液壓抽油裝置及方法
2023-10-06 03:46:39 2
液壓抽油裝置及方法
【專利摘要】本發明公開了一種液壓抽油裝置及方法，包括往復式油缸、蓄能器，所述往復式油缸包括舉升油缸及設置在舉升油缸內部且往復式伸縮運動的舉升柱塞，所述舉升柱塞下端連接抽油光杆，而抽油光杆連接井下杆柱載荷，所述舉升油缸通過液壓油管連接有蓄能器，所述液壓油管上設置有雙向液壓馬達或者雙向液壓泵。所述蓄能器包括蓄能油缸、蓄能氣包，所述蓄能油缸內部設置蓄能柱塞，蓄能柱塞把蓄能油缸分為蓄能油缸上腔室和蓄能油缸下腔室，所述蓄能氣包與蓄能油缸上腔室連接。本發明利用雙向液壓馬達實現抽油機平衡，液壓管路簡單、液壓元件非常少，大大提高了抽油機可靠性；結構簡單，質量輕、加工成本低，運輸安裝方便。
【專利說明】液壓抽油裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及抽油裝置，具體地說是一種液壓抽油裝置及方法。
【背景技術】
[0002]目前在油田開採中主要採油模式是機械採油，所用的採油設備主要是遊梁式抽油機，隨著石油技術的發展，科研人員也陸續研究出一些其它類型的採油設備，如鏈條抽油機、電動滾筒式抽油機等。多年來，科研人員一直在開展液壓抽油機的研究，但由於結構上的缺陷，液壓管路複雜，液壓元件多且壽命不過關等原因，造成液壓抽油機的可靠性無法滿足現場使用要求。上述遊梁式抽油機、鏈條抽油機和電動滾筒抽油機的機械傳動系統複雜，系統效率低，相對節能效果差，不便於管理。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於提供一種液壓抽油裝置及方法，解決了由於結構上的缺陷，液壓管路複雜，液壓元件多且壽命不過關等原因，造成液壓抽油機的可靠性無法滿足現場使用要求的缺陷。
[0004]為了達成上述目的，本發明採用了如下技術方案，一種液壓抽油裝置，包括往復式油缸、蓄能器，所述往復式油缸包括舉升油缸及設置在舉升油缸內部且往復式伸縮運動的舉升柱塞，所述舉升柱塞下端連接抽油光杆，而抽油光杆連接井下杆柱載荷，所述舉升油缸通過液壓油管連接有蓄能器，所述液壓油管上設置有雙向液壓馬達或者雙向液壓泵。
[0005]所述蓄能器包括蓄能油缸、蓄能氣包，所述蓄能油缸內部設置蓄能柱塞，蓄能柱塞把蓄能油缸分為蓄能油缸上腔室和蓄能油缸下腔室，所述蓄能氣包與蓄能油缸上腔室連接。
[0006]所述舉升柱塞把舉升油缸分為舉升油缸上腔室和舉升油缸下腔室，所述液壓油管兩端分別與舉升油缸下腔室和蓄能油缸下腔室相連接，在連通的上述兩個下腔室及液壓油管內裝有驅動用的液壓油。
[0007]所述雙向液壓馬達或者雙向液壓泵與電動機相連接，電動機驅動上述馬達或泵運行。
[0008]為了達成上述另一目的，本發明採用了如下技術方案，利用一種液壓抽油裝置進行抽油的方法，其步驟包括:
當油井杆柱下行時，抽油光杆在杆柱載荷作用下帶動舉升柱塞下行，在舉升油缸下腔室內產生高壓；驅動液通過油管對雙向液壓馬達提供輔助扭矩，配合電動機，將舉升油缸下腔室的驅動液，泵送到蓄能油缸的下腔室，推動蓄能柱塞上行，壓縮蓄能氣包內氣體完成蓄能；當抽油機到達下死點時，控制系統控制電動機驅動雙向液壓馬達反轉，液壓抽油裝置變為上行，此時，蓄能氣包內高壓氣體推動蓄能柱塞下行，蓄能柱塞推動蓄能油缸下腔室驅動液，通過油管對雙向液壓馬達提供輔助扭矩，配合電動機，將蓄能油缸下腔室的驅動液，泵送到舉升油缸的下腔室，推動舉升柱塞上行，舉升柱塞帶動光杆上行，由此，液壓抽油裝置的雙向液壓馬達實現蓄能平衡，帶動抽油光杆做往復運動，實現正常生產。
[0009]相較於現有技術，本發明具有以下有益效果:
1、利用雙向液壓馬達實現抽油機平衡，液壓管路簡單、液壓元件非常少，大大提高了抽油機可靠性；
2、結構簡單，質量輕、加工成本低，運輸安裝方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明的液壓抽油裝置的結構原理圖。
[0011]圖中:舉升油缸1、舉升柱塞2、抽油光杆3、油管4、雙向液壓馬達或者雙向液壓泵
5、電動機6、蓄能油缸7、蓄能氣包8、蓄能柱塞9。
【具體實施方式】
[0012]有關本發明的詳細說明及技術內容，配合【專利附圖】
【附圖說明】如下，然而附圖僅提供參考與說明之用，並非用來對本發明加以限制。
[0013]參見圖1所示，舉升油缸I與舉升柱塞2組成往復式油缸，抽油光杆3上部與舉升柱塞2聯接，下部聯接井下杆柱載荷；蓄能柱塞9安裝在蓄能油缸7內，蓄能氣包8內裝有高壓氣體，蓄能油缸7上腔室與蓄能氣包8連接組成蓄能器；雙向液壓馬達5通過油管4，一端連接舉升油缸I下腔室，另一端與蓄能油缸7下腔室連接，在連通的兩個柱塞腔內裝有驅動液；電動機6作為動力驅動雙向液壓馬達5運行。
[0014]本發明的工作過程是:當油井杆柱下行時，抽油光杆3在杆柱載荷作用下帶動舉升柱塞2下行，在舉升油缸I下腔室內產生高壓；驅動液通過油管4對雙向液壓馬達5提供輔助扭矩，配合電動機6，將舉升油缸I下腔室的驅動液，泵送到蓄能油缸7的下腔室，推動蓄能柱塞9上行，壓縮蓄能氣包8內氣體完成蓄能；當抽油機到達下死點時，控制系統控制電動機6驅動雙向液壓馬達5反轉，液壓抽油機變為上行。此時，蓄能氣包8內高壓氣體推動蓄能柱塞9下行，蓄能柱塞9推動蓄能油缸7下腔室驅動液，通過油管4對雙向液壓馬達5提供輔助扭矩，配合電動機6，將蓄能油缸7下腔室的驅動液，泵送到舉升油缸I的下腔室，推動舉升柱塞2上行，舉升柱塞2帶動抽油光杆3上行。由此，液壓抽油機雙向液壓馬達5實現蓄能平衡，帶動抽油光杆3做往復運動，實現正常抽油生產。
[0015]以上所述僅為本發明的較佳實施例，非用以限定本發明的專利範圍，其他運用本發明的專利精神的等效變化，均應俱屬本發明的專利範圍。
【權利要求】
1.液壓抽油裝置，其特徵在於，包括往復式油缸、蓄能器，所述往復式油缸包括舉升油缸及設置在舉升油缸內部且往復式伸縮運動的舉升柱塞，所述舉升柱塞下端連接抽油光杆，而抽油光杆連接井下杆柱載荷，所述舉升油缸通過液壓油管連接有蓄能器，所述液壓油管上設置有雙向液壓馬達或者雙向液壓泵。
2.根據權利要求1所述的液壓抽油裝置，其特徵在於，所述蓄能器包括蓄能油缸、蓄能氣包，所述蓄能油缸內部設置蓄能柱塞，蓄能柱塞把蓄能油缸分為蓄能油缸上腔室和蓄能油缸下腔室，所述蓄能氣包與蓄能油缸上腔室連接。
3.根據權利要求2所述的液壓抽油裝置，其特徵在於，所述舉升柱塞把舉升油缸分為舉升油缸上腔室和舉升油缸下腔室，所述液壓油管兩端分別與舉升油缸下腔室和蓄能油缸下腔室相連接，在連通的上述兩個下腔室及液壓油管內裝有驅動用的液壓油。
4.根據權利要求2所述的液壓抽油裝置，其特徵在於，所述雙向液壓馬達或者雙向液壓泵與電動機相連接，電動機驅動上述馬達或泵運行。
5.利用權利要求1-4任意一項所述的液壓抽油裝置進行抽油的方法，其步驟包括: 當油井杆柱下行時，抽油光杆在杆柱載荷作用下帶動舉升柱塞下行，在舉升油缸下腔室內產生高壓；驅動液通過油管對雙向液壓馬達提供輔助扭矩，配合電動機，將舉升油缸下腔室的驅動液，泵送到蓄能油缸的下腔室，推動蓄能柱塞上行，壓縮蓄能氣包內氣體完成蓄能；當抽油機到達下死點時，控制系統控制電動機驅動雙向液壓馬達反轉，液壓抽油裝置變為上行，此時，蓄能氣包內高壓氣體推動蓄能柱塞下行，蓄能柱塞推動蓄能油缸下腔室驅動液，通過油管對雙向液壓馬達提供輔助扭矩，配合電動機，將蓄能油缸下腔室的驅動液，泵送到舉升油缸的下腔室，推動舉升柱塞上行，舉升柱塞帶動光杆上行，由此，液壓抽油裝置的雙向液壓馬達實現蓄能平衡，帶動抽油光杆做往復運動，實現正常生產。
【文檔編號】E21B43/00GK104179666SQ201310197362
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年5月24日 優先權日:2013年5月24日
【發明者】張中慧, 姜東 , 王慧莉, 劉曉玲, 鄭強, 劉丙生, 徐建禮, 黃潤晶 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司採油工藝研究院