EA015467B1 - Гидравлическое насосное устройство нефтяной скважины (варианты) - Google Patents
Гидравлическое насосное устройство нефтяной скважины (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- EA015467B1 EA015467B1 EA200801792A EA200801792A EA015467B1 EA 015467 B1 EA015467 B1 EA 015467B1 EA 200801792 A EA200801792 A EA 200801792A EA 200801792 A EA200801792 A EA 200801792A EA 015467 B1 EA015467 B1 EA 015467B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- pump
- rod
- hydraulic
- valve
- cylinder
- Prior art date
Links
- 238000005086 pumping Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 title abstract 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 69
- 239000003129 oil well Substances 0.000 claims description 13
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 7
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000001447 compensatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/12—Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
- E21B43/121—Lifting well fluids
- E21B43/126—Adaptations of down-hole pump systems powered by drives outside the borehole, e.g. by a rotary or oscillating drive
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B47/00—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps
- F04B47/02—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps the driving mechanisms being situated at ground level
- F04B47/04—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps the driving mechanisms being situated at ground level the driving means incorporating fluid means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/06—Control using electricity
- F04B49/065—Control using electricity and making use of computers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S417/00—Pumps
- Y10S417/904—Well pump driven by fluid motor mounted above ground
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
В изобретении предлагается гидравлическое насосное устройство нефтяной скважины, в котором использован гидравлический насос компенсирующего типа, блок направляющего гидрораспределителя и блок клапана с пропорциональным управлением. Когда включают направляющий гидрораспределитель, рабочая жидкость направляется к концу штока гидроцилиндра. Шток или поршень гидроцилиндра затем поднимаются до тех пор, пока не включается первый концевой выключатель, который затем выключает направляющий гидрораспределитель и посылает токовый сигнал на клапан с пропорциональным управлением. Этот токовый сигнал, поступающий на клапан с пропорциональным управлением, побуждает его открываться до точки, в которой шток цилиндра будет выдвигаться с желательной скоростью, пока он не доходит до второго концевого выключателя. Второй концевой выключатель находится поблизости от нижней границы (например, на расстоянии 1 фут или 0,30 м) рабочего хода штока или поршня. Затем уменьшают токовый сигнал, поступающий на клапан с пропорциональным управлением, создавая запирание потока, которое побуждает снижаться скорость перемещения штока цилиндра. Шток цилиндра затем доходит до другого концевого выключателя. После достижения третьего концевого выключателя сигнал с клапана с пропорциональным управлением снимается, так что он закрывается. Это останавливает дренаж рабочей жидкости из гидроцилиндра. Одновременно на направляющий гидрораспределитель поступает сигнал напряжения, открывающий его, так что поток насоса вновь протекает от насоса в гидроцилиндр и вновь поднимает шток и соединенную с ним колонну насосных штанг или насосную штангу.
Description
Настоящее изобретение в общем имеет отношение к скважинным нефтяным насосам.
Предпосылки к созданию изобретения
Уже известны множество патентов и патентных заявок, которые главным образом имеют отношение к откачке нефти из нефтяной скважины, в частности №№ 4503752, 4761120, 5143153, 5390743, 6394461, 2003/0085036, 6595280 и 2005/0155758. Наиболее близким к предлагаемому устройству является гидравлическое насосное устройство нефтяной скважины по патенту И8 6017198. В системе в соответствии с этим изобретением используют гидроцилиндр, имеющий поршень или шток, выполненный с возможностью перемещения между верхним и нижним положениями поршня. Колонна насосных штанг или насосная штанга соединена с поршнем, причем колонна насосных штанг или насосная штанга входят в нефтяную скважину для откачки нефти из скважины.
Первичный двигатель, такой как, например, электродвигатель или дизельный двигатель, подключен к гидравлическому насосу компенсирующего типа.
Направляющий распределитель движется между положениями открытого течения и закрытия течения. Гидравлическая линия соединяет насос и гидроцилиндр.
Настоящее изобретение представляет собой усовершенствованный гидравлический скважинный нефтяной насос, который имеет электронное управление с использованием концевых выключателей или бесконтактных переключателей, позволяющих управлять системой клапанов, чтобы исключить удар или чрезмерную нагрузку от колонны насосных штанг или насосной штанги при перекачивании насосом, а особенно при изменении направления насосной штанги у нижней границы хода.
Указанные ранее и другие характеристики изобретения будут более ясны из последующего детального описания, приведенного со ссылкой на сопроводительные чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показана вертикальная проекция предпочтительного варианта устройства в разобранном виде в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 2 - вертикальная проекция предпочтительного варианта устройства в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 2А - частично вертикальная проекция предпочтительного варианта устройства в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 3 - разрез по линии 3-3 фиг. 2 предпочтительного варианта устройства в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 4А, 4В и 4С - фрагментарно вертикальные проекции предпочтительного варианта устройства в соответствии с настоящим изобретением, позволяющие понять работу устройства;
на фиг. 5 - частично вид в перспективе предпочтительного варианта устройства в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 6-7 - блок-схемы предпочтительного варианта устройства в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 8 - частично вид в перспективе альтернативного варианта устройства в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 9 - фрагментарно вид сверху альтернативного варианта устройства в соответствии с настоящим изобретением, по линии 9-9 на фиг. 8;
на фиг. 10 - частично вертикальная проекция альтернативного варианта устройства в соответствии с настоящим изобретением, по линии 10-10 на фиг. 8;
на фиг. 11 - частично вид с торца альтернативного варианта устройства в соответствии с настоящим изобретением, по линии 11-11 на фиг. 8;
на фиг. 12 - фрагментарно другая вертикальная проекция альтернативного варианта устройства в соответствии с настоящим изобретением, по линии 11-11 на фиг. 8;
на фиг. 13 - фрагментарно вид сбоку альтернативного варианта устройства в соответствии с настоящим изобретением по линии 13-13 на фиг. 8;
на фиг. 14 - принципиальная схема альтернативного варианта устройства в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 15-16 - блок-схемы альтернативного варианта устройства в соответствии с настоящим изобретением.
на фиг. 17 - фрагментарный вид альтернативного варианта устройства в соответствии с настоящим изобретением, где можно видеть коллектор в состоянии обхода;
на фиг. 18 - фрагментарный вид альтернативного варианта устройства в соответствии с настоящим изобретением, можно видеть коллектор при ходе вверх;
на фиг. 19 - фрагментарный вид альтернативного варианта устройства в соответствии с настоящим изобретением, можно видеть коллектор при ходе вниз;
на фиг. 20 - частично вид в перспективе предпочтительного варианта устройства в соответствии с настоящим изобретением, где можно видеть альтернативную конструкцию коллектора;
на фиг. 21 - принципиальная схема предпочтительного варианта устройства в соответствии с на
- 1 015467 стоящим изобретением, где можно видеть альтернативную компоновку коллектора;
на фиг. 22 - принципиальная схема предпочтительного варианта устройства в соответствии с настоящим изобретением, где можно видеть альтернативную компоновку коллектора;
на фиг. 23 - фрагментарный вид коллектора, показанного на фиг. 21 и 22;
на фиг. 24 - фрагментарный вид коллектора, показанного на фиг. 21 и 22;
на фиг. 25 - фрагментарный вид коллектора, показанного на фиг. 21 и 22; на фиг. 26 - фрагментарный вид коллектора, показанного на фиг. 21 и 22; на фиг. 27 - фрагментарный вид коллектора, показанного на фиг. 21 и 22; на фиг. 28 - фрагментарный вид коллектора, показанного на фиг. 21 и 22;
на фиг. 29 - принципиальная схема другого альтернативного варианта устройства в соответствии с настоящим изобретением, при ходе вверх;
на фиг. 30 - принципиальная схема другого альтернативного варианта устройства в соответствии с настоящим изобретением, при ходе вниз;
на фиг. 31 - фрагментарная схема другого альтернативного варианта устройства в соответствии с настоящим изобретением, при ходе вверх;
на фиг. 32 - фрагментарная схема другого альтернативного варианта устройства в соответствии с настоящим изобретением, при ходе вниз;
на фиг. 33 - фрагментарная схема другого альтернативного варианта устройства в соответствии с настоящим изобретением, при ходе вверх;
на фиг. 34 - фрагментарная схема другого альтернативного варианта устройства в соответствии с настоящим изобретением, при ходе вниз;
на фиг. 35 - фрагментарно вид сверху участка коллектора системы, показанной на фиг. 29-34, при ходе вниз;
на фиг. 36 - разрез по линии 36-36 фиг. 35;
на фиг. 37 - разрез по линии 37-37 фиг. 35;
на фиг. 38 - разрез по линии 38-38 фиг. 35;
на фиг. 39 - вид сверху коллектора, показанного на фиг. 35, при ходе вверх;
на фиг. 40 - разрез по линии 40-40 фиг. 39;
на фиг. 41 - разрез по линии 41-41 фиг. 39;
на фиг. 42 - разрез по линии 42-42 фиг. 39.
Подробное описание изобретения
На фиг. 1-7 показан предпочтительный вариант устройства в соответствии с настоящим изобретением, обозначенного в целом позицией 10.
Скважинный нефтяной насос 10 содержит резервуар 11 для рабочей жидкости.
Первичный двигатель 12, такой как, например, электродвигатель или дизельный двигатель, служит для приведения в движение компенсирующего насоса 13. Насос 13 используют для передачи гидравлического давления имеющей повышенное давление рабочей жидкости, поступающей из резервуара 11, по линии 33 в гидроцилиндр или цилиндр 14 подъема нефти. Подъемным цилиндром 14 может быть гидроцилиндр Рагкег (ет^ет.рагкег.сот), модель СС699076А0. Гидравлический подъемный цилиндр 14 содержит корпус 15 цилиндра, имеющий внутреннюю полость 16.
Шток 17 цилиндра, который выполнен с возможностью скольжения или движения телескопическим образом в корпусе 15 цилиндра, заходит во внутреннюю полость 16 корпуса 15 цилиндра. Шток 17 цилиндра имеет верхний концевой участок 18 и нижний концевой участок 19. При использовании, нижний концевой участок 19 выходит вниз за корпус 15 цилиндра, как это показано на фиг. 1-4С и 6-7.
На фиг. 1 показано, что нижний концевой участок 19 штока 17 цилиндра соединен при помощи соединительного элемента 20 с колонной насосных штанг или с насосной штангой 21. Колонна насосных штанг или насосная штанга 21 образована из нескольких плетей, соединенных конец к концу. Откачивающая часть насосной штанги 21 обычно расположена рядом с перфорированной зоной скважины. Такая колонна насосных штанг 21 или насосная штанга 21 известны сами по себе и используются для откачки нефти из нефтяной скважины, когда насосная штанга 21 движется вверх и вниз.
Подъемный цилиндр 14 установлен на фонтанной арматуре 22. Фонтанная арматура 22 установлена у устья нефтяной скважины, на верхнем концевом участке скважинной трубы 23. Подходящая конструктивная рама 38 может быть использована для поддержки гидроцилиндра 14 и его штока 17 цилиндра над фонтанной арматурой 22, как это показано на фиг. 1-4С и 6-7.
Предусмотрены множество бесконтактных переключателей или концевых выключателей 24, 25, 26. В качестве переключателей 24, 25, 26 могут быть использованы, например, переключатели фирмы Тигск Сотрапу, модель номер Ы120-СР40АР6Х2/510. Как это показано на фиг. 2-2А, эти бесконтактные переключатели или концевые выключатели 24, 25, 26 могут быть установлены на раме 38. Во время использования, эти бесконтактные переключатели или концевые выключатели 24, 25, 26 могут быть использованы для обнаружения положения нижнего концевого участка 19 штока 17 цилиндра, после чего они посылают электронный сигнал на контроллер 39 (имеющийся в продаже), а затем контроллер 39 посылает сигнал на коллектор 35, который содержит направляющий клапан (направляющий гидрораспределитель)
- 2 015467
28, дозирующий клапан 31 и вентилирующий редукционный клапан 37 (например, Рагкег 81ет1тд модель по. Α04Η3ΗΖΝ).
Гидравлические линии 27, 29 служат для подачи рабочей жидкости под давлением в гидравлический подъемный цилиндр 14. Направляющий клапан 28 получает поток по линии 29. Линия 27 соединяет направляющий клапан 28 и цилиндр 14. Для начала работы, насос 13 подает поток (рабочей) жидкости через вентилируемый вручную редукционный клапан 37, чтобы снизить давление в системе ранее запуска. Когда включают первичный двигатель 12, он включает гидравлический насос 13, при этом поток первоначально проходит через редукционный клапан 37 и линию 34 в резервуар 11.
Рабочий цикл начинается с прекращения вентиляции клапана 37, так что поток, текущий по линии
29, теперь будет проходить к направляющему клапану 28. Ориентировочно в это же время включают направляющий клапан 28, так что поток под давлением направляется по линии 27 в гидравлический подъемный цилиндр 14, а именно, в корпус 15 и его внутреннюю полость 16. Шток 17 цилиндра затем поднимается, поднимая вместе с собой колонну насосных штанг 21 или насосную штангу 21 (см. фиг. 2).
На раме 38 установлены множество бесконтактных переключателей или концевых выключателей 24, 25, 26. Когда шток 17 цилиндра доходит до верхней точки своего хода, бесконтактный переключатель 24 (который является самым верхним бесконтактным переключателем) обнаруживает положение соединительного элемента 20 и переключает направляющий клапан 28, так что он закрывает линию 29 и прекращает течение через клапан 31 с пропорциональным управлением. Клапан 31 представляет собой ручной клапан с пропорциональным управлением, позволяющий ограничивать поток возврата рабочей жидкости в резервуар, что позволяет ограничивать поток до контрольного расхода опускания штока 17 цилиндра. Так как насос 13 представляет собой компенсирующий насос, он продолжает работать, но не откачивает рабочую жидкость. Он может быть установлен на половину потока рабочей жидкости при некотором значении давления (например, 3000 ры, или 210,92 кгс/см2), что может быть задано конструкцией в зависимости от веса насосной штанги 21. Другими словами, насос 13 является объемно компенсирующим и чувствительным к давлению. Такой компенсирующий насос выпускается фирмой Рагкег, модель по. Р1100Р8018ВМ5АС00Е1000000.
Когда направляющий клапан 28 используют для закрывания линии 29, компенсирующий насос 13 продолжает вращаться при помощи первичного двигателя 12, но больше не нагнетает рабочую жидкость в линию 29. Направляющий клапан 28 открывает дренажную линию 30 ориентировочно в момент закрывания линии 29. Рабочая жидкость теперь поступает в гидроцилиндр 14 по линиям 27 и 30 через дозирующий клапан 31, и шток 17 цилиндра опускается относительно корпуса 15 цилиндра. Рабочая жидкость, выходящая из внутренней полости 16 корпуса 15 цилиндра, продолжает протекать по линиям 27 и через дозирующий клапан 31 и охладитель 36, и затем поступает по дренажной линии 32 в резервуар 11. Линия 32 при необходимости может быть снабжена охладителем 36 (например, охладителем фирмы Т11егша1 ТгапЛег. модель ВОЬ-8-1-9) и фильтром (например, фильтром фирмы Рагкег, модель по. КР2210риР35У9991).
Так как давление больше не толкает шток 17 цилиндра вверх, он начинает опускаться (см. фиг. 4А и 7). При его движении вниз относительно корпуса 15 цилиндра, соединительный элемент 20 встречает второй бесконтактный переключатель или концевой выключатель 25, который находится ниже концевого выключателя 24 (см. фиг. 2, 4А, 4В, 4С). Концевой выключатель 25 находится ближе к нижнему концевому участку (например, на 1 фут или 0,30 м) корпуса 15 цилиндра, чем к верхнему концевому участку корпуса 15. Когда соединительный элемент 20 доходит до бесконтактного переключателя или концевого выключателя 25, тогда, в соответствии с одним из вариантов (фиг. 2А), поступает сигнал на направляющий клапан 28, который переключается, так что поток теперь может протекать через дозирующий клапан по линиям 27, 30.
Дозирующий клапан 31 представляет собой ручной дозирующий клапан для ограничения потока при возврате рабочей жидкости в резервуар. Когда соединительный элемент 20 доходит до бесконтактного переключателя или концевого выключателя 25, направляющий клапан переключается и направляет поток в подъемный цилиндр 14. Запирание потока в дозирующем клапане 31 приводит к постепенному снижению скорости штока 17 цилиндра и соединенной с ним насосной штанги 21. Использование ручного клапана с трехслойной конструкцией типа Рагкег Νο. ΕΜΌΌΌ8Μ Мапарас, расположенного между направляющим клапаном и блоками управления соленоидом (§о1епо1б сопйоН), демпфирует переход направляющего клапана от хода вверх или хода вниз, обеспечивая мягкое поступление флюида в цилиндр 14 и уравновешивание давлений. Это запирание потока при помощи дозирующего клапана 31 также замедляет действие штока 17 цилиндра, не позволяя передавать вредные напряжения к насосной штанге 21, когда приближается и затем достигается нижняя граница хода вниз штока 17 цилиндра.
Направляющим клапаном 28 может быть клапан фирмы Рагкег, модель номер 061У\У001В4М<СС. Дозирующим клапаном 31 может быть клапан фирмы Рагкег, модель номер 0ΕΖ01ί.'600012.
На фиг. 8-19 показан второй вариант устройства в соответствии с настоящим изобретением, обозначенного в целом позицией 40 на фиг. 14-16. В альтернативном варианте, показанном на фиг. 8-19, используют подъемный цилиндр 14, шток 17, насосную штангу 21, раму 38, соединительный элемент 20 и бесконтактные переключатели 24, 25, 26 предпочтительного варианта. На фиг. 15, 16 показано насос
- 3 015467 ное устройство 40 для нефтяной скважины, которое содержит резервуар 41 для рабочей жидкости, используемой для работы коллектора 44 и подъемного цилиндра 14. Первичный двигатель, такой как, например, дизельный двигатель 42, приводит в действие компенсирующий насос 43. Насос 43 нагнетает рабочую жидкость под давлением по линии 62 на впуск 51 (см. фиг. 12) коллектора 44 блока 45 передачи рабочей жидкости. Рабочая жидкость затем выходит из блока 45 передачи рабочей жидкости через выпуск 53 (см. фиг. 13), для сообщения с подъемным цилиндром 14. На фиг. 16 показано, что поток изменяет направление в линии 63, когда из подъемного цилиндра 14 выпускают рабочую жидкость, когда шток 17 падает. На фиг. 16 показано, что рабочая жидкость проходит через выпуск 52 (см. фиг. 12) и течет по линии 65 (см. фиг. 16) на впуск 58 охладителя 55. Рабочая жидкость затем течет из выпуска 59 по линии 66 и через фильтр 56 поступает в резервуар 41. Жидкость проходит через линию 67 к вентиляторному электродвигателю 57, и затем через линию 68 в резервуар 41.
На фиг. 8-13 и 17-19 коллектор 44 показан более подробно. Нижний концевой участок коллектора 44 содержит блок 45 передачи рабочей жидкости, который снабжен направляющим клапаном (направляющим гидрораспределителем) 46, дозирующим клапаном 47, редукционным клапаном 48, перепускным клапаном 49 и регулятором 50 потока вентилятора. Следует иметь в виду, что направляющий клапан 46, дозирующий клапан 47 и редукционный клапан 48 функционируют аналогично описанному для предпочтительного варианта, показанного фиг. 1-7, в котором используют направляющий клапан 28, дозирующий клапан 31 и редукционный клапан 37.
Клапанами 46, 47, 48 может управлять программируемый логический контроллер или РЬС контроллер 39. Блок 45 передачи рабочей жидкости может быть снабжен измерительным каналом 54, который может быть использован для текущего контроля давления в блоке 45 передачи рабочей жидкости.
Предусмотрены линии 69, 70, 71, 72 средств измерения, которые позволяют контроллеру 39 иметь связь с клапанами 46, 47, 48, 49 и управлять ими. Линия 69 средств измерения позволяет контроллеру 39 управлять перепускным клапаном 49. Клапан 49 представляет собой перепускной клапан, который может быть использован для передачи рабочей жидкости из насоса 43 по линии 62 в блок 45 передачи рабочей жидкости и затем в резервуар 41 по линиям 65, 66. Линия 66 может иметь фильтр 56 для фильтрации любых посторонних веществ из рабочей жидкости, которая содержится в системе 40. Насос 43 получает рабочую жидкость из резервуара 41 по линии 60 через клапан 61. Линия 70 средств измерения позволяет контроллеру 39 управлять дозирующим клапаном 47. Линия 71 средств измерения позволяет контроллеру 39 управлять направляющим клапаном 46.
Коллектор 44 устраняет трение и исключает техническое обслуживание шлангов и т. п. Перепускной клапан 49 альтернативного варианта позволяет при помощи первичного двигателя 42 и насоса 43 откачивать рабочую жидкость из резервуара 41, для ее подогрева в течение заданного периода времени (например, 2-30 мин) ранее начала работы подъемного цилиндра 14. В противном случае подъемный цилиндр 14 может работать с тремя переключателями 24, 25, 26 предпочтительного варианта фиг. 1-7 и с аналогичным использованием клапанов 46, 47, 48, которые могут быть клапанами такого же типа (например, клапанами фирмы Рагкег), что и соответствующие клапаны 28, 31, 37 предпочтительного варианта.
Блок 44 снабжен каналами (пунктирные линии на фиг. 17-19), которые соединяют входы 50, 51, 52, 53, 54 и клапаны 47, 48, 49.
На фиг. 17 блок 45 показан подробно в положении обхода. Программируемый логический контроллер 39 используют для такого управления перепускным клапаном 49, чтобы рабочая жидкость протекала из линии 62 на вход 51 и затем на выход 52 и в линию 65 через канал 73 блока 44.
На фиг. 18 показан ход вверх, в котором канал 74 блока 44 соединяет впуск 51 и линию 62 с выпуском 53 и линией 63, так что рабочая жидкость может поступать под давлением в цилиндр 14 для подъема штоков 17, 21.
На фиг. 19 показан ход вниз, в котором впуск 51 закрыт и рабочая жидкость вытекает из цилиндра 14 по линии 63 через выпуск 53 и канал 75 блока 44, который имеет связь с линией 65. На фиг. 19 показано, что дозирующий клапан 47 постепенно дозирует поток назад в резервуар по линии 65 и через канал 75.
На фиг. 20-28 показана альтернативная конфигурация коллектора, обозначенного в целом позицией 76. Следует иметь в виду, что коллектор 76 используют в сочетании с резервуаром 11, первичным двигателем 12 (например, с дизельным двигателем), компенсирующим насосом 13, гидравлическим подъемным цилиндром 14 и колонной насосных штанг/насосной штангой 21 вариантов, показанных на фиг. 1-19.
На фиг. 20-28 показано несколько иная схема расположения клапанов, в которой используют тарельчатый клапан, имеющий клапанный элемент конической формы.
Коллектор 76 содержит блок 77 передачи рабочей жидкости. К блоку 77 передачи рабочей жидкости, как это показано на фиг. 20-28, подключены блок 78 направляющего гидрораспределителя и блок 80 дроссельного клапана с пропорциональным управлением. Блок 78 направляющего гидрораспределителя имеет узел 79 направляющего гидрораспределителя (направляющего клапана), который содержит тарельчатый клапан 85, имеющий клапанный элемент 100 конической формы. Блок 80 дроссельного клапана с пропорциональным управлением имеет дроссельный клапан 81 с пропорциональным управлени
- 4 015467 ем. Блок 77 передачи рабочей жидкости поддерживает редукционный клапан 82, перепускной клапан 83, клапан 84 управления потоком вентилятора, тарельчатый клапан 85 и маятниковый клапан 86. Работа коллектора 76, показанного на фиг. 20-24, аналогична работе альтернативного варианта, показанного фиг. 8-19, при этом коллектором 76 и его различными клапанами управляет программируемый логический контроллер и средства измерения, показанные на фиг. 21-22.
На фиг. 21, 23 и 28 показана ориентация коллектора 76 при ходе вверх, когда гидравлический подъемный цилиндр 14 и колонна насосных штанг/насосная штанга 21 подняты. На фиг. 21 и 23, блок 77 содержит входной патрубок 88, снабженный линией 87. Линия 89 соединяет входной патрубок 88 с выходным патрубком 93, как это показано на фиг. 21. На фиг. 21 показано, что тарельчатый клапан 85 открыт, что позволяет рабочей жидкости протекать от входного патрубка 88 по линии 89 в клапан 85 и затем к выходному патрубку 93 по линии 91. На фиг. 21 показано, что дроссельный клапан 81 с пропорциональным управлением закрыт. Таким образом, линия 94 также закрыта.
На фиг. 22, 25, 26, 27 показано состояние при ходе вниз. Тарельчатый клапан 85 закрыт при помощи программируемого логического контроллера (ПК). Дроссельный клапан 81 с пропорциональным управлением открыт помощи программируемого логического контроллера (ПК). Клапан 81 может иметь конический клапанный элемент 101. Клапан 81 работает совместно с концевыми выключателями 24, 25, 26. Когда первичный двигатель 12 включает компенсирующий насос 13, создается давление в линии 87, которая соединена с блоком 77 во входном патрубке 88. Эта имеющая повышенное давление рабочая жидкость протекает по линиям 89, 91 к выходному патрубку 93 и затем по линии 98 поступает в гидравлический подъемный цилиндр 14.
Когда гидравлический подъемный цилиндр 14 доходит до самого верхнего положения, соединительный элемент 20 размыкает самый верхний концевой выключатель 24. Концевой выключатель 24 подает сигнал на программируемый логический контроллер начать закрывание клапана 85 и открывание клапана 81. Клапан 81 представляет собой дроссельный клапан с пропорциональным управлением, отверстие (канал) которого открывается на желательный процент за счет управления при помощи программируемого логического контроллера. На фиг. 22 показано, что клапан 85 закрыт. Клапан 81 открыт, что позволяет рабочей жидкости из цилиндра 14 протекать через возвратную линию к патрубку 93 и затем по линиям 91, 94, как это показано на фиг. 22, вытекать через патрубок 97. Эта рабочая жидкость затем протекает по линии, показанной стрелкой 96 на фиг. 22, в резервуар 11.
Когда колонна насосных штанг/насосная штанга 21 опускается, так что соединительный элемент 20 доходит до второго нижнего концевого выключателя 25, клапан 81 начинает дросселироваться или закрываться, так что скорость опускания колонны насосных штанг/насосной штанги 21 замедляется. Когда соединительный элемент 20 доходит до самого нижнего бесконтактного переключателя или концевого выключателя 26, клапан 81 закрывается, а клапан 85 открывается, так что цикл повторяется.
Клапан 85 имеет клапанный элемент 100 конической формы. Таким образом, рабочая жидкость, протекающая из насоса 13 по линии 87, поступает в блок 77 через входной патрубок 88 и затем течет по линии 89 на впуск 98. Выпуск 99 позволяет рабочей жидкости протекать через клапан 85 в линия 91. Коническая форма клапанного элемента 100 устраняет любые выбросы, так как постепенно сужающийся клапанный элемент 100 движется относительно впуска 98 при открывании.
Редукционный клапан 82 может быть использован для защиты системы от избыточного давления. Клапан 84 может быть использован для управления охлаждением двигателя. Маятниковый клапан 86 может быть использован для подачи потока рабочей жидкости средств измерения в направляющий клапан 79 (см. фиг. 21, 22).
Тарельчатым клапаном 85 может быть, например, клапан Рагкег НапшГш (номер детали Э1У\У020НМ<СС). Дроссельным клапаном с пропорциональным управлением может быть, например, клапан Рагкег НапшГш (номер детали ТЭА025Е\У09В2ЖЛУ).
На фиг. 29-34 показан другой альтернативный вариант устройства в соответствии с настоящим изобретением, обозначенного в целом позицией 102. Как и в предпочтительном варианте скважинный нефтяной насос 102 содержит резервуар 11, компенсирующий насос, первичный двигатель для приведения в действие насоса 103 (например, дизельный двигатель), гидравлический подъемный цилиндр 14, шток 17 цилиндра, соединительный элемент 20, насосную штангу или колонну насосных штанг 21, раму 38, концевые выключатели 24, 25, 26 и контроллер (такой как, например, программируемый логический контроллер 39). В варианте, показанном на фиг. 29-34, контроллер 39, такой как программируемый логический контроллер или РЬС, может быть использован для управления ходом вверх и ходом вниз штока 17 гидроцилиндра 14. Рама 38 может быть использован для поддержки концевых выключателей 24, 25, 26 и подъемного цилиндра 14, как и в вариантах, показанных на фиг. 1-28.
На фиг. 29-34 насос 103 представляет собой компенсирующий насос, такой как насос с регулируемым объемом, описанный, например, в патенте США № 3726093, который включен в данное описание в качестве ссылки. Насосом 103 может быть, например, гидравлический поршневой насос Рагкег модель РАУС100В2К422. Насос 103 имеет кулачковый диск или наклонную шайбу 110, которая может быть установлена в различные положения для управления потоком, как это описано в указанном патенте (см. фиг. 1 в патенте США № 3726093 и сопровождающий текст). Описанный в патенте США № 3726093 на
- 5 015467 правляющий гидрораспределитель представляет собой четырехходовой гидрораспределитель с закрытым центром, предназначенный для управления гидравлическим двигателем двойного действия, который имеет корпус с отверстием (каналом), которое пересекается по оси впускным каналом, парой входов двигателя и парой каналов возврата. Входы двигателя имеют связь с входами гидравлического двигателя при помощи регулирующих клапанов, один из которых открывается, когда повышается давление на соответствующем входе двигателя, а другой открывается кулачком, когда соответствующий вход двигателя имеет связь со смежным каналом возврата.
Все управление реализуется за счет надлежащей установки наклонной шайбы 110. Это достигается при помощи усилительного поршня 119, воздействующего на один конец наклонной шайбы 110, работающего против действия объединенных сил смещения насосных поршней 120 и пружины центрирования на другом конце. Катушка 123 управления действует как регулятор потока, который изменяет давление позади усилительного поршня 119.
Объем потока, создаваемого насосом 103, зависит от длины хода насосных поршней 120. Эта длина хода, в свою очередь, определяется положением наклонной шайбы 110. Максимальный поток достигается при угле около 17°.
Вращающийся цилиндр 121 поршней, приводимый в действие при помощи первичного двигателя и привода 108, перемещает поршни 120 по круговой траектории, причем ползуны поршней прижимаются гидростатически к поверхности наклонной шайбы 110. Когда наклонная шайба 110 находится в вертикальном положении (фиг. 34), перпендикулярно к оси цилиндра 121 поршня, отсутствует ход поршня и, следовательно, нет перемещения рабочей жидкости. Когда наклонная шайба 110 расположена под углом (фиг. 33), поршни 120 движутся в цилиндре 121 и имеется перемещение рабочей жидкости. Чем больше угол наклонной шайбы 110, тем больше ход поршня 120.
Ось узла насосного поршня смещена от оси наклонной шайбы 110, как это показано на фиг. 33-34. Следовательно, поршни 120 производят суммирование сил, стремящихся сместить наклонную шайбу 110 в вертикальное (нейтральное) положение. Эти силы уравновешены, так как наклонная шайба 110 расположена под углом за счет действия силы усилительного поршня 119.
На фиг. 29 показано, что ранее запуска первичного двигателя (которым может быть электродвигатель, двигатель на природном газе или дизельный двигатель), включают регулирующий клапан (например, электромагнитный клапан) 105, чтобы отключить сигнал управления насосом, что приводит насос 103 в положение минимального давления (в положение резерва), которое показано на фиг. 32 и 34. Любой поток с выхода насоса 103 поступает по линии 114 в резервуар 11. Рабочая жидкость не поступает в линию 114 насоса, так как направляющий клапан 106 закрыт (фиг. 30). Линия 114 может быть снабжена запорным клапаном 115, чтобы исключить обратный поток из клапана 106 в насос 103. Когда включают первичный двигатель, он начинает вращать привод 108, при этом гидравлический насос 103 начинает вращаться с выбранной скоростью, такой как около 1800 об/мин, при этом давление все еще является минимальным (фиг. 32, 34), так как наклонная шайба 110 на фиг. 30 и 32 находится в положении низкого давления. Насос 103 всасывает рабочую жидкость из резервуара 11 по линии 140. Избыточное давление насоса стравливают с использованием редукционного клапана 143 в резервуар 11 по линии 141 или по линии 141, соединенной с линией 119, ведущей в резервуар 11.
Ход вверх (см. фиг. 31 и 33) начинается за счет выключения двухпозиционного электромагнитного клапана 105 и закрывания линии 113, что позволяет наклонной шайбе 110 двигаться в положение, показанное на фиг. 29 и 31, и позволяет возрастать давлению насоса 103. Контроллер 39 включает направляющий клапан 106 (см. фиг. 29). Когда направляющий клапан 106 включен, рабочая жидкость поступает по линиям 114, 116 в штоковую полость 109 гидроцилиндра 14, в точке 117 (см. фиг. 29).
Шток 17 будет подниматься или втягиваться (см. стрелки 111 на фиг. 29) до тех пор, пока бесконтактный переключатель 24 не сработает под действием соединительного элемента 20 на штоке 17. Бесконтактный переключатель 24 при этом подает сигнал на контроллер 39, чтобы выключить направляющий клапан 106, в результате чего прекращается течение рабочей жидкости по линиям 114, 116 в цилиндр 14. Бесконтактный переключатель 24 также подает сигнал на контроллер 39, чтобы открыть регулирующий клапан 107 с пропорциональным управлением, так чтобы рабочая жидкость могла протекать по линиям 118, 119 в резервуар 12.
Шток 17 цилиндра будет опускаться или выдвигаться с желательной скоростью до тех пор, пока соединительный элемент 20 не дойдет до второго бесконтактного переключателя 25, расположенного на выбранном расстоянии (например, около 1 фута или 0,30 м) от нижней границы перемещения штока 17. Затем уменьшают токовый сигнал дозирующего клапана 107, который за счет этого дополнительно закрывается, что приводит к снижению скорости штока 17 цилиндра и связанной с ним колонны насосных штанг или насосной штанги 21 до тех пор, пока соединительный элемент 20 не опустится ниже и не дойдет до третьего бесконтактного переключателя 26. В этот момент токовый сигнал будет снят с дозирующего клапана 107, что приводит к его закрыванию и прекращению течения рабочей жидкости из цилиндра 14 в резервуар 11 по линиям 118, 119. Цикл вновь начинается при новой подаче сигнала напряжения на направляющий клапан 106 (см. фиг. 29 и 31).
Следует иметь в виду, что компенсирующим насосом 103 может быть имеющийся в продаже насос,
- 6 015467 такой как насос Рагкег модель Νο. РАУС100В 2К422, описанный в публикации фирмы Рагкег под заглавием 8спс5 РАУС УапаЫе ОкрЫсетеп! ΡίκΙοη Ритрк. Управление наклонной шайбой 110 и перемещение наклонной шайбы 110 между положением более низкого или минимального давления на фиг. 32 и положением более высокого давления на фиг. 31 также известно. В указанной публикации под заглавием 8епе5 РАУС УапаЫе ОкрЫсетеп! РкЮп Ритрк на стр. 6 описан вариант управления М, который может быть использован как часть способа в соответствии с настоящим изобретением для управления насосом 103 и для перемещения наклонной шайбы 110 между положениями, показанными на фиг. 29-34.
На фиг. 32 показано положение более низкого или минимального давления, в котором усилительный поршень 119 переместил наклонную шайбу 110 во внутреннее положение (см. стрелку 104), в котором насосные поршни 120 перемещаются на меньшее расстояние при вращении цилиндрического барабана 121. На фиг. 32 пружина 141 прикладывает только минимальное давление к наклонной шайбе 110.
Пластина (или пластины) 122, компенсирующая износ (например, из латуни), вставлена между насосными поршнями 120 и наклонной шайбой 110.
Насос 103 может иметь катушку управления (и гильзу) 123, которая может занимать различные положения (фиг. 31, 32). На фиг. 32 показано, что насос 103 с минимальным избыточным давлением подает минимальный поток рабочей жидкости по каналам 125,126,124, 127, 139 и затем в резервуар 11. Поток в канале 129 дросселируют с использованием диафрагмы 128 с отверстием.
Угол установки наклонной шайбы 110 управляет выходным потоком насоса 103. Углом установки наклонной шайбы 110 управляют при помощи силы, воздействующей на наклонную шайбу 110 и создаваемой насосными поршнями 120 и усилительным поршнем 119. Сила усилительного поршня 119 превышает силу насосных поршней 120, когда к ним приложено одинаковое давление.
На фиг. 29-34 показано, что для управления насосом 103 можно использовать устройство с пропорциональным управлением давлением, установленное в линии между выпуском насоса 103 и резервуаром
11. Насос 103 при этом может поддерживать давление, ориентировочно равное давлению на выпуске насоса в точке 142, плюс дифференциальная установка насоса.
За счет внутренней системы каналов (фиг. 31, 32) давление подводят из внешнего канала 125 к управляющему поршню 119 через отверстие или канал 124 и к катушке 123 управления через проход 126. До тех пор, пока давления на обоих концах катушки 123 управления остаются равными, катушка 123 управления остается смещенной вверх, за счет добавочной силы пружины 137.
Когда давление достигает значения установки компенсаторного управления 138, катушка 123 отходит от своей опоры, что приводит к снижению давления в камере катушки. Катушка 123 теперь движется вниз, вызывая снижение давления в полости усилительного поршня 119 через канал 139. Пониженное давление на усилительном поршне 119 позволяет усилительному поршню 119 двигаться вправо. Это движение уменьшает угол наклонной шайбы 110 и, следовательно, уменьшает выходящий поток насоса 103.
Когда давление насоса на катушке 123 управления падает ниже давления в камере катушки и силы пружины, катушка 123 управления начинает двигаться вверх, чтобы подержать равновесие на обеих сторонах катушки 123. Если давление насоса падает ниже контрольной установки компенсатора, катушка управления движется вверх, создавая максимальную подачу насоса 103.
На фиг. 31 показано положение хода вверх устройства 102, которое устанавливает насос 103 в положение высокого давления, при этом наклонная шайба 110 образует больший угол относительно направления 130 входящего потока, за счет чего увеличивается объем рабочей жидкости, нагнетаемой каждый насосным поршнем в ходе нагнетания. Показанный на фиг. 31 клапан 106 открыт. Поток рабочей жидкости в канале 128 дросселируют при помощи диафрагмы 128. Однако давление передается в канал 127 в направлении стрелок 131, 132, передается в канал 133 и затем в поршень 119. Поршень 119 увеличивает угол наклонной шайбы 110 до положения, показанного на фиг. 31, за счет передачи рабочей жидкости с повышенным давлением к поршню 119 по каналам 125, 126, 124.
Охлаждающий вентилятор 134 или другой теплообменник могут быть использованы для охлаждения рабочей жидкости, протекающей по линии 119. Линия 135 и клапан 136 могут быть использованы для создания потока для охлаждающего вентилятора 134. Линия 145 подает поток по линии 114 для работы вентилятора 134. Линия 145 представляет собой выпускную линию вентилятора 134, которая ведет в резервуар 11.
В варианте скважинного нефтяного насоса, показанном на фиг. 29-34, наклонную шайбу 110 насоса 103 регулируют между положением нагнетания большого объема (фиг. 31 и 33) и положением нагнетания малого объема или положением отсутствия нагнетания (фиг. 32 и 34). Регулирующий клапан 105 служит для контроля давления в точке 142 (фиг. 32) насоса 103, чтобы начинать ход вниз и первоначально запускать устройство в положении насоса 103 без нагрузки (фиг. 32, 34).
На фиг. 35-42 показан коллектор 144, который может быть использован для направления рабочей жидкости в различные компоненты, показанные на фиг. 29-30. Коллектор 144 на фиг. 35-38 показан при ходе вниз. Коллектор 145 на фиг. 39-42 показан при ходе вверх.
Claims (13)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Гидравлическое насосное устройство нефтяной скважины, которое содержит гидроцилиндр, имеющий корпус цилиндра и шток, выполненный с возможностью перемещения между его верхним и нижним положениями;колонну насосных штанг, которая соединена со штоком и входит в нефтяную скважину для откачки нефти из скважины;первичный двигатель;гидравлический насос, приводимый в действие при помощи первичного двигателя; направляющий клапан, перемещаемый между открытым и закрытым положениями;линию, соединяющую насос и гидроцилиндр, в которой установлен регулирующий клапан так, что он может регулировать поток между гидравлическим насосом и гидроцилиндром;дозирующий клапан;резервуар для рабочей жидкости, который содержит рабочую жидкость, подаваемую в гидравлический насос;линию передачи рабочей жидкости из гидроцилиндра в резервуар через дозирующий клапан;электронную систему управления, которая управляет движением штока, когда он движется между верхним и нижним положениями, за счет управления направляющим клапаном и дозирующим клапаном, причем система управления вырабатывает электрический сигнал, который побуждает направляющий клапан перемещаться из открытого положения в закрытое, когда шток доходит до своего верхнего положения относительно цилиндра, и перемещаться из закрытого положения в открытое, когда шток доходит до своего нижнего положения относительно цилиндра, и который открывает или закрывает дозирующий клапан, так что управление движением штока разблокируется, когда шток изменяет направление у нижнего положения штока, при этом дозирующий клапан дросселируют, чтобы уменьшить поток через него, когда шток опускается из верхнего положения в направлении нижнего положения.
- 2. Гидравлическое насосное устройство по п.1, в котором электронная система управления содержит по меньшей мере один бесконтактный переключатель, который включает запирание потока дозирующего клапана в выбранном положении штока относительно переключателя.
- 3. Гидравлическое насосное устройство по п.1, в котором электронная система управления содержит множество бесконтактных переключателей, каждый из которых посылает электронный сигнал, когда шток занимает выбранное положение относительно цилиндра.
- 4. Гидравлическое насосное устройство по п.3, в котором электронная система управления содержит бесконтактный переключатель, который побуждает направляющий клапан перемещаться между открытым и закрытым положениями открытого течения и закрытия течения.
- 5. Гидравлическое насосное устройство по п.1, в котором электронная система управления содержит три бесконтактных переключателя, каждый из которых посылает электрический сигнал, когда шток занимает выбранное положение относительно цилиндра.
- 6. Гидравлическое насосное устройство по любому из пп.2-5, в котором один из бесконтактных переключателей включается, когда шток находится в своем верхнем положении относительно цилиндра.
- 7. Гидравлическое насосное устройство по любому из пп.2-5, в котором один из бесконтактных переключателей включается, когда шток находится в своем нижнем положении относительно цилиндра.
- 8. Гидравлическое насосное устройство по любому из пп.2-5, в котором один из бесконтактных переключателей включается, когда шток находится в положении между своими верхним и нижним положениями.
- 9. Гидравлическое насосное устройство по любому из пп.1-8, в котором гидравлический насос имеет наклонную шайбу, которая выполнена с возможностью перемещения для регулирования длины хода поршней насоса.
- 10. Гидравлическое насосное устройство по любому из пп.1-9, в котором гидравлический насос имеет компенсатор, регулирующий дебит насоса и давление насоса.
- 11. Гидравлическое насосное устройство нефтяной скважины, которое содержит гидроцилиндр, имеющий корпус цилиндра и поршень, который установлен в цилиндре с возможностью перемещения между его верхним и нижним положениями поршня;колонну насосных штанг, которая соединена с поршнем и входит в нефтяную скважину для откачки нефти из скважины;первичный двигатель;компенсирующий гидравлический насос, приводимый в действие при помощи первичного двигателя, причем указанный насос имеет компенсатор, уменьшающий поток насоса, когда давление насоса возрастает;направляющий клапан, который перемещается между открытым и закрытым положениями;линию, соединяющую насос и гидроцилиндр, причем направляющий клапан расположен в линии так, что он может регулировать поток между гидравлическим насосом и гидроцилиндром;дозирующий клапан;- 8 015467 резервуар для рабочей жидкости, который содержит рабочую жидкость, подаваемую в гидравлический насос;линию, которая передает рабочую жидкость из гидроцилиндра в резервуар через дозирующий клапан;электронную систему управления, которая управляет движением поршня, когда он движется между верхним и нижним положениями поршня, за счет управления направляющим клапаном и дозирующим клапаном, причем система управления вырабатывает электрический сигнал, который открывает или закрывает дозирующий клапан так, что управление движением поршня разблокируется, когда шток изменяет направление в нижнем положении поршня, причем дозирующий клапан дросселируется, чтобы уменьшить поток через него, когда поршень опускается из верхнего положения в направлении нижнего положения.
- 12. Гидравлическое насосное устройство нефтяной скважины, которое содержит гидроцилиндр, имеющий шток цилиндра, выполненный с возможностью перемещения между его верхним и нижним положениями;колонну насосных штанг, которая соединена со штоком и входит в нефтяную скважину для откачки нефти из скважины;первичный двигатель;гидравлический насос, приводимый в действие при помощи первичного двигателя, причем указанный насос имеет компенсатор, который регулирует дебит насоса и давление насоса;направляющий клапан, который перемещается между открытым и закрытым положениями;линию, соединяющую насос и гидроцилиндр, причем направляющий клапан установлен в линии так, что он может регулировать поток между гидравлическим насосом и гидроцилиндром;дозирующий клапан;резервуар для рабочей жидкости, который содержит рабочую жидкость, подаваемую в гидравлический насос;линию передачи рабочей жидкости из гидроцилиндра в резервуар через дозирующий клапан;электронную систему управления, которая управляет движением штока цилиндра, когда он движется между верхним и нижним положениями, за счет управления направляющим клапаном и дозирующим клапаном, причем система управления вырабатывает электрический сигнал, который открывает или закрывает дозирующий клапан, так что скорость перемещения штока снижается, когда он приближается к нижнему положению штока.
- 13. Гидравлическое насосное устройство нефтяной скважины, которое содержит гидроцилиндр, имеющий корпус цилиндра и поршень, который установлен с возможностью перемещения в цилиндре между его верхним и нижним положениями;колонну насосных штанг, которая соединена с поршнем и входит в нефтяную скважину для откачки нефти из скважины;гидравлический насос переменной производительности;первичный двигатель, который подключен к насосу и приводит его в действие;направляющий клапан, который перемещается между открытым и закрытым положениями;первую линию, соединяющую насос и гидроцилиндр, причем направляющий клапан расположен в этой линии так, что он может управлять потоком между гидравлическим насосом и гидроцилиндром; дозирующий клапан;резервуар для рабочей жидкости, который содержит рабочую жидкость, подаваемую в гидравлический насос;вторую линию, которая передает рабочую жидкость из гидроцилиндра в резервуар через дозирующий клапан;электронную систему управления, которая управляет движением поршня, когда он движется между своими верхним и нижним положениями, за счет управления направляющим клапаном и дозирующим клапаном, причем система управления вырабатывает электрический сигнал, который открывает и закрывает дозирующий клапан;при этом управление движением поршня разблокируется, когда шток изменяет направление движения у нижнего положения поршня;причем дозирующий клапан дросселируют для уменьшения потока через него, когда поршень опускается из верхнего положения в направлении нижнего положения;при этом система управления уменьшает поток, когда поршень опускается, и увеличивает поток, когда поршень поднимается.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US76448106P | 2006-02-01 | 2006-02-01 | |
| US82412306P | 2006-08-31 | 2006-08-31 | |
| PCT/US2007/061478 WO2007090193A2 (en) | 2006-02-01 | 2007-02-01 | Hydraulic oil well pumping apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200801792A1 EA200801792A1 (ru) | 2009-02-27 |
| EA015467B1 true EA015467B1 (ru) | 2011-08-30 |
Family
ID=38328163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200801792A EA015467B1 (ru) | 2006-02-01 | 2007-02-01 | Гидравлическое насосное устройство нефтяной скважины (варианты) |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US7762321B2 (ru) |
| EP (1) | EP1982072B1 (ru) |
| AU (1) | AU2007211013B2 (ru) |
| BR (1) | BRPI0707678B1 (ru) |
| CA (1) | CA2677178C (ru) |
| EA (1) | EA015467B1 (ru) |
| MX (1) | MX2008009927A (ru) |
| NZ (1) | NZ570978A (ru) |
| WO (1) | WO2007090193A2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2683428C1 (ru) * | 2018-06-04 | 2019-03-28 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" | Скважинная насосная установка |
| RU2749236C2 (ru) * | 2017-02-03 | 2021-06-07 | Дженерал Электрик Компани | Контроллер и способ управления штанговой насосной установкой |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7762321B2 (en) * | 2006-02-01 | 2010-07-27 | Petro Hydraulic Lift System, L.L.C. | Hydraulic oil well pumping apparatus |
| CA2750337A1 (en) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Petro Hydraulic Lift System, L.L.C. | Hydraulic oil well pumping apparatus |
| CA2674703A1 (en) * | 2009-07-29 | 2011-01-29 | Jared Jensen | Method of servicing high temperature wells |
| CA2710944C (en) * | 2009-07-30 | 2012-10-09 | Conrad Petrowsky | Snubbing tubulars from a sagd well |
| US8511390B2 (en) | 2009-12-23 | 2013-08-20 | Bp Corporation North America Inc. | Rigless low volume pump system |
| US20110302841A1 (en) * | 2010-06-14 | 2011-12-15 | Hangzhou Sanford Tools Co., Ltd. | Swing gate operator |
| US8849431B2 (en) | 2011-03-01 | 2014-09-30 | Flow Data, Inc. | Configuration based programmable logic controller (PLC) programming |
| US20120224977A1 (en) * | 2011-03-04 | 2012-09-06 | Sotz Leonard C | Method and Apparatus for Fluid Pumping |
| US20140079560A1 (en) * | 2012-09-14 | 2014-03-20 | Chris Hodges | Hydraulic oil well pumping system, and method for pumping hydrocarbon fluids from a wellbore |
| CN103806856A (zh) * | 2012-11-09 | 2014-05-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种超长冲程井口密封装置及其密封方法 |
| US9617837B2 (en) | 2013-01-14 | 2017-04-11 | Lufkin Industries, Llc | Hydraulic oil well pumping apparatus |
| US20140234122A1 (en) * | 2013-02-15 | 2014-08-21 | Ici Artificial Lift Inc. | Rod-pumping system |
| RU2534636C1 (ru) * | 2013-08-05 | 2014-12-10 | Павлова Ольга Анатольевна | Привод штангового скважинного насоса |
| CN105683573A (zh) * | 2013-09-09 | 2016-06-15 | 派恩特里燃气有限责任公司 | 自对准的流体驱动抽油机 |
| AR099439A1 (es) * | 2013-10-11 | 2016-07-27 | López Fidalgo Daniel Rodolfo | Bomba para extracción de agua, petróleo u otros fluidos |
| AR095913A1 (es) * | 2014-03-27 | 2015-11-25 | Rodolfo Lopez Fidalgo Daniel | Unidad de accionamiento de bomba para extracción de agua, petróleo u otros fluidos |
| US9822777B2 (en) * | 2014-04-07 | 2017-11-21 | i2r Solutions USA LLC | Hydraulic pumping assembly, system and method |
| US9745975B2 (en) | 2014-04-07 | 2017-08-29 | Tundra Process Solutions Ltd. | Method for controlling an artificial lifting system and an artificial lifting system employing same |
| CA2888027A1 (en) | 2014-04-16 | 2015-10-16 | Bp Corporation North America, Inc. | Reciprocating pumps for downhole deliquification systems and fluid distribution systems for actuating reciprocating pumps |
| CN104181849A (zh) * | 2014-07-20 | 2014-12-03 | 葛云锋 | 一种液压节能抽油机plc控制系统 |
| WO2016051223A1 (es) * | 2014-10-03 | 2016-04-07 | Cherry Select, S.A.P.I. De C.V. | Unidad hidráulica mejorada para equipo de extracción empleado en la industria petrolera |
| US10428627B2 (en) | 2015-09-11 | 2019-10-01 | Encline Artificial Lift Technologies LLC | Controlled pneumatic well pumping system, and method for optimizing pump stroke speed |
| AU2016277731B2 (en) * | 2015-12-23 | 2022-07-07 | Apergy Artificial Lift Pty. Ltd | Hydraulic Valve |
| CA2948018C (en) * | 2016-09-22 | 2023-09-05 | I-Jack Technologies Incorporated | Lift apparatus for driving a downhole reciprocating pump |
| US10544783B2 (en) | 2016-11-14 | 2020-01-28 | I-Jack Technologies Incorporated | Gas compressor and system and method for gas compressing |
| US11339778B2 (en) | 2016-11-14 | 2022-05-24 | I-Jack Technologies Incorporated | Gas compressor and system and method for gas compressing |
| RU187964U1 (ru) * | 2018-12-13 | 2019-03-26 | Общество с ограниченной ответственностью "Пермская нефтяная инжиниринговая компания" | Устройство установки на скважине гидравлического цилиндра привода штангового скважинного насоса |
| RU188939U1 (ru) * | 2019-02-08 | 2019-04-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Пермская нефтяная инжиниринговая компания" | Гидравлический привод штангового скважинного насоса |
| CA3074365A1 (en) | 2020-02-28 | 2021-08-28 | I-Jack Technologies Incorporated | Multi-phase fluid pump system |
| CN113123766A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-07-16 | 姜经志 | 一种节能环保的高可靠液压抽油机泵控液压系统 |
| US11519403B1 (en) | 2021-09-23 | 2022-12-06 | I-Jack Technologies Incorporated | Compressor for pumping fluid having check valves aligned with fluid ports |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3726093A (en) * | 1971-11-15 | 1973-04-10 | Parker Hannifin Corp | Pump control system |
| US6017198A (en) * | 1996-02-28 | 2000-01-25 | Traylor; Leland B | Submersible well pumping system |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4320799A (en) * | 1980-09-03 | 1982-03-23 | Gilbertson Thomas A | Oil well pump driving unit |
| US4406597A (en) * | 1980-06-05 | 1983-09-27 | Nujack Oil Pump Corporation | Method for pumping a liquid from a well and apparatus for use therein |
| US4480685A (en) * | 1980-09-03 | 1984-11-06 | Gilbertson Thomas A | Oil well pump driving unit |
| US4430924A (en) * | 1981-08-28 | 1984-02-14 | Hydrowell Sa | Petroleum pumping unit |
| US4490097A (en) * | 1981-02-23 | 1984-12-25 | Gilbertson Thomas A | Hydraulic pump driving unit for oil wells |
| US4571939A (en) * | 1982-12-14 | 1986-02-25 | Otis Engineering Corporation | Hydraulic well pump |
| US4691511A (en) * | 1982-12-14 | 1987-09-08 | Otis Engineering Corporation | Hydraulic well pump |
| US4503752A (en) * | 1983-03-29 | 1985-03-12 | Hypex, Incorporated | Hydraulic pumping unit |
| US4646517A (en) * | 1983-04-11 | 1987-03-03 | Wright Charles P | Hydraulic well pumping apparatus |
| DE3325682C2 (de) * | 1983-07-15 | 1986-01-09 | Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr | Förderpumpenantrieb |
| US4631918A (en) | 1984-12-21 | 1986-12-30 | Dynamic Hydraulic Systems, Inc. | Oil-well pumping system or the like |
| US4761120A (en) | 1986-06-23 | 1988-08-02 | Mayer James R | Well pumping unit and control system |
| US5143153A (en) | 1991-07-31 | 1992-09-01 | Bach Ronald L | Rotary oil well pump and sucker rod lift |
| FR2694785B1 (fr) | 1992-08-11 | 1994-09-16 | Inst Francais Du Petrole | Méthode et système d'exploitation de gisements pétroliers. |
| US5996688A (en) * | 1998-04-28 | 1999-12-07 | Ecoquip Artificial Lift, Ltd. | Hydraulic pump jack drive system for reciprocating an oil well pump rod |
| US6394461B1 (en) | 2000-03-17 | 2002-05-28 | Tom Henderson | Pressure compensated stuffing box for reciprocating pumping units |
| US6595280B2 (en) | 2001-09-03 | 2003-07-22 | Leland Bruce Traylor | Submersible well pumping system with an improved hydraulically actuated switching mechanism |
| US20030085036A1 (en) * | 2001-10-11 | 2003-05-08 | Curtis Glen A | Combination well kick off and gas lift booster unit |
| US6592334B1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-07-15 | Weatherford/Lamb, Inc. | Hydraulic multiphase pump |
| US7066250B2 (en) | 2004-01-20 | 2006-06-27 | Dhr Solutions, Inc. | Well tubing/casing vibrator apparatus |
| US8256504B2 (en) * | 2005-04-11 | 2012-09-04 | Brown T Leon | Unlimited stroke drive oil well pumping system |
| US8066496B2 (en) * | 2005-04-11 | 2011-11-29 | Brown T Leon | Reciprocated pump system for use in oil wells |
| US7762321B2 (en) * | 2006-02-01 | 2010-07-27 | Petro Hydraulic Lift System, L.L.C. | Hydraulic oil well pumping apparatus |
| CA2750337A1 (en) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Petro Hydraulic Lift System, L.L.C. | Hydraulic oil well pumping apparatus |
-
2007
- 2007-02-01 US US11/670,239 patent/US7762321B2/en active Active
- 2007-02-01 EA EA200801792A patent/EA015467B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2007-02-01 AU AU2007211013A patent/AU2007211013B2/en not_active Ceased
- 2007-02-01 EP EP07762658.8A patent/EP1982072B1/en not_active Not-in-force
- 2007-02-01 BR BRPI0707678-9A patent/BRPI0707678B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2007-02-01 MX MX2008009927A patent/MX2008009927A/es active IP Right Grant
- 2007-02-01 WO PCT/US2007/061478 patent/WO2007090193A2/en active Application Filing
- 2007-02-01 CA CA2677178A patent/CA2677178C/en active Active
- 2007-02-01 NZ NZ570978A patent/NZ570978A/en not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-07-23 US US12/842,423 patent/US8235107B2/en active Active
-
2012
- 2012-08-07 US US13/568,874 patent/US8678082B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3726093A (en) * | 1971-11-15 | 1973-04-10 | Parker Hannifin Corp | Pump control system |
| US6017198A (en) * | 1996-02-28 | 2000-01-25 | Traylor; Leland B | Submersible well pumping system |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2749236C2 (ru) * | 2017-02-03 | 2021-06-07 | Дженерал Электрик Компани | Контроллер и способ управления штанговой насосной установкой |
| RU2683428C1 (ru) * | 2018-06-04 | 2019-03-28 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" | Скважинная насосная установка |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2007090193A3 (en) | 2008-01-10 |
| EA200801792A1 (ru) | 2009-02-27 |
| US8678082B2 (en) | 2014-03-25 |
| MX2008009927A (es) | 2010-11-30 |
| WO2007090193A2 (en) | 2007-08-09 |
| US8235107B2 (en) | 2012-08-07 |
| US7762321B2 (en) | 2010-07-27 |
| NZ570978A (en) | 2011-07-29 |
| US20130058798A1 (en) | 2013-03-07 |
| CA2677178C (en) | 2014-12-16 |
| BRPI0707678B1 (pt) | 2019-11-19 |
| EP1982072A4 (en) | 2016-12-14 |
| AU2007211013A1 (en) | 2007-08-09 |
| WO2007090193A8 (en) | 2008-08-28 |
| US20110014064A1 (en) | 2011-01-20 |
| US20070261841A1 (en) | 2007-11-15 |
| EP1982072A2 (en) | 2008-10-22 |
| EP1982072B1 (en) | 2018-06-13 |
| AU2007211013B2 (en) | 2012-10-04 |
| BRPI0707678A2 (pt) | 2011-05-10 |
| CA2677178A1 (en) | 2007-08-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA015467B1 (ru) | Гидравлическое насосное устройство нефтяной скважины (варианты) | |
| RU2312256C2 (ru) | Гидравлический блок управления и способ управления гидравлическим управляемым устройством | |
| US10352138B2 (en) | Lift apparatus for driving a downhole reciprocating pump | |
| JP2005076891A (ja) | 弁装置および油圧駆動装置 | |
| FI87830C (fi) | Foerfarande och anordning foer styrande av en bergborrmaskins luftmatning | |
| EP2944817B1 (en) | Pump discharge flow-rate control device | |
| JP4994296B2 (ja) | コンバインの刈取部昇降用油圧回路 | |
| KR101235563B1 (ko) | 관로 압력을 이용한 체크 밸브 제어 장치 | |
| CN102803747B (zh) | 阀装置 | |
| US4449896A (en) | Hydraulic operated surface pumping unit | |
| US8764406B2 (en) | Fluid level control mechanism | |
| RU173496U1 (ru) | Гидравлический привод штангового скважинного насоса | |
| JP6761283B2 (ja) | ポンプ装置 | |
| CN106122142B (zh) | 集成式液控单向阀 | |
| RU2262004C1 (ru) | Гидравлический привод подъемного устройства | |
| US459384A (en) | Pressure-regulator for pumps | |
| WO2020171715A1 (en) | A fluid-driven linear motor | |
| KR20190108400A (ko) | 무전원 속도제어 밸브 부착 유체커플링 | |
| KR20210008224A (ko) | 삼방밸브 | |
| CN110486340A (zh) | 一种软启动静液压驱动系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KG MD TJ TM |
|
| PC4A | Registration of transfer of a eurasian patent by assignment | ||
| PD4A | Registration of transfer of a eurasian patent in accordance with the succession in title | ||
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): KZ RU |