一種滑輪節能液壓試油排液系統的製作方法

2023-12-02 08:31:01

本實用新型涉及石油勘探探井試油泵抽排液系統，特別是一種滑輪節能液壓試油排液系統，用於石油勘探探井的試油排液施工。

背景技術：

油田勘探試油井抽汲排液目前常用抽油機、通井機、電動絞車和懸掛式泵抽裝置進行泵抽排液。抽油機排液能耗低，但投入成本高、安裝周期長，排液容易被延誤，導致儲層改造後被二次汙染，影響儲層及措施效果的準確評價。通井機泵抽工藝簡單，隨時可轉抽排液，但工作效率低、能耗高、受人為因素影響大，排液質量難以保證，同時頻繁的往復提放對作業遊動系統磨損較大，存在安全隱患。電動絞車泵抽技術是用自動正反轉的電動絞車代替通井機泵抽中的通井機，實現了無人職守和自動化，但遊動系統損傷嚴重和能耗高的問題仍然沒有解決。懸掛式泵抽裝置也存在安裝過程繁瑣，導致轉抽周期長的問題。

使用往復運動的液壓系統進行泵抽，有著現場安裝簡捷方便的特點，但目前對於液壓缸往復運動的控制都是採用液壓管路上複雜的液控閥的頻繁開關控制，實現對液壓缸的往復運動控制。這種控制方式對於液控閥等部件的性能要求較高，造成系統造價高，故障率高，噪音大等問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種滑輪節能液壓試油排液系統，克服現有液壓泵抽系統使用液壓控制閥控制液壓缸往復運動的缺陷、克服通井機等泵抽裝置耗能高、工作效率低等缺陷，使泵抽系統工作平衡、降低泵抽系統對供電設備的損壞，延長泵抽系統的使用壽命，降低生產成本。

為解決上述問題，本實用新型是這樣實現的：一種滑輪節能液壓試油排液系統，包括工作液缸和配重塊，工作液缸通過液壓管路與平衡液缸連接並通過液壓管路中的油壓平衡控制機構與液壓油箱連接，平衡液缸的平衡活塞通過平衡活塞杆與滑輪節能機構的輔助動滑輪連接、滑輪節能機構的工作動滑輪與配重塊連接。

所述滑輪節能機構包括輔助滑輪組、驅動輪和工作滑輪組，傳動鋼絲繩一端固定在輔助滑輪組一側、從驅動輪的下輪面繞到工作滑輪組後固定，驅動輪能夠通過減速機構與驅動電機的輸出軸連接或者直接與驅動電機的輸出軸連接。

與現有技術相比，本實用新型的顯著效果在於：本實用新型將工作液缸懸掛在作業井架等可以用做懸掛的懸掛架上，平衡液缸和滑輪節能機構分別懸掛在平衡液缸支架和滑輪懸掛支架上。利用滑輪省力節能的原理、通過驅動電機和驅動輪驅動與輔助滑輪組和工作滑輪組相連的傳動鋼絲繩往復運動，降低驅動電機的輸出扭矩；通過驅動電機正反轉動帶動驅動輪，使滑輪節能機構平穩運行，實現平衡液缸和工作液缸的往復運動，相比通常採用的液壓控制閥件的頻繁開關倒換實現執行元件的往復運動方式，其噪音更低、工作更平穩，系統故障率更低，維修更方便，顯著提高了試油泵抽的施工效率，大大降低了生產成本。本系統中油壓平衡控制機構的液壓泵通過安裝在工作液缸和平衡液缸頂部的工作液缸位移傳感器和平衡液缸位移傳感器，感應到工作液缸和平衡液缸中輸出位移損失變化或滲漏後液壓油量的變化自動對工作液缸和平衡液缸補充液壓油，保證了工作液缸和平衡液缸工作的平穩性。通過滑輪節能機構驅動平衡液缸上下往復運動帶動工作液缸工作，實現抽汲排液；由配重塊配合平衡液缸往復工作、通過調整配重塊達到驅動載荷更加均衡、平穩，使整套系統的工作更加平穩穩定，大大降低了對供電電網或供電設備的損壞，並延長了整套系統的使用壽命。提高了工作效率，節省了施工時間，降低了生產成本，具有很好的應用效果和顯著的經濟效益。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖詳述本實用新型，並非限制本實用新型的保護範圍，凡使用本實用新型的設計思路得出的改進均屬於本實用新型的保護範疇。

參見圖1，一種滑輪節能液壓試油排液系統包括工作液缸3和配重塊28，工作液缸3通過懸掛架1或支撐架懸掛、其中的工作活塞4通過傳動杆5和連接件6與井口8中的光杆7連接，光杆7與井下的抽油泵連接。工作液缸3通過液壓管路9與平衡液缸20連接並通過液壓管路9中的油壓平衡控制機構與液壓油箱18連接，平衡液缸20的平衡活塞21通過平衡活塞杆22與滑輪節能機構的輔助動滑輪23連接、滑輪節能機構的工作動滑輪29與配重塊28連接。

所述滑輪節能機構包括輔助滑輪組、驅動輪26和工作滑輪組，傳動鋼絲繩27一端固定在輔助滑輪組一側、從驅動輪26的下輪面繞到工作滑輪組後固定，驅動輪26能夠通過減速機構與驅動電機的輸出軸連接或者直接與驅動電機的輸出軸連接。通過驅動電機的正反轉，帶動驅動輪26、輔助滑輪組和工作滑輪組轉動，使平衡活塞21帶動工作活塞4上、下往復運動帶動井下抽油泵工作。

所述輔助滑輪組包括輔助動滑輪23、輔助定滑輪24和固定支架25，輔助動滑輪23通過輪軸與平衡活塞杆22連接、位於輔助定滑輪24的上方，輔助定滑輪24通過輪軸安裝在固定支架25中，傳動鋼絲繩27的一端從輔助動滑輪23和輔助定滑輪24上下兩側的輪面上纏繞後、固定於輔助定滑輪24的外側，可以固定於地面或其它大型固定物體上面；在輔助滑輪組中，輔助動滑輪23和輔助定滑輪24至少分別設置一個。即：輔助動滑輪23和輔助定滑輪24都能設置多個，如2個、3個、或5個輔助動滑輪23，2個、3個、或5個輔助定滑輪24。

所述工作滑輪組包括工作定滑輪30和工作動滑輪29，工作定滑輪30安裝在滑輪懸掛支架中，工作動滑輪29安裝在配重塊28的配重杆上端，傳動鋼絲繩27的另一端圍繞工作定滑輪30和工作動滑輪29纏繞後固定在滑輪懸掛支架上，工作動滑輪29和配重塊28通過傳動鋼絲繩27懸掛在工作定滑輪30上面；在工作滑輪組中，工作動滑輪29和工作定滑輪30至少分別設置一個。即：工作動滑輪29和工作定滑輪30都能設置多個，如2個、3個、或5個工作動滑輪29，2個、3個、或5個工作定滑輪30。

所述油壓平衡控制機構包括洩壓管線一11、洩壓管線二12和補油管線14，洩壓管線一11和洩壓管線二12通過補油管線14連通並通過洩壓管線二12與液壓油箱18的連通，為液壓管路9中的液壓油洩壓所用。

所述洩壓管線一11與液壓管路9的連通處以及洩壓管線二12與補油管線14的連通處均設有洩壓控制閥，洩壓管線一11、洩壓管線二12通過補油管線14與液壓管路9和液壓油箱18構成洩壓迴路；液壓管路9連接於工作液缸3和平衡液缸20的下部、位於工作活塞4和平衡活塞21的下方。

所述補油管線14設在洩壓管線一11與洩壓管線二12之間，洩壓管線一11和補油管線14均與液壓管路9並聯，補油管線14的上端裝有補油閥10、下端裝有上油閥16和上油管線17、該上油管線17的吸入口浸入液壓油箱18的液壓油中，為工作液缸3和平衡液缸20補充液壓油所用。

所述洩壓管線一11和洩壓管線二12與補油管線14連接處之間的管段中還串連著單流閥13和液壓泵15，液壓泵15的液壓泵控制裝置通過電纜與電氣控制櫃連接、單流閥13的閥座位於液壓泵15一端，使液壓管路9中的液壓油不能沿補油管線14回流。

所述液壓泵15的液壓泵控制裝置還通過信號線纜分別與固定於工作液缸3和平衡液缸20頂部的工作液缸位移傳感器2和平衡液缸位移傳感器連接。

所述配重塊28、液壓油箱18、滑輪節能機構以及滑輪懸掛支架和平衡液缸20的平衡液缸支架均撬裝在底座19上面，位於輔助滑輪組外側的傳動鋼絲繩27的端頭也固定在底座19上面。

現場使用前，將底座19及其撬裝上面的設備擺放在生產現場允許擺放的某一位置，並將工作定滑輪30和平衡液缸20安裝到位。將工作液缸3固定在井口上方的懸掛架1或支撐架上，將平衡液缸20與工作液缸3通過液壓管路9連接。

工作液缸3的傳動杆5通過連接件6與油井的光杆7懸掛連接時，將洩壓管線一11和洩壓管線二12上的洩壓控制閥關閉；補油管線14上的補油閥10及上油管線17上的上油閥16打開，通過液壓泵15向液壓管路9泵入液壓油，實現工作活塞4的上移並通過工作液缸3上部的排氣閥門排除缸體內的空氣，從而帶動傳動杆5及其連接件6上移；將補油管線14和上油管線17上的補油閥10和上油閥16均關閉，將洩壓管線一11和洩壓管線二12上的洩壓控制閥打開，將液壓管路9中的液壓油吸入液壓油箱18，工作液缸3內的工作活塞4帶動傳動杆5和連接件6下移，實現對光杆7的懸掛連接。通過調整液壓管路9中的油量，以確保工作活塞4位於下死點時、平衡活塞21位於上死點；或工作活塞4位於上死點時，平衡活塞21位於下死點位置。

泵抽時，補油管線14和上油管線17上的補油閥10和上油閥16打開，液壓泵15的工作可通過工作液缸位移傳感器2和平衡液缸位移傳感器控制。

當工作液缸位移傳感器2和平衡液缸位移傳感器感應到工作活塞4或平衡液缸20的位移量不能達到設定的位移量，或工作液缸3和平衡液缸20漏失的油量超出設定值時，工作液缸位移傳感器2或平衡液缸位移傳感器可將液壓泵15的液壓泵控制裝置自動開啟，向液壓管路9內泵入液壓油；當工作液缸3和平衡液缸20的油量補足後，液壓泵15自動停泵。由於滑輪節能機構的省力作用，從而使整個系統達到了節省動力抽汲的目的和效果。

上面敘述的實施例僅僅為典型實施例，但本實用新型不僅限於這些實施例，本領域的技術人員可以在不偏離本實用新型的精神和啟示下做出修改。本文所公開的方案可能存在很多變更、組合和修改，且都在本實用新型的範圍內，因此，保護範圍不僅限於上文的說明。