CN2599230Y

CN2599230Y - 液压自控式抽油机

Info

Publication number: CN2599230Y
Application number: CNU022881360U
Authority: CN
Inventors: 宋正华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-12-09
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2004-01-14
Anticipated expiration: 2012-12-09

Abstract

一种液压自控式抽油机，具有效率高、零部件损耗低、体积小、污染少和使用可靠方便等优点，包括：产生液压动力的液压泵；安装在油井内的抽油泵；安装在油井内抽油泵上方的动力缸，其包含可在缸内作往复运动并与抽油泵固定连接在一起的活塞；通过管路连接在液压泵系统与动力缸之间的换向阀，其中与动力缸相连的管路包含分别连通至活塞上方和下方的两条管路；以及与换向阀电气相连的换向控制器，用于控制从换向阀流出流体的流向，液压泵产生的液压动力经换向阀和管路传递至动力缸内活塞的上表面或下表面以带动活塞下行或上行，并由换向控制器交替改变换向阀的流体流向，由此带动活塞和抽油泵作往复运动。

Description

液压自控式抽油机

技术领域

本实用新型涉及原油抽取机械，特别涉及一种利用液压自控方式抽取原油的抽油机。

背景技术

在石油开采过程中，为了将原油从地壳底层深处抽取到地面，通常采用的抽油设备有杆式抽油机，例如游梁式抽油机(俗称磕头机)，这种机械因其技术简单而一直沿用至今，但是存在如下的缺点：

(1)抽油机受机械传动的限制，其上下往复的行程一般仅为3米左右，而现在抽油泵的有效行程可达5米，因此无法充分发挥抽油泵的效率。如果要使抽油机的行程与抽油泵匹配，则其体积将扩大2倍以上，机械功率也要相应增加到2倍以上。

(2)抽油杆过长，因此在往复运动中，容易发生瞬间拉伸和压缩。以1200米为例，这种拉伸和压缩的变形达到0.5米，导致抽油机作用于抽油泵的工作行程仅为2.5米，降低了抽油泵的效率。而且抽油杆的变形还将使其在每次往复运动中都与油管发生摩擦和碰撞，导致油杆与油管的无规则磨损，其结果是油杆断脱事故频繁发生，增加维护和运用成本。

(3)抽油机的速度调整通过更换主动轮来实现，调整范围极小，甚至可以说无法调速，而抽油机的行程调整则采用移动曲柄上连杆的固定位置，调整范围也小，并且每次调整都需要吊车配合，效率低下和不方便。

(4)杆式抽油杆与井口的配合处有部分是敞露的，容易造成原油泄漏，使产量减少并带来环境污染，同时也会给盗油者以可乘之机。

实用新型内容

由上可见，现有抽油机的各种缺点都源于采用抽油杆作为传递动力机构，因此要从根本上解决问题，必须在抽油机的动力传递机构上作出改进。

本实用新型的目的是提供一种液压自控式抽油机，其具有效率高、零部件损耗低、体积小、污染少和使用可靠方便等优点。

按照本实用新型的液压自控式抽油机包括：

产生液压动力的液压泵；

安装在油井内的抽油泵；

安装在油井内抽油泵上方的动力缸，其包含可在缸内作往复运动并与抽油泵固定连接在一起的活塞；

通过管路连接在液压泵系统与动力缸之间的换向阀，其中与动力缸相连的管路包含分别连通至活塞上方和下方的两条管路；以及

与换向阀电气相连的换向控制器，用于控制从换向阀流出流体的流向，

其中，液压泵产生的液压动力经换向阀和管路传递至动力缸内活塞的上表面或下表面以带动活塞下行或上行，并由换向控制器交替改变换向阀的流体流出方向，由此带动活塞和与之相连的抽油泵作往复运动。

在上述液压自控式抽油机中，比较好的是，所述换向控制器为压力继电器，当活塞下行或上行至各自的死点位置时，由其改变换向阀的流体流出方向。

在上述液压自控式抽油机中，比较好的是，所述换向控制器为电磁式时间继电器，当活塞下行或上行一段设定时段后，由其改变换向阀的流体流出方向。

在上述液压自控式抽油机中，比较好的是，在液压泵系统与换向阀之间的管路上串联连接调速阀来控制动力缸活塞的往复运动速度。

在上述液压自控式抽油机，比较好的是，所述液压泵的输出端连接有单向阀。

在上述液压自控式抽油机中，比较好的是，所述液压泵的输入端连接液位控制继电器和流体温度控制器，而输出端连接压力控制器。

在本实用新型的液压自控式抽油机中，由于采用液压传动代替机械传动，所以效率可提高到80％以上，而且油管只作为液体的通道，不会产生机械磨损。此外，通过设定电磁式时间继电器可以使动力缸的行程与抽油泵的行程匹配，抽油泵可以满负荷全程工作。另外，液压传递方式使得可以将抽油工作过程在完全封闭的环境中完成，避免了原油泄漏。最后，本实用新型的液压自控式抽油机无需改变原有采油井口和抽油泵的结构，因此并不增加替代原有抽油机的额外费用，节约了成本。

附图说明

图1为按照本实用新型较佳实施例的液压自控式抽油机原理图。

具体实施方式

以下借助图1描述本实用新型的较佳实施例。

如图1所示，本实用新型的液压自控式抽油机包含位于地面的动力控制部分和位于井下的抽油工作部分。动力控制部分的液压泵系统用来(在本实施例中为油液)产生液压动力，主要包含液压泵3(包含驱动电机4)和位于液压泵输出端以保证输出油液不回流的单向阀9组成。

在液压泵3的输入端连接有液位温度计1、滤油器2、空气过滤器5、液位控制继电器6、温度控制器7和冷却器8，其中滤油器2和空气过滤器5分别滤除进入液压泵3之前油液中的杂质和空气，液位控制继电器6用来控制所抽取油液的液面高度，温度控制器7和冷却器8用来将油液温度控制在工作范围内。而在单向阀9的输出端则连接有控制流体压力的电磁溢出阀10、压力表开关11、压力表12、截止阀16和蓄能器17以及控制流体速度的调速阀13。这些辅助设备作为液压控制系统或抽油机的组成部分，主要是实现诸如液位、温度、压力之类的自动控制功能，以在各项参数超出设定范围时自动报警并使系统停止工作，从而避免事故发生。

参见图1，液压泵系统产生的液压动力经管路和调速阀13组成的液压传递系统传递至换向阀15，在本实施例中采用两个换向阀，每个换向阀都有两条连通至抽油工作部分的液压管路，分别分别连通至抽油工作部分的动力缸22活塞上方和下方。这些换向阀15都与压力继电器14电气相连，因此可在压力继电器14的控制下交替改变从换向阀流出油液的流向，即，油液是流向动力缸22活塞上方还是活塞下方。

抽油工作部分包括安装在油井内的抽油泵23和安装在油井内抽油泵上方的动力缸22，其中动力缸22包含可在缸内作往复运动并与抽油泵23固定连接在一起的活塞。油管18套在动力缸22和抽油泵23外部，套管19套在油管18外部，采油树21安装在油管18和套管19的顶端。

以下描述本实用新型液压自控式抽油机的工作原理。首先描述抽油泵进油过程。当液压泵3启动时，高压油液经单项阀9输入液压传递系统。由于电磁溢流阀10的延时闭合，因此开始时液压传递系统的压力为零，当延时结束时，电磁溢流阀10关闭，液压传递系统内的油液达到预设的高压压力。经过调速阀13的油液从换向阀15左腔进入，经管道B流向动力缸22活塞下部，从而推动活塞上行，同时带动抽油泵23活塞上行，使油井内的原油从封隔器20下方进入抽油泵23腔体内，完成一次抽油泵进油过程。在动力缸22上行时，动力缸22活塞上方的油液被推出动力缸22，并经管路A和换向阀15，最终流回油箱以供液压泵3抽取。

其次是抽油泵压油过程。当动力缸22活塞上行到上死点位置时(即受到空间限制而无法上行的位置)，由于液压传递系统压力的改变，使得压力继电器14启动，从而将换向阀15移向右腔。此时，换向阀15输出的液压油将改变方向，从管道A流向动力缸22的活塞上部，从而推动动力缸22的活塞下行，带动抽油泵23活塞下行。在下行过程中，进油过程中进入抽油泵腔体内的原油受到进油泵活塞的压缩和封隔器的阻挡，因此经导管19流向采油树21，并通过C端口流出。当动力缸22活塞到达下死点位置时(即受到空间限制而无法下行的位置)，液压传递系统的压力又发生了变化，使得压力继电器14再次启动，将换向阀15移向左方。在动力缸22活塞下行时，活塞下方的油液沿着进油过程时液压油进入的相反路径，经管路B和换向阀15流回油箱。由此完成一次完整的抽油过程。该抽油过程不断被反复，即，液压泵系统产生的液压动力经换向阀15和管路A或B传递至动力缸22活塞的上表面或下表面以带动活塞下行或上行，并由压力继电器15交替改变换向阀15的油液流出方向，由此带动活塞和与之相连的抽油泵作往复运动，从而不间断地将原油抽取至地面。

在上述液压自控式抽油机中，调速阀13可以用来调节从高压液压泵系统流向换向阀的油液的流速，从而以无级变速方式调整动力缸22活塞的上行和下行速度。

在上述液压自控式抽油机中，采用压力继电器14和换向阀15来控制活塞到达上下死点位置时的自动转换，实现活塞的自动往复。实际上，也可以利用电磁式时间继电器(未画出)和换向阀15配合工作，当活塞下行或上行一段设定时段后，由电磁式时间继电器改变换向阀15的油液流出方向，因此可通过调整设定时段调节活塞的往复行程，实现行程的无级调节。

Claims

1.一种液压自控式抽油机，其特征在于，包括：

产生液压动力的液压泵；

安装在油井内的抽油泵；

2.如权利要求1所述的液压自控式抽油机，其特征在于，所述换向控制器为压力继电器，当活塞下行或上行至各自的死点位置时，由其改变换向阀的流体流出方向。

3.如权利要求1所述的液压自控式抽油机，其特征在于，所述换向控制器为电磁式时间继电器，当活塞下行或上行一段设定时段后，由其改变换向阀的流体流出方向。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的液压自控式抽油机，其特征在于，在液压泵系统与换向阀之间的管路上串联连接调速阀来控制动力缸活塞的往复运动速度。

5.如权利要求4所述的液压自控式抽油机，其特征在于，所述液压泵的输出端连接有单向阀。

6.如权利要求5所述的液压自控式抽油机，其特征在于，所述液压泵的输入端连接液位控制继电器和流体温度控制器，而输出端连接压力控制器。