CN216381340U - 一种中空液压油缸井口式抽油机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于石油开采设备技术领域，公开了一种中空液压油缸井口式抽油机，包括液压控制装置和中空液压油缸；液压控制装置连接有一个或两个中空液压油缸，中空液压油缸下端通过井口连接法兰与井口上端的井口法兰连接；中空液压油缸的活塞杆顶部安装有中心开孔的环型上法兰，上法兰上端固定有方卡，方卡上端安装有方卡固定法兰，内缸筒中间穿设有抽油杆，抽油杆上端通过方卡固定法兰固定。本实用新型提供的中空液压油缸井口式抽油机具有体积小，重量小，极大降低了制造成本、装机成本，维护方便等特点；尤其是双井联动的设计方式，电能消耗是现有抽油设备的百分之十。本实用新型中的中空液压油缸在特定的情况下，更加实用和便携。

Description

一种中空液压油缸井口式抽油机

技术领域

本实用新型属于石油开采设备技术领域，尤其涉及一种中空液压油缸井口式抽油机。

背景技术

目前：现有的抽油机都存在体型庞大，装机能耗高，占用土地大，前期投资设备费用高。现有的液压油缸中心不能贯穿空心的技术难题，也有部分液压抽油机在装机时需要改变油井井口结构设施，检修复杂。整机高度高，检修安全隐患大。同时在遇到结蜡严重的井和稠油冷采时由于对抽油杆产生的阻力和浮力导致抽油杆无法下降或下降极慢，严重影响产量。从而不能正常工作。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现有抽油机的设备体积大，能耗高，设备生产、维修复杂成本高。

(2)在遇到结蜡严重的井和稠油冷采时容易导致抽油杆无法下降或下降极慢，严重影响产量。

解决以上问题及缺陷的难度为：需要改变液压抽油机的设计布局结构，改变液压油缸的制作工艺，结构设计等。

解决以上问题及缺陷的意义为：传统的液压油缸，因为中心不是从上到下空心贯穿的因此在利用液压油缸作为传动部分时需要过多的框架结构辅助达到所需要的效果，而且整机的设计高度也因此而增高，在检修作业时大大增加了危险系数。中空液压油缸的贯穿空心的设计，彻底颠覆液压油缸的一贯认知，让抽油杆穿过中空液压油缸安装在井口上既解决了过多的框架结构的繁琐设计，同时降低了整机的高度，大大减小安全隐患。实现只用一根或两根中空液压油缸配合液压控制系统就可以实现采油作业。真正意义上实现了材料的节约。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种中空液压油缸井口式抽油机。

本实用新型是这样实现的，一种中空液压油缸井口式抽油机设置有：

液压控制装置和中空液压油缸；

所述液压控制装置连接有一个或两个中空液压油缸，所述中空液压油缸下端通过井口连接法兰与井口上端的井口法兰连接；

所述中空液压油缸设置有中间开设有开孔的油缸底座，所述油缸底座中心开孔处焊接有内缸筒，所述内缸筒外侧设置有外缸筒，所述外缸筒下端开口设置有上行油腔口，所述外缸筒上端设置下行油腔口并延伸至外缸筒下端；所述内缸筒外侧和外缸筒内侧的环型空间设置有活塞、活塞杆，所述内缸筒顶端与活塞杆之间安装有环型的内侧缸盖；所述活塞杆与外缸筒顶端之间安装有环型的外侧缸盖；

所述活塞杆顶部通过锁紧螺丝安装有中心开孔的环型上法兰，所述上法兰上端固定有方卡，所述方卡上端安装有方卡固定法兰，内缸筒中间穿设有抽油杆，所述抽油杆上端通过方卡固定法兰固定。

进一步，所述液压控制装置设置有底座，底座上设置有框架、油箱、电动机及油泵；

所述框架上安装散热器和配电控制箱；

所述油箱上面设置有加油口、加热器、温度传感器、回油过滤器；还设置有液压油路模块，液压油路模块上安装溢流阀、节流阀和电磁换向阀。

进一步，所述油泵出口至液压油路模块中间还设置有单向阀和数显压力控制器。

进一步，所述液压油箱内壁固定有液位计。

进一步，所述液压控制装置连接有一个中空液压油缸时，所述上行油腔口和下行油腔口均通过高压球阀和液压管线与液压控制装置连接；

所述液压控制装置连接有两个中空液压油缸时，两个中空液压油缸的下行油腔口均通过高压球阀和液压管线与液压控制装置连接，两个中空液压油缸的上行油腔口之间通过高压球阀和液压管线连接。

进一步，所述中空液压油缸的底部和顶部上分别安装上行程开关和下行程开关，所述上法兰上安装有轴承，所述轴承上安装有行程控制器。

结合上述的所有技术方案，本实用新型所具备的优点及积极效果为：

本实用新型提供的中空液压油缸井口式抽油机具有体积小，重量小，极大降低了制造成本、装机成本，维护方便等特点。尤其是双井联动的设计方式，电能消耗是现有抽油设备的百分之十。冲程的长度和冲程的速度方便调节，特别是解决了目前油田井深在一千米以内的井还要使用体型庞大的抽油机。同时结腊严重和稠油的冷采时抽油杆无法依靠自身重量下降做下冲程，因此不能更快做完一个完整的做功冲程，或下降过慢而影响产量和浪费电能。本实用新型中的中空液压油缸在特定的情况下，更加实用和便携。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的中空液压油缸双井联动井口式抽油机的结构示意图。

图2是本实用新型实施例提供的设置有一个中空液压油缸的中空液压油缸井口式抽油机的结构示意图。

图3是本实用新型实施例提供的中空液压油缸的结构示意图。

图4是本实用新型实施例提供的液压控制装置的结构示意图。

图中：1、油缸底座；2、外缸筒；3、内缸筒；4、外侧缸盖；5、内侧缸盖；6、活塞；7、活塞杆；8、上法兰；9、轴承；10、锁紧螺丝；11、下行油腔口；12、上行油腔口；13、抽油杆；14、方卡固定法兰；15、方卡；16、行程控制器；17、下行程开关；18、上行程开关；19、井口连接法兰；20、井口法兰；21、底座；22、框架；23、油箱；24、液位计；25、电动机及油泵；26、散热器；27、配电控制箱；28、油箱盖；29、回油过滤器；30、温度传感器；31、加热器；32、液压油路块模及溢流阀；33、电磁换向阀；34、节流阀；35、36、37、液压管线；38、单向阀；39、数显压力控制器；40、高压球阀。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种中空液压油缸井口式抽油机，下面结合附图对本实用新型作详细的描述。

如图1所示，是本实用新型实施例提供的设置有两个中空液压油缸的中空液压油缸双井联动井口式抽油机，分别在A、B井口法兰上安装井口连接法兰19，井口连接法兰19上固定安装中空液压油缸。在中空液压油缸活塞杆7顶部安装上法兰8和方卡15固定抽油杆，方卡15上面安装方卡固定法兰14，抽油杆13固定于此。在中空液压油缸的底部和顶部上分别安装上行程开关18和下行程开关17，在上法兰8的轴承上安装行程控制器。用液压管线将A、B中空液压油缸两个上行油腔口相连接，将A、B中空液压油缸两个下行油腔口分别连接在液压系统中的液压油路模块上。形成完整的液压油路。上下行油腔口上设置高压球阀便于液压管线拆卸，防止液压油流出来，污染环境。

如图2所示，是本实用新型实施例提供的设置有一个中空液压油缸的中空液压油缸井口式抽油机，在井口上安装井口连接法兰19，井口连接法兰19上固定安装中空液压油缸。在中空液压油缸活塞杆顶部的上法兰8上安装方卡15固定抽油杆，方卡15上面安装方卡固定法兰14，抽油杆13固定于此。在中空液压油缸的底部和顶部上分别安装上行程开关18和下行程开关17，在上法兰8的轴承上安装行程控制器16。上下行油腔口分别连接液压系统中的液压油路模块上。此方案也是解决如有一口井在需要维修停井作业及其他需求时不影响另外一口井的正常生产。

如图3所示：本实用新型实施例提供的中空液压油缸设置有油缸底座1，在油缸底座1上中心开孔处焊接内缸筒3，在内缸筒3外设置外缸筒2(内、外缸筒，活塞杆都采用不同直径的油缸专用钢管精加工制成)；在外缸筒2下端开口设置上行油腔口12，在上端设置下行油腔口11并延伸至外缸筒下端；活塞6、活塞杆7置于内缸筒3外侧，外缸筒2内侧的环型空间中；在内缸筒3顶端与活塞杆7之间安装环型的内侧缸盖5；在活塞杆与外缸筒顶端之间安装环型的外侧缸盖。这样中空油缸内部形成两个完全封闭油腔，实现活塞杆的上下行程。活塞杆顶部安装中心开孔的环型法兰，法兰上设置有锁紧螺丝、和轴承一盘。因此中空油缸正中心从顶到底部就形成圆柱形空间，可供抽油杆穿过中空液压油缸至活塞杆顶端固定。克服传统的液压油缸使用上的弊端。方卡固定法兰将方卡固死在活塞杆顶端，可实现中空液压油缸对抽油杆在下行程时施加动力。

如图4所示：本实用新型实施例提供的液压控制装置是这样实现的：在底座21上设置框架22、液压油箱23、防爆电动机及油泵25；在框架22上安装散热器26和配电控制箱27；油箱23上面设置有加油口、加热器、温度传感器、回油过滤器；加油口外侧设置有油箱盖28。还设置有液压油路模块32，液压油路模块上安装溢流阀、节流阀、和电磁换向阀。在中空油缸顶部上法兰上安装行程控制器；在中空油缸的底部和顶部上安装行程开关(可以移动行程开关位置调节冲程的长度)；通过调节溢流阀改变液压系统压力，调节节流阀改变冲次的快慢；两个温度传感器分别控制加热器和散热器。在油泵出口至液压油路模块中间还设置有单向阀和数显压力控制器，压力控制器在液压系统压力超过设定压力时自动控制电机停机。也可加载PLC控制模块对整个液压系统更精确的控制。

本实用新型的工作原理是：

如图1所示，本实用新型实施例提供的设置有两个中空液压油缸的中空液压油缸双井联动井口式抽油机在工作时，由电机提供动能驱动液压油泵，液压油通过液压管路36进入A井的下行油腔口，使中空液压油缸A井活塞杆7下降带动抽油杆13做下冲程，同时中空液压油缸A下内腔室的油通过上行油腔口12、液压管线35至B井上行程油腔口12，B井活塞杆7上升带动B井抽油杆13做上冲程，同时中空液压油缸B上腔室的油通过下行油腔口11、液压管线37流回液压系统。待A井下冲程做完B井上冲程也做到设定位置时，行程控制器16触碰到下行程开关17时，电磁换向阀33换向，液压油又通过液压管路37进入B井的下行油腔口11到中空液压油缸，活塞杆7带动B井抽油杆13开始做下冲程，同时B井中空液压油缸的下腔室的油又经过上行油腔口12、液压管路35至A井的上行油腔口12，此时A井活塞杆7带动抽油杆13做上冲程，同时中空液压油缸A上腔室的油通过下行油腔口11、液压管线36流回至液压系统。待A井上冲程做完B井下冲程也做到设定位置，行程控制器16触碰到上行程开关18时，电磁换向阀33再次换向，液压油再次通过液压管线36、A井下行油腔口11进入中空液压油缸A，则又A井又开始下冲程，B井上冲程。如此反复，自然形成跷跷板的原理(由于两井中的抽油杆重量对两个中空液压油缸下腔室的油都有压力施加，液压管线35将两个下腔室连接在一起间接抵消了压力差，达到平衡状态，从而实现更低的能耗。需要主意的是在装机时需将其中一个中空油缸的上行油腔口连接液压系统用手动模式将其下腔室充满液压油关闭高压球阀，另一个中空油缸责处于收缩至最短状态，之后再按图二连接液压管线)。

如图2所示，本实用新型实施例提供的设置有一个中空液压油缸的中空液压油缸井口式抽油机在工作时，由电机提供动能驱动液压油泵，液压油通过液压管路36进入下行油腔口11，使中空液压油缸活塞杆7下降带动抽油杆13做下冲程，同时中空液压油缸下内腔室的油通过上行油腔口12、液压管线37流回至液压系统。待下冲程做完行程控制器16触碰到上行程开关18时，电磁换向阀33换向，液压油又通过液压管路37进入上行油腔口12，活塞杆7带动抽油杆13开始做上冲程，同时中空液压油缸的上腔室的油又经过下行油腔口11、液压管路36流回至液压系统。待上冲程做完行程控制器16触碰到下行程开关17时，电磁换向阀33再次换向，液压油再次通过液压管线36、下行油腔口11进入中空液压油缸，则又开始下冲程。如此反复。

液压系统的工作原理是：电机驱动油泵将液压油经过滤清器吸入后将液压油输送经过流量调节阀调节流量实现冲程速度的快慢，通过止回阀和连接管路至液压油路块，之后进入液压油缸使油缸上升或下降。液压回路上装有散热器，夏天可通过设定温度散热器对液压油散热，冬天可设定温度对液压油进行加热，通过调节行程控制开关的高低可实现冲程的长度改变。在检修作业时可直接停止液压系统工作状态，关闭高压球阀40，即可达到刹车效果且安全可靠性强。

下面结合实验对本发明的技术效果作详细的描述。

在延长石油采油厂生产作业的井上进行双井联动井口式抽油机试验，电动机装机功率为4千瓦，转速为1450转/分，油泵最大压力为20兆帕，排量为25m1/r，设定工作压力为1.5兆帕，中空油缸最大行程2000mm，实际运行调节行程为2000mm(同为抽油杆实际行程)，油缸外缸筒外直径95mm，内直径为80mm，内缸筒外直径40mm，内直径30mm，活塞杆外直径63mm，活塞杆内直径50mm。油井A挂泵深度为1008m，油井B挂泵深度为987m。试验时长30天，在两口井同时正常工作的情况下平均每小时耗电2.1kw/h，之前游梁式抽油机每一台平均每小时耗电3.6kw/h，两台游梁式抽油机每小时总耗电是7.2kw/h，显著的降低能耗。

单井口式抽油机试验，电动机装机功率为4千瓦，转速为1450转/分，油泵最大压力为20兆帕，排量为25ml/r，设定工作压力为4.5兆帕，中空油缸最大行程2000mm，实际运行调节行程为2000mm(同为抽油杆实际行程)，油缸外缸筒外直径95mm，内直径为80mm，内缸筒外直径40mm，内直径30mm，活塞杆外直径63mm，活塞杆内直径50mm。油井C挂泵深度为907m。试验时长30天，正常工作的情况下平均每小时耗电2.8kw/h，之前游梁式抽油机平均每小时耗电3.6kw/h，平均每小时节约电能0.8kw/h，相对的降低了能耗。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种中空液压油缸井口式抽油机，其特征在于，所述中空液压油缸井口式抽油机设置有：

液压控制装置和中空液压油缸；

所述液压控制装置连接有一个或两个中空液压油缸，所述中空液压油缸下端通过井口连接法兰与井口上端的井口法兰连接；

所述中空液压油缸设置有中间开设有开孔的油缸底座，所述油缸底座中心开孔处焊接有内缸筒，所述内缸筒外侧设置有外缸筒，所述外缸筒下端开口设置有上行油腔口，所述外缸筒上端设置下行油腔口并延伸至外缸筒下端；所述内缸筒外侧和外缸筒内侧的环型空间设置有活塞、活塞杆，所述内缸筒顶端与活塞杆之间安装有环型的内侧缸盖；所述活塞杆与外缸筒顶端之间安装有环型的外侧缸盖；

所述活塞杆顶部通过锁紧螺丝安装有中心开孔的环型上法兰，所述上法兰上端固定有方卡，所述方卡上端安装有方卡固定法兰，内缸筒中间穿设有抽油杆，所述抽油杆上端通过方卡固定法兰固定。

2.如权利要求1所述的中空液压油缸井口式抽油机，其特征在于，所述液压控制装置设置有底座，底座上设置有框架、油箱、电动机及油泵；

所述框架上安装散热器和配电控制箱；

所述油箱上面设置有加油口、加热器、温度传感器、回油过滤器；还设置有液压油路模块，液压油路模块上安装溢流阀、节流阀和电磁换向阀。

3.如权利要求2所述的中空液压油缸井口式抽油机，其特征在于，所述油泵出口至液压油路模块中间还设置有单向阀和数显压力控制器。

4.如权利要求2所述的中空液压油缸井口式抽油机，其特征在于，所述油箱内壁固定有液位计。

5.如权利要求1所述的中空液压油缸井口式抽油机，其特征在于，所述液压控制装置连接有一个中空液压油缸时，所述上行油腔口和下行油腔口均通过高压球阀和液压管线与液压控制装置连接；

所述液压控制装置连接有两个中空液压油缸时，两个中空液压油缸的下行油腔口均通过高压球阀和液压管线与液压控制装置连接，两个中空液压油缸的上行油腔口之间通过高压球阀和液压管线连接。

6.如权利要求1所述的中空液压油缸井口式抽油机，其特征在于，所述中空液压油缸的底部和顶部上分别安装上行程开关和下行程开关，所述上法兰上安装有轴承，所述轴承上安装有行程控制器。

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