CN201013262Y

CN201013262Y - 新型液压蓄能修井机

Info

Publication number: CN201013262Y
Application number: CNU2007200171053U
Authority: CN
Inventors: 陈建雄; 姜汝诚; 张�雄; 程向前; 刘东生; 刘国辉; 王曙光; 顾山
Original assignee: SHENGLI PUMP INDUSTRY Co Ltd SHENGLI OIL FIELD
Current assignee: SHENGLI PUMP INDUSTRY Co Ltd SHENGLI OIL FIELD
Priority date: 2007-01-08
Filing date: 2007-01-08
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2017-01-08

Abstract

本实用新型涉及一种石油修井机，特别是涉及一种新型液压蓄能修井机。其技术方案是：机身上包括平台总成(14)，主梁(15)，包括主要由高压机泵组(7)组成的动力系统，由蓄能缸(23)、高压气包及附件组成的蓄能系统，由主油缸(22)和滑轮总成(37)组成的提升系统，包括操作室、配电箱、电缆柜子组成的操作系统，所述的机身上还设有多个可升降的前后千斤；所述的蓄能缸为浮子式蓄能缸。其有益效果：一是设备不需要固定在专用车辆上，实现了工作时由专用的运载车辆托背到指定位置，背到指定位置后，车辆即可以开走，降低了成本；二是由于采用了先进的浮子式蓄能装置，使得本装置更加节能、环保、节油，提高了生产效益。

Description

新型液压蓄能修井机

一、技术领域：

本实用新型涉及一种石油修井机，特别是涉及一种新型液压蓄能修井机。

二、背景技术：

目前，油田使用的液压修井机全部是车载式修井机，如中国专利《液压蓄能石油修井机或钻井机》，其主要结构包括动力机、液压油泵、油箱、排放阀、高位油箱组成的液压站，机身，以及液压蓄能装置，升降液压油缸等组成，上述的液压站、机身、液压蓄能装置、检测操纵装置均装在车辆上，机身靠变幅油缸控制起升和降落，机身下部设有千斤顶和较大面积的压板以调直机身并提供足够的基底支撑面积。

其存在以下问题：一是蓄能缸是用活塞作为密封元，由于活塞与缸桶相互接触，经常出现拉缸及活塞卡死等故障，蓄能缸由于缸体固定，因此限制了缸体的长度和活塞的行程使得蓄能的能量不够，节能效果不理想；二是主油缸与滑轮结构均按1∶3及以上设计，主油缸设计行程短，滑轮倍率大，受力大，为此主油缸设计缸径较大，比较笨重；三是液压修井机液压大钳是采用将大钳接入主系统，就是液压大钳与主油缸、蓄能缸共用一个系统，起升油管时液压大钳加紧松开使得主系统压力下降很快，当主油缸需要工作时系统压力不够，首先是影响了主油缸的工作效率，使得生产速度缓慢，其次，也影响了蓄能缸的能量补充。

三、发明内容：

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种解决液压蓄能装置结构不合理、节能不理想、主油缸的工作效率高的新型液压蓄能修井机。

其技术方案是：机身上包括平台总成(14)，主梁(15)，包括主要由高压机泵组(7)组成的动力系统，由蓄能缸(23)、高压气包及附件组成的蓄能系统，由主油缸(22)和滑轮总成(37)组成的提升系统，包括操作室(9)、配电箱(8)、电缆柜子(50)组成的操作系统，其特征是：所述的主油缸滑轮倍率小于1∶3，且主油缸起升高度为1∶2；所述的蓄能缸(23)为浮子式蓄能缸(23)，由缸体(23.6)、内部浮子(23.3)、液压系统接口(23.1)、下点开关(23.2)、外部浮标(23.4)、上点开关(23.5)、和氮气接口(23.7)组成。

所述的浮子式蓄能缸(23)与主油缸并列、等高同时安装在主梁(15)上，浮子与缸体是无接触式，缸体上部与高压气包连接，下部与液压系统连接。

所述的提升系统主要由主油缸(22)、滑轮总成(37)、天车总成(36)、拉杆总成(29)、指重表(12)组成；其中，动滑轮装在主油缸顶端，定滑轮安装在主梁(15)上。

所述的主油缸(22)分为主升腔(A)和辅助油腔(B)及辅助油腔(C)。

所述的高压气包为氮气缸(38)，主要由缸体(38.1)、补气阀(38.2)、放水阀(38.3)组成。

本实用新型的有益效果是：一是主油缸按1∶2设计，滑轮结构简单倍率小，主油缸受力小，底座安装面积小；二是设计了长行程的蓄能缸，蓄能缸内部运动部件为专用浮子，不会拉缸，不会卡死，能有效的解决蓄能不足的问题；三是解决了大钳、主油缸、蓄能缸共用一个系统，造成的系统压力不稳，有效的保证了油管的起升速度。提高了工作效率，并使蓄能缸及时的补充能量。

四、附图说明：

附图1是本实用新型的整机结构示意图；

附图2是本实用新型的整机的俯视图；

附图3是本实用新型的主油缸的结构示意图；

附图4是本实用新型的蓄能缸的结构示意图；

附图5是本实用新型的液压系统的示意图。

图中：后千斤1、低位油箱6、高压机泵组7、配电箱8、操作室9、变幅油缸10、指重表12、前千斤13、平台总成14、主梁15、主梁销轴螺栓16、主梁销轴螺母17、溢流阀18、先导控制阀19、大流量滑阀20、刹车阀21、主油缸22、蓄能缸23、液压系统接口23.1、下点开关23.2、内部浮子23.3、外部浮标23.4、上点开关23.5、缸体23.6、氮气接口23.7拉杆总成29、高位油箱30、顶梁总成31、天车总成36、滑轮总成37、氮气缸38、缸体38.1、补气阀38.2、放水阀38.3、钢丝绳39、大钩总成40、定滑轮41；

附图5中：手动换向阀42、高压快速接头28、单向阀43、低压油控制阀33、高压油控制阀34、减压阀44、低压油快速接头45。

五、具体实施方式：

结合附图1-5，对本实用新型作进一步的描述：

新型液压蓄能修井机主要有主油缸22、蓄能缸23、高压机泵组7、前千斤13、后千斤1、变幅油缸10、操作室9、平台总成14、主梁15、低位油箱6、高位油箱30、配电箱8、顶梁总成31、滑轮总成37、大钩总成40、液压系统等组成。按其功能，大致可分为以下几部分：

1、动力系统：为系统提供动力源，包括两台高压机泵组7及液压附件组成。

见下表

油泵型号	电机型号	功率kW	流量l/min
油泵型号	电机型号	功率kW	流量l/min	63SCY14-1B	YYB180-6	15	63
160SCY14-1B	YYB250-6	37	160	63SCY14-1B	YYB180-6	15	63

2、蓄能系统：是由浮子式蓄能缸23、氮气缸38等附件组成。

3、提升系统：由主油缸22、滑轮37、定滑轮41、指重表12、钢丝绳39等组成。

4、操作系统：主要用于液压系统的控制。包括操作室9、各种先导控制阀19、大流量滑阀20、电缆柜子50、刹车阀21、溢流阀18、配电箱8。附件包括平台总成14、前千斤13、后千斤1、主梁15、等组成。

该新型液压蓄能修井机，工作过程如下：

启动机泵组7，使系统压力达到16MPa；检查油泵及液压系统确保无异常现象；并将刹车阀放在刹车位置，保证主油缸22不动作；操作变幅油缸10控制阀，将主油缸22和蓄能缸23竖起，并将主梁15主梁销轴螺栓16固定好，将主梁15主梁销轴螺母17锁紧。

该新型液压蓄能修井机提升系统主要由主油缸22、滑轮总成37、天车总成36、拉杆总成29、指重表12等组成。动滑轮装在主油缸顶端，定滑轮41安装在主梁15上，主油缸是设备的关键部件，承担着起放油管的工作，动滑轮定滑轮及天车总成，用来提升和下放管柱。拉杆总成29用来固定和调平主梁的，当销钉穿好后，应将拉杆固定螺母锁紧。

参照附图3，主油缸22安装在二次平台上，主油缸按1∶2设计，顶部动滑轮4个，滑轮结构简单，主油缸22分为主升腔A和辅助油腔B及辅助油腔C。当A、B、C三腔同时进入高压油时，此时升力最小，为I档；当A、B两腔同时进入高压油，而C腔与回油管线连接时此时升力增加为II档；当A、C两腔同时进入高压油，而B腔与回油管线连接时此时升力增加为III档；当A腔进入高压油，而B、C两腔与回油管线连接时此时升力最大为IV档；由于起升高度按1∶2设计，主油缸行程较长，所以滑轮结构简单，主油缸受力较小，因此主油缸缸径较小。

为使油管柱方便起出，主油缸22最大设计行程可达5500mm，起重大钩最大行程11000mm。

该实用新型的操作系统是由各种控制阀组成的，主要在操作室9内部完成。有A、B、C腔电磁先导阀19、大流量滑阀20和刹车阀21组成。

A、B、C腔电磁先导阀通过大流量滑阀，分别控制主油缸的A、B、C三个油腔，完成主油缸的起降。刹车阀的功能是接通或切断主油缸A腔的压力源。当需要大钩停止运动时，迅速关掉刹车阀，此时大钩可在任意位置刹停；当需要大钩上行时操纵先导阀向主油缸A腔供油的同时，打开刹车阀。当需要主油缸下行时，操纵先导阀使A腔与回油管线连接，同时打开刹车阀；当需要停止时，关闭刹车阀。

参照附图4，该实用新型的蓄能缸23与主油缸22并列等高同时安装在主梁15上，蓄液缸为浮子式液压缸，由缸体23.6、内部浮子23.3、液压系统接口23.1、下点开关23.2、外部浮标23.4、上点开关23.5、和氮气接口23.7等组成。蓄液缸内部浮子既是液体与气体的传递元，同时也是一个气液分隔元。缸体上部与高压氮气包连接，下部与液压系统连接。缸体上部设有上点开关，下部设有下点开关，当浮子上行触到上点开关时，接通电磁阀使浮子停止上行，蓄能缸保存能量，当大钩总成需要增加拉力时，蓄能缸内尚存的能量及时汇入主油缸内，缸体外部上下接口之间装有显示浮子活动的浮标。

浮子式液压缸装置，在于蓄液缸内浮子在高压氮气和液压系统的共同作用下根据系统需要而自由浮动，首先当主油缸下行时泵组的液压油进入蓄液压缸，以便需要时使用。其次当主油缸及其他执行元件不工作时，泵组的高压油进入蓄液缸储存。再次在下放油管时，当油管下放到一定深度时，如

73mm的油管下放到2000米时，此时可只开小泵或不开泵就能达到下放油管的目的。

浮子式液压缸的浮子与缸桶是无接触式，因此不会产生拉缸或卡死等现象。

氮气缸38是由缸体38.1、补气阀38.2、放水阀38.3等组成。它的主要作用是蓄存能量；是蓄能缸的重要附件，氮气缸只能充氮气，充气压力12-13MPa。氮气缸充氮时，油泵应停止工作。

结合附图5，液压大钳不是接在液压缸主系统中，而是将液压大钳接在高压机组泵7中的小泵之后，单向阀43之前，经手动换向阀42、高压油控制阀34、快速接头28接入液压大钳，后经低压快速接头45、低压油控制阀33，回油箱。

这种设计方案能够直接有效的保证主系统包括：主油缸22、刹车阀21、滑阀20、蓄能缸23、和氮气缸38的系统压力，使主油缸22、蓄能缸23、氮气缸38等主要部件正常的连续工作。

它的工作原理是：首先主油缸每提升一根管后，都需要液压大钳卸开油管端部油管扣，液压大钳接单向阀43之前，当大钳经高压油阀门34、减压阀44、高压快速接头28、再经低压油快速接头45泄油，虽然造成小泵段压力下降，但由于设计了单向阀43，液压大钳的泄油并没有影响到单向阀43之后的主系统。当主油缸再次起升时，主系统仍然保持着正常的系统压力。

其次，当液压大钳压力不够时，可将手动阀12上推，接通主系统，经高压油阀门34、减压阀44、高压快速接头28、再经低压油快速接头45泄油。

Claims

1.一种油田新型液压蓄能修井机，机身上包括平台总成(14)，主梁(1 5)，包括主要由高压机泵组(7)组成的动力系统，由蓄能缸(23)、高压气包及附件组成的蓄能系统，由主油缸(22)和滑轮总成(37)组成的提升系统，包括操作室(9)、配电箱(8)、电缆柜子(50)组成的操作系统，其特征是：所述的主油缸滑轮倍率小于1∶3，且主油缸起升高度为1∶2；所述的蓄能缸(23)为浮子式蓄能缸(23)，由缸体(23.6)、内部浮子(23.3)、液压系统接口(23.1)、下点开关(23.2)、外部浮标(23.4)、上点开关(23.5)、和氮气接口(23.7)组成。

2.根据权利要求1所述的新型液压蓄能修井机，其特征是：所述的浮子式蓄能缸(23)与主油缸并列、等高同时安装在主梁(15)上，浮子与缸体是无接触式，缸体上部与高压气包连接，下部与液压系统连接。

3.根据权利要求1所述的新型液压蓄能修井机，其特征是：所述的提升系统主要由主油缸(22)、滑轮总成(37)、天车总成(36)、拉杆总成(29)、指重表(12)组成；其中，动滑轮装在主油缸顶端，定滑轮安装在主梁(15)上。

4.根据权利要求3所述的新型液压蓄能修井机，其特征是：所述的主油缸(22)分为主升腔(A)和辅助油腔(B)及辅助油腔(C)。

5.根据权利要求1或2所述的新型液压蓄能修井机，其特征是：所述的高压气包为氮气缸(38)，主要由缸体(38.1)、补气阀(38.2)、放水阀(38.3)组成。