CN205117301U - 一种单液压系统双井式抽油机 - Google Patents

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杜青忠
王泽阳
刘艳彬
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Abstract

一种单液压系统双井式抽油机,由相邻两口油井的两台单缸液压抽油机共用一套液压系统构成,单缸液压抽油机的液缸活塞通过带簧单向阀与液压系统连接,活塞光杆与抽油杆柱联接,通过开关球阀的切换可使两台单缸液压抽油机单独或同时工作,同时工作时两台单缸液压抽油机行程相反,其中一台的活塞光杆及液缸活塞在抽油杆柱重力作用下下行,将其液压缸有杆腔内的液压油提供至另一台抽油机液压缸的有杆腔内,作为后者液缸活塞及活塞光杆的上行动力,液压系统只需通过带簧单向阀补充系统运行过程中损耗的能量及将抽油泵单次采出液提升至地面所需的能量。该抽油机能耗低、节省投资和安装空间、运行安全可靠。

Description

一种单液压系统双井式抽油机
技术领域
本实用新型涉及石油开采设备,特别是一种油田平台井有杆泵采油系统所使用的单液压系统双井式抽油机。
背景技术
抽油机作为油田有杆泵采油系统中的核心部件,其性能及效率直接影响着油井的产量及生产成本。
总体而言,抽油机可分为游梁式抽油机及无游梁式抽油机两种。由于游梁式抽油机具有结构简单,易损件少,可靠性高,耐久性好,操作维修方便等特点,故一百多年来一直被国内外油田广泛应用。
随着我国油田的不断开发,目前大部分油田已进入了注水开发的中后期。为了提高油井的产量和油藏的开采效率,要求采油设备必须具有长冲程、低冲次和大负载的特点。实践表明,游梁式抽油机尽管是制造和使用较为成熟的机型,是有杆采油设备的主力,但将其发展成长冲程、大负载的抽油机困难较大,而无游梁抽油机在这方面则具有较大的优越性。在无游梁式抽油机中,液压抽油机具有能量密集、机械效率高、整机结构紧凑、重量轻、占地面积小、安装快捷、易于维护、冲程长度和冲程次数调节方便、适应工况范围广等特点,因此,液压抽油机在我国可望得到较快发展。
现有的游梁式抽油机,在其下行程工作过程中拖动电机基本处于无效工作状态,接近50%的能量被损耗掉。而对于采用液压缸驱动的液压抽油机而言,如果采用单井作业方式,即一口油井配备一台单缸液压抽油机和一套液压系统,各油井独立作业,虽然可以最大限度地发挥液压抽油机本身所固有的特点,但与常规的游梁式抽油机相比,其能耗指标并无明显优势;且因液压系统数量多,设备投资大,安装空间及安装工作量也大。
实用新型内容
针对现有技术存在的上述问题,本实用新型的目的是提供一种耗能低、节省投资和安装空间、运行安全可靠的单液压系统双井式抽油机。
为实现上述目的,本实用新型提供的单液压系统双井式抽油机,包括分别安装于一定间距内(一般不超过30m)的两台单缸液压抽油机,其特征在于:两台单缸液压抽油机通过以下方式共用一套液压系统:
两台单缸液压抽油机的液压缸的回油端(有杆腔)通过两个开关球阀Q2和Q5相互联通,两个开关球阀Q2和Q5的连接管路通过两个开关球阀Q1和Q6分别与液压系统的进油端和回油端相接,一台单缸液压抽油机的液压缸的进油端通过开关球阀Q4与液压系统的进油端相接,另一台单缸液压抽油机的液压缸的进油端通过开关球阀Q3与液压系统的回油端相接;两台单缸液压抽油机的液缸活塞分别安装有与其密封联接的带簧单向阀,并与液压系统连接。
为解决液压抽油机的安装稳定性问题,尽可能减低设备的高度,所述两台单缸液压抽油机的活塞光杆分别与抽油杆柱通过螺纹联接。
与现有技术相比,本实用新型的优点是:
1、本实用新型抽油机,将一定间距内工况相近的两口油井所用的两台单缸液压抽油机共用一套液压系统,通过液压阀路的自动切换,将其中一台抽油机下行程过程中的重力势能转化为另一台抽油机上行程的动能,液压系统只需通过与液缸活塞联接的带簧单向阀补充上升动能的缺失部分及损耗部分即可,从而实现节能降耗的目的。
2、两台单缸液压抽油机共用一套液压系统,可大大减少液压系统的数量,降低设备投资,节省安装空间及安装工作量。
3、将液压缸的活塞杆作为光杆使用,在最大限度降低设备高度、提高设备安装稳定性的同时,由于运动部件位于光杆密封器内部,地面部分基本没有运动部件,因而消除了常规抽油机运行过程中所存在的安全风险。
附图说明
图1是本实用新型抽油机的结构原理图。
具体实施方式:
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
如图1所示,本实施例单液压系统双井式抽油机,由相距30m以内、工况相近的两口油井的两台单缸液压抽油机及其共用的一套液压系统构成。两台单缸液压抽油机(与现有技术结构相同)分别由活塞光杆1和15、抽油杆柱载荷传感器2和14、液压缸体3和13、液缸活塞4和12、带簧单向阀5和11及冲程测量装置6和10组成;液压系统由开关球阀7(包括Q1~Q6)、平衡调节阀8和9、电磁换向阀16、调压溢流阀17、液位计18、温度传感器19、排污阀20、回油过滤器21、加热系统22、进油过滤器23、进油开关阀24、冷却系统25、高压柱塞泵26、压力计27和流量调节阀28组成(电磁换向阀16后序部分与现有技术结构相同)。
两台单缸液压抽油机的液压缸的回油端(有杆腔)通过开关球阀Q2和Q5相互联通,两个开关球阀Q2和Q5的连接管路通过两个开关球阀Q1和Q6分别通过电磁换向阀16与液压系统的进油端和回油端相接,一台单缸液压抽油机的液压缸的进油端通过开关球阀Q4与液压系统的进油端相接,另一台单缸液压抽油机的液压缸的进油端通过开关球阀Q3与液压系统的回油端相接;两台单缸液压抽油机的液缸活塞4和12分别安装有与其密封联接的带簧单向阀5和11,并与液压系统连接(未图示)。
两台单缸液压抽油机的活塞光杆1和15分别与抽油杆柱通过螺纹联接(未图示)而无需另加抽油光杆。
抽油杆柱载荷传感器2和14、液压缸体3和13与油井采油树法兰通过螺栓连接(未图示)。
带簧单向阀5和11分别与液缸活塞4和12密封联接。
两台单缸液压抽油机,通过改变开关球阀Q1~Q6的通断状态,可实现单独或同时工作:开关球阀Q1、Q4、Q5关闭,开关球阀Q2、Q3、Q6开启时,左侧的抽油机单独工作;开关球阀Q1、Q4、Q5开启,开关球阀Q2、Q3、Q6关闭时,右侧的抽油机单独工作;开关球阀Q2、Q3、Q4、Q5开启,开关球阀Q1、Q6关闭时,2台抽油机同时工作。
两台抽油机同时工作时,其行程相反,一台上行则另一台下行。其中一台的活塞光杆及液缸活塞在抽油杆柱重力的作用下可在一定范围内无外加动力下行,将该抽油机液压缸有杆腔内的液压油通过平衡调节阀提供至另一台抽油机液压缸的有杆腔内,作为其液缸活塞及活塞光杆的上行动力,上下行换向后反之,如此往复。液压系统只需通过带簧单向阀补充抽油机运行过程中损耗的能量及将抽油泵单次采出液提升至地面所需的能量即可使抽油机保持不停的运行。
两台单缸液压抽油机的上下行载荷可通过抽油杆柱载荷传感器获取。
两台单缸液压抽油机的上、下行程速度即冲次可通过平衡调节阀8和9、调压溢流阀17和流量调节阀28实现调节控制。
冲程测量装置6和10可分别实时监测液压抽油机的行程位置并可通过控制系统进行调节控制。
液压控制系统可根据抽油杆柱载荷传感器2和14的数据,判断两口油井的生产状况,实现两台单缸液压抽油机的冲程、冲次参数的全自动闭环控制调节。
可在液压控制系统中分别设定两台单缸液压抽油机的冲程、冲次参数;由控制系统对油井的数据参数进行动态分析,自动优化冲程、冲次等参数,并实现数据的存储、输出等功能,为实现油田数字化管理提供条件。
采用本实用新型抽油机时,应首先根据油井状况确定单缸液压抽油机及液压系统的规格型号;然后在一定间距内工况接近的两口油井上分别安装单缸液压抽油机(通过螺栓与采油树法兰连接),将抽油机的活塞光杆与抽油杆连接,并在井口位置安装光杆密封器;然后连接液压管线;设定冲程、冲次等参数;使液压系统工作,两台单缸液压抽油机则交替往复动作,实现自动化采油过程。如工况要求单台抽油机工作,则切换对应的开关球阀即可。

Claims (2)

1.一种单液压系统双井式抽油机,包括分别用于相邻两口油井的两台单缸液压抽油机,其特征在于:两台单缸液压抽油机通过以下方式共用一套液压系统:
两台单缸液压抽油机的液压缸的回油端通过两个开关球阀Q2和Q5相互联通,两个开关球阀Q2和Q5的连接管路通过两个开关球阀Q1和Q6分别与液压系统的进油端和回油端相接,一台单缸液压抽油机的液压缸的进油端通过开关球阀Q4与液压系统的进油端相接,另一台单缸液压抽油机的液压缸的进油端通过开关球阀Q3与液压系统的回油端相接;两台单缸液压抽油机的液缸活塞分别安装有与其密封联接的带簧单向阀,并与液压系统连接。
2.根据权利要求1所述的单液压系统双井式抽油机,其特征在于:所述两台单缸液压抽油机的活塞光杆分别与抽油杆柱通过螺纹联接。
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