專利名稱：一種液壓抽油系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種深巖層中開采石油的采油設(shè)備。尤其涉及一種由兩口油井組合通過置于油井下的平衡液壓缸將井中抽油桿和抽油泵及液柱的重力轉(zhuǎn)換為液壓力，并構(gòu)成封閉的液壓回路互作配重平衡，同時利用動力液壓缸帶動抽油泵的平衡液壓抽油機(jī)。
背景技術(shù)：
機(jī)械采油是目前國內(nèi)外傳統(tǒng)的主要采油方式之一。抽油機(jī)在油田是量大面廣，為了適應(yīng)各種井況的要求，抽油機(jī)種類繁多，結(jié)構(gòu)各異，如產(chǎn)品有偏式游梁抽油機(jī)、下偏桿鈴型游梁復(fù)合平衡抽油機(jī)、擺桿式抽油機(jī)等。上述抽油機(jī)在生產(chǎn)中發(fā)揮著各自的作用。但根據(jù)現(xiàn)有抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和技術(shù)性能按實(shí)際生產(chǎn)要求，仍存在很多難以克服的不足。例如，這些抽油機(jī)安置在井口處的機(jī)械設(shè)備機(jī)構(gòu)龐大、占地面積大、抽油負(fù)載低、采出量受到一定限制，適應(yīng)不了生產(chǎn)的要求。為了減小抽油機(jī)的工作負(fù)荷，均設(shè)計(jì)有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的配重裝置，調(diào)整沖程、沖次等都很麻煩。且整個機(jī)械設(shè)備全裸露于地表，因此受季節(jié)和自然環(huán)境的影響；以上缺點(diǎn)使現(xiàn)有的抽油設(shè)備的進(jìn)一步推廣應(yīng)用受到一定的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是針對上述問題，提供了一種液壓抽油系統(tǒng)。目的在于提供一種通過置于油井中的平衡液壓缸將兩油井中的抽油桿和抽油泵及液柱的重力分別轉(zhuǎn)換為液壓力并互作配重平衡。同時，由液壓泵站的液壓動力驅(qū)動置于油井中的動力液壓缸帶動抽油泵采油。從而達(dá)到結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)能和提高生產(chǎn)效率的目的。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。本發(fā)明包括至少一部液壓抽油機(jī)，所述的液壓抽油機(jī)包括一動力部和動力部下方的一采油部，所述的動力部與地表上的液壓泵站相連，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是還包括一平衡部，所述的平衡部與動力部和采油部相連，一空心抽油桿貫通所述動力部、平衡部以及采油部。所述平衡部位于動力部和采油部之間。進(jìn)一步地，所述的采油部包括一抽油泵，該抽油泵泵筒中設(shè)置有柱塞，所述的柱塞固定在泵筒中空心桿上，柱塞下方的空心桿上設(shè)有聯(lián)通口 ；所述的空心桿上部和下部分別與上凡爾和下凡爾相連，該上凡爾與空心抽油桿下部相連；在采油部段的空心抽油桿上設(shè)有原油入口。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述抽油泵泵筒的下方設(shè)置有帶有泄油器。更進(jìn)一步地，所述的動力部包括一動力液壓缸，所述的動力液壓缸內(nèi)的空心抽油桿上固定的動力液壓缸活塞，將動力液壓缸分成上腔和下腔，所述動力液壓缸的上腔和下腔分別同液壓泵站相連。 更進(jìn)一步地，當(dāng)單井時，所述的平衡部包括一平衡液壓缸，所述的平衡液壓缸內(nèi)的空心抽油桿上固定的平衡液壓缸活塞，將平衡液壓缸分成上腔和下腔；所述平衡液壓缸的上腔與液壓泵站相連，所述平衡液壓缸的下腔與地表上儲能裝置相連；所述的儲能裝置是由重物和液壓缸構(gòu)成，重物與液壓抽油機(jī)的重量相等，所述儲能裝置的容積與采油部的抽油泵的容積變化相等。雙井時，所述的平衡液壓缸的上腔與相鄰液壓抽油機(jī)的平衡液壓缸的上腔相連， 構(gòu)成封閉的液壓回路；所述的平衡液壓缸的下腔與該相鄰液壓抽油機(jī)的平衡液壓缸的下腔相連。在所述下凡爾的下方設(shè)置有輔助配重；在液壓平衡回路中，通過調(diào)整輔助配重，即兩油井中懸負(fù)荷差，使兩油井中的懸重相等，可達(dá)到最理想的節(jié)能效果。進(jìn)一步地，連接平衡液壓缸的上腔與相鄰液壓抽油機(jī)的平衡液壓缸的上腔為油管二，油管二通過帶有單向閥的補(bǔ)油管線同液壓泵站相連；連接平衡液壓缸的下腔與相鄰液壓抽油機(jī)的平衡液壓缸的下腔為油管三，油管三通過管線同液壓泵站相連。三井以上時，當(dāng)本發(fā)明的液壓抽油系統(tǒng)由至少三個液壓抽油機(jī)構(gòu)成時，每個液壓抽油機(jī)的平衡液壓缸上腔與相鄰液壓抽油機(jī)的平衡液壓缸的上腔相連，每個液壓抽油機(jī)的平衡液壓缸下腔與相鄰液壓抽油機(jī)的平衡液壓缸的下腔相連，其中一組液壓抽油機(jī)的重量之和應(yīng)等于另一組液壓抽油機(jī)的重量之和；兩組互作配重平衡。本發(fā)明的有益效果1、節(jié)能效果明顯本發(fā)明采用了兩油井間可互作配重平衡的獨(dú)特采油方式，與現(xiàn)有游梁式抽油機(jī)相比，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、制造成本低，而且可節(jié)能30%以上。2、本發(fā)明由于采用了以地面液壓泵站的液壓力為動力驅(qū)動置于油井下的動力液壓缸，串接平衡液壓缸帶動抽油泵抽油的獨(dú)特采油方式，去除了地面結(jié)構(gòu)龐大復(fù)雜的采油機(jī)械設(shè)備，大大減小了占地面積，為叢式采油平臺、海上采油平臺提供了應(yīng)用的可行性。3、深井采油不僅要加大抽油機(jī)的提升力，同時還要相應(yīng)的加大配重，這樣會使采油設(shè)備更龐大，占地面積加大。本發(fā)明由于采用了井下液壓驅(qū)動抽油泵以及液壓平衡的獨(dú)特采油方式，可以方便的通過調(diào)整液壓系統(tǒng)的壓力、沖程等技術(shù)參數(shù)即可保證生產(chǎn)要求。4、本發(fā)明可適用于套管井徑5寸半、7寸等規(guī)格的采油井，并可根據(jù)油井的深度、 油質(zhì)和井筒液面等情況，通過電控、液控等方便地調(diào)整沖程、沖次和液壓系統(tǒng)壓力等來保證生產(chǎn)要求。同時根據(jù)不同井況配用相應(yīng)性能的抽油泵，可獲得更佳的采油效果。5、在油井比較集中的區(qū)段(叢式采油平臺)，采用一個液壓泵站，同時驅(qū)動多口油井的抽油泵采油，可獲得更好的節(jié)能效果。6、在液壓平衡回路中，由于采用了輔助配重(兩油井中懸負(fù)荷差)，從而可使兩油井中的懸重達(dá)到相等，構(gòu)成了節(jié)能采油的最佳方案。


圖1是本發(fā)明液壓抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是兩本發(fā)明液壓抽油機(jī)相結(jié)合的工作狀態(tài)圖。其中，1回油管、2油管柱、3動力液壓缸活塞、4動力液壓缸、5平衡液壓缸活塞、6 平衡液壓缸、7密封管、8空心抽油桿、9油管一、10上凡爾、11柱塞、12空心桿、13泵筒、14 泄油器、15下凡爾、16防砂管、17套管、18油管二、19油管三、20油管四、21油管五、22油管六、23油管七、M液壓泵站、25輔助配重J6抽油泵、27聯(lián)通口、觀原油出口、四接箍、30原油入口、31井口、32原油、33動力液、34補(bǔ)油管線、35儲能裝置、36液壓缸、37重物、38動力部、39平衡部、40采油部。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明包括至少一部液壓抽油機(jī)，所述的液壓抽油機(jī)包括一動力部38和動力部 38下方的一采油部40，所述的動力部38與地表上的液壓泵站M相連，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是還包括一平衡部39，所述的平衡部39與動力部38和采油部40相連，一空心抽油桿8貫通所述動力部38、平衡部39以及采油部40。所述平衡部39位于動力部38和采油部40之間。進(jìn)一步地，所述的采油部40包括一抽油泵沈，該抽油泵沈泵筒13中設(shè)置有柱塞 11，所述的柱塞11固定在泵筒13中空心桿12上，柱塞11下方的空心桿12上設(shè)有聯(lián)通口 27 ；所述的空心桿12上部和下部分別與上凡爾10和下凡爾15相連，該上凡爾10與空心抽油桿8下部相連；在采油部40段的空心抽油桿8上設(shè)有原油入口 30。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述抽油泵沈泵筒13的下方設(shè)置有帶有泄油器14。更進(jìn)一步地，所述的動力部38包括一動力液壓缸4，所述的動力液壓缸4內(nèi)的空心抽油桿8上固定的動力液壓缸活塞3，將動力液壓缸4分成上腔和下腔，所述動力液壓缸4 的上腔和下腔分別同液壓泵站M相連。更進(jìn)一步地，當(dāng)單井時，所述的平衡部39包括一平衡液壓缸6，所述的平衡液壓缸 6內(nèi)的空心抽油桿8上固定的平衡液壓缸活塞5，將平衡液壓缸6分成上腔和下腔；所述平衡液壓缸6的上腔與液壓泵站M相連，所述平衡液壓缸6的下腔與地表上儲能裝置35相連；所述的儲能裝置35是由重物37和液壓缸36構(gòu)成，重物37與液壓抽油機(jī)的重量相等， 所述儲能裝置35的容積與采油部40的抽油泵沈的容積變化相等。雙井時，所述的平衡液壓缸6的上腔與相鄰液壓抽油機(jī)的平衡液壓缸6的上腔相連，構(gòu)成封閉的液壓回路；所述的平衡液壓缸6的下腔與該相鄰液壓抽油機(jī)的平衡液壓缸6 的下腔相連。在所述下凡爾15的下方設(shè)置有輔助配重25 ；在液壓平衡回路中，通過調(diào)整輔助配重25，即兩油井中懸負(fù)荷差，使兩油井中的懸重相等，可達(dá)到最理想的節(jié)能效果。進(jìn)一步地，連接平衡液壓缸6的上腔與相鄰液壓抽油機(jī)的平衡液壓缸6的上腔為油管二 18，油管二 18通過帶有單向閥的補(bǔ)油管線34同液壓泵站M相連；連接平衡液壓缸 6的下腔與相鄰液壓抽油機(jī)的平衡液壓缸6的下腔為油管三19，油管三19通過管線同液壓泵站M相連。三井以上時，當(dāng)本發(fā)明的液壓抽油系統(tǒng)由至少三個液壓抽油機(jī)構(gòu)成時，每個液壓抽油機(jī)的平衡液壓缸6上腔與相鄰液壓抽油機(jī)的平衡液壓缸6的上腔相連，每個液壓抽油機(jī)的平衡液壓缸6下腔與相鄰液壓抽油機(jī)的平衡液壓缸6的下腔相連，其中一組液壓抽油機(jī)的重量之和應(yīng)等于另一組液壓抽油機(jī)的重量之和；兩組互作配重平衡。本發(fā)明的液壓抽油機(jī)位于井口 31下方的套管17之內(nèi)。動力部38、平衡部39和采油部40之間均設(shè)置有密封管7。采油部40段套管17的下部設(shè)置有防砂管16。下面結(jié)合附圖2對本發(fā)明的具體動作過程作進(jìn)一步描述。上沖程液壓泵站M輸出高壓動力液33 (液壓油)，通過液壓抽油機(jī)的井口 31的油管七23進(jìn)入動力液壓缸4的下腔，推動動力液壓缸活塞3上行(此時，動力液壓缸4上腔的動力液33通過油管六22、液壓泵站對，經(jīng)油管五21進(jìn)入相鄰液壓抽油機(jī)的井口 31中的動力液壓缸4上腔)。設(shè)在動力液壓缸活塞3上的空心抽油桿8及設(shè)在空心抽油桿8上的平衡液壓缸活塞5，上凡爾10、柱塞11、下凡爾15同時上行，從而使所述液壓抽油機(jī)的抽油泵沈內(nèi)腔加大，形成負(fù)壓；此時，下凡爾15打開，上凡爾10關(guān)閉；原油32經(jīng)過下凡爾15進(jìn)入抽油泵沈泵腔內(nèi)，柱塞11由空心抽油桿8帶動不斷上升，使空心抽油桿8與油管一 9形成的環(huán)形空間逐漸減小，壓力升高；因此，其中的原油32通過原油入口 30，進(jìn)入空心抽油桿8的內(nèi)腔， 直達(dá)所述液壓抽油機(jī)的井口 31，經(jīng)回油管1排到地面輸油管線。完成了排油過程。下沖程與此同時，相鄰液壓抽油機(jī)的井口 31中對應(yīng)的動力液壓缸4的上腔，進(jìn)入動力液33，設(shè)在動力液壓缸4內(nèi)的動力液壓缸活塞3下行(動力液壓缸4下腔的動力液33 通過油管四20返回液壓泵站M)。設(shè)在動力液壓缸活塞3上的空心抽油桿8及設(shè)在空心抽油桿8上的平衡液壓缸活塞5、上凡爾10、柱塞11、下凡爾15同時下行。由于柱塞11下行， 使抽油泵26內(nèi)腔壓力升高，下凡爾15關(guān)閉；上凡爾10打開，抽油泵沈泵腔內(nèi)的原油32從聯(lián)通口 27，通過柱塞11內(nèi)孔和原油出口 28，流入由油管一 9和空心抽油桿8形成的環(huán)形空間。完成了進(jìn)油過程。在完成排、進(jìn)油過程中，兩井內(nèi)的平衡液壓缸6同時分別將重力轉(zhuǎn)換為液壓力互作配重平衡。兩油井中的抽油泵沈的換向是由壓力傳感器和電磁換向閥自動控制完成的。 從而達(dá)到了智能平衡液壓抽油機(jī)在上下沖程時，連續(xù)出油的目的。以上關(guān)于本發(fā)明的具體描述，僅用于說明本發(fā)明，保護(hù)范圍并非受限于本發(fā)明實(shí)施例所描述的技術(shù)方案。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果，只要滿足本發(fā)明的技術(shù)特征，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種液壓抽油系統(tǒng)，包括至少一部液壓抽油機(jī)，所述的液壓抽油機(jī)包括一動力部 (38 )和動力部(38 )下方的一采油部(40 )，所述的動力部(38 )與地表上的液壓泵站(24)相連，其特征在于還包括一平衡部(39 )，所述的平衡部(39 )與動力部(38 )和采油部(40 )相連，一空心抽油桿(8)貫通所述動力部(38)、平衡部(39)以及采油部(40)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓抽油系統(tǒng)，其特征在于所述平衡部39位于動力部 38和采油部40之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓抽油系統(tǒng)，其特征在于所述的動力部(38)包括一動力液壓缸(4)，所述的動力液壓缸(4)內(nèi)的空心抽油桿(8)上固定的動力液壓缸活塞 (3)，將動力液壓缸(4)分成上腔和下腔，所述動力液壓缸(4)的上腔和下腔分別同液壓泵站(24)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓抽油系統(tǒng)，其特征在于所述的采油部(40)包括一抽油泵(26)，該抽油泵(26)泵筒(13)中設(shè)置有柱塞(11)，所述的柱塞(11)固定在泵筒 (13)中空心桿(12)上，柱塞(11)下方的空心桿(12)上設(shè)有聯(lián)通口(27);所述的空心桿(12) 上部和下部分別與上凡爾(10)和下凡爾(15)相連，該上凡爾(10)與空心抽油桿(8)下部相連；在采油部(40)段的空心抽油桿(8)上設(shè)有原油入口(30)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓抽油系統(tǒng)，其特征在于所述的平衡部(39)包括一平衡液壓缸(6)，所述的平衡液壓缸(6)內(nèi)的空心抽油桿(8)上固定的平衡液壓缸活塞(5)， 將平衡液壓缸(6)分成上腔和下腔。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種液壓抽油系統(tǒng)，其特征在于所述平衡液壓缸(6)的上腔與液壓泵站(24)相連，所述平衡液壓缸(6)的下腔與地表上儲能裝置(35)相連；所述的儲能裝置(35)是由重物(37)和液壓缸(36)構(gòu)成，重物(37)與液壓抽油機(jī)的重量相等，所述儲能裝置(35)的容積與采油部(40)的抽油泵(26)的容積變化相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種液壓抽油系統(tǒng)，其特征在于所述的平衡液壓缸(6)的上腔與相鄰液壓抽油機(jī)的平衡液壓缸(6)的上腔相連，構(gòu)成封閉的液壓回路；所述的平衡液壓缸(6)的下腔與該相鄰液壓抽油機(jī)的平衡液壓缸(6)的下腔相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓抽油系統(tǒng)，其特征在于在所述下凡爾(15)的下方設(shè)置有輔助配重(25)；在液壓平衡回路中，通過調(diào)整輔助配重(25)，即兩油井中懸負(fù)荷差， 使兩油井中的懸重相等，可達(dá)到最理想的節(jié)能效果。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓抽油系統(tǒng)，其特征在于連接平衡液壓缸(6)的上腔與相鄰液壓抽油機(jī)的平衡液壓缸(6)的上腔為油管二(18)，油管二(18)通過帶有單向閥的補(bǔ)油管線(34)同液壓泵站(24)相連；連接平衡液壓缸(6)的下腔與相鄰液壓抽油機(jī)的平衡液壓缸(6)的下腔為油管三(19)，油管三(19)通過管線同液壓泵站(24)相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種液壓抽油系統(tǒng)，其特征在于由至少三個液壓抽油機(jī)構(gòu)成時，每個液壓抽油機(jī)的平衡液壓缸(6)上腔與相鄰液壓抽油機(jī)的平衡液壓缸(6)的上腔相連，每個液壓抽油機(jī)的平衡液壓缸(6)下腔與相鄰液壓抽油機(jī)的平衡液壓缸(6)的下腔相連，其中一組液壓抽油機(jī)的重量之和應(yīng)等于另一組液壓抽油機(jī)的重量之和。
全文摘要
一種液壓抽油系統(tǒng)涉及一種深巖層中開采石油的采油設(shè)備。本發(fā)明目的在于提供一種通過置于油井中的平衡液壓缸將兩油井中的抽油桿和抽油泵及液柱的重力轉(zhuǎn)換為液壓力并互作配重平衡。同時，由液壓泵站的液壓動力驅(qū)動置于油井中的動力液壓缸帶動抽油泵采油。從而達(dá)到結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)能和提高生產(chǎn)效率的目的。本發(fā)明包括至少一部液壓抽油機(jī)，所述的液壓抽油機(jī)包括一動力部和動力部下方的一采油部，所述的動力部與地表上的液壓泵站相連，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是還包括一平衡部，所述的平衡部與動力部和采油部相連，一空心抽油桿貫通所述動力部、平衡部以及采油部。
文檔編號E21B43/00GK102337867SQ20111027193
公開日2012年2月1日 申請日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者劉學(xué)柱, 張鳳新, 張福祥, 王玉才 申請人:劉學(xué)柱