專利名稱：全功能收油罐車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種補(bǔ)充采油方式，實(shí)用于油田存在的廢棄油井防治污染及收油再利用；還實(shí)用于替代低能低產(chǎn)油井現(xiàn)有的深井泵機(jī)械采油方式，使經(jīng)濟(jì)效益成倍提高。
背景技術(shù)：
目前，公知的機(jī)械采油方式是用油管連接深井泵，用抽油桿或電纜傳遞動(dòng)力，使深井泵抽吸的油經(jīng)過油管提升到地面，一方面，發(fā)生井下事故的油井管桿泵不能下井，不能修復(fù)或不值得修復(fù)，多被閑置廢棄，造成資源浪費(fèi)，還經(jīng)常跑冒油污，造成嚴(yán)重污染；另一方面，管桿泵采油對低能低產(chǎn)油井生產(chǎn)，需要大量配套設(shè)施和井下工具，成本高，效益差。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決油田存在的廢棄油井對環(huán)境的污染及資源再利用問題，并提高低能低產(chǎn)油井的效益，本發(fā)明研制的全功能收油罐車可以使很多廢棄油井生產(chǎn)再利用，既可以防治污染，又可以產(chǎn)生效益；還可以替代低能低產(chǎn)油井現(xiàn)有的深井泵采油方式，進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是在長方體無壓力車罐內(nèi)中上部安裝一縱向主驅(qū)動(dòng)軸，由汽車發(fā)動(dòng)機(jī)取力的液壓裝置通過液力偶合器傳遞主動(dòng)力，軸上有受調(diào)節(jié)液力偶合器控制的可前后移動(dòng)定位地絞滾，絞滾轉(zhuǎn)動(dòng)鋼絲繩帶動(dòng)數(shù)個(gè)串聯(lián)小油桶到井下收油。全功能收油罐車由汽車、長方體無壓力油罐、液壓控制系統(tǒng)、絞滾連動(dòng)裝置、收油器架和收油器共六部分組成。
(一).汽車目前油田應(yīng)用較多的油罐車為T815型罐車、東風(fēng)罐車和解放罐車，這里選用越野性能較強(qiáng)的T815型罐車為實(shí)例。實(shí)際應(yīng)用時(shí)可根據(jù)需要把不同型號(hào)的汽車改裝成不同大小的全功能收油罐車。
(二).長方體無壓力油罐T815型全功能收油罐車油罐寬2.5米，高2.5米，長5.9米。罐的中左上部有可隨意開合的操作觀察窗，罐的上蓋可以整體拆卸，以便罐內(nèi)機(jī)件的安裝維修(圖1.全功能收油罐車外部結(jié)構(gòu)圖)。罐的中上部裝有直徑1.2米的縱向絞滾，下部1.3米可用于裝油，最大容量19.175立方米。
2.5×1.3×5.9＝19.175(立方米)(三).液壓控制系統(tǒng)液壓控制系統(tǒng)包括兩部分，由同一套液壓裝置傳動(dòng)(圖5.罐外液壓動(dòng)力裝置圖)。一部分以主動(dòng)力液力偶合器為中心，通過操作手柄控制絞滾的轉(zhuǎn)動(dòng)；另一部分以較小的調(diào)節(jié)液力偶合器為中心，通過操作手柄控制兩條推拉鏈條的前后移動(dòng)，拉動(dòng)推拉力臂帶動(dòng)絞滾和收油器架在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)做軸向前后移動(dòng)，以保證收油器和鋼絲繩始終對正井口位置(圖2.罐內(nèi)結(jié)構(gòu)正視圖)。這兩部分的操作手柄都設(shè)置在操作觀察窗的左下側(cè)，便于邊觀察邊操作。
(四).絞滾連動(dòng)裝置絞滾連動(dòng)裝置包括主驅(qū)動(dòng)軸、定位推拉力臂、絞滾和收油器架四部分(圖6.絞滾連動(dòng)結(jié)構(gòu)俯視圖)。主動(dòng)力軸長5.9米，由主動(dòng)力液力偶合器驅(qū)動(dòng)，強(qiáng)度較高，軸的前3.75米段等弧度分布三條光滑長鍵槽，配合絞滾上的長鍵帶動(dòng)絞滾在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)可沿著長鍵槽做軸向前后移動(dòng)。
絞滾半徑0.6米，長0.8米，有三條0.6米長的光滑長鍵與主動(dòng)力軸上三條光滑長鍵槽配合，絞滾兩端有滾動(dòng)軸承支撐，絞滾上帶有2000米以上100平方毫米的鋼絲繩，絞滾右壁較厚，等弧度分布6條過繩槽，便于收油器快提升到地面時(shí)把鋼絲繩從絞滾過度到收油器架上。
絞滾左面通過兩個(gè)軸承與定位推拉力臂連接，右面通過兩個(gè)軸承與收油器架連接。定位推拉力臂通過軸承連接在兩側(cè)的導(dǎo)向軸上，隨推拉鏈條做前后推拉移動(dòng)，推拉絞滾和收油器架做前后移動(dòng)，保證鋼絲繩或收油器在起下井過程中始終定位在井口位置(圖2.罐內(nèi)結(jié)構(gòu)正視圖)。為了防止絞滾不滿時(shí)鋼絲繩同井口或?qū)舶l(fā)生偏磨，在導(dǎo)筒右邊的導(dǎo)向軸支柱上裝有可左右伸縮的鋼絲繩扶正器，對鋼絲繩的位置進(jìn)一步扶正，并測量其長度。
(五).收油器架收油器架是為了防止收油器在纏繞過程中受橫向擠壓損壞而設(shè)計(jì)的，在半徑25厘米的滾筒上按右旋方向焊接一系列32厘米長的支撐柱，支撐柱頂端呈鈍錐形，便于插入收油器連接環(huán)。同排內(nèi)支撐柱頂端間距正好是收油器連接環(huán)間距26厘米，相鄰兩排支撐柱之間的螺旋距離稍大于收油器外徑9厘米，定為9.5厘米。收油器由支撐柱支撐著，呈螺旋裝纏繞在收油器架上(圖4.收油器架與收油器配合圖)。絞滾與收油器架之間可以相對轉(zhuǎn)動(dòng)，便于調(diào)節(jié)支撐柱與第一個(gè)收油器連接環(huán)的配合，也可以固定在一起整體轉(zhuǎn)動(dòng)(圖7.絞滾與收油器架配合圖)。
(六).收油器收油器是一串收口高強(qiáng)塑料小油桶，側(cè)壁有3條加固鋼片，桶內(nèi)有鋼筋骨架，由連接環(huán)連接，最下邊是重1千克的加重錘，這種可隨意彎曲的機(jī)構(gòu)有利于收油器纏繞在收油器架上，也有利于收油器通過那些彎曲變形的油層套管(圖8.套管、收油器和連接骨架結(jié)構(gòu)圖)。目前在用油層套管內(nèi)徑大部分124.26mm，少部分為121.36mm，以較小的121.36mm為依據(jù)，留31.36mm的間隙，小油桶外徑90mm，內(nèi)徑88mm，桶體高190mm，那么，一個(gè)小油桶的容積3.14×(88/2)2×190＝1155017.6(立方毫米)＝1.1550(升)T815型油罐車罐長5.9米，因絞滾和收油器架須前后移動(dòng)一個(gè)來回，所以，絞滾長0.8米，收油器架長2.15米。每個(gè)油桶加連接環(huán)的長度為26厘米，收油器架上可纏繞油桶23.9圈，考慮每圈桶與桶之間需要間隙，可實(shí)際纏繞油桶22圈318個(gè)桶，下井一次可收油0.3673立方米215厘米(收油器架長)/9厘米(油桶外徑)＝23.88＝23.9(圈)3.14×120(收油器架直徑)×22(圈)/26＝318.8＝318(桶)1.155×318＝367.3(升)＝0.3673(立方米)一個(gè)裝滿油水的油桶、桶內(nèi)骨架和連接環(huán)的重量是2.155千克，318個(gè)裝滿油水的油桶串組成的收油器加一個(gè)1千克的重錘的重量686千克1.1550×1(最大比重)+1.0(桶和連接骨架重)＝2.155(千克)2.155×318+1.0＝686(千克)2000米長100mm2的鋼絲繩重量(100×10-6)×2000×7.8(比重)＝1.56(噸)＝1560(千克)收油器最大下深2000米時(shí)地上鋼絲繩最大負(fù)荷2246千克，此時(shí)已沒有鋼絲繩的空絞滾半徑為0.53米，絞滾上作用地最大力矩1190千克米，據(jù)此制造相應(yīng)的主驅(qū)動(dòng)軸和主動(dòng)力液力偶合器。
×0.53(空絞滾半徑)＝2246×0.53＝1190(千克米)本發(fā)明的有益效果是不需要其他地面采油和集輸設(shè)施，也不需要井下管桿泵，只需一臺(tái)全功能收油罐車配備1名駕駛員和2名操作人員，直接在空套管油井里收油，并自動(dòng)倒入車罐，如此往復(fù)多次，一天可對多口油井收油，操作簡便安全，搬遷迅速，成本低廉。
本發(fā)明的成本與效益1).每臺(tái)車配操作人員4名(1名倒休)，月付報(bào)酬6000元；2).車輛使用和燃料費(fèi)每天1000元，每月出車25天25000元；3).上繳資源使用費(fèi)每噸5元，月繳640元；4).其他服務(wù)管理費(fèi)每月5000元。
合計(jì)每月投入總成本6000+25000+640+5000＝36640元一般的，井下液面200-2000米，平均每下井一次用時(shí)20分鐘，一天工作8小時(shí)，可下井24次，對4-6口油井收油。以T815型油罐車為例，日收液8.8噸，平均含油以70％計(jì)算，日收油5.12噸，每月出車25天，月收油128噸。以每噸原油2200元計(jì)算，月產(chǎn)值281600元0.3673立方米×24次×70％(含油)×0.83(原油比重)＝5.12(噸)5.12噸×25天×2200元/噸＝281600(元)投入產(chǎn)出比月投入36640∶月產(chǎn)出281600＝1∶7.7對比現(xiàn)有的深井泵機(jī)械采油方式的成本與效益1).用抽油機(jī)和管桿泵對5口零散井或日產(chǎn)油1噸的低能低產(chǎn)井采油，5口井投產(chǎn)時(shí)各種設(shè)備安裝費(fèi)用100000元，使用8年，月折1042元；2).5口井投產(chǎn)管桿泵費(fèi)用1500000元，使用3年，月折41666元；3).平均檢泵周期240天，平均一井次作業(yè)費(fèi)用和材料費(fèi)用55000元，5口井每月檢泵費(fèi)用34375元；4).5臺(tái)抽油機(jī)750000元，使用壽命10年，每月折舊費(fèi)用6250元；5).每臺(tái)抽油機(jī)每天動(dòng)力費(fèi)用200元，5臺(tái)每月30000元；6).機(jī)器和集輸設(shè)備材料消耗、維修保養(yǎng)每月費(fèi)用1500元；7).5口單拉油井每月拉油20車次，折算費(fèi)用3000元；8).5口零散井最少需15人值班，月付報(bào)酬22500元；9).月產(chǎn)油128噸上繳資源費(fèi)640元。
10).其他服務(wù)管理費(fèi)用最少5000元；合計(jì)每月投入各項(xiàng)費(fèi)用1042+41666+34375+6250+30000+1500+3000+22500+640+5000＝145973元。
也采油128噸，月投入產(chǎn)出比投入145973∶產(chǎn)出281600＝1∶1.9同現(xiàn)有深井泵機(jī)械采油方式相比，全功能收油罐車有以下特點(diǎn)1).適合多種廢棄油井的再利用；2).在一些套管彎曲變形的井下也可照常生產(chǎn)；3).消除一些廢棄井長期溢流造成的污染損失；4).在光套管空井筒里生產(chǎn)，不需管桿泵等井下工具和其他地面設(shè)施；5).提高低產(chǎn)低能抽油機(jī)井經(jīng)濟(jì)效益；6).從汽車發(fā)動(dòng)機(jī)取力，采用液力偶合器驅(qū)動(dòng)，操作平穩(wěn)安全；
7).包括駕車共需操作人員3人，不需其他設(shè)備、動(dòng)力和人員配合，不需長時(shí)間看守，一臺(tái)車每天可遠(yuǎn)距離遷移收油多口油井；8).一臺(tái)T815型全功能收油罐車每月25天只要收油16.7噸，產(chǎn)值36740元，就可保持投入產(chǎn)出平衡，平均每天最低線只有0.67噸。
9).對日產(chǎn)油能力0.5噸以下的油井，現(xiàn)有抽油機(jī)采油已沒有經(jīng)濟(jì)價(jià)值，但全功能收油罐車的經(jīng)濟(jì)效益基本不受影響，一臺(tái)車可以把10口，20口，甚至30口平均日產(chǎn)油不足0.1噸的低能低產(chǎn)零散井分批恢復(fù)液面，輪換采油。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1是全功能收油罐車外部結(jié)構(gòu)圖。
圖2是罐內(nèi)結(jié)構(gòu)正視圖。
圖3是罐內(nèi)結(jié)構(gòu)左視圖。
圖4是收油器架與收油器配合圖。
圖5是罐外液壓動(dòng)力裝置圖。
圖6是絞滾連動(dòng)結(jié)構(gòu)俯視圖。
圖7是絞滾與收油器架配合圖。
圖8是套管、收油器和連接骨架結(jié)構(gòu)圖。
圖9是防盜封井蓋和防盜螺絲視圖。
圖10是井口防污漏斗視圖。
圖中(1).主動(dòng)力液力偶合器，(2).調(diào)節(jié)液力偶合器，(3).剎車，(4).液壓裝置，(5).操作控制箱，(6).工具箱，(7).扶梯，(8).上踏板，(9).下踏板，(10).定位監(jiān)視儀，(11).井口，(12).操作觀察窗，(13).主驅(qū)動(dòng)軸，(14).絞滾，(15).收油器架，(16).油桶支撐柱，(17).鏈條齒輪，(18).導(dǎo)向軸，(19).推拉鏈條，(20).推拉力臂，(21).導(dǎo)向軸立柱，(22).鋼絲繩扶正器，(23).導(dǎo)筒，(24).最高液面，(25).長鍵槽，(26).鋼絲繩，(27).小油桶，(28).支撐柱連接，(29).滾筒，(30).油桶連接環(huán)，(31).加重錘，(32).鏈條驅(qū)動(dòng)輪及密封盒，(33).鏈條驅(qū)動(dòng)軸，(34).軸承，(35).主軸立柱，(36).絞滾右邊，(37).過繩槽，(38).長鍵，(39).收油器架左邊，(40).固定夾，(41).塑料小油桶，(42).加固鋼片，(43).鎖緊銷，(44).連接螺栓，(45).連接螺孔，(46).鋼筋骨架，(47).油層套管，(48).通氣孔，(49).連接螺孔，(50).內(nèi)五角螺頭，(51).螺桿。
在圖示的具體收油實(shí)例中，用內(nèi)五角扳手卸出防盜螺絲(51)，打開油井防盜封井蓋(圖9)，確認(rèn)沒有天然氣和液體大量外溢后，通過定位監(jiān)視儀(10)把全功能收油罐車(圖1)開到油井上，使導(dǎo)筒(23)與井口(11)對正，移開定位監(jiān)視儀(10)，放好井口防污漏斗(圖10)，開動(dòng)液壓裝置(4)，一人從扶梯(7)打開操作觀察窗(12)，來到上踏板(8)，一人站在下踏板(9)上，通過操作控制箱(5)里的操作手柄控制調(diào)節(jié)液力偶合器(2)，轉(zhuǎn)動(dòng)鏈條驅(qū)動(dòng)軸(33)和鏈條驅(qū)動(dòng)輪(32)，配合導(dǎo)向軸立柱(21)上的鏈條齒輪(17)卷動(dòng)推拉鏈條(19)，使推拉力臂(20)沿導(dǎo)向軸(18)前后移動(dòng)，通過軸承(34)推拉絞滾(14)以其內(nèi)部的三條長鍵(38)沿主驅(qū)動(dòng)軸(13)上的三條長鍵槽(25)前后移動(dòng)，并通過連接軸承(34)帶動(dòng)收油器架(15)前后移動(dòng)，同時(shí)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(由前向后看)主動(dòng)力液力偶合器(1)，使收油器架(15)上最后的加重錘(31)與收油器導(dǎo)筒(23)對正，解開加重錘綁繩，開始下放收油器操作繼續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)絞滾(14)，同時(shí)使推拉力臂(20)適度推移絞滾(14)和收油器架(15)，逐漸把所有小油桶(27)下放到油層套管(47)里，向左推出安裝在導(dǎo)向軸立柱(21)上的鋼絲繩扶正器(22)對鋼絲繩扶正，同時(shí)計(jì)量鋼絲繩下井深度。
當(dāng)收油器全部沒入油井前次記錄的液面深度以下后，取下絞滾右邊(36)和收油器架左邊(39)之間的固定夾(40)，開始上提收油器操作反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)絞滾(14)，同時(shí)使推拉力臂(20)適度推移絞滾(14)和收油器架(15)，使鋼絲繩(26)一圈緊靠一圈逐層排卷在絞滾(14)上，到最后20米長鋼絲繩記號(hào)時(shí)，迅速把鋼絲繩調(diào)整到絞滾右邊(36)，到最后1.5米鋼絲繩記號(hào)時(shí)使鋼絲繩通過過繩槽(37)過度到收油器架左邊(39)，向右推開鋼絲繩扶正器(22)，人力轉(zhuǎn)動(dòng)收油器架(15)使收油器第一個(gè)油桶連接環(huán)(30)扣上最左一排某個(gè)油桶支撐柱(16)，平穩(wěn)操作主動(dòng)力液力偶合器(1)和調(diào)節(jié)液力偶合器(2)，使所有小油桶(27)都纏繞在收油器架(15)上，并自動(dòng)把油倒進(jìn)車罐里，完成一次收油過程，然后又開始下一次收油。
當(dāng)確認(rèn)油井液面又下降到2000米以下時(shí)，結(jié)束這口油井收油，把收油器加重錘(31)綁在對應(yīng)的支撐柱連接(28)上，防止車輛行駛時(shí)收油器與油桶支撐柱脫開，停止主動(dòng)力液力偶合器(1)和調(diào)節(jié)液力偶合器(2)以及液壓裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，收回井口防污漏斗(圖10)，移回定位監(jiān)視儀(10)，把車開離井口(11)，裝好防盜封井蓋(圖9)，保持通氣孔(48)安全暢通。車罐內(nèi)液面沒有達(dá)到最高液面(24)時(shí)，可到下一口油井繼續(xù)收油。
權(quán)利要求
1.一種全功能收油罐車，一臺(tái)車配3名操作人員就能完成直接在空套管油井里收油、裝油和運(yùn)油的全部工作。其特征是在汽車上的長方體無壓力油罐里，推拉力臂、絞滾和收油器架相互配合連動(dòng)，可以作為一個(gè)整體軸向移動(dòng)，也可以實(shí)現(xiàn)相互之間的相對轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全功能收油罐車，其特征是收油器是數(shù)個(gè)外徑9厘米的小油桶由鋼筋骨架和連接環(huán)串聯(lián)而成，油桶可多可少，可隨意彎曲，便于纏繞在收油器架上，也便于通過彎曲變形的油層套管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全功能收油罐車，其特征是收油器架是在滾筒上按右旋方向焊接一系列支撐柱，頂端呈鈍錐形，便于插入收油器連接環(huán)。同排內(nèi)支撐柱頂端間距正好是收油器連接環(huán)間距26厘米，相鄰兩排支撐柱之間的螺旋距離9.5厘米，收油器由支撐柱支撐著，呈螺旋裝纏繞在收油器架上，防止收油器受橫向擠壓力損壞。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全功能收油罐車，其特征是通過液力偶合器傳遞主動(dòng)力的同時(shí)，調(diào)節(jié)液力偶合器可控制絞滾和收油器架軸向前后移動(dòng)定位，保持鋼絲繩和收油器始終與井口對正。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全功能收油罐車，其特征是在對油井收油間歇期間，用防盜封井蓋臨時(shí)封閉井口，蓋的上面平整，四條內(nèi)五角防盜螺絲從下面向上連接，兩個(gè)通氣孔向下隨時(shí)放出井內(nèi)冒出的天然氣，防憋氣，防雜物，防進(jìn)水。
全文摘要
一臺(tái)能直接在空套管油井里收油集油和輸油的全功能收油罐車。它是在長方體無壓力車罐內(nèi)中上部安裝一縱向主驅(qū)動(dòng)軸，由汽車發(fā)動(dòng)機(jī)取力的液壓裝置通過液力偶合器傳遞主動(dòng)力，軸上有受調(diào)節(jié)液力偶合器控制的可前后移動(dòng)定位的絞滾和收油器架，絞滾轉(zhuǎn)動(dòng)鋼絲繩帶動(dòng)數(shù)個(gè)串聯(lián)小油桶到空套管油井下收油。由汽車、長方體無壓力油罐、液壓控制系統(tǒng)、絞滾連動(dòng)裝置、收油器架和收油器共六部分組成。一方面能解決油田存在的廢棄油井經(jīng)常跑冒油污造成污染問題，并能產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益；第二方面還可替代低能低產(chǎn)油井現(xiàn)有的深井泵機(jī)械采油方式，成倍提高經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)B60P3/22GK1565888SQ03145169
公開日2005年1月19日 申請日期2003年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月1日
發(fā)明者程先智 申請人:程先智