CN205175721U - 抽油机厂内要求试验悬点载荷模拟装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抽油机厂内要求试验悬点载荷的模拟装置，包括底座、支架、导向轮、模拟抽油杆变形装置、重物加载块、抽油杆、抽油泵、液压管路，所述底座上设置有导向轮支座、增程支架、油箱支架、抽油泵、蓄能器，增程支架上设置有导向轮，导向轮上绕有钢丝绳，钢丝绳末端连接有模拟抽油杆变形装置与重物加载块，模拟抽油杆变形装置与抽油泵之间设置有抽油杆，油箱支架上设置有油箱，抽油泵、蓄能器与油箱之间设置有液压管路。本实用新型安装、维护、调节、操作简单方便，可以对一定冲程下的多种抽油机进行悬点载荷模拟试验，适用性强，成本低；可以模拟不同的悬点载荷；可以模拟抽油杆变形以得到更接近实际的结果。

Description

抽油机厂内要求试验悬点载荷模拟装置

技术领域

本实用新型属于石油机械领域，具体涉及一种用于抽油机厂内模拟抽油机悬点载荷的试验装置。

背景技术

抽油机的悬点载荷是标志抽油机工作能力的重要参数之一，为了能够真实的反映抽油机的各种工况和性能指标，必须对抽油机进行模拟加载试验。影响抽油机悬点载荷变化的主要参数有抽油机的静载荷，抽油机的动载荷以及抽油杆的变形。

抽油机厂为模拟悬点载荷所采用的一种最传统的方法是吊重物试验方法，此方法就是直接在抽油机的驴头下悬挂一重块来模拟抽油机的悬点载荷，但是这种方法与抽油机真实工作情况差别较大，无法模拟抽油泵在整个抽油过程中载荷的变化，同时此方法所模拟出的悬点动载荷与抽油机实际工作中产生的悬点动载荷也有很大的区别，无法模拟出抽油机在上下冲程中不同的静载荷并且无法模拟出抽油杆柱变形对抽油机悬点载荷的影响。

目前，我国抽油机厂常用的模拟方式是标准井测试方法，就是选择一口废弃油井，将其密封注入液体来模拟真实油井，抽取的液体在井口重新注入套管回流至井下。通过该方法来模拟抽油机的悬点载荷，具有一定程度上的通用性，但在实际应用中存在很大的不足。标准井测试法无法模拟不同的下泵深度与不同的泵沉没度下的载荷变化；在实际应用中很难找到一口合适的废弃井作为试验用标准井；标准井测试法无法在抽油机厂室内进行试验，设备老化速度较快；标准井测量法需要较大的成本且费时费力。

目前理论上还有一种【专利号：CN102094803A】采用液压循环系统来模拟抽油泵在井下的工作情况来对抽油机的悬点载荷进行模拟，该种液压循环系统通过液压泵与液压阀类零件来模拟抽油泵实际工作时的入口压力，通过节流阀来提高出口压力以此来实现对抽油泵悬点载荷的模拟。但是此方法存在很大的缺陷，以液压泵与液压阀类零件来模拟抽油泵的入口压力的同时，出口压力将需要节流阀产生一个很大的压降，但经过实际的计算会发现单个节流阀在标准工作状态下所产生的压降根本不足以满足出口所需的压降；且此种方法难以模拟抽油机悬点动载荷；同时此种方法依然难以模拟出抽油过程中抽油杆长度变化对抽油机悬点载荷的影响。综合起来看，此种方法控制困难，占地面积大，难以实现，且所模拟的悬点载荷变化与实际情况也有较大的区别。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了填补目前试验装置的空缺、克服其不足、更加准确的模拟抽油机的悬点载荷，得到更加准确的抽油机示功图而提供的一种悬点载荷模拟试验装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种抽油机厂内要求试验悬点载荷的模拟试验装置，包括底座、支架、导向轮、模拟抽油杆变形装置、重物加载块、抽油杆、抽油泵、液压管路，所述底座上设置有导向轮支座、增程支架、油箱支架、抽油泵、蓄能器，所述增程支架上设置有导向轮，所述导向轮上绕有钢丝绳，所述钢丝绳末端连接有模拟抽油杆变形装置与重物加载块，所述模拟抽油杆变形装置与抽油泵之间设置有抽油杆，所述油箱支架上设置有油箱，所述抽油泵与所述蓄能器之间设置有液压管路一，所述蓄能器与所述油箱之间设置有液压管路二，所述抽油泵与所述油箱之间设置有液压管路三。

上述结构中，所述钢丝绳与抽油机的驴头连接，通过所述导向轮与所述增程支架将所要模拟的井下悬点载荷提升到地面以上，所述钢丝绳与所述模拟抽油杆变形装置连接，所述模拟抽油杆变形装置通过抽油杆与抽油泵连接，以实现对抽油机整个抽油过程的模拟。

为了进一步准确的模拟抽油机的悬点载荷，所述底座与所述导向轮支座连接，所述底座与所述增程支架连接，所述底座与所述油箱支架连接，所述底座与所述抽油泵连接，所述底座与所述蓄能器连接。

为了进一步准确的模拟抽油机的悬点载荷，所述导向轮之间设置有所述钢丝绳，所述钢丝绳与所述模拟抽油杆变形装置连接，所述模拟抽油杆变形装置与所述重物加载块和所述抽油杆连接，所述抽油杆与所述抽油泵连接。所述模拟抽油杆变形装置由上横梁、弹簧、方卡子、压力传感器和悬绳器组成，其中在上横梁与悬绳器中间布置有弹簧，上横梁的作用是固定重物加载块与抽油杆，方卡子置于上横梁上部用于固定抽油杆，弹簧穿过抽油杆布置于上横梁与悬绳器之间，压力传感器置于悬绳器中，抽油杆与抽油泵连接。

为了进一步准确的模拟抽油机的悬点载荷，所述抽油泵出油口与所述液压管路一连接，所述液压管路一与所述蓄能器连接，所述液压管路一与所述液压管路二连接。所述液压管路一上安装有压力表，抽油泵出油口与蓄能器之间的油管上安装有单向阀，抽油泵出油口与油箱之间的管路上安装有溢流阀。

为了进一步准确的模拟抽油机的悬点载荷，所述蓄能器与所述液压管路二连接，所述液压管路二与所述油箱连接。所述液压管路二上设置有一个溢流阀与多个可调式节流阀。

为了进一步准确的模拟抽油机的悬点载荷，所述油箱与所述油箱支架连接，所述抽油泵进油口与所述液压管路三连接，所述液压管路三与所述油箱连接。

本实用新型有以下几个优点：

1、可以将抽油机悬点载荷模拟装置置于室内，便于试验的进行且对设备有一定的保护作用；

2、可以通过模拟抽油杆变形装置来模拟抽油杆的变形以得到更接近实际的结果；

3、可以通过改变液压管路三上的节流阀组开度和重物加载块的重量以模拟不同的悬点载荷；

4、增程支架可以将模拟抽油泵等装置提高到地面以上，使整个装置安装、维护简单方便；

5、可以模拟抽油机的各种工况，特别是在采用调速电机的情况下，可以任意改变冲次，为抽油机性能研究提供极大的方便；

6、模拟悬点载荷所用的油液可以往复循环使用，降低了模拟悬点载荷所需的成本；

7、本实用新型操作简单、调节方便，可以对一定冲程下的多种抽油机进行悬点载荷模拟试验，适用性较强，且成本较低。

附图说明

图1是本实用新型所述用于抽油机厂内悬点载荷模拟装置的主视图；

图2是本实用新型所述用于抽油机厂内悬点载荷模拟装置的俯视图；

图3是本实用新型所述用于抽油机厂内悬点载荷模拟装置中模拟抽油杆变形装置的局部图；

图4是本实用新型所述用于抽油机厂内悬点载荷模拟装置的液压回路图。

1、底座；2、导向轮支座；3、导向轮；4、钢丝绳；5、增程支架；6、抽油泵；7、重物加载块；8、抽油杆；9模拟抽油杆变形装置；10、油箱；11、液压管路三；12、液压管路一；13液压管路二；14、油箱支架；15、蓄能器；301、方卡子；302、上横梁；303、弹簧；304、悬绳器；305、压力传感器；401、压力表；402、单向阀；403、溢流阀、404、溢流阀、405、节流阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1、图2、图3所示，一种用于抽油机悬点载荷模拟的装置，包括底座1、导向轮支座2、导向轮3(共三个：上边两个、下边一个)、钢丝绳4、增程支架5、抽油泵6、重物加载块7、抽油杆8、模拟抽油杆变形装置9、油箱10、液压管路一12、液压管路二13、液压管路三11、油箱支架14、蓄能器15，底座1上设置有用于固定导向轮3的导向轮支座2、用以与导向轮3配合来提高抽油杆运动空间以将抽油泵系统提高到地面以上的增程支架5、用以固定油箱10的油箱支架14、用以模拟抽油机抽油过程的抽油泵6、用以稳定抽油泵出口油压的蓄能器15，增程支架5上设置有用以固定导向轮3的导向轮支座2，下导向轮3与上导向轮3之间设置有用于连接驴头与抽油杆的钢丝绳4，模拟抽油杆变形装置9与抽油泵6之间设置有抽油杆8，模拟抽油杆变形装置9下设置有用以模拟抽油杆和油柱重量的重物加载块7，油箱支架14上设置有用以储存整个系统循环油液的油箱10，抽油泵6与所述蓄能器15之间设置有液压管路一12，所述蓄能器与所述油箱之间设置有液压管路二13，所述抽油泵与所述油箱之间设置有液压管路三11。

上述结构中模拟抽油杆变形装置9由方卡子301、上横梁302、弹簧303、悬绳器304与压力传感器305组成，其中在上横梁与悬绳器中间布置有弹簧，上横梁的作用是固定重物加载块7与抽油杆8，方卡子置于上横梁上部用于固定抽油杆，弹簧穿过抽油杆布置于上横梁与悬绳器之间，稳定状态下弹簧长度不变，当抽油机处于上下冲程转换点时，悬点载荷发生变化从而引起弹簧长度的变化，以此来模拟抽油杆在抽油过程中的变形；传感器置于悬绳器中用来测量悬点载荷的变化。

上述结构中液压管路一12由液压管、压力表401、单向阀402与可调式溢流阀403组成，从抽油泵出口出来的液压管与一个四通连接分为三个支路，其中一个支路上安装压力表以测量油管中的压力，在与蓄能器连接的支路上安装有单向阀以防止抽油泵下行程时蓄能器内的液体倒流，另外一个支路与油箱连接，其上安装有溢流阀起到保护作用。

上述结构液压管路二13由溢流阀404与节流阀组405组成，在管路上通过调节节流阀组开度与溢流阀的压力来为管道提供压力。

为了更加准确的模拟抽油机的悬点载荷，本装置的钢丝绳4通过导向轮3和增程支架5与模拟抽油杆变形装置9进行连接，模拟抽油杆变形装置9与抽油杆8连接，从而实现将驴头的往复摆动变为抽油杆的上下往复运动。油液在液压管路一12、液压管路二13、液压管路三11、蓄能器15与油箱10中往复流动。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (7)

1.一种抽油机厂内要求试验悬点载荷的模拟试验装置，其特征在于：包括底座、支架、导向轮、模拟抽油杆变形装置、重物加载块、抽油杆、抽油泵、液压管路，所述底座上设置有导向轮支座、增程支架、油箱支架、抽油泵、蓄能器，所述增程支架上设置有导向轮，所述导向轮上绕有钢丝绳，所述钢丝绳末端连接有模拟抽油杆变形装置与重物加载块，所述模拟抽油杆变形装置与抽油泵之间设置有抽油杆，所述油箱支架上设置有油箱，所述抽油泵与所述蓄能器之间设置有液压管路一，所述蓄能器与所述油箱之间设置有液压管路二，所述抽油泵与所述油箱之间设置有液压管路三。

2.根据权利要求1所述的一种抽油机厂内要求试验悬点载荷的模拟装置，其特点在于：所述底座与所述导向轮支座连接，所述底座与所述增程支架连接，所述底座与所述油箱支架连接，所述底座与所述抽油泵连接，所述底座与所述蓄能器连接。

3.根据权利要求1所述的一种抽油机厂内要求试验悬点载荷的模拟装置，其特征在于：所述导向轮之间设置有所述钢丝绳连接，所述钢丝绳与所述模拟抽油杆变形装置连接，所述模拟抽油杆变形装置与所述抽油杆与所述重物加载块连接，所述抽油杆与所述抽油泵连接。

4.根据权利要求1所述的一种抽油机厂内要求试验悬点载荷的模拟装置，其特征在于：所述模拟抽油杆变形装置由上横梁、弹簧、方卡子、压力传感器和悬绳器组成，其中在上横梁与悬绳器中间布置有弹簧，上横梁的作用是固定重物加载块与抽油杆，方卡子置于上横梁上部用于固定抽油杆，弹簧穿过抽油杆布置于上横梁与悬绳器之间，压力传感器置于悬绳器中。

5.根据权利要求1所述的一种抽油机厂内要求试验悬点载荷的模拟装置，其特征在于：所述抽油泵出油口与所述液压管路一连接，所述液压管路一与所述蓄能器连接，所述液压管路一与所述液压管路二连接。所述液压管路一上安装一个压力表，抽油泵出油口与蓄能器之间的油管上安装有单向阀，抽油泵出油口与油箱之间的管路上安装有溢流阀。

6.根据权利要求1所述的一种抽油机厂内要求试验悬点载荷的模拟装置，其特征在于：所述蓄能器与所述液压管路二连接，所述液压管路二与所述油箱连接。所述液压管路二上设置有一个溢流阀与多个可调式节流阀。

7.根据权利要求1所述的一种抽油机厂内要求试验悬点载荷的模拟装置，其特点在于：所述油箱与所述油箱支架连接，所述抽油泵进油口与所述液压管路三连接，所述液压管路三与所述油箱连接。