專利名稱：一種可實現(xiàn)能量全回收的無沖擊液壓抽油裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及的是一種用于油氣開采的能量全回收無沖擊液壓抽油裝置，屬于 機械領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國的石油開采絕大部分處于低能、低產(chǎn)油田，不像國外的油田有很強的自噴能 力，因而抽油機成為目前采油生產(chǎn)中的主要設(shè)備，數(shù)量達10萬臺以上，年耗電量達百億度， 用電量約占油田總用電量的40%。雖然抽油機種類很多，但現(xiàn)場運行最多的仍是常規(guī)游梁 式抽油機，它存在的缺點一是運行效率低，電能浪費大；二是抽油桿在上、下沖程轉(zhuǎn)化過 程中，存有換向沖擊，從結(jié)構(gòu)受力分析角度看，僅一天一夜抽油桿就要經(jīng)受一萬多次的換向 沖擊，很難做到長壽命，易遭成疲勞斷裂，一旦斷裂，會發(fā)生毀泵、毀井的重大事故；三是沖 程和沖次調(diào)節(jié)不方便，因為地下油液滲透速度趕不上抽油桿連續(xù)不斷的往返抽吸，為避免 空抽現(xiàn)象，需要人工進行沖程和沖次調(diào)節(jié)?，F(xiàn)在各個行業(yè)都十分重視節(jié)能降耗，國家也設(shè)立 了節(jié)能中心，對石油行業(yè)來講，節(jié)省電耗就是直接降低石油的開采成本，為此提出了一種可 實現(xiàn)能量全回收的無沖擊液壓抽油裝置。本發(fā)明專利正是為實現(xiàn)上述要求而設(shè)計的，目的在于消除抽油桿換向沖擊，將抽 油桿下放的勢能直接轉(zhuǎn)換為液壓能蓄存起來，提升時釋放出來，有效地降低抽油裝置功率， 實現(xiàn)沖程和沖次電子化調(diào)節(jié)。發(fā)明專利內(nèi)容本發(fā)明專利要解決的技術(shù)問題是提供一種可實現(xiàn)能量全回收的無沖擊液壓抽油 裝置，該裝置能夠有效地消除抽油桿換向沖擊，減小抽油裝置功率，實現(xiàn)抽油桿沖程和沖次 電子化調(diào)節(jié)，本發(fā)明專利的目的是為石油行業(yè)提供一種安全可靠的節(jié)能抽油裝置。為解決上述問題，本發(fā)明專利是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明專利主要包括液壓動力源、冷 卻過濾系統(tǒng)、比例調(diào)速閥、液壓換向閥、升降油缸、蓄能器、動滑輪、鋼絲繩、懸掛器、抽油桿 和沖程調(diào)節(jié)器。其特征之一是液壓動力源、冷卻過濾系統(tǒng)、比例調(diào)速閥、液壓換向閥、升降油 缸和蓄能器通過液壓管道相互連接。其特征之二是升降油缸和動滑輪通過升降油缸的活塞 桿相連接。其特征之三是鋼絲繩和抽油桿通過懸掛器相連接。其特征之四是升降油缸內(nèi)置 有一套位移傳感器，位移信號傳入沖程調(diào)節(jié)器。其特征之五是沖程調(diào)節(jié)器內(nèi)配有PLC控制 器和液晶顯示面板。本液壓抽油裝置的工作原理是通過抽油桿的下放和提升兩個過程實現(xiàn)原油的抽 吸。下放過程中，抽油桿帶動鋼絲繩、動滑輪，使得升降油缸的活塞桿收縮，升降油缸的活塞 腔液壓油一部分壓回到蓄能器蓄存起來，另一部分通過液壓換向閥返回到活塞桿腔，在抽 油桿到達下沖程末端之前，比例調(diào)速閥通過沖程調(diào)節(jié)器控制升降油缸活塞腔出油量，保證 抽油桿接近零速到達下沖程末端。抽油桿的提升過程中，蓄能器蓄存起來的壓力油釋放出 來，進入升降油缸的活塞腔，推動升降油缸的活塞桿伸出，進而帶動鋼絲繩、動滑輪，使得抽 油桿向上提升，與此同時，升降油缸活塞桿腔的油液通過液壓換向閥、冷卻過濾系統(tǒng)返回到液壓動力源的油箱內(nèi)，在抽油桿到達上沖程末端之前，比例調(diào)速閥通過沖程調(diào)節(jié)器控制升 降油缸活塞腔進油量，保證抽油桿接近零速到達上沖程末端。本發(fā)明專利能夠消除抽油桿換向沖擊，將抽油桿下放的勢能直接轉(zhuǎn)換為液壓能蓄 存起來，提升時釋放出來，避免抽油桿疲勞斷裂所遭成的毀泵、毀井的重大事故，裝置具有 結(jié)構(gòu)簡單可靠，操作方便快捷的優(yōu)點。本發(fā)明專利的液壓能量轉(zhuǎn)換控制技術(shù)能夠有效降低 抽油裝置功率，具有非常高的節(jié)能應(yīng)用價值。


附圖是一種可實現(xiàn)能量全回收的無沖擊液壓抽油裝置工作原理圖。1液壓動力源 2冷卻過濾系統(tǒng) 3比例調(diào)速閥 4液壓換向閥5升降油缸 6蓄能器7動滑輪8鋼絲繩 9懸掛器10抽油桿11油井12沖程調(diào)節(jié)器
具體實施例方式如圖所示，本發(fā)明專利主要包括液壓動力源1、冷卻過濾系統(tǒng)2、比例調(diào)速閥3、液 壓換向閥4、升降油缸5、蓄能器6、動滑輪7、鋼絲繩8、懸掛器9、抽油桿10和沖程調(diào)節(jié)器 12。其特征之一是液壓動力源1、冷卻過濾系統(tǒng)2、比例調(diào)速閥3、液壓換向閥4、升降油缸5 和蓄能器6通過液壓管道相互連接。其特征之二是升降油缸5和動滑輪7通過升降油缸5 的活塞桿相連接。其特征之三是鋼絲繩8和抽油桿10通過懸掛器9相連接。其特征之四 是升降油缸5內(nèi)置有一套位移傳感器，位移信號傳入沖程調(diào)節(jié)器12。其特征之五是沖程調(diào) 節(jié)器12內(nèi)配有PLC控制器和液晶顯示面板。如圖所示，本液壓抽油裝置的工作原理是通過抽油桿10的下放和提升兩個過程 實現(xiàn)原油的抽吸。下放過程中，抽油桿10帶動鋼絲繩8、動滑輪7，使得升降油缸5的活塞 桿收縮，升降油缸5的活塞腔液壓油一部分壓回到蓄能器6蓄存起來，另一部分通過液壓換 向閥4返回到活塞桿腔，在抽油桿10到達下沖程末端之前，比例調(diào)速閥3通過沖程調(diào)節(jié)器 12控制升降油缸5活塞腔出油量，保證抽油桿10接近零速到達下沖程末端。抽油桿10的 提升過程中，蓄能器6蓄存起來的壓力油釋放出來，進入升降油缸5的活塞腔，推動升降油 缸5的活塞桿伸出，進而帶動鋼絲繩8、動滑輪7，使得抽油桿10向上提升，與此同時，升降 油缸5活塞桿腔的油液通過液壓換向閥4、冷卻過濾系統(tǒng)2返回到液壓動力源1的油箱內(nèi)， 在抽油桿10到達上沖程末端之前，比例調(diào)速閥3通過沖程調(diào)節(jié)器12控制升降油缸5活塞 腔進油量，保證抽油桿10接近零速到達上沖程末端。
權(quán)利要求
1.一種可實現(xiàn)能量全回收的無沖擊液壓抽油裝置，包括液壓動力源(1)、冷卻過濾系 統(tǒng)O)、比例調(diào)速閥(3)、液壓換向閥0)、升降油缸(5)、蓄能器(6)、動滑輪(7)、鋼絲繩 (8)、懸掛器(9)、抽油桿(10)和沖程調(diào)節(jié)器(1 ；其特征是液壓動力源(1)、冷卻過濾系統(tǒng) O)、比例調(diào)速閥(3)、液壓換向閥0)、升降油缸( 和蓄能器(6)通過液壓管道相互連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可實現(xiàn)能量全回收的無沖擊液壓抽油裝置，其特征是升 降油缸( 和動滑輪(7)通過升降油缸(5)的活塞桿相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可實現(xiàn)能量全回收的無沖擊液壓抽油裝置，其特征是鋼 絲繩(8)和抽油桿(10)通過懸掛器(9)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可實現(xiàn)能量全回收的無沖擊液壓抽油裝置，其特征是升 降油缸(5)內(nèi)置有一套位移傳感器，位移信號傳入沖程調(diào)節(jié)器(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可實現(xiàn)能量全回收的無沖擊液壓抽油裝置，其特征是沖 程調(diào)節(jié)器(1 內(nèi)配有PLC控制器和液晶顯示面板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可實現(xiàn)能量全回收的無沖擊液壓抽油裝置。液壓動力源、冷卻過濾系統(tǒng)、比例調(diào)速閥、液壓換向閥、升降油缸、蓄能器、動滑輪、鋼絲繩、懸掛器、抽油桿和沖程調(diào)節(jié)器組成液壓抽油裝置。其連接方式為液壓動力源、冷卻過濾系統(tǒng)、比例調(diào)速閥、液壓換向閥、升降油缸和蓄能器通過液壓管道相互連接。比例調(diào)速閥通過沖程調(diào)節(jié)器控制升降油缸進出油量，保證抽油桿接近零速到達上下沖程末端，能夠消除抽油桿換向沖擊，將抽油桿下放的勢能直接轉(zhuǎn)換為液壓能蓄存起來，提升時釋放出來，避免抽油桿疲勞斷裂所遭成的毀泵、毀井的重大事故，液壓能量轉(zhuǎn)換控制技術(shù)能夠有效降低抽油裝置功率，比例控制技術(shù)很方便地實現(xiàn)了沖程和沖次電子化調(diào)節(jié)。
文檔編號E21B43/00GK102041980SQ200910208208
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月21日
發(fā)明者李德堂 申請人:李德堂