽(93)中设置有密封圈，导向槽(92、94)中设置有导向带，在活塞(105)上部内孔中设置有磁环(104)，在活塞(105)下部设置有活塞杆(106)，活塞杆(106)下端与抽油杆柱(124)通过变扣接头相连接。
如图3，抽油泵举升机构(32)采用活塞(105)直径为100mm，活塞杆(106)直径为60mm，油管柱(125)采用31/2寸油管。
如图3，在活塞杆下密封体(115)下端设置有集气管柱(122)，活塞杆下密封体(115)与集气管柱(122)通过油管扣进行密封连接，在集气管柱(122)的下端设置有集流喇叭接头(127)，在集气管柱(122)下端外圆面周向上设置有数个向下的斜孔(126)，用于将产液从集气管柱(122)中流入到集气管柱(122)和油管柱(125)之间的环空流道中，产液通过该环空流道排出井口，伴生气存留于集气管柱(122)和抽油杆柱(124)之间的环空(123)中，形成不存在液体的气顶，避免活塞杆(106)浸泡于油井产液中，保证活塞杆(106)外表面的清洁，消除带动油井产液进入举升液压缸(107)中污染液压油。
如图3，集气管柱(122)采用11/2寸油管。
如图1和图3，润滑油泵电机组系统(28)的油泵出口通过管路(35)、活塞杆下密封体(115)上的润滑油进出孔(116)、润滑油集油槽(117)和过渡对接缸筒(114)上的通孔(82)形成润滑循环通道，对插入井筒内的活塞杆(106)表面进行润滑，提高活塞杆下密封体(115)中的密封圈和导向带的使用寿命。
如图1，润滑油泵电机组系统(28)采用规格型号为ZCB-1.2，功率为120w的转子油泵电机组。
如图1，高效液力抽油机可以带一个抽油机组，也可以带多个抽油机组一起同时工作，因图幅有限在附图1中只画出三个抽油机组(15、33、34)，其中抽油机组(15、33)用详细流程图来表示，抽油机组(34)仅用虚线框来表示，所有抽油机组中的各个液压元器件功能和抽油泵举升机构(32)的原理和结构完全相同。

Claims (10)

1.高效液力抽油机，其特征在于：包括皮囊放置箱(1)、封闭油箱(2)、风冷却器(3)、回油过滤器(4)、封闭油箱液位调节皮囊(5)、吸油过滤器(7)、动力电机(8)、负载敏感变量液压泵(9)、压力管路压力表(10)、系统安全溢流阀(14)、抽油机组(15、33、34)和压缩机(55)；封闭油箱液位调节皮囊(5)通过管线(6)与封闭油箱(2)连通，动力电机(8)与负载敏感变量液压泵(9)通过联轴器连接，系统安全溢流阀(14)的进口通过管路(13)与主动力油路(12)连接，出口与封闭油箱(2)连通；抽油机组(15、33、34)包括截止阀(16)、比例流量控制阀(17)、压力反馈单向阀(18)、囊式蓄能器压力表(19)、囊式蓄能器(20)、单向节流阀(21)、两位三通无泄漏先导阀(22、25)、回油控制阀(24)、进油控制阀(26)、润滑油泵电机组系统(28)、工作压力表(29)、呼吸皮囊截止阀(30)、呼吸皮囊(31)、抽油泵举升机构(32)、放气截止阀(37)、压缩机进气单向阀(38)、压缩机进气截止阀(39)、变量液压泵(40)、液压马达(42)、液压马达出口单向阀(43)、液压马达出口节流阀(44)、变量液压泵出口单向阀(48)、囊式蓄能器泄压截止阀(49)和防回流单向阀(51)。
2.根据权利要求1所述的高效液力抽油机，其特征在于：所述抽油机组(15)的进油管路(53)上设置有截止阀(16)、比例流量控制阀(17)、防回流单向阀(51)和进油控制阀(26)；截止阀(16)一端接口与主动力油路(12)连接，另一端接口与比例流量控制阀(17)的进口连接，比例流量控制阀(17)的出口与防回流单向阀(51)的进口连接，防回流单向阀(51)的出口与进油控制阀(26)的进口连接，进油控制阀(26)的出口通过管路(27)与抽油泵举升机构(32)的进出油口(90)连接；在比例流量控制阀(17)的出口和防回流单向阀(51)的进口之间设置有压力反馈单向阀(18)，压力反馈单向阀(18)的进口通过管路(52)与比例流量控制阀(17)的出口管路(53)连接，压力反馈单向阀(18)的出口与负载反馈控制管路(11)连接。
3.根据权利要求1所述的高效液力抽油机，其特征在于：在回油管路(41)上设置有回油控制阀(24)、液压马达(42)、液压马达出口单向阀(43)和液压马达出口节流阀(44)；回油控制阀(24)的进口通过管路(41)与进油控制阀(26)的出口管路(27)连接，回油控制阀(24)的出口通过管路(46)与液压马达(42)的进口连接，液压马达(42)的出口与液压马达出口单向阀(43)的进口连接，液压马达出口单向阀(43)的出口与液压马达出口节流阀(44)的进口连接，液压马达出口节流阀(44)的出口与总回油管路(54)连接；在总回油管路(54)上设置有风冷却器(3)和回油过滤器(4)。
4.根据权利要求1所述的高效液力抽油机，其特征在于：变量液压泵(40)的出口设置有变量液压泵出口单向阀(48)、单向节流阀(21)、囊式蓄能器(20)、囊式蓄能器压力表(19)和囊式蓄能器泄油截止阀(49)；变量液压泵(40)的出口通过管路(47)与变量液压泵出口单向阀(48)的进口连接，变量液压泵出口单向阀(48)的出口与单向节流阀(21)的进口连接，又与防回流单向阀(51)的出口连接，单向节流阀(21)的出口与囊式蓄能器(20)的进出口连接，囊式蓄能器压力表(19)与单向节流阀(21)的出口连接；在单向节流阀(21)的进口和变量液压泵出口单向阀(48)的出口之间设置有囊式蓄能器泄油截止阀(49)，囊式蓄能器泄油截止阀(49)的进口通过管路(50)与单向节流阀(21)的进口连接，出口与总回油管路(54)连接；在单向节流阀(21)的出口引出一管路(23)与两位三通无泄漏先导阀(22、25)的P口连通；变量液压泵(40)与液压马达(42)通联轴器连接在一起。
5.根据权利要求1所述的高效液力抽油机，其特征在于：在抽油泵举升机构(32)的呼吸口(95)设置有呼吸皮囊(31)，呼吸皮囊(31)进出口设置有呼吸皮囊截止阀(30)。
6.根据权利要求1所述的高效液力抽油机，其特征在于：回油控制阀(24)和进油控制阀(26)结构相同，作为插件装配到集成块中使用，由上阀体(65)、下阀体(57)、控制活塞(63)、阀座(60)、阀球(59)、阀球球托(70)和复位弹簧(58)组成；上阀体(65)外圆上大下小，在上阀体(65)上部外圆上设置有密封槽(66)，密封槽(66)中设置有密封圈，上部外圆的下部设置有呼吸孔(68)，下部直径小的外圆上设置有出油孔(69)，上阀体(65)内孔上大下小，在上阀体(65)内孔中设置有控制活塞(63)，控制活塞(63)上部直径(67)大，中部直径小，上部外圆和中部外圆与上阀体(65)内的大小孔滑动配合，控制活塞(63)上部和中部外圆上均设置有密封槽(62、64)，密封槽(62、64)内设置有密封圈，在控制活塞(63)的最下端设置有顶杆(61)，顶杆(61)与阀球(59)接触，在上阀体(65)下端内孔中设置有阀座(60)，阀座(60)下设置有下阀体(57)，在下阀体(57)下部设置有进油孔(56)，外圆上设置有密封槽(71)，密封槽(71)中设置有密封圈，下阀体(57)与上阀体(65)通过螺纹连接在一起，在阀座(60)下部设置有阀球(59)，阀球(59)下部设置有阀球球托(70)，阀球球托(70)下部设置有复位弹簧(58)。
7.根据权利要求1所述的高效液力抽油机，其特征在于：抽油泵举升机构(32)包括套管(73)、套管四通(74)、采油四通(77)、过渡对接缸筒(114)、举升液压缸()、油管头(75)、油管柱(125)、抽油杆柱(124)、抽油泵总成(72)和集气管柱(122)；所述采油四通(77)设置有上法兰(120)和下法兰(76)，在上法兰上端面上设置有密封槽(119)，密封槽(119)中设置有密封圈；在上法兰(120)上设置有连通孔(80)，连通孔(80)与环空(123)连通，在连通孔(80)外设置有压缩机进气单向阀(38)、压缩机进气截止阀(39)和压缩机(55)，压缩机(55)的出气口通过管路(45)与进气截止阀(39)的进口连接，进气截止阀(39)的出口与进气单向阀(38)的进口连接，进气单向阀(38)的出口通过管路(36)与上四通(77)的上法兰(120)上的连通孔(80)连接；在采油四通(77)上端内孔中设置有活塞杆下密封体(115)，活塞杆下密封体(115)下端外圆面设置有锥度斜面(121)，该锥度斜面与采油四通(77)上端内孔的锥度斜面相配合，在活塞杆下密封体(115)下端外圆锥度斜面(121)上设置有密封槽(78)，密封槽(78)中设置有密封圈，在活塞杆下密封体(115)内孔中设置有润滑油集油槽(117)，在活塞杆下密封体(115)径向上正对润滑油集油槽(117)上设置有润滑油进出孔(116)，在润滑油集油槽(117)上下两侧分别设置有密封槽(81、83)和导向槽(79、84)，密封槽(81、83)中设置有密封圈，导向槽(79、84)中设置有导向带；所述过渡对接缸筒(114)，在上下两端分别设置有上法兰(112)和下法兰(118)，在下部圆筒正对润滑油进出孔(116)的位置设置有通孔(82)，在圆筒周向上均布设置有数个加强筋(85)，并在圆筒外圆面上设置有保温层(113)，在下法兰(118)中间设置有配合孔，活塞杆下密封体(115)外圆面静配合在该配合孔中；所述举升液压缸(107)，包括缸筒(96)、活塞(105)、活塞杆(106)、活塞杆上密封体(111)、油缸上盖(101)、磁致位移传感器(103)、磁致位移传感器电子仓保护罩(100)和起吊环(99)，在缸筒(96)上下两端设置有上法兰(102)和下法兰(87)，下法兰(87)与过渡对接缸筒(114)的上法兰(112)连接，上法兰(102)与油缸上盖(101)的连接法兰(98)相连接，在上部外圆上对称设置有吊耳轴，吊耳轴与起吊环(99)轴孔滑动配合连接，在上部外圆面径向上设置有呼吸口(95)，在下部外圆面径向上设置有进出油口(90)，在缸筒(96)下部外圆面周向上均布设置有数个加强筋(88)，在缸筒(96)外圆面上设置有保温层(91)，在活塞杆上密封体(111)内孔中设置有密封槽(109)，密封槽(109)中设置有密封圈，在密封槽(109)上下两端分别设置有导向槽(108、110)，导向槽(108、110)中设置有导向带，在活塞杆上密封体(111)上下两端分别设置有对中止口(86、89)，活塞杆上密封体(111)与缸筒(96)下部内孔通过螺纹连接，通过对中止口(89)来对中，活塞杆上密封体(111)下端通过对中止口(86)与过渡对接缸筒(114)上部的内孔来对中；在油缸上盖(101)上设置有连接法兰(98)，腰部设置有密封槽(97)，密封槽(97)中设置有密封圈，在油缸上盖(101)上设置有内螺纹孔，该内螺纹孔与磁致位移传感器(103)连接螺纹进行配合连接，在油缸上盖(101)上端面上设置有磁致位移传感器电子仓保护罩(100)；在活塞(105)外圆面上设置有密封槽(93)和导向槽(92、94)，密封槽(93)中设置有密封圈，导向槽(92、94)中设置有导向带，在活塞(105)上部内孔中设置有磁环(104)，在活塞(105)下部设置有活塞杆(106)，活塞杆(106)下端与抽油杆柱(124)通过变扣接头相连接。
8.根据权利要求7所述的高效液力抽油机，其特征在于：在活塞杆下密封体(115)下端设置有集气管柱(122)，活塞杆下密封体(115)与集气管柱(122)通过油管扣进行密封连接，在集气管柱(122)的下端设置有集流喇叭接头(127)，在集气管柱(122)下端外圆面周向上设置有数个向下的斜孔(126)。
9.根据权利要求1和7所述的高效液力抽油机，其特征在于：润滑油泵电机组系统(28)的油泵出口通过管路(35)、活塞杆下密封体(115)上的润滑油进出孔(116)、润滑油集油槽(117)和过渡对接缸筒(114)上的通孔(82)形成润滑循环通道。
10.根据权利要求1所述的高效液力抽油机，其特征在于：高效液力抽油机可以带一个抽油机组(15)，也可以带多个抽油机组(15、33、34)一起同时工作，因图幅有限在附图1中只画出三个抽油机组(15、33、34)，其中抽油机组(15、33)用详细流程图来表示，抽油机组(34)仅用虚线框来表示，所有抽油机组中的各个液压元器件功能和抽油泵举升机构(32)的原理和结构完全相同。
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