專利名稱：一種多功能雙作用液壓采油裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種油田用的采油設(shè)備，特別是涉及一種泵柱塞能在上、下沖程
時雙向完成進(jìn)、排油的多功能雙作用液壓采油裝置，是對現(xiàn)有油田用的智能液壓抽油機(jī)結(jié)
構(gòu)的改進(jìn)，屬于國際專利分類表中的E21B43/00技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外的石油開采中，多數(shù)采用機(jī)械采油工藝設(shè)備下偏杠鈴型游梁復(fù)合平 衡抽油機(jī)，擺杠式抽油機(jī)，鑫宇長沖程抽油機(jī)和電動潛油泵等各種結(jié)構(gòu)形式的抽油機(jī)。在采 油時對于含砂多的油井需要防砂，對于稠油井要進(jìn)行加熱(注蒸汽、電加熱等)來保證正常 生產(chǎn)，特別由于井斜造成抽油桿與油管間的偏磨，大大增加了維修費用和生產(chǎn)成本。另外大 部分都是單向抽油的采油工藝，限制了生產(chǎn)效率的提高。 為此，本發(fā)明人曾在公開號為CN1584284的發(fā)明專利中給出一種《智能液壓抽油
機(jī)》，這種智能液壓抽油機(jī)，是由與其相匹配的液壓泵站組成，其特征在于泵筒內(nèi)設(shè)有空心
抽油桿，在空心抽油桿上至少設(shè)有一個液壓缸，在其中部設(shè)有柱塞，在柱塞的上下部位分別
設(shè)有游動單向閥，在空心抽油桿的下部設(shè)有單向閥，在泵筒上分別設(shè)有固定單向閥，液壓缸
通過液壓系統(tǒng)高壓輸油管與液壓泵站連接。 但這種結(jié)構(gòu)的智能液壓抽油機(jī)仍存在著以下問題 1.由于采用的雙作用液壓采油泵是抽原油，雙作用液壓采油泵的上、下腔積沙，造 成柱塞與泵筒間的磨損較嚴(yán)重，經(jīng)常造成卡泵，影響工作效率的提高； 2.由于采用的雙作用液壓采油泵在上下沖程終止換向時，總會有一段時間停止進(jìn) 排油過程，同時又都是帶負(fù)荷起動，這對液壓系統(tǒng)的平穩(wěn)性有一定影響。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的一個目的在于解決現(xiàn)有雙作用液壓采油泵的上、下腔積沙，造成柱
塞與泵筒間的磨損較嚴(yán)重，經(jīng)常造成卡泵，影響工作效率的技術(shù)問題；本實用新型的另一個
目的在于解決現(xiàn)有雙作用液壓采油泵在上下沖程終止換向時，總會有一段時間停止進(jìn)排油
過程，同時又都是帶負(fù)荷起動，從而影響液壓系統(tǒng)的平穩(wěn)性得技術(shù)問題。 本發(fā)明人通過對公開號為CN1584284的發(fā)明專利技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，提供了一種
新的多功能雙作用液壓采油裝置。本實用新型給出的這種多功能雙作用液壓采油裝置與相
應(yīng)的液壓站匹配組成，可以提供一種以液壓缸為驅(qū)動力，帶動雙向泵柱塞同步運動，并可在
上、下沖程時雙向同時進(jìn)、排油，具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、免除了抽油桿與油管間的偏磨、
節(jié)能和提高生產(chǎn)效率的特點。 本實用新型給出的技術(shù)方案是這種多功能雙作用液壓采油裝置，包括有液壓站、 泵筒、空心抽油桿、液壓缸和柱塞，其特點是 所述雙向抽油泵筒18置于油井下的套管38中，雙向抽油泵筒18內(nèi)設(shè)有長柱塞 20，在長柱塞20上設(shè)有空心拉桿15和25，在空心拉桿15上設(shè)有活塞14，在空心拉桿25上
3設(shè)有活塞26，活塞14和26分別設(shè)在液壓缸13和27上，雙向抽油泵筒18設(shè)在液壓缸13和 27之間，游動出油閥19和21分別設(shè)在空心拉桿15和25上，在密封端蓋16和24的下方和 上方分別設(shè)有固定進(jìn)油閥17和23，液壓缸13和27分別通過密封端蓋16和24與雙向抽油 泵筒18連接在一起，泵筒6和33分別通過密封端蓋12和29與液壓缸13和27連接在一 起，在密封端蓋12和29的上、下方分別設(shè)有固定進(jìn)油閥11和30，長柱塞8和活塞14通過 空心拉桿10連接在一起，活塞26和長柱塞32通過空心拉桿28連接在一起，游動出油閥9 和31分別設(shè)在空心拉桿10和28的上、下端處，泵筒6的上方與封隔器5連接，封隔器5的 上方與溢流閥4連接，溢流閥4的上方與插接座3連接，插接座3與油管2連接，直至連接 到井口。 帶有插接頭和中心油管1從井口逐漸向井下放，直到插接頭進(jìn)入插接座的座封口 內(nèi)。此時可將井口上中心油管l的端口及由中心油管1與油管2套裝形成的環(huán)形空間的端 口分別與液壓站35的兩個進(jìn)出油口連接。 連接在液壓缸13和27進(jìn)、回油口上的輸油管7和22通過封隔器5，溢流閥4分別 與插接座3的下接口連接，從而使采油泵作業(yè)形成為一個封閉的液壓循環(huán)系統(tǒng)。 為更好的實現(xiàn)本實用新型的目的，實現(xiàn)雙作用液壓采油泵在上、下沖程全過程均 能采油的目的，所述泵筒33還與由螺桿泵40、進(jìn)油單向閥41 、出油單向閥42、液壓馬達(dá)43 和進(jìn)油單向閥44組成的螺桿泵裝置相連接，其中液壓馬達(dá)43的進(jìn)出油口分別與輸油管7 和22連接，液壓馬達(dá)43在動力液的作用下，主軸輸出扭矩帶動螺桿泵40工作，此時，原油 就可以從螺桿泵40的進(jìn)油單向閥41進(jìn)，從出油單向閥39流入泵筒33的下腔，從而完成進(jìn) 原油的過程，由輸油管7和22進(jìn)入到液壓馬達(dá)43的高壓動力液分別從出油單向閥42經(jīng)過 輸油管22和7返回到液壓站35。 本實用新型的工作原理 雙作用液壓采油泵筒的長柱塞20在泵筒18內(nèi)構(gòu)成的兩個獨立的工作腔，以空心 拉桿15和25上的兩個液壓缸13和27為動力，同步帶動雙作用液壓采油泵筒的柱塞20上、 下運動，同時也帶動泵筒6和33中的長柱塞8和32上、下運動，在上、下沖程時，上、下腔分 別完成進(jìn)、排油，從而達(dá)到全程連續(xù)采油。由于本實用新型在上述技術(shù)方案中所述的柱塞的 長度均大于泵筒的長度，即為長柱塞與短泵筒匹配，改變了現(xiàn)有技術(shù)中的柱塞的長度均小 于泵筒的長度的結(jié)構(gòu)，使得雙作用液壓采油泵在上、下沖程時上、下腔不易積沙，細(xì)沙可隨 原油從游動出油閥進(jìn)入空心拉桿排出，不僅減輕了柱塞與泵筒間的磨損，還解決了卡泵及 影響工作效率的問題。 本實用新型在上述技術(shù)方案中未提及的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相同，特別是與現(xiàn)有技術(shù) 中的公開號為CN1584284的發(fā)明專利技術(shù)內(nèi)容相同。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是 1、本實用新型在液壓系統(tǒng)中設(shè)計了動力液自動加熱裝置，為稠油的開采提供了新 工藝； 2、本實用新型采用雙液壓缸驅(qū)動抽油泵，柱塞在上、下沖程時，同時受到空心拉桿 的推拉作用，受力平衡，穩(wěn)定、驅(qū)動力大； 3、本實用新型采用長柱塞，短密封泵筒，在密封間隙中不會累積積砂，可減少磨損 和避免卡泵；[0021] 4、本實用新型泵的柱塞在上、下沖程時是受置于井下液壓缸的驅(qū)動，不存在桿、管 間的偏磨問題，從而為斜井，水平井的采油提供了最佳的采油工藝； 5、本實用新型可根據(jù)油井的深度油質(zhì)和產(chǎn)量等可方便的調(diào)整液壓系統(tǒng)的壓力、沖 次、沖程等； 6、本實用新型更大的特點還在于可實施集一個液壓站同時供數(shù)口油井同時抽油， 為此可充分發(fā)揮采油效率、節(jié)能、并且占地面積小等特點，這也是其他采油方式不可比擬 的； 7、本實用新型還設(shè)計有螺桿泵裝置，可在雙作用液壓采油泵換向停抽時繼續(xù)抽 油，可減少換向抽油時起動力，使受力更平衡、穩(wěn)定，推舉力更大。 8、本實用新型由于采用雙液壓缸驅(qū)動雙向柱塞泵采油，其產(chǎn)量高，是現(xiàn)有油田使 用同樣泵徑的抽油泵(單向)產(chǎn)量的1.6倍以上，并可節(jié)能20 30%。

圖1是本實用新型給出實施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實用新型給出螺桿泵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中標(biāo)記1、中心油管，2、油管，3、插接座，4、溢流閥，5、封隔器，6、泵筒，7、輸油 管，8、長柱塞，9、游動出油閥，10、空心拉桿，11、固定進(jìn)油閥，12、密封端蓋，13、液壓缸，14、 活塞，15、空心拉桿，16、密封端蓋，17、固定進(jìn)油閥，18、雙向抽油泵筒，19、游動出油閥，20、 長柱塞，21、游動出油閥，22、輸油管，23、固定進(jìn)油閥，24、密封端蓋，25、空心拉桿，26、活塞， 27、液壓缸，28、空心拉桿，29、密封端蓋，30、固定進(jìn)油閥，31、游動出油閥，32、長柱塞，33、泵 筒，34、底閥，35、液壓站，36、加熱裝置，37、單向閥，38、套管，39、出油單向閥，40、螺桿泵， 41、進(jìn)油單向閥，42、出油單向閥，43液壓馬達(dá)，44，進(jìn)油單向閥。
具體實施方式現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。 如圖1所示，這種多功能雙作用液壓采油裝置的雙向抽油泵18置于油井下的套管 38中，雙向抽油泵筒18內(nèi)設(shè)有長柱塞20，在長柱塞20上設(shè)有空心拉桿15和25，在空心拉 桿15上設(shè)有活塞14，在空心拉桿25上設(shè)有活塞26，活塞14和26分別設(shè)在液壓缸13和27 上，雙向抽油泵筒18設(shè)在液壓缸13和27之間，游動出油閥19和21分別設(shè)在空心拉桿15 和25上，在密封端蓋16和24的下方和上方分別設(shè)有固定進(jìn)油閥17和23，液壓缸13和27 分別通過密封端蓋16和24與雙向抽油泵筒18連接在一起，泵筒6和33分別通過密封端 蓋12和29與液壓缸13和27連接在一起，在密封端蓋12和29的上、下方分別設(shè)有固定進(jìn) 油閥11和30，長柱塞8和活塞14通過空心拉桿10連接在一起，活塞26和長柱塞32通過 空心拉桿28連接在一起，游動出油閥9和31分別設(shè)在空心拉桿10和28的上、下端處，泵 筒6的上方與封隔器5連接，封隔器5的上方與溢流閥4連接，溢流閥4的上方與插接座3 連接，插接座3與油管2連接，直至連接到井口 。 帶有插接頭和中心油管1從井口逐漸向井下放，直到插接頭進(jìn)入插接座的座封口 內(nèi)。此時可將井口上中心油管1的端口及由中心油管1與油管2套裝形成的環(huán)形空間的端 口分別與液壓站35的兩個進(jìn)出油口連接。[0032] 連接在液壓缸13和27進(jìn)、回油口上的輸油管7和22通過封隔器5，溢流閥4分別 與插接座3的下接口連接，從而使采油泵作業(yè)形成為一個封閉的液壓循環(huán)系統(tǒng)。 如圖2所示，所述泵筒33還與由螺桿泵40、進(jìn)油單向閥41 、出油單向閥42、液壓馬 達(dá)43和進(jìn)油單向閥44組成的螺桿泵裝置相連接，其中液壓馬達(dá)43的進(jìn)出油口分別與輸油 管7和22連接，液壓馬達(dá)43在動力液的作用下，主軸輸出扭矩帶動螺桿泵40工作，此時， 原油就可以從螺桿泵40的進(jìn)油單向閥41進(jìn)，從出油單向閥39流入泵筒33的下腔，從而完 成進(jìn)原油的過程，由輸油管7和22進(jìn)入到液壓馬達(dá)43的高壓動力液分別從出油單向閥42 經(jīng)過輸油管22和7返回到液壓站35。 本實用新型操作的過程 下沖程時液壓站35的高壓動力液流經(jīng)中心油管1和油管2構(gòu)成的環(huán)形空間、插 接座3、溢流閥4、封隔器5內(nèi)腔和輸油管7，然后分別進(jìn)入液壓缸13和27上腔，長柱塞8、 20和32由空心拉桿10、 15、25和28帶動下行，此時，游動出油閥9和21打開，固定進(jìn)油閥 17和30打開，進(jìn)油單向閥37打開，固定進(jìn)油閥11和23關(guān)閉，游動出油閥19和31關(guān)閉， 底閥34關(guān)閉。這時泵筒6下腔內(nèi)的原油、雙向抽油泵筒18下腔內(nèi)的原油及泵筒33下腔的 原油分別通過游動進(jìn)油閥9和21和進(jìn)油單向閥37進(jìn)入空心拉桿10、25和28、經(jīng)過泵筒6 的上腔，封隔器5的內(nèi)腔及溢流閥進(jìn)入油管2與套管38構(gòu)成的環(huán)形空間中直至通到井口排 出。與此同時雙向抽油泵筒18和泵筒33的上腔分別通過固定進(jìn)油閥17和30進(jìn)入原油， 液壓缸13和27下腔的動力液進(jìn)入輸油管22，經(jīng)過封隔器5內(nèi)腔、溢流閥4、插接座3進(jìn)入 中心油管1內(nèi)腔反回液壓站35的油箱中。直到活塞14和26運動到液壓缸13和27的下 腔終端。從而采油泵完成了下沖程時的采油過程。 在上沖程時，液壓站35的高壓動力液反向，即動力液從井口流經(jīng)中心油管1、插接 座3、溢流閥4和封隔器5的內(nèi)腔進(jìn)入輸油管22。并且分別進(jìn)入液壓缸13和27的下腔，長 柱塞8、20和32由空心拉桿10、15、25和28帶動上行，此時游動進(jìn)油閥9和21關(guān)閉、固定 進(jìn)油閥17和30關(guān)閉，進(jìn)油單向閥37關(guān)閉，固定進(jìn)油閥11和23打開，游動出油閥19和31 打開，底閥34打開。 這時泵筒6和18的下腔通過固定進(jìn)油閥11和23進(jìn)入原油，液壓缸13和27上腔 的動力液進(jìn)入輸油管7，流經(jīng)封隔器5、溢流閥4、插接座3進(jìn)入油管2和中心油管1構(gòu)成的 環(huán)形空間，直至液壓缸13和27的活塞14和26運動至上腔終端，完成了采油機(jī)上沖程抽油 過程。 當(dāng)雙向抽油泵筒18換向時，就停止了進(jìn)排油過程，此時的液壓系統(tǒng)的壓力迅速升 高，液壓馬達(dá)43得到了更高的工作壓力，并帶動螺桿泵40抽入原油，進(jìn)入泵筒33的下腔， 通過單向閥37，經(jīng)由空心拉桿28、25、15和10內(nèi)腔、封隔器及油管2與套管38構(gòu)成的環(huán)形 空間，與井口上的輸油管線聯(lián)通，這不僅及時的補(bǔ)充了雙向抽油泵18因換向停抽，同時減 小了換向抽油時的起動力，使受力更平衡，穩(wěn)定，推舉力更大，適應(yīng)性更廣，可大大提高生產(chǎn) 效率。
權(quán)利要求一種多功能雙作用液壓采油裝置，包括有液壓站、泵筒、空心抽油桿、液壓缸和柱塞，其特征在于所述雙向抽油泵筒(18)置于油井下的套管(38)中，雙向抽油泵(18)內(nèi)設(shè)有長柱塞(20)，在長柱塞(20)上設(shè)有空心拉桿(15和25)，在空心拉桿(15)上設(shè)有活塞(14)，在空心拉桿(25)上設(shè)有活塞(26)，活塞(14)和(26)分別設(shè)在液壓缸(13)和(27)上，泵筒(18)設(shè)在液壓缸(13)和(27)之間，游動出油閥(19)和(21)分別設(shè)在空心拉桿(15)和(25)上，在密封端蓋(16)和(24)的下方和上方分別設(shè)有固定進(jìn)油閥(17)和(23)，液壓缸(13)和(27)分別通過密封端蓋(16)和(24)與雙向抽油泵筒(18)連接在一起，泵筒(6)和(33)分別通過密封端蓋(12)和(29)與液壓缸(13)和(27)連接在一起，在密封端蓋(12)和(29)的上、下方分別設(shè)有固定進(jìn)油閥(11)和(30)，長柱塞(8)和活塞(14)通過空心拉桿(10)連接在一起，活塞(26)和長柱塞(32)通過空心拉桿(28)連接在一起，游動出油閥(9)和(31)分別設(shè)在空心拉桿(10)和(28)的上、下端處，泵筒(6)的上方與封隔器(5)連接，封隔器(5)的上方與溢流閥(4)連接，溢流閥(4)的上方與插接座(3)連接，插接座(3)與油管(2)連接，直至連接到井口；帶有插接頭和中心油管(1)從井口逐漸向井下放，直到插接頭進(jìn)入插接座的座封口內(nèi)，井口上中心油管(1)的端口及由中心油管(1)與油管(2)套裝形成的環(huán)形空間的端口分別與液壓站(35)的兩個進(jìn)出油口連接；連接在液壓缸(13)和(27)進(jìn)、回油口上的輸油管(7)和(22)通過封隔器(5)，溢流閥(4)分別與插接座(3)的下接口連接。
2. 按照權(quán)利要求l所述多功能雙作用液壓采油裝置，其特征在于所述泵筒(33)還與由 螺桿泵(40)、進(jìn)油單向閥(41)、出油單向閥(42)、液壓馬達(dá)(43)和進(jìn)油單向閥(44)組成的 螺桿泵裝置相連接，其中液壓馬達(dá)(43)的進(jìn)出油口分別與輸油管(7)和(22)連接。
專利摘要一種多功能雙作用液壓采油裝置，其特點是雙向抽油泵筒置于油井下套管中，其內(nèi)設(shè)有長柱塞，長柱塞上設(shè)有空心拉桿，空心拉桿中設(shè)有活塞及液壓缸，雙向抽油泵筒設(shè)在液壓缸之間，游動出油閥設(shè)在空心拉桿上，密封端蓋上設(shè)有固定進(jìn)油閥，液壓缸通過密封端蓋與雙向抽油泵筒連接，泵筒通過密封端蓋與液壓缸連接，密封端蓋上設(shè)有固定進(jìn)油閥，長柱塞和活塞通過空心拉桿連接，游動出油閥設(shè)在空心拉桿上，封隔器與溢流閥連接，溢流閥與插接座連接，插接座與油管連接，直至連接到井口。本實用新型以液壓缸為驅(qū)動力，帶動雙向泵柱塞同步運動，真正做到在上、下沖程時雙向同時進(jìn)、排油，具有免除抽油桿與油管間的偏磨、節(jié)能和提高生產(chǎn)效率的特點。
文檔編號E21B33/02GK201460823SQ20092001508
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月3日
發(fā)明者劉學(xué)柱, 黃文濤 申請人:劉學(xué)柱;黃文濤