油井環空測試井口裝置製造方法
2023-09-18 21:10:30 5
油井環空測試井口裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及石油開採裝置【技術領域】，是一種油井環空測試井口裝置，其包括驅動頭、液壓站、光杆和螺杆泵，驅動頭包括液壓馬達，液壓馬達的動力輸出端與光杆的上端固定連接，光杆的下端與螺杆泵的動力輸入端固定連接。本發明採用液壓站為螺杆泵提供動力；停電時，液壓馬達變成油泵，通過調速閥可以使螺杆泵、光杆慢慢釋放扭力，不會造成螺杆泵、光杆在高速旋轉下扭曲變形或發生脫口等事故；選用小功率的驅動電機，體積小，不必採用電纜車配套井口引鞋完成常規的抽油井的測試方式；液壓馬達、推力軸承油箱總成通過舉升油缸實現自動舉升，為測試設備進入井下進行測試流出足夠的空間，降低了工人的勞動強度。
【專利說明】
油井環空測試井口裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及石油開採裝置【技術領域】，是一種油井環空測試井口裝置。
【背景技術】
[0002]螺杆泵是近年來在國際上迅速發展應用的一種抽油泵的類型，由於它勻速運轉，無機械和液流的慣性損失，既能適用於一般油井的生產，又能適用於高粘度、高含砂油井的生產，同時，螺杆泵又具有安全、環保、效率高、耗能低、結構簡單、價格低廉、體積小、易操作等一系列優點，已經得到了國內外才有行業的認可。但是，目前螺杆泵在使用過程中依然有一些問題:一方面，油田使用的環測螺杆泵採油裝置採用22 kw直驅電機驅動裝置，體積大，測負壓時只能採用電纜車配套井口引鞋實現，工作強度大，時間長，成本高；另一方面，當停電時，螺杆泵、光杆等由於扭力，作反轉運動，螺杆泵和光杆會迅速釋放扭力，造成螺杆泵和光杆在高速旋轉下扭曲變形，或發生脫口等事故，給設備安全帶來隱患。
【發明內容】
[0003]本發明提供了一種油井環空測試井口裝置，克服了上述現有技術之不足，其能有效解決現有螺杆泵驅動裝置存在的體積大、測負壓只能採用電纜車配套井口引鞋實現、工作強度大、時間長、成本高的問題，以及停電時螺杆泵、光杆等由於扭力，作反轉運動，螺杆泵和光杆會迅速釋放扭力，造成螺杆泵和光杆在高速旋轉下扭曲變形，或發生脫口等事故，給設備安全帶來隱患的問題。
[0004]本發明的技術方案是通過以下措施來實現的:一種油井環空測試井口裝置，包括驅動頭、液壓站、光杆和螺杆泵，其中，驅動頭包括液壓馬達，液壓馬達的動力輸出端與光杆的上端固定連接，光杆的下端與螺杆泵的動力輸入端固定連接；液壓站包括油箱、第一支路、第二支路、第三支路、第一換向閥和第二換向閥，第一支路的下端、第二支路的下端、第三支路的下端分別與油箱連通，第一支路上由下至上依次固定安裝有油泵和第一單向閥，油泵的動力輸入端固定連接有驅動電機；第二支路上固定安裝有第二單向閥；第一支路的上端與第一換向閥的第一接口連通，第三支路的上端通過調速閥與第一換向閥的第二接口連通，液壓馬達的第一接口與第一換向閥的第三接口連通，液壓馬達的第二接口與第二換向閥的第一接口連通，第二支路的上端與第二換向閥的第二接口連通，第三支路的中部通過冷卻器與第二換向閥的第三接口連通。
[0005]下面是對上述發明技術方案的進一步優化或/和改進:
上述驅動頭還包括減震聯軸器總成、推力軸承油箱總成、連接法蘭、液壓舉升法蘭、舉升油缸、舉升伸縮軌道、填料密封總成、光杆封井器、測試閥門和環測井口總成，液壓馬達的動力輸出端與減震聯軸器總成的動力輸入端固定連接，減震聯軸器總成的動力輸出端與光杆固定連接，減震聯軸器總成固定安裝在連接法蘭的上端，連接法蘭的下端固定安裝在液壓舉升法蘭的上端，舉升伸縮軌道和舉升油缸固定安裝在環測井口總成上，舉升油缸的內部安裝有活塞和活塞杆，液壓舉升法蘭的下端固定安裝在活塞杆的上端和舉升伸縮軌道的上端，光杆的下端固定安裝有填料密封總成、光杆封井器和測試閥門。
[0006]上述第一支路上固定安裝有電磁溢流閥；或/和，驅動電機的功率為11 kw。
[0007]上述第一支路的上端固定安裝有壓力傳感器和壓力表。
[0008]上述油泵的進油口和油箱之間的第一支路上固定安裝有第一過濾閥；或/和，第二單向閥和油箱之間的第二支路上固定安裝有第二過濾閥。
[0009]本發明結構合理而緊湊，使用方便，其採用液壓站為螺杆泵提供動力，電機帶動油泵轉動，油泵通過液壓油驅動液壓馬達轉動，液壓馬達通過光杆驅動螺杆泵轉動，使得液體被螺杆泵從地下舉升到地面上；當停電時，螺杆泵、光杆等由於扭力作用，作反轉運動，液壓馬達變成油泵，通過調速閥可以使螺杆泵、光杆反轉緩慢，慢慢釋放扭力，不會造成螺杆泵、光杆在高速旋轉下扭曲變形或發生脫口等事故，保證設備安全；選用小功率的驅動電機，體積小，不必採用電纜車配套井口引鞋完成常規的抽油井的測試方式；液壓馬達、推力軸承油箱總成通過舉升油缸實現自動舉升，為測試設備進入井下進行測試流出足夠的空間，同時降低了工人的勞動強度，提高了測試的效率，具有安全、省力、簡便、高效的特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]附圖1為本發明最佳實施例的驅動頭的主視結構示意圖。
[0011]附圖2為附圖1中所示結構的左視結構示意圖。
[0012]附圖3為附圖1中所示結構的俯視結構示意圖。
[0013]附圖4為附圖1中液壓舉升法蘭、舉升油缸、舉升伸縮軌道的連接結構示意圖。
[0014]附圖5為本發明最佳實施例的液壓站的液壓原理不意圖。
[0015]附圖中的編碼分別為:1為液壓馬達，2為光杆，3為油箱，4為第一支路，5為第二支路，6為第三支路,7為第一換向閥,8為第二換向閥,9為油泵，10為第一單向閥，11為驅動電機，12為第二單向閥，13為調速閥，14為冷卻器，15為減震聯軸器總成，16為推力軸承油箱總成，17為連接法蘭，18為液壓舉升法蘭，19為舉升油缸，20為舉升伸縮軌道，21為填料密封總成，22為光杆封井器，23為測試閥門，24為環測井口總成，25為活塞，26為活塞杆，27為電磁溢流閥，28為壓力傳感器，29為壓力表，30為第一過濾閥，31為第二過濾閥。
【具體實施方式】
[0016]本發明不受下述實施例的限制，可根據本發明的技術方案與實際情況來確定具體的實施方式。
[0017]在本發明中，為了便於描述，各部件的相對位置關係的描述均是根據說明書附圖5的布圖方式來進行描述的，如:前、後、上、下、左、右等的位置關係是依據說明書附圖5的布圖方向來確定的。
[0018]下面結合實施例及附圖對本發明作進一步描述:
如附圖1、2、3、5所示，該油井環空測試井口裝置包括驅動頭、液壓站、光杆和螺杆泵，其中，驅動頭包括液壓馬達I，液壓馬達I的動力輸出端與光杆2的上端固定連接，光杆2的下端與螺杆泵的動力輸入端固定連接；液壓站包括油箱3、第一支路4、第二支路5、第三支路6、第一換向閥7和第二換向閥8，第一支路4的下端、第二支路5的下端、第三支路6的下端分別與油箱3連通，第一支路4上由下至上依次固定安裝有油泵9和第一單向閥10，油泵9的動力輸入端固定連接有驅動電機11 ;第二支路5上固定安裝有第二單向閥12 ;第一支路4的上端與第一換向閥7的第一接口連通，第三支路6的上端通過調速閥13與第一換向閥7的第二接口連通，液壓馬達I的第一接口與第一換向閥7的第三接口連通，液壓馬達I的第二接口與第二換向閥8的第一接口連通，第二支路5的上端與第二換向閥8的第二接口連通，第三支路6的中部通過冷卻器14與第二換向閥8的第三接口連通。本發明採用液壓站和液壓馬達I驅動螺杆泵轉動，通過液壓驅動完成螺杆泵的正常運行，液壓馬達I具有低轉速、大扭矩的特點，因此可以選用小功率的驅動電機11，驅動電機11體積小，不用採用電纜車配套井口引鞋完成常規的抽油井的測試方式。螺杆泵低速運行時釋放大扭矩，並且具有自我防反轉功能，可以實現自動化控制。油泵9啟動，驅動液壓馬達I轉動，液壓馬達I與光杆2固定連接，帶動整個螺杆泵系統轉動，把液體從地下舉升到地面。當停電時，螺杆泵、光杆2等由於扭力作用，作反轉運動，液壓馬達I變成油泵，通過調速閥13可以使光杆2反轉緩慢,慢慢釋放扭力，不會造成光杆2在高速旋轉下扭曲變形或脫口等事故,保證設備安全。
[0019]可根據實際需要，對上述油井環空測試井口裝置作進一步優化或/和改進: 如附圖1、2、3、4所示，上述驅動頭還包括減震聯軸器總成15、推力軸承油箱總成16、連接法蘭17、液壓舉升法蘭18、舉升油缸19、舉升伸縮軌道20、填料密封總成21、光杆封井器22、測試閥門23和環測井口總成24，液壓馬達I的動力輸出端與減震聯軸器總成15的動力輸入端固定連接，減震聯軸器總成15的動力輸出端與光杆2固定連接，減震聯軸器總成15固定安裝在連接法蘭17的上端，連接法蘭17的下端固定安裝在液壓舉升法蘭18的上端，舉升伸縮軌道20和舉升油缸19固定安裝在環測井口總成24上，舉升油缸19的內部安裝有活塞25和活塞杆26，液壓舉升法蘭18的下端固定安裝在活塞杆26的上端和舉升伸縮軌道20的上端，光杆2的下端固定安裝有填料密封總成21、光杆封井器22和測試閥門23。這樣，在進行抽油井測試操作時，需要將液壓馬達1、推力軸承油箱總成16舉升70cm，流出足夠的空間，測試設備通過環測井口總成24進入井下進行測試，把液壓油管用快速接頭與兩個舉升油缸19連接，開啟油泵9，液壓油通過兩個舉升油缸19內部的活塞25和活塞杆26將液壓舉升法蘭18頂起，同時兩個舉升伸縮軌道20也一起升高，兩個舉升伸縮軌道20和兩個舉升油缸19的活塞杆26保持水平，液壓馬達1、推力軸承油箱總成16被平穩舉升70cm高，停止打壓，保持高度，進行抽油井測試工作，實現了自動化控制，降低了工人的勞動強度，提高測試效率。
[0020]如附圖5所示，上述第一支路4上固定安裝有電磁溢流閥27。當第一支路4中的壓力過大時，液壓油通過電磁溢流閥27流入油箱3，釋放壓力，起到保護作用。
[0021]如附圖5所示，上述第一支路4的上端固定安裝有壓力傳感器28和壓力表29。壓力表29和壓力傳感器28可以觀察和檢測壓力的變化，防止壓力過高，發生故障。
[0022]如附圖5所示，上述油泵9的進油口和油箱3之間的第一支路4上固定安裝有第一過濾閥30。
[0023]如附圖5所示，上述第二單向閥12和油箱3之間的第二支路5上固定安裝有第二過濾閥31。液壓油通過第一過濾閥30和第二過濾閥31過濾掉雜質，保持液壓油的清潔，保護油泵9和液壓馬達I等設備的安全，延長使用壽命。
[0024]如附圖5所示，上述驅動電機11的功率為llkw。採用11 kw的驅動電機11來驅動油泵9，並通過油泵9驅動液壓馬達1，驅動電機11的體積小，耗能低，舉升方便，不用採用電纜車配套井口引鞋完成常規的抽油井的測試作業，降低工人的勞動強度，減少作業時間，節約成本。
[0025]以上技術特徵構成了本發明的最佳實施例，其具有較強的適應性和最佳實施效果，可根據實際需要增減非必要的技術特徵，來滿足不同情況的需求。
[0026]本發明最佳實施例的使用過程:
1、抽油工作過程:
正常工作:啟動油泵9，電磁溢流閥27、第一換向閥7、第二換向閥8同時通電換向，液壓油經過第一過濾器30、油泵9、第一單向閥10、第一換向閥7、液壓馬達1、第二換向閥8、冷卻器14進入油箱3，實現液壓馬達I的旋轉，液壓馬達I與光杆2連接，液壓馬達I的轉動可以驅動螺杆泵的轉動。利用電極變頻調節驅動電機11的轉速，改變油泵9的流量，實現液壓馬達I的調速。利用壓力傳感器28和液壓系統油壓，以達到保護測控裝置的目的。
[0027]非正常工作狀態:停電時，油泵9停止轉動，電磁溢流閥27、第一換向閥7、第二換向閥8斷電換向，液壓馬達1、光杆2釋放扭力反轉時，液壓馬達I屆時變成液壓油泵，液壓油通過第二過濾器31、第二單向閥12、第二換向閥8、液壓馬達1、第一換向閥7、調速閥13回到油箱3，利用調速閥13以實現液壓馬達I的調速。調整油泵9餘下流量通過電磁溢流閥27流入油箱3，達到液壓防反轉功能。
[0028]2、抽油機測試操作:抽油機測試需要把液壓馬達1、推力軸承油箱總成16舉升70cm,留出足夠的空間，測試設備通過測試口進入井下進行測試。把液壓油管用快速接頭與兩個舉升油缸19連接，開啟油泵9，液壓油通過兩個舉升油缸19的活塞25和活塞杆26將液壓舉升法蘭18頂起，同時兩個舉升伸縮軌道20也一起升高，兩個舉升伸縮軌道20和兩個液壓油缸9的活塞杆26保持水平，液壓馬達1、推力軸承油箱總成16被平穩舉升70cm。停止打壓，保持高度，進行抽油井測試工作。
[0029]螺杆泵驅動裝置採用Ilkw的驅動電機11，體積小，通過液壓驅動完成螺杆泵的正常運行，並可實現自動液壓舉升，不用採用電纜車配套井口引鞋完成常規的抽油井的測試方式。螺杆泵低速運行時釋放大扭矩，並且具有自我防反扭功能，可以實現自動化控制。
[0030]該油井環空測試井口裝置可以分為兩個部分，一個安裝在環測井口總成24上的驅動頭，另一部分是為驅動頭提供液壓動力源的液壓站，可以一個液壓站同時給幾個驅動頭提供液壓動力，做到一個液壓站同時帶動幾個驅動頭工作，節約成本，簡化設備。
【權利要求】
1.一種油井環空測試井口裝置，其特徵在於包括驅動頭、液壓站、光杆和螺杆泵，其中， 驅動頭包括液壓馬達，液壓馬達的動力輸出端與光杆的上端固定連接，光杆的下端與螺杆泵的動力輸入端固定連接； 液壓站包括油箱、第一支路、第二支路、第三支路、第一換向閥和第二換向閥，第一支路的下端、第二支路的下端、第三支路的下端分別與油箱連通，第一支路上由下至上依次固定安裝有油泵和第一單向閥，油泵的動力輸入端固定連接有驅動電機；第二支路上固定安裝有第二單向閥；第一支路的上端與第一換向閥的第一接口連通，第三支路的上端通過調速閥與第一換向閥的第二接口連通，液壓馬達的第一接口與第一換向閥的第三接口連通，液壓馬達的第二接口與第二換向閥的第一接口連通，第二支路的上端與第二換向閥的第二接口連通，第三支路的中部通過冷卻器與第二換向閥的第三接口連通。
2.根據權利要求1所述的油井環空測試井口裝置，其特徵在於驅動頭還包括減震聯軸器總成、推力軸承油箱總成、連接法蘭、液壓舉升法蘭、舉升油缸、舉升伸縮軌道、填料密封總成、光杆封井器、測試閥門和環測井口總成，液壓馬達的動力輸出端與減震聯軸器總成的動力輸入端固定連接，減震聯軸器總成的動力輸出端與光杆固定連接，減震聯軸器總成固定安裝在連接法蘭的上端，連接法蘭的下端固定安裝在液壓舉升法蘭的上端，舉升伸縮軌道和舉升油缸固定安裝在環測井口總成上，舉升油缸的內部安裝有活塞和活塞杆，液壓舉升法蘭的下端固定安裝在活塞杆的上端和舉升伸縮軌道的上端，光杆的下端固定安裝有填料密封總成、光杆封井器和測試閥門。
3.根據權利要求1或2所述的油井環空測試井口裝置，其特徵在於第一支路上固定安裝有電磁溢流閥；或/和，驅動電機的功率為11KW。
4.根據權利要求1或2所述的油井環空測試井口裝置，其特徵在於第一支路的上端固定安裝有壓力傳感器和壓力表。
5.根據權利要求3所述的油井環空測試井口裝置，其特徵在於第一支路的上端固定安裝有壓力傳感器和壓力表。
6.根據權利要求1或2所述的油井環空測試井口裝置，其特徵在於油泵的進油口和油箱之間的第一支路上固定安裝有第一過濾閥；或/和，第二單向閥和油箱之間的第二支路上固定安裝有第二過濾閥。
7.根據權利要求3所述的油井環空測試井口裝置，其特徵在於油泵的進油口和油箱之間的第一支路上固定安裝有第一過濾閥；或/和，第二單向閥和油箱之間的第二支路上固定安裝有第二過濾閥。
8.根據權利要求4所述的油井環空測試井口裝置，其特徵在於油泵的進油口和油箱之間的第一支路上固定安裝有第一過濾閥；或/和，第二單向閥和油箱之間的第二支路上固定安裝有第二過濾閥。
9.根據權利要求5所述的油井環空測試井口裝置，其特徵在於油泵的進油口和油箱之間的第一支路上固定安裝有第一過濾閥；或/和，第二單向閥和油箱之間的第二支路上固定安裝有第二過濾閥。
【文檔編號】E21B33/03GK104329043SQ201410549965
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月16日 優先權日:2014年10月16日
【發明者】謝建勇, 章敬, 紀擁軍, 葉俊華, 廖作偉, 單國平, 陳仙江, 盧建東, 許春河, 張升剛 申請人:克拉瑪依市尚正石油科技有限公司