RU2793863C1 - Hydraulic drive of a pumping downhole unit - Google Patents

Hydraulic drive of a pumping downhole unit Download PDF

Info

Publication number
RU2793863C1
RU2793863C1 RU2022106040A RU2022106040A RU2793863C1 RU 2793863 C1 RU2793863 C1 RU 2793863C1 RU 2022106040 A RU2022106040 A RU 2022106040A RU 2022106040 A RU2022106040 A RU 2022106040A RU 2793863 C1 RU2793863 C1 RU 2793863C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pump
hydraulic
working fluid
rod
hydraulic drive
Prior art date
Application number
RU2022106040A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Николаевич Кондратенко
Алексей Григорьевич Журавлев
Original Assignee
Алексей Николаевич Кондратенко
Filing date
Publication date
Application filed by Алексей Николаевич Кондратенко filed Critical Алексей Николаевич Кондратенко
Application granted granted Critical
Publication of RU2793863C1 publication Critical patent/RU2793863C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: oilfield equipment; hydraulic drive of a pumping well installation.
SUBSTANCE: installation contains at least two hydraulic cylinders 2, 3, on the rods of which a traverse 33 and a pump rod 34 are fixed, an oil station 42, including a pump, end position sensors, a safety valve, a check valve, at least one hydraulic switch, a tank, a working level sensor fluids, filters, oil cooler, control unit, and control station. Traverse 33 is equipped with a transverse stabilizer 32. The oil station 42 contains a proportional throttle valve, a temperature sensor, a heating element that heats the working fluid to a temperature balance at low temperatures, working fluid pressure sensors, a flow meter installed on the pump discharge line between the pump and the hydraulic switch.
EFFECT: increasing the technical and operational characteristics of the device, as well as balancing the hydraulic drive of the rod pump.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится преимущественно к нефтепромысловому оборудованию, а именно к оборудованию для добычи пластовой жидкости из скважин, и предназначено для приведения в действие штангового глубинного насоса, установленного на скважине.The invention relates primarily to oilfield equipment, namely to equipment for producing reservoir fluid from wells, and is intended to actuate a sucker rod pump installed in a well.

Известен привод насосной скважинной установки, предназначенный для приведения в действие двух штанговых глубинных насосов (патент RU №2125186, опубл. 20.01.1999) содержащий два приводных цилиндра, штоковые и бесштоковые полости которых разделены поршнем с штоком, имеющим узел соединения с колонной штанг, и гидравлическую систему, включающую в себя силовой насос, гидрораспределитель, пневмогидроаккумулятор, управляемые вентили, отличающийся тем, что пневмогидроаккумулятор выполнен в виде тандемного цилиндра с штоком с закрепленными на его концах поршнями и двумя гидравлическими штоковыми полостями, каждая из которых через управляемые вентили соединена с одноименными полостями цилиндров, при этом бесштоковые полости приводных цилиндров через распределитель соединены с силовым насосом и сливом в бак.Known drive pumping downhole installation, designed to actuate two sucker rod pumps (patent RU No. 2125186, publ. 01/20/1999) containing two drive cylinders, rod and rodless cavities of which are separated by a piston with a rod having a junction with a string of rods, and hydraulic system, which includes a power pump, a hydraulic distributor, a hydropneumatic accumulator, controlled valves, characterized in that the pneumohydraulic accumulator is made in the form of a tandem cylinder with a rod with pistons fixed at its ends and two hydraulic rod cavities, each of which is connected to the same cavities through controlled valves cylinders, while the rodless cavities of the drive cylinders are connected through the distributor to the power pump and drain into the tank.

Недостатками является:The disadvantages are:

- не предусмотрена система кондиционирования рабочей жидкости в штоковой полости и пневмогидроаккумулятора, рабочая жидкость движется по замкнутому контуру без фильтрации и температурного баланса, тем самым ускорят процесс износа гидроаппаратуры и подвижных уплотнений что снижает ресурс привода.- there is no system for conditioning the working fluid in the rod end and the pneumatic accumulator, the working fluid moves in a closed circuit without filtration and temperature balance, thereby accelerating the process of wear of hydraulic equipment and moving seals, which reduces the life of the drive.

- большое количество управляемых вентилей снижает надежность привода и усложняет его техническое обслуживание.- a large number of controlled valves reduces the reliability of the drive and complicates its maintenance.

- конструктивно реализуемая подпитка закрытого контура штоковых полостей и пневмогидроаккумулятора рабочей жидкостью в случае утечек требует работы большого числа управляемых вентилей и сложного алгоритма работы.- the structurally implemented feeding of the closed circuit of the rod cavities and the pneumohydraulic accumulator with the working fluid in case of leaks requires the operation of a large number of controlled valves and a complex operation algorithm.

Известна система управления гидравлическим приводом штангового насоса (патент RU №2646934, опубл. 12.03.2018) содержащая программируемый логический контроллер, аналоговые входы которого соединены с выходами датчика давления масла, датчика температуры масла в штоковой полости гидроцилиндра и датчика температуры масла; дискретные входы программируемого логического контроллера соединены с выходами датчика перемещения штока, датчика положения штока, датчика положения затвора напорной линии, датчика уровня масла в баке, датчика засоренности фильтра и преобразователя частоты; коммуникационный порт программируемого логического контроллера соединен с аналогичными портами датчика угла наклона опоры, эхолота и устройства беспроводного обмена данными; к дискретным выходам программируемого логического контроллера подсоединены реле, управляющие электромагнитами, устройства включения/выключения систем нагрева и охлаждения масла и дискретные входы частотного преобразователя, входная силовая машина которого подключена к питающей сети, а его выходная силовая шина подключена к электродвигателю насоса гидравлического привода штангового насоса. Результатом является повышение надежности работы гидравлического привода штангового насоса за счет обеспечение контроля работы всех систем привода в реальном времени с возможностью предотвращения аварийных ситуаций, в том числе в условиях низких температур.A control system for the hydraulic drive of a rod pump is known (patent RU No. 2646934, publ. 03/12/2018) containing a programmable logic controller, the analog inputs of which are connected to the outputs of the oil pressure sensor, the oil temperature sensor in the rod end of the hydraulic cylinder and the oil temperature sensor; discrete inputs of the programmable logic controller are connected to the outputs of the rod displacement sensor, rod position sensor, pressure line valve position sensor, oil level sensor in the tank, filter clogging sensor and frequency converter; the communication port of the programmable logic controller is connected to similar ports of the support angle sensor, the echo sounder and the wireless data exchange device; discrete outputs of the programmable logic controller are connected to relays that control electromagnets, on/off devices for oil heating and cooling systems, and discrete inputs of a frequency converter, the input power machine of which is connected to the mains, and its output power bus is connected to the electric motor of the sucker rod pump hydraulic drive pump. The result is an increase in the reliability of the sucker rod pump hydraulic drive by providing real-time control of the operation of all drive systems with the ability to prevent accidents, including at low temperatures.

Недостатками является:The disadvantages are:

- система управления гидропривода предназначена на опускание колонны под собственным весом и рекуперацией гидравлической энергии в электрическую с отдачей последней во внешнюю сеть, при этом высвобождается большое количество тепла что снижает КПД установки.- the hydraulic drive control system is designed to lower the column under its own weight and regenerate hydraulic energy into electrical energy with the return of the latter to the external network, while releasing a large amount of heat, which reduces the efficiency of the installation.

- предусмотрена только одноступенчатая система фильтрации тонкой очистки масла, такая система допускает в случае засоренности фильтра пропускать неочищенное масло в гидросистему. Тем самым ускоряется процесс износа гидроаппаратуры и подвижных уплотнений что снижает ресурс привода.- only a single-stage oil fine filtration system is provided, such a system allows, in the event of a clogged filter, to pass untreated oil into the hydraulic system. Thus, the process of wear of hydraulic equipment and movable seals is accelerated, which reduces the life of the drive.

- система управления не рассчитана на обнаружение утечек рабочей жидкости и контролировать процесс износа уплотнений подвижных частей гидропривода.- the control system is not designed to detect leaks of the working fluid and control the process of wear of the seals of the moving parts of the hydraulic drive.

Известен групповой электрогидравлический привод скважинных штанговых насосов, работающих в противофазе друг другу (патент RU №2196250, опубл. 10.01.2003). Групповой электрогидравлический привод скважинных штанговых насосов, содержащий приводной двигатель, связанный с гидронасосом, гидроцилиндры, одноименные полости которых соединены между собой трубопроводом, при этом выходы гидронасоса трубопроводами соединены с другими одноименными полостями гидроцилиндров. Силовой насос имеет два исполнения первое с регулируемым реверсивным насосом и второе исполнение подразумевает регулируемый насос, выходы которого соединены с полостями цилиндра через реверсивный гидрораспределитель. Система подпитки происходит от дополнительного насоса на валу электродвигателя и соединена с трубопроводами одноименных полостей гидроцилиндров через подпиточные клапана, при этом в подпиточную линию включен предохранительный клапан со сливом в бак.Known group electro-hydraulic drive downhole rod pumps operating in antiphase to each other (patent RU No. 2196250, publ. 10.01.2003). A group electro-hydraulic drive of downhole rod pumps, containing a drive motor connected to a hydraulic pump, hydraulic cylinders, the same cavities of which are connected to each other by a pipeline, while the hydraulic pump outlets are connected by pipelines to other similar cavities of the hydraulic cylinders. The power pump has two versions, the first with an adjustable reversible pump and the second version implies an adjustable pump, the outputs of which are connected to the cylinder cavities through a reversible hydraulic distributor. The make-up system comes from an additional pump on the motor shaft and is connected to the pipelines of the same cavities of the hydraulic cylinders through make-up valves, while a safety valve with a drain into the tank is included in the make-up line.

Недостатками является:The disadvantages are:

- рабочая жидкость движется по замкнутым контурам без фильтрации и температурного баланса, тем самым ускоряется процесс износа гидроаппаратуры и подвижных уплотнений что снижает ресурс привода.- the working fluid moves in closed circuits without filtration and temperature balance, thereby accelerating the process of wear of hydraulic equipment and moving seals, which reduces the life of the drive.

- сложность выявления внутренних утечек подвижного уплотнения поршня между штоковой и поршневой полости.- the difficulty of detecting internal leaks of the movable piston seal between the rod and piston cavity.

- соединенные между собой одноименные полости трубопроводом не имеют подпитки рабочей жидкостью при утечках, тем самым снижается полезный ход уравновешенных приводов.- interconnected cavities of the same name by a pipeline do not have a supply of working fluid in case of leaks, thereby reducing the useful stroke of balanced drives.

Известно устройство гидропривода гидравлической насосной установки и соответствующая гидравлическая насосная установка (патент RU №2673641 опубл. 28.11.2018). Устройство состоит из силового насоса, приводимого в движение от электродвигателя, при этом на одном валу с силовым насосом подключен второй управляющий насос, питающий два управляющих устройства, одно управляющее устройство регулирует производительность силового насоса, а другое управляющее устройство управляет работой насос-мотора. Предохранительные клапана установлены на линии нагнетания силового насоса, на линии управления управляющих устройств и на линии подачи к гидроприводу отсекаемой от линии нагнетания насосом обратным клапаном. Гидропривод имеет два конструктивных исполнения в первом исполнении давление подается в поршневую полость, шток выдвигается вверх, на конце штока гидропривода установлен ролик-колесо через который проходит трос один конец которого заземлен, а второй тянет колонну штанг. Во втором исполнении давление подается в штоковую полость, втягиваясь шток поднимает присоединенную колонну штанг. При опускании штанговых колон плунжерного насоса под собственным весом рабочая жидкость под созданным давлением выдавливается из рабочей полости гидропривода к насос-мотору, который в этой фазе работает в режиме мотора и раскручивает вал с маховиком, в противоположной фазе насос-мотор работает в режиме насоса и возвращает с аккумулированную энергию обратно в гидросистему. Положение штанговых колон при работе установки контролируется датчиками положения. Установка предусматривает подключение делителя потока, который позволяет управлять работой группового привода.A hydraulic drive device for a hydraulic pump unit and a corresponding hydraulic pump unit are known (patent RU No. 2673641 publ. 28.11.2018). The device consists of a power pump driven by an electric motor, while a second control pump is connected to the same shaft with the power pump, feeding two control devices, one control device regulates the output of the power pump, and the other control device controls the operation of the pump-motor. Safety valves are installed on the discharge line of the power pump, on the control line of the control devices and on the supply line to the hydraulic drive cut off from the discharge line by the pump by a check valve. The hydraulic drive has two designs in the first version, pressure is supplied to the piston cavity, the rod extends upwards, a wheel-roller is installed at the end of the hydraulic drive rod through which a cable passes, one end of which is grounded, and the other pulls the rod string. In the second version, pressure is applied to the rod cavity, the retracting rod lifts the attached rod string. When lowering the rod columns of a plunger pump under its own weight, the working fluid under the created pressure is squeezed out of the working cavity of the hydraulic drive to the pump-motor, which in this phase operates in the motor mode and spins the shaft with the flywheel, in the opposite phase the pump-motor operates in the pump mode and returns with the accumulated energy back to the hydraulic system. The position of the rod columns during the operation of the installation is controlled by position sensors. The installation provides for the connection of a flow divider, which allows you to control the operation of a group drive.

Недостатками является:The disadvantages are:

-сложность контроля и недопущения утечек рабочей жидкости из гидросистемы установки,- the complexity of control and prevention of leakage of the working fluid from the hydraulic system of the installation,

-большое количество гидравлических агрегатов снижают надежность установки.- a large number of hydraulic units reduce the reliability of the installation.

- исполнение гидропривода с выдвижением штока вверх требует большей жесткости и металлоемкости т.к. шток работает на изгиб.- execution of the hydraulic drive with the extension of the stem upwards requires greater rigidity and metal consumption, because the stem is bending.

- потери энергии, вызванные неуравновешенностью системы, что высвобождает большое количество тепла при аккумулировании гидравлической энергии мотором в крутящий момент на валу маховиком.- energy losses caused by the imbalance of the system, which releases a large amount of heat when the hydraulic energy is accumulated by the motor at the torque on the shaft by the flywheel.

Наиболее близким по своей технической сущности является способ добычи нефти на малых глубинах и устройств для его осуществления (патент RU №2754247 опубл. 31.08.2021). Идея заключается в установлении двух гидроприводов непосредственно на трубные головки устьевой арматуры штангового насоса, через переходной фланец с выдвижением штоков гидроприводов вверх на которых закреплена траверса связанная с колонных штанг. Особенностью гидравлической системы является подача рабочей жидкости под давлением как в штоковую полость, так и поршневую полость гидропривода, тем самым обеспечивается принудительное контролируемое опускание колонны штанг. Величина хода устьевого штока изменяется в диапазоне от 0,2-1,6 метров. Так же гидросистема подразумевает использование гидроаккумулятора.The closest in its technical essence is the method of oil production at shallow depths and devices for its implementation (patent RU No. 2754247 publ. 31.08.2021). The idea is to install two hydraulic drives directly on the tubular heads of the wellhead fittings of the sucker rod pump, through the adapter flange with the extension of the hydraulic drive rods upwards, on which the traverse connected with the column rods is fixed. A feature of the hydraulic system is the supply of working fluid under pressure to both the rod end and the piston end of the hydraulic drive, thereby ensuring forced controlled lowering of the rod string. The value of the stroke of the wellhead rod varies in the range of 0.2-1.6 meters. The hydraulic system also involves the use of a hydraulic accumulator.

Недостатками является:The disadvantages are:

- предлагаемое устройство гидропривода подразумевает работу штоков гидроцилиндров на сжатие, поэтому для сохранения равновесия устойчивости штоков гидроцилиндров привод имеет ограниченный рабочий ход гидропривода, 0,2-1,6 метров, а также малую грузоподъемность гидропривода.- the proposed hydraulic drive device implies the operation of the hydraulic cylinder rods in compression, therefore, to maintain the balance of the stability of the hydraulic cylinder rods, the drive has a limited hydraulic drive stroke, 0.2-1.6 meters, as well as a low hydraulic drive capacity.

- скорость работы устройства регулируется только дросселированием, такое регулирование подразумевает гидравлические потери выделяемое в тепло.- the speed of the device is regulated only by throttling, such regulation implies hydraulic losses released into heat.

- сложность выявления внутренних утечек через подвижные уплотнения между штоковой и поршневой полостью.- the difficulty of detecting internal leaks through the movable seals between the rod and piston cavity.

Техническим результатом изобретения является увеличение технико-эксплуатационных характеристик устройства без использования аккумулирующих гидравлическую энергию устройств, а также уравновешивание гидропривода штангового насоса.The technical result of the invention is to increase the technical and operational characteristics of the device without the use of devices accumulating hydraulic energy, as well as balancing the hydraulic drive of the rod pump.

Технический результат достигается за счет того, что в гидроприводе насосной скважинной установки, содержащим как минимум два гидроцилиндра, на штоках которых закреплена траверса и штанговая колона насоса, маслостанцию, включающую в себя насос, датчики конечного положения, предохранительный клапан, обратный клапан, как минимум один гидропереключатель, бак, датчик уровня рабочей жидкости, фильтры, отчищающие рабочую жидкость на линиях всасывания и нагнетания насоса, а также на линии слива в бак, масленый охладитель рабочей жидкости с принудительным охлаждением, блок управления, отвечающий за регулирование производительности насоса, а так же станцию управления, согласно изобретению, траверса снабжена стабилизатором перекоса, маслостанция содержит пропорциональную дроссельную заслонку, датчик температуры, нагревательный элемент, подогревающий рабочую жидкость до температурного баланса при низких температурах, датчики давления рабочей жидкости, при этом один датчик установлен на линии подвода в штоковые полости гидроцилиндров, а другой датчик на линии подвода в поршневые полости гидроцилиндров, расходомер, установленный на линии нагнетания насоса между насосом и гидропереключателем.The technical result is achieved due to the fact that in the hydraulic drive of the pumping well installation, containing at least two hydraulic cylinders, on the rods of which the traverse and the pump rod string are fixed, the oil station, which includes the pump, end position sensors, a safety valve, a check valve, at least one a hydraulic switch, a tank, a working fluid level sensor, filters that clean the working fluid on the suction and discharge lines of the pump, as well as on the drain line to the tank, an oil cooler of the working fluid with forced cooling, a control unit responsible for regulating the pump performance, as well as a station control, according to the invention, the traverse is equipped with a skew stabilizer, the oil station contains a proportional throttle valve, a temperature sensor, a heating element that heats the working fluid to a temperature balance at low temperatures, working fluid pressure sensors, while one sensor is installed on the supply line to the rod cavities of the hydraulic cylinders, and another sensor on the supply line to the piston cavities of the hydraulic cylinders, a flow meter installed on the pump discharge line between the pump and the hydraulic switch.

Кроме того, гидропривод насосной скважинной установки, согласно изобретению, содержит устройство противовеса, содержащее конструкцию противовеса, направляющие, трос, стабилизатор перекоса, как минимум один ролик с датчиком вращения, противовес, при этом вес противовеса подбирается с учетом характеристик эксплуатируемой скважины.In addition, the hydraulic drive of the pumping well installation, according to the invention, contains a counterweight device containing a counterweight structure, guides, a cable, a skew stabilizer, at least one roller with a rotation sensor, a counterweight, while the weight of the counterweight is selected taking into account the characteristics of the operated well.

Технический результат обеспечивается за счет включения в компоновку гидропривода устройства противовеса штанговой колоны насоса, такое решение позволит снизить приложенные силы на траверсе гидропривода от веса колонны штангового насоса или изменить их направление с сил сжатия штока на силы растяжение штока, а также разгрузить гидравлическую систему привода, тем самым уменьшит требуемое давление гидропривода для подъема колонны штангового насоса.The technical result is achieved by including in the layout of the hydraulic drive a counterweight device for the pump rod string, such a solution will reduce the applied forces on the hydraulic drive traverse from the weight of the rod pump string or change their direction from rod compression forces to rod tension forces, as well as unload the hydraulic drive system, thereby will thereby reduce the required pressure of the hydraulic drive to lift the rod pump string.

Новым предлагается помимо стандартного подключения гидроцилиндров привода использовать дифференциальное подключения гидроцилиндров привода колонны штангового насоса, это позволит увеличить частоту качаний колонны штангового насоса при той же производительности силового насоса, что и при обычном подключении гидроцилиндров.In addition to the standard connection of the drive hydraulic cylinders, the new ones are offered to use differential connection of the rod pump string drive hydraulic cylinders, this will increase the swing frequency of the rod pump string at the same power pump performance as with conventional hydraulic cylinder connection.

Новым предлагается включение в гидравлическую систему гидропривода расходомера, который позволит совместно со станцией управления контролировать частоту, плавность и амплитуду рабочих перемещений гидропривода, а также фиксировать наличие утечек в гидравлической системе.New proposals include the inclusion of a flow meter in the hydraulic system of the hydraulic drive, which will allow, together with the control station, to control the frequency, smoothness and amplitude of the working movements of the hydraulic drive, as well as to record the presence of leaks in the hydraulic system.

На фигуре 1 представлена схема гидравлической системы гидропривода насосной скважинной установки.The figure 1 shows a diagram of the hydraulic system of the hydraulic drive of the pumping well installation.

На фигуре 2 представлено размещение гидроцилиндров на устьевой арматуре.The figure 2 shows the placement of hydraulic cylinders on the wellhead fittings.

Гидропривод насосной скважинной установки состоит из устройства противовеса, двух гидроцилиндров 2, 3 с датчиками конечных положений 4, 5 станции управления 29 и маслостанции 42. Гидропривод может принимать различные варианты исполнения размещения гидроцилиндров 2, 3, например, на конструкции противовеса 39 или на закрепленной площадке над скважиной или на устьевой арматуре 37. Противовес 40 на направляющих 41 подвешен на тросе 31, который через ролики 38, установленные на конструкции противовеса 39, соединен со штоком колонны штангового насоса 34 через стабилизатор перекоса 32 и траверсу 33, закрепленную на штоках гидроцилиндров 2,3, при этом гидроцилиндры 2, 3 установлены на опорной плите 36 и дополнительно зафиксированы плитой поддержки гидроцилиндров 35, установленных на устьевой арматуре скважины 37. Датчики вращения 30 контролируют отсутствие проскальзывания троса 31 по роликам 38. Маслостанция 42 управляется станцией управления 29. Таким образом, под действием силы тяжести противовеса 40 на траверсе 33 гидропривода снижаются силы от веса штанговой колонны 34.The hydraulic drive of the pumping well installation consists of a counterweight device, two hydraulic cylinders 2, 3 with end position sensors 4, 5 of the control station 29 and an oil station 42. The hydraulic drive can accept various options for placing the hydraulic cylinders 2, 3, for example, on the counterweight structure 39 or on a fixed platform above the well or on wellhead fittings 37. The counterweight 40 on guides 41 is suspended on a cable 31, which, through rollers 38 mounted on the counterweight structure 39, is connected to the rod of the rod pump string 34 through the skew stabilizer 32 and the traverse 33, mounted on the rods of the hydraulic cylinders 2, 3, while the hydraulic cylinders 2, 3 are installed on the base plate 36 and are additionally fixed by the support plate of the hydraulic cylinders 35 installed on the wellhead fittings 37. The rotation sensors 30 monitor the absence of cable 31 slipping along the rollers 38. The oil station 42 is controlled by the control station 29. Thus, under the action of the gravity of the counterweight 40 on the traverse 33 of the hydraulic drive, the forces from the weight of the rod string 34 are reduced.

При работе гидропривода, рабочая жидкость из бака 21 через всасывающий фильтр 24 поступает во всасывающую линию 25 силового насоса 23, от которого нагнетаемая рабочая жидкость по линии нагнетания 9, проходя напорный фильтр 18, расходомер 13, обратный клапан 11 и гидропереключатель 8, подается в рабочие полости гидроцилиндров, при этом выдавливаемая из противоположных полостей гидроцилиндров рабочая жидкость через гидропереключатель 8, поступает по сливной линии 10 через пропорциональную дроссельную заслонку 12, масленый охладитель 15 и сливной фильтр 16 обратно в бак 21. А в случае дифференциального подключения гидроцилиндров 2, 3 выдавливаемая из штоковой полости рабочая жидкость через гидропереключатель 8 поступает в поршневую полость гидроцилиндра.When the hydraulic drive is operating, the working fluid from the tank 21 through the suction filter 24 enters the suction line 25 of the power pump 23, from which the injected working fluid through the discharge line 9, passing the pressure filter 18, the flow meter 13, the check valve 11 and the hydraulic switch 8, is supplied to the working cavities of the hydraulic cylinders, while the working fluid squeezed out from the opposite cavities of the hydraulic cylinders through the hydraulic switch 8 flows through the drain line 10 through the proportional throttle valve 12, the oil cooler 15 and the drain filter 16 back into the tank 21. And in the case of differential connection of the hydraulic cylinders 2, 3 squeezed out of rod cavity, the working fluid through the hydraulic switch 8 enters the piston cavity of the hydraulic cylinder.

Частоту, плавность и амплитуду рабочих перемещений гидропривода, а также наличие утечек и их динамику контролирует станция управления 29 посредством блока управления 26, датчиков конечных положений 4, 5, расходомера 13, датчиков давления 6, 7, а также пропорциональной дроссельной заслонки 12.The frequency, smoothness and amplitude of the working displacements of the hydraulic drive, as well as the presence of leaks and their dynamics, is controlled by the control station 29 by means of the control unit 26, end position sensors 4, 5, flow meter 13, pressure sensors 6, 7, and proportional throttle valve 12.

Для защиты гидравлической системы от перегрузок в линию нагнетания насоса 9 включен регулируемый предохранительный клапан 19 с возможностью дистанционного управления от станции управления 29 со сливом во всасывающий патрубок насоса, а также датчики давления 6, 7 сообщенные со станцией управления 29, при этом датчик давления 6 установлен на линии штоковой полости гидроцилиндров, а датчик давления 7 на линии поршневой полости гидроцилиндров.To protect the hydraulic system from overloads, an adjustable safety valve 19 is included in the pump discharge line 9 with the possibility of remote control from the control station 29 with a drain into the suction pipe of the pump, as well as pressure sensors 6, 7 communicated with the control station 29, while the pressure sensor 6 is installed on the line of the rod end of the hydraulic cylinders, and pressure sensor 7 on the line of the piston end of the hydraulic cylinders.

Температурный баланс рабочей жидкости осуществляется нагревательным элементом 20 установленным в баке 21 и масленым охладителем 15 посредством датчика температуры 17 и станции управления. Уровень рабочей жидкости в баке 21 определяется датчиком уровня масла 22.The temperature balance of the working fluid is carried out by the heating element 20 installed in the tank 21 and the oil cooler 15 by means of a temperature sensor 17 and a control station. The level of the working fluid in the tank 21 is determined by the oil level sensor 22.

Производительность насоса определяется станцией управления 29 и регулируется блоком управления 26 путем использования преобразователя частоты с изменением частоты вращения на валу электродвигателя 27, либо путем использования регулируемого насоса с изменяемым объемом рабочей камеры (на фигуре не указано).The performance of the pump is determined by the control station 29 and is regulated by the control unit 26 by using a frequency converter with a change in speed on the motor shaft 27, or by using an adjustable pump with a variable volume of the working chamber (not shown in the figure).

Claims (2)

1. Гидропривод насосной скважинной установки, содержащий как минимум два гидроцилиндра, на штоках которых закреплена траверса и штанговая колонна насоса, маслостанцию, включающую в себя насос, датчики конечного положения, предохранительный клапан, обратный клапан, как минимум один гидропереключатель, бак, датчик уровня рабочей жидкости, фильтры, очищающие рабочую жидкость на линиях всасывания и нагнетания насоса, а также на линии слива в бак, масленый охладитель рабочей жидкости с принудительным охлаждением, блок управления, отвечающий за регулирование производительности насоса, а также станцию управления, отличающийся тем, что траверса снабжена стабилизатором перекоса, маслостанция содержит пропорциональную дроссельную заслонку, датчик температуры, нагревательный элемент, подогревающий рабочую жидкость до температурного баланса при низких температурах, датчики давления рабочей жидкости, при этом один датчик установлен на линии подвода в штоковые полости гидроцилиндров, а другой датчик на линии подвода в поршневые полости гидроцилиндров, расходомер, установленный на линии нагнетания насоса между насосом и гидропереключателем.1. Hydraulic drive of a pumping well installation, containing at least two hydraulic cylinders, on the rods of which a traverse and a pump rod string are fixed, an oil station, including a pump, end position sensors, a safety valve, a check valve, at least one hydraulic switch, a tank, a working level sensor liquids, filters that clean the working fluid on the suction and discharge lines of the pump, as well as on the drain line to the tank, an oil cooler of the working fluid with forced cooling, a control unit responsible for regulating the pump performance, as well as a control station, characterized in that the traverse is equipped with skew stabilizer, the oil station contains a proportional throttle valve, a temperature sensor, a heating element that heats the working fluid to a temperature balance at low temperatures, working fluid pressure sensors, with one sensor installed on the supply line to the rod cavities of the hydraulic cylinders, and the other sensor on the supply line to the piston cavities of hydraulic cylinders, a flow meter installed on the pump discharge line between the pump and the hydraulic switch. 2. Гидропривод насосной скважинной установки по п. 1, отличающийся тем, что содержит устройство противовеса, содержащее конструкцию противовеса, направляющие, трос, стабилизатор перекоса, как минимум один ролик с датчиком вращения, противовес, при этом вес противовеса подбирается с учетом характеристик эксплуатируемой скважины.2. The hydraulic drive of the pumping well installation according to claim 1, characterized in that it contains a counterweight device containing a counterweight structure, guides, a cable, a skew stabilizer, at least one roller with a rotation sensor, a counterweight, while the weight of the counterweight is selected taking into account the characteristics of the operated well .
RU2022106040A 2022-03-04 Hydraulic drive of a pumping downhole unit RU2793863C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2793863C1 true RU2793863C1 (en) 2023-04-07

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2165035C2 (en) * 1996-04-10 2001-04-10 Майкро Моушн, Инк. System and method of control of pumping unit
CA2551326C (en) * 2006-06-28 2011-04-12 Direct Data Technologies Inc. Automated control system for oil well pump
RU2442021C2 (en) * 2006-12-27 2012-02-10 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Hidraulic pump system for the downhole tool (variations), control methods for the indicated pump and operation methods of the pump's system for the downhole tool
US9115705B2 (en) * 2012-09-10 2015-08-25 Flotek Hydralift, Inc. Synchronized dual well variable stroke and variable speed pump down control with regenerative assist
RU2646934C1 (en) * 2016-11-29 2018-03-12 Общество с ограниченной ответственностью "Нефте-Гидроприводы Конькова" Sucker rod pump hydraulic drive control system
RU2754247C1 (en) * 2020-12-18 2021-08-31 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Method for extracting high-viscosity oil at shallow depths and a device for its implementation

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2165035C2 (en) * 1996-04-10 2001-04-10 Майкро Моушн, Инк. System and method of control of pumping unit
CA2551326C (en) * 2006-06-28 2011-04-12 Direct Data Technologies Inc. Automated control system for oil well pump
RU2442021C2 (en) * 2006-12-27 2012-02-10 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Hidraulic pump system for the downhole tool (variations), control methods for the indicated pump and operation methods of the pump's system for the downhole tool
US9115705B2 (en) * 2012-09-10 2015-08-25 Flotek Hydralift, Inc. Synchronized dual well variable stroke and variable speed pump down control with regenerative assist
RU2646934C1 (en) * 2016-11-29 2018-03-12 Общество с ограниченной ответственностью "Нефте-Гидроприводы Конькова" Sucker rod pump hydraulic drive control system
RU2754247C1 (en) * 2020-12-18 2021-08-31 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Method for extracting high-viscosity oil at shallow depths and a device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2735050C2 (en) Double-acting positive displacement pump for fluid medium
EP1982072B1 (en) Hydraulic oil well pumping apparatus
US5996688A (en) Hydraulic pump jack drive system for reciprocating an oil well pump rod
AU2008286752B2 (en) Hybrid hydraulic-electric ram pumping unit with downstroke energy recovery
US20130343928A1 (en) Lift system
EP3649347B1 (en) Method, system and use, of controlling working range of a pump bellows
US20210270257A1 (en) Multi-phase fluid pump system
RU2793863C1 (en) Hydraulic drive of a pumping downhole unit
CN1417486A (en) Oil draining method and device for hydraulic returm motor
US2251290A (en) Bottom hole hydropneumatic power unit
RU2344320C1 (en) Method for control of water-driven pump set of oil-producing wells and device for its realisation
RU2754247C1 (en) Method for extracting high-viscosity oil at shallow depths and a device for its implementation
CN111677706A (en) Hydraulic control system of hydraulic pumping unit
SU1035281A1 (en) Hydraulic drive for set of sucker-rod well pumps
RU2274737C1 (en) System for water injection in injection well for formation pressure maintenance
RU2333387C2 (en) Multiplier-type power driving unit for oil field plant
CN212225644U (en) Hydraulic control system of hydraulic pumping unit
RU2272933C1 (en) Hydraulic drive for deep-well sucker-rod pump
WO1998055766A1 (en) Hydraulic pump jack drive system for reciprocating an oil well pump rod
RU2277644C1 (en) Hydraulic drive of deep-well sucker-rod pump
RU2344319C2 (en) Hydraulic drive of sucker-rod well pump
RU2235906C2 (en) Oil-well sucker-rod pump-group hydraulic drive
BR112020000137B1 (en) METHOD, SYSTEM AND USE OF CONTROLLING THE WORKING RANGE OF A PUMP BELLOWS
CA2969277A1 (en) Gas compressor and system and method for gas compressing
CA2961634A1 (en) Gas compressor