專利名稱：液壓驅(qū)動(dòng)無(wú)游梁無(wú)塔身抽油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種油田深井泵采油系統(tǒng)中的液壓驅(qū)動(dòng)無(wú)游梁無(wú)塔身抽油機(jī)。
目前國(guó)內(nèi)油田深井泵采油系統(tǒng)由抽油機(jī)、抽油桿和抽油泵為主的有桿抽油系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。其驅(qū)動(dòng)原理是在抽油機(jī)的驅(qū)動(dòng)下通過(guò)下入井中的抽油桿帶動(dòng)抽油泵(又稱深井泵)柱塞上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將井液抽吸至地面。抽油機(jī)又分為無(wú)梁和有梁式兩種，目前所使用的各類抽油機(jī)，整機(jī)重量大、靠機(jī)械減速、機(jī)械平衡，抽油機(jī)與抽油桿的連接采用鋼絲繩軟連接，因此，工況分析無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的就是采用液壓驅(qū)動(dòng)方式，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕的無(wú)游梁無(wú)塔身抽油機(jī)，可實(shí)現(xiàn)工況監(jiān)測(cè)分析實(shí)時(shí)化，工藝參數(shù)智能優(yōu)化，油井監(jiān)控遠(yuǎn)程化。
本實(shí)用新型是設(shè)計(jì)者參考有關(guān)資料根據(jù)多年工作實(shí)踐設(shè)計(jì)的，是這樣實(shí)現(xiàn)的該抽油機(jī)由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成，首先將液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的液壓油缸(1)直接按座在井口油管四通(2)上，液壓油缸(1)中的活塞桿通過(guò)絲扣與抽油桿(8)連接，油管中的原油經(jīng)液壓油缸(1)和油管連接器(9)所構(gòu)成的環(huán)形空間從油管四通(2)上的開(kāi)口流出。液壓油缸(1)中的活塞在液壓驅(qū)動(dòng)下作垂直往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)抽油桿(8)帶動(dòng)井下深井泵工作實(shí)現(xiàn)舉升原油的目的，由于液壓油缸(1)直接座在井口油管四通(2)上，因此實(shí)現(xiàn)了無(wú)塔身形式，由于活塞桿通過(guò)絲扣與抽油桿(8)鋼性連接，因此，通過(guò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)量供油管路內(nèi)的壓力并算出抽油機(jī)的負(fù)荷和活塞的運(yùn)動(dòng)速度、位移和供液壓力即可計(jì)算功圖，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工況。液壓油缸(1)在帶有智能控制功能的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)下作往復(fù)運(yùn)動(dòng)液壓油缸(1)的上腔室經(jīng)閥門(7A)接油箱(6)構(gòu)成一個(gè)液體通道，在液壓油缸(1)中的柱塞上、下運(yùn)動(dòng)時(shí)，給液壓油缸(1)上腔室排出和吸入液壓油；液壓油缸(1)的下腔室經(jīng)單向節(jié)流閥(9A)、電磁換向器(10A)、單流閥11A、11B、11C、蓄能器組(5)、減壓閥(14)、主液壓泵(16)、油箱(6)組成液壓油回路，它的工作過(guò)程是，液壓油缸(1)的活塞上行時(shí)，蓄能器(5B)中的液壓油經(jīng)主液壓泵(16)增壓和蓄能器(5A)中的液壓油一起經(jīng)電磁換向器(10A)(此時(shí)電磁換向器位于下位)，單向節(jié)流閥(9A)向液壓油缸(1)下腔室供油。液壓油缸(1)的上腔室液壓油經(jīng)閥門(7A)返回油箱(6)。停止向液壓油缸(1)下腔室供油后，在抽油桿(8)的自重和管內(nèi)液體重量的作用下，液壓油缸(1)的活塞向下運(yùn)動(dòng)。液壓油缸(1)下腔室中的液壓油經(jīng)單向節(jié)流閥(9A)、電磁換向器(10A)(此時(shí)電磁換向器位于上位)，單流閥11C返回蓄能器(5B)，同時(shí)主液壓泵(16)將蓄能器(5B)中的一部分液壓油經(jīng)電磁換向器(10A)打入到蓄能器(5A)中，完成一個(gè)往復(fù)過(guò)程；用單向節(jié)流閥組的節(jié)流器可通過(guò)電路控制節(jié)流流量。調(diào)節(jié)液壓油缸(1)的下行速度。調(diào)節(jié)液壓泵的排量可調(diào)節(jié)液壓油缸(1)中的活塞上行速度。調(diào)節(jié)蓄能器(5A)的充氣壓力可調(diào)節(jié)液壓油缸(1)的提升力，調(diào)節(jié)蓄能器(5B)的充氣壓力還可調(diào)節(jié)液壓油缸的平衡力和下行速度，通過(guò)上述調(diào)整方法，可調(diào)整抽油機(jī)的沖程、沖次和舉升力；由壓力傳感器12A、B、C、D、E、F，溫度傳感器(22)、回聲傳感器(24)、聲波發(fā)射器(25)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(21)，中央控制系統(tǒng)(20)，執(zhí)行功率放大器(17)，遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)(18)，電源(19)及其相關(guān)軟件構(gòu)成智能控制系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(21)將各傳感器得到的信號(hào)放大、轉(zhuǎn)換后傳送給數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。經(jīng)相關(guān)軟件處理后向執(zhí)行功率放大器發(fā)出指令，并向遠(yuǎn)處基站傳送數(shù)據(jù)；傳感器監(jiān)測(cè)到的信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳送給中央控制系統(tǒng)，經(jīng)中央控制系統(tǒng)相關(guān)軟件的處理，將處理結(jié)果提供給執(zhí)行元件，對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施控制。它可實(shí)現(xiàn)下列功能A)自檢監(jiān)視抽油機(jī)工作狀態(tài)。對(duì)故障實(shí)時(shí)診斷。B，自動(dòng)對(duì)有桿泵抽油系統(tǒng)進(jìn)行工況分析。C，優(yōu)化有桿泵抽油系統(tǒng)的工作參數(shù)。D，自動(dòng)監(jiān)測(cè)油井供液情況并進(jìn)行優(yōu)化分析。E，實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測(cè)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有抽油桿與抽油機(jī)實(shí)現(xiàn)鋼性連接、無(wú)塔身、整機(jī)重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，可實(shí)現(xiàn)智能控制和工況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。



圖1是液壓驅(qū)動(dòng)無(wú)游梁無(wú)塔身抽油機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖圖中1是液壓油缸、2是油管四通、3是套管四通、4是閥件安裝塊、5是蓄能器組、6是油箱、7是控制系統(tǒng)、8是抽油桿、9是油管連接器、10是油管、11是套管、12是抽油泵。
圖2是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)原理示意圖圖中7A是閥門、5A、B是蓄能器、6是油箱、9A是單向節(jié)流閥、10A是電磁換向器、11A、B、C、D、E是單流閥、12A、B、C、D、E、是壓力傳感器、14是減壓閥、15是副液壓泵、16是主液壓泵、17是執(zhí)行功率放大器、18是遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)、19是電源、20中央控制系統(tǒng)、21是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、22是溫度傳感器、23是井口、24是回聲傳感器、25是聲波發(fā)射器。
圖3是智能控制系統(tǒng)程序流程圖圖中26是程序開(kāi)始、27是系統(tǒng)檢查、28是自檢通過(guò)否、29是故障分析與修復(fù)、30是判斷輸入沖程、沖次否、31是查歷史記錄、32是系統(tǒng)初始化、33是參數(shù)優(yōu)化程序、34是判斷自動(dòng)優(yōu)化否、35是開(kāi)機(jī)、36結(jié)束。
以下結(jié)合附圖描述實(shí)施例首先按設(shè)計(jì)要求購(gòu)買或定制加工液壓油缸(1)、油管四通(2)、閥件安裝塊(4)、蓄能器組(5)、油箱(6)、抽油桿(8)、油管連接器(9)、油管(10)、抽油泵(12)、閥門(7A)、單向節(jié)流閥(9A)、電磁換向器(10A)、單流閥11A、B、C、D、E、壓力傳感器12A、B、C、D、E、減壓閥(14)、副液壓泵(15)，主液壓泵(16)并結(jié)合附圖開(kāi)發(fā)加工驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和智能控制系統(tǒng)的其他零部件和元件。結(jié)合附圖進(jìn)行安裝，在油井作業(yè)過(guò)程中先下油管(10)，在油管(10)的末端接油管連接器(9)，將油管(10)懸掛在套管四通(3)上，接著下抽油泵(12)的柱塞和抽油桿(8)，抽油桿(8)的末端通過(guò)絲扣與液壓油缸(1)的活塞桿鋼性連接。最后將液壓油缸(1)直接按座在油管四通(2)上。液壓油缸(1)上的兩個(gè)油口分別連接帶有智能控制功能的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的兩個(gè)供油管路上，這樣即構(gòu)成了液壓驅(qū)動(dòng)無(wú)游梁無(wú)塔身抽油機(jī)。帶有智能控制系統(tǒng)功能的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的具體流程如圖2所示。其兩個(gè)供油管路分別接液壓油缸(1)的上腔室和下腔室；液壓油缸(1)的上腔室經(jīng)閥門(7A)接油箱(6)構(gòu)成一個(gè)液體通道，在液壓油缸(1)中的柱塞上、下運(yùn)動(dòng)時(shí)，給液壓油缸(1)上腔室排出和吸入液壓油、液壓油缸(1)的下腔室接單向節(jié)流閥(9A)、電磁換向器(10A)、單流閥11A、11B、11C、蓄能器組(5)、減壓閥(14)、副液壓泵(15)、主液壓泵(16)、油箱(6)組成液壓油回路，則構(gòu)成液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其智能控制功能由壓力傳感器12A、B、C、D、E、F，溫度傳感器(22)、回聲傳感器(24)、聲波發(fā)射器(25)、數(shù)據(jù)采集器(21)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(20)、執(zhí)行功率放大器(17)、遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)(18)、電源(19)及其相關(guān)軟件構(gòu)成智能控制系統(tǒng)。
權(quán)利要求1.一種油田深井泵采油系統(tǒng)中的液壓驅(qū)動(dòng)無(wú)游梁無(wú)塔身抽油機(jī)它由液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、閥件安裝塊(4)、蓄能器組(5)、油箱(6)、控制系統(tǒng)(7)所構(gòu)成，其特征在于(1)液壓油缸(1)直接按座在井口油管四通(2)上，取消了塔式機(jī)身結(jié)構(gòu)；(2)液壓油缸(1)中的活塞桿通過(guò)絲扣與抽油桿(8)鋼性連接；(3)由壓力傳感器12A、B、C、D、E、F、溫度傳感器(22)、回聲傳感器(24)、聲波發(fā)射器(25)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(21)、中央控制系統(tǒng)(20)、執(zhí)行功率放大器(17)、遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)(18)、電源(19)及其相關(guān)軟件構(gòu)成智能控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)工況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，工藝參數(shù)的智能優(yōu)化。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種油田深井泵采油系統(tǒng)中的液壓驅(qū)動(dòng)無(wú)游梁無(wú)塔身抽油機(jī)。由于設(shè)有液壓驅(qū)動(dòng)和智能控制系統(tǒng)它解決了抽油機(jī)的工況實(shí)時(shí)監(jiān)控,工藝參數(shù)智能優(yōu)先,可廣泛應(yīng)用于油田深井泵采油系統(tǒng)中,具有無(wú)游梁、無(wú)塔身、整機(jī)重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F04B47/00GK2402829SQ9925080
公開(kāi)日2000年10月25日 申請(qǐng)日期1999年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月23日
發(fā)明者蔡德春, 趙政超, 劉占廣, 孫仲偉 申請(qǐng)人:中油遼河油田公司采油工藝研究院