CN201273178Y

CN201273178Y - 双抽油杆式抽油机

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Publication number: CN201273178Y
Application number: CNU2008201883149U
Authority: CN
Inventors: 艾白布·阿不力米提; 林荣桔
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-09-12
Filing date: 2008-09-12
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2018-09-12

Abstract

本实用新型提供一种双抽油杆式抽油机，由井下部分和井上部分组成。井下部分由油管、两套抽油杆和柱塞组成，一套抽油杆为实心抽油杆和球阀式柱塞，另一套抽油杆为空心抽油杆和环形柱塞，两套抽油杆均与油管同轴心。井上部分由底座、机架、电动机、变速箱、链条和链轮、换向器和导轨、皮带、皮带轮、钢丝绳、滑轮组成，换向器上端与钢丝绳连接，下端与皮带连接；实心抽油杆与钢丝绳固定连接，空心抽油杆与皮带固定连接，实现了连续的抽油过程，节省能源消耗，提高抽油速率。

Description

双抽油杆式抽油机

技术领域：

本实用新型涉及一种石油开采设备，尤其是一种利用抽油杆的抽油机。

背景技术：

在石油开采业上，现在一般采用游梁式抽油机、宽带式抽油机和抽油杆式抽油机，游梁式抽油机结构相对简单，应用广泛，但比较笨重、能耗大，且难以实现长冲程、低冲次、大载荷的工艺要求，宽带式抽油机为无游梁的抽油机，不使用四连杆机构，这两种抽油机在抽油的过程中都是采用抽油杆上下往复作用抽油，为断续的抽油过程，不仅效率低，而且耗能大。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种新式的抽油机，可以有效的避免继续抽油过程，实现连续抽油。

本实用新型的目的是这样实现的：

双抽油杆式抽油机，由井下部分和井上部分组成。井下部分由油管、两套抽油杆和柱塞组成，一套抽油杆为实心抽油杆和球阀式柱塞，另一套抽油杆为空心抽油杆和环形柱塞，两套抽油杆均与油管同轴心。井上部分由底座、机架、电动机、变速箱、链条和链轮、换向器和导轨、皮带、皮带轮、钢丝绳、滑轮组成，换向器上端与钢丝绳连接，下端与皮带连接；实心抽油杆与钢丝绳固定连接，空心抽油杆与皮带固定连接。

井下部分的球阀式柱塞内腔由两个等大的圆柱形空腔和两个等大倒锥形台空腔上下间隔分布组成，从上至下依次为：圆柱空腔、锥形台空腔、圆柱空腔、锥形台空腔；内腔自上至下为连通的；在两个倒锥形台空腔上各放置有一个钢球，钢球的直径在锥形台两底圆的直径之间。环形柱塞由一个大圆柱管和小圆柱管同轴心上下通过肋板连接而成，小圆柱管内径与空心抽油杆内径相同，上端有内螺纹，与空心抽油杆的外螺纹相配合；大圆柱管内壁嵌有两个圆环形卡环，上下分布；卡环上方空腔内各放一个环形阀，环形阀套在小圆柱管上，可在环形柱塞内上下滑动。环形柱塞位于球阀式柱塞下端，两柱塞均与油管形成间隙配合；油管被两柱塞分为三个空腔，环形柱塞上方为上腔，环形柱塞与球阀式柱塞之间为中腔，球阀式柱塞下方为下腔。

井上部分的机架固定在机座的一左侧，外形为长方体，钢架结构，前后两个钢架对称，各留有四个孔，右侧钢架留有两个孔。上链轮和链轮轴安装在右侧钢架上部，可绕轴自由转动；下链轮和链轮轴安装在右侧钢架下部，链轮轴可在机架上绕轴心转动；链条装在上链轮和下链轮上，链轮轴的另一端与变速箱固定连接。换向器为长方体，装在机架的竖直导轨上；换向器由一大滑块和一小滑块组成，大滑块沿导轨方向上下滑动；小滑块装在大滑块的长方体型空腔内，可沿垂直大滑块滑动方向前后自由滑动；小滑块上装有一根传动轴，传动轴的另一端销接固定在链条上；换向器上端与钢丝绳固定连接，下端与皮带固定连接；钢丝绳绕过两个滑轮，形成“门”字形，皮带绕过两个皮带轮，形成“N”字形。两个相同的滑轮安装在机架的顶部，轴心连线水平；下皮带轮处于机架的右下方，上皮带轮位于机架的左上方及左滑轮的下方。皮带中央沿活动方向有缝，缝的宽度大于钢丝绳的直径。

下面对双抽油杆式抽油机与宽带式抽油机的抽油效率进行对比：

1、宽带式抽油机：一次上冲程V1＝л H(D-d) 一次下冲程V2＝л Hd

一个周期V_宽＝V1+V2＝л DH 理论抽油速率＝л DHf

2、双抽油杆式抽油机：实心组完成上冲程V3＝л H(D-d)+л H(2d-d)＝л DH

空心组完成上冲程V4＝л H(D-2d)

一个周期V_双＝V3+V4＝2л H(D-d)

理论抽油速率＝2л Hf(D-d)

由以上对比可知，当D>2d时，双抽油杆式抽油机的理论抽油速率就会大于宽带式抽油机的抽油速率。

与现有技术相比，本实用新型实现了连续的抽油过程，节省能源消耗，提高抽油速率。

附图说明：

图1为本实用新型的井上部分结构示意图。

图2为本实用新型的井下部分结构示意图。

图3为本实用新型的井下部分的环形柱塞结构示意图。

其中：1为机架，2为左滑轮，3为上皮带轮，4为钢丝绳，5为皮带，6为右滑轮，7为导轨，8为上链轮，9为链条，10为换向器，11为下链轮，12为轴，13为下皮带轮，14为底座，15为实心抽油杆，16为空心抽油杆，17为油管，18为环形柱塞，19为环形阀，20为球阀式柱塞，21为钢球。

具体实施方式：

下面结合附图详细说明本实用新型的实施例。

如图1所示：本实用新型的井上部分主要由底座14、机架1、电动机、变速箱、链条9、链轮8和11、换向器10、导轨7、皮带5、皮带轮3和13、钢丝绳4、滑轮2和6组成。

底座14、机架1、电动机、变速箱、链条9、链轮8和11、换向器10、导轨7的装配关系与宽带式抽油机相同，功能为：通过变速箱、链条链轮、换向器这条运动链实现动力传动。

与宽带式抽油机不同的是：双抽油杆式抽油机是通过换向器10上端与钢丝绳4连接，下端与皮带5连接，实现动力的双向传递。

1、机架1固定在机座14的左侧，外形为长方体，钢架结构，前后两个钢架对称，各留有四个孔，供滑轮2和6和皮带轮3和13安装使用，右侧钢架留有两个孔，供链轮8和11安装使用。

2、上链轮8的链轮轴安装在右侧钢架上部，上链轮8可绕轴自由转动；下链轮11的链轮轴安装在右侧钢架下部，链轮轴12可在机架1上绕轴心转动；链条9装在上链轮8和下链轮11上；链轮轴12的另一端与变速箱固定连接，链轮的动力由变速箱通过轴12传递。

3、换向器10为长方体，装在机架1的竖直导轨7上，只可沿导轨7方向上下移动，换向器10由一大滑块和一小滑块组成。大滑块沿导轨7方向上下滑动；小滑块装在大滑块的长方体型空腔内，可沿垂直大滑块滑动方向前后在大滑块内部自由滑动。小滑块上有传动轴，传动轴的另一端固定销接在链条9上。因此只要链条9一转动起来，传动轴就会带动小滑块向上或向下运动，由于小滑块在大滑块内部只能沿垂直大滑块滑动方向方向运动，小滑块就会对大滑块施加一个向上或向下的力，使换向器向上或向下滑动。传动轴随链条9绕过链轮8和11的过程中小滑块会有一个沿垂直大滑块滑动方向方向运动，这个过程没有对大滑块作用一个沿垂直大滑块滑动方向方向的力，因此换向器10仍在竖直方向运动，而在这个过程中小滑块改变了运动的方向：由向上运动变为向下运动或由向下运动变为向上运动，从而改变换向器10的运动方向。

4、换向器10上端与钢丝绳4固定连接，下端与皮带5固定连接，钢丝绳4依次绕过两个滑轮6和2，形成“门”字形，另一端固定在实心抽油杆15上；皮带5依次绕过两个皮带轮13和3，形成“N”字形，另一端固定在空心抽油杆16上。

5、左滑轮2和右滑轮6安装在机架的顶部，轴心连线水平，钢丝绳4的一端与换向器10上端连接后，通过滑轮6和滑轮2改变方向180度另一端与实心抽油杆15连接。下皮带轮3处于机架1的右下方，上皮带轮3位于机架1的左上方及左滑轮2的下方；皮带5的一端与换向器10下端固定连接，并竖直向下与下皮带轮13竖直相切，再绕过下皮带轮13180度竖直向上与上皮带轮3相切，最后绕过上皮带轮3180度并竖直向下与空心抽油杆16连接。

6、钢丝绳4和皮带5重叠在一起，为了避免独立运动时产生相互干扰，沿皮带5运动方向在皮带5中央留一条缝，缝的宽度大于钢丝绳4的直径。同时上皮带轮3正中央有一个绕皮带轮3中心轴的环形凹槽。

当换向器10向上运动时，左右两滑轮2和6在钢丝绳4的带动下逆时针转动，实心抽油杆15下沉；上下皮带轮3和13在皮带5的带动下分别做顺时针和逆时针转动，空心抽油杆16上升。

相反，当换向器10向下运动时，左右两滑轮2和6在钢丝绳4的带动下顺时针转动，实心抽油杆15上升；上下皮带轮3和13在皮带5的带动下分别做逆时针和顺时针转动，空心抽油杆16下沉。

井上部分的设计，实现了一台电机通过一个换向器10向两根抽油杆15和16传递动力，同时为实现实心抽油杆15和空心抽油杆16的同步反向运动提供技术条件。

如图2所示：井下部分主要由油管17、抽油杆15和16、柱塞18和20构成；其中实心抽油杆15和空心抽油杆16各一根，球阀式柱塞20和环形柱塞18各一个。在装配中油管17、抽油杆15和16和柱塞18和20均同轴心。

球阀式柱塞20内腔由两个等大的圆柱形空腔和两个等大倒锥形台空腔上下间隔分布组成，即从上到下为：圆柱空腔、锥形台空腔、圆柱空腔、锥形台空腔；内腔从上到下是通的；在两个倒锥形台空腔上各放一个钢球21，钢球21的直径在锥形台两底圆的直径之间。

如图3所示，环形柱塞18由一个大圆柱管和小圆柱管同轴心上下通过肋板连接而成，小圆柱管内径与空心抽油杆内径相同，其上端有内螺纹，可以和空心抽油杆16连接。大圆柱管内壁嵌有两个圆环形卡环，上下分布。卡环上方空腔内各放一个环形阀19，环形阀19套在小圆柱管上，可在环形柱塞内上下滑动。当柱塞受到向上的油压时，环形阀19向上移动，即柱塞打开。当柱塞受到向下的油压时，环形阀19下表面与卡环上表面重合，即柱塞关闭。

实心抽油杆15上端和钢丝绳4固定连接，并穿过空心抽油杆16，下端和球阀式柱塞20螺纹连接。空心抽油杆16上端和皮带5固定连接，下端和环形柱塞18螺纹连接。在装配中环形柱塞18处于球阀式柱塞20下端，与油管17形成间隙配合；从而油管17被两柱塞分为三个空腔：环形柱塞18上方为上腔，环形柱塞18与球阀式柱塞20之间为中腔，球阀式柱塞20下方为下腔。三个空腔的体积随两柱塞的上下运动变化。

实心抽油杆15和空心抽油杆16分别在钢丝绳4和皮带5的带动下反向运动。当空心抽油杆16在皮带5的拉动下与环形柱塞18一起向上运动时；钢丝绳4下放，使实心抽油杆15与球阀式柱塞20在自身重力下主动下沉。此时，环形柱塞18内的阀门在油压的作用下关闭，上腔的原油就被送到地面；而球阀式柱塞20内的球阀在下腔的油压作用下打开，原油进入中腔，中腔储油量增大。当环形柱塞18上升到最高点时，与之同步的是球阀式柱塞20下沉到最低点；在这一瞬间，空心抽油杆16和环形柱塞18由上冲程转向下冲程，实心抽油杆15和球阀式柱塞20由下冲程转向上冲程。当环形柱塞18向下运动时，钢丝绳4拉动实心抽油杆15和球阀式柱塞20，使之向上运动。此时，环形柱塞18的阀门打开，球阀式柱塞20的球阀关闭。在球阀式柱塞20的拉动下，原油流过环形柱塞18，被送到地面；中腔的原油在不断减少。这个过程完成了空心抽油杆16和环形柱塞18的下冲程，以及完成实心抽油杆15和球阀式柱塞20的上冲程。实心组和空心组在完成各自的上下冲程的工作过程中彼此互不干扰。通过以上工作不断循环，井下部分实现了连续抽油的目的。

Claims

1、双抽油杆式抽油机，由井下部分和井上部分组成，其特征在于井下部分由油管、两套抽油杆和柱塞组成，一套抽油杆为实心抽油杆和球阀式柱塞，另一套抽油杆为空心抽油杆和环形柱塞，两套抽油杆均与油管同轴心；井上部分由底座、机架、电动机、变速箱、链条和链轮、换向器和导轨、皮带、皮带轮、钢丝绳、滑轮组成，换向器上端与钢丝绳连接，下端与皮带连接；实心抽油杆与钢丝绳固定连接，空心抽油杆与皮带固定连接。

2、根据权利要求1所述的双抽油杆式抽油机，其特征在于井下部分的球阀式柱塞内腔由两个等大的圆柱形空腔和两个等大倒锥形台空腔上下间隔分布组成，从上至下依次为：圆柱空腔、锥形台空腔、圆柱空腔、锥形台空腔；内腔自上至下为连通的；在两个倒锥形台空腔上各放置有一个钢球，钢球的直径在锥形台两底圆的直径之间。

3、根据权利要求1所述的双抽油杆式抽油机，其特征在于井下部分的环形柱塞由一个大圆柱管和小圆柱管同轴心上下通过肋板连接而成，小圆柱管内径与空心抽油杆内径相同，上端有内螺纹，与空心抽油杆的外螺纹相配合；大圆柱管内壁嵌有两个圆环形卡环，上下分布；卡环上方空腔内各放一个环形阀，环形阀套在小圆柱管上，可在环形柱塞内上下滑动。

4、根据权利要求1所述的双抽油杆式抽油机，其特征在于井下部分的环形柱塞位于球阀式柱塞下端，两柱塞均与油管形成间隙配合；油管被两柱塞分为三个空腔，环形柱塞上方为上腔，环形柱塞与球阀式柱塞之间为中腔，球阀式柱塞下方为下腔。

5、根据权利要求1所述的双抽油杆式抽油机，其特征在于井上部分的机架固定在机座的一左侧，外形为长方体，钢架结构，前后两个钢架对称，各留有四个孔，右侧钢架留有两个孔。

6、根据权利要求1所述的双抽油杆式抽油机，其特征在于井上部分的上链轮和链轮轴安装在右侧钢架上部，可绕轴自由转动；下链轮和链轮轴安装在右侧钢架下部，链轮轴可在机架上绕轴心转动；链条装在上链轮和下链轮上，链轮轴的另一端与变速箱固定连接。

7、根据权利要求1所述的双抽油杆式抽油机，其特征在于井上部分的换向器为长方体，装在机架的竖直导轨上；换向器由一大滑块和一小滑块组成，大滑块沿导轨方向上下滑动；小滑块装在大滑块的长方体型空腔内，可沿垂直大滑块滑动方向前后自由滑动；小滑块上装有一根传动轴，传动轴的另一端销接固定在链条上；换向器上端与钢丝绳固定连接，下端与皮带固定连接；钢丝绳绕过两个滑轮，形成“门”字形，皮带绕过两个皮带轮，形成“N”字形。

8、根据权利要求1所述的双抽油杆式抽油机，其特征在于井上部分的两个相同的滑轮安装在机架的顶部，轴心连线水平；下皮带轮处于机架的右下方，上皮带轮位于机架的左上方及左滑轮的下方。

9、根据权利要求1所述的双抽油杆式抽油机，其特征在于井上部分的皮带中央沿活动方向有缝，缝的宽度大于钢丝绳的直径；上皮带轮正中央有绕皮带轮中心轴的环形凹槽。