液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵及采油裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵及采油裝置。其抽油泵包括泵筒、柱塞、篩管、固定凡爾球閥和游動(dòng)凡爾球閥，篩管頂部固定凡爾球閥，柱塞上設(shè)有游動(dòng)凡爾球閥，所述泵筒為內(nèi)外雙層筒體套裝組成，內(nèi)泵筒內(nèi)設(shè)有活塞、液缸以及與活塞聯(lián)動(dòng)的柱塞，液缸的活塞腔與內(nèi)泵筒外的液壓管線(xiàn)連接。其采油裝置包括抽油泵、套管、油管、井口裝置，所述抽油泵為液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵，液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵的上接頭與油管連接，所述液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵的液壓管與液壓控制裝置連接。本發(fā)明的液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵和采油裝置，舍棄傳統(tǒng)的桿式驅(qū)動(dòng)方式，具有高效、環(huán)保、智能采油特點(diǎn)，完全解決了困擾采油行業(yè)多年的管桿偏磨的問(wèn)題，廣泛適用于石油勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的地下油水液的提升開(kāi)采工程。
【專(zhuān)利說(shuō)明】液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵及采油裝置
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】： 本發(fā)明涉及采油設(shè)備和配套裝置領(lǐng)域，具體是一種液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵和利用該抽油泵的 采油裝置。
[0002]

【背景技術(shù)】： 國(guó)內(nèi)外石油行業(yè)采油常用抽油泵（也稱(chēng)采油泵）有桿式泵、電潛泵、螺桿泵、射流泵等， 以桿式泵應(yīng)用最為廣泛，約占采油井的90%以上。桿式泵采油方法是將桿式泵用油管下至 井內(nèi)一定深度，地面抽油機(jī)通過(guò)抽油桿帶動(dòng)柱塞在泵筒內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)油水不斷進(jìn)入柱 塞、油管，將油水提升至地面，實(shí)現(xiàn)油水開(kāi)采的目的。由于井筒軌跡的彎曲，抽油桿在油管內(nèi) 往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，抽油桿接箍和油管相互之間不可避免的產(chǎn)生摩擦，導(dǎo)致油管穿孔、采油失敗的 后果。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一次下泵作業(yè)，平均有效期只有3?12個(gè)月，最短有效期不足一月。如繼 續(xù)采油，只能重新作業(yè)，將泵桿管提至地面檢修，因此極大的增加了采油成本。同時(shí)受到抽 油桿強(qiáng)度的限制，深井只能小泵小液量開(kāi)采，也限制了油井產(chǎn)量的提高。為了延緩管桿磨損 偏磨的過(guò)程，國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)人員和機(jī)構(gòu)采取了很多的辦法，但都無(wú)法從根本上解決問(wèn)題。
[0003]


【發(fā)明內(nèi)容】
： 本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種利用高壓液體傳遞動(dòng)力驅(qū)動(dòng)井 下抽油泵實(shí)現(xiàn)無(wú)桿抽油的液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵；同時(shí)本發(fā)明還給出了利用該抽油泵的液壓驅(qū)動(dòng) 采油裝置。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是： 一種液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵，包括泵筒、柱塞、篩管、固定凡爾球閥和游動(dòng)凡爾球閥，篩管頂部 固定凡爾球閥，柱塞上設(shè)有游動(dòng)凡爾球閥，所述泵筒為內(nèi)外雙層筒體套裝組成，在外泵筒的 上端設(shè)有上接頭，在外泵筒的下端連接篩管，在外泵筒內(nèi)部固定套裝內(nèi)泵筒，內(nèi)泵筒內(nèi)設(shè)有 活塞、液缸以及與活塞聯(lián)動(dòng)的柱塞；其中，液缸的活塞腔與內(nèi)泵筒外的液壓管線(xiàn)連接，上接 頭、內(nèi)泵筒與外泵筒的環(huán)空、柱塞、游動(dòng)凡爾球閥、內(nèi)泵筒、固定凡爾球閥和篩管構(gòu)成液流通 道。
[0005] 按照上述方案的液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵進(jìn)一步優(yōu)化為： 所述內(nèi)泵筒通過(guò)上、下法蘭偏心固定在外泵筒內(nèi)，在內(nèi)泵筒靠近上法蘭處設(shè)有液缸，活 塞設(shè)置在液缸的活塞腔內(nèi)，活塞下部通過(guò)連接桿與柱塞連接，兩根液壓管線(xiàn)貫穿上法蘭后 分別對(duì)接于活塞上下方的活塞腔內(nèi)，柱塞為空心結(jié)構(gòu)，柱塞上部設(shè)有出油口，柱塞的下部設(shè) 置游動(dòng)凡爾球閥，柱塞上部的內(nèi)泵筒上和上法蘭的外周邊分別設(shè)有出油口。
[0006] 所述內(nèi)泵筒通過(guò)上、下法蘭固定在外泵筒內(nèi)，在內(nèi)泵筒靠近下法蘭處設(shè)有液缸，活 塞設(shè)置在液缸的活塞腔內(nèi)，活塞上部通過(guò)連接桿與柱塞連接，兩根液壓管線(xiàn)貫穿上法蘭后 分別對(duì)接于活塞上下方的活塞腔內(nèi)，柱塞為空心結(jié)構(gòu)，柱塞上部設(shè)有出油口，柱塞的上部設(shè) 置游動(dòng)凡爾球閥，柱塞下部的內(nèi)泵筒上和下法蘭的外周邊分別設(shè)有進(jìn)油口。
[0007] 所述內(nèi)泵筒通過(guò)上、下法蘭固定在外泵筒內(nèi)，在內(nèi)泵筒靠近上法蘭處設(shè)有液缸，活 塞設(shè)置在液缸的活塞腔內(nèi)，活塞下部通過(guò)連接桿與柱塞連接，單根液壓管線(xiàn)貫穿上法蘭后 分別對(duì)接于活塞下方的活塞腔內(nèi)，柱塞為空心結(jié)構(gòu)，柱塞上部設(shè)有出油口，柱塞的下部設(shè)置 游動(dòng)凡爾球閥，柱塞上部的內(nèi)泵筒上和上法蘭內(nèi)、外分別設(shè)有出油口。
[0008] 活塞上還設(shè)有連通上下活塞腔的高壓?jiǎn)蜗虬踩y。
[0009] 利用上述的液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵的液壓驅(qū)動(dòng)采油裝置，包括抽油泵、套管、油管、井口 裝置，所述抽油泵的液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵，液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵的上接頭與油管連接，所述液壓驅(qū)動(dòng) 抽油泵的液壓管與液壓控制裝置連接。
[0010] 上述液壓驅(qū)動(dòng)采油裝置進(jìn)一步優(yōu)化： 所述液壓控制裝置包括油箱、液壓泵、電機(jī)、單向閥、壓力表、電液換向閥、流量變送器、 壓力變送器和控制模塊，其中的電液換向閥與液壓管連接。
[0011] 所述液壓控制裝置還包括過(guò)濾器、溢流閥，所述電機(jī)為調(diào)頻電機(jī)。
[0012] 本發(fā)明的液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵和采油裝置，用油管下至井下一定深度，利用地面提供 的液壓動(dòng)力和控制系統(tǒng)，通過(guò)液壓管線(xiàn)傳至井下，驅(qū)動(dòng)井下液缸帶動(dòng)抽油泵內(nèi)柱塞實(shí)現(xiàn)往 復(fù)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到采油的目的。針對(duì)139.7mm (5 1/2")套管及以下尺寸套管的該種液壓驅(qū)動(dòng)抽 油泵可采用偏心方式設(shè)計(jì)；而適用更大套管的該種液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵則可根據(jù)采油工藝的需 要采用偏心或不偏心方式設(shè)計(jì)。應(yīng)用該液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵和采油裝置，理論上只要開(kāi)采地域 的油藏供液充足，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)不間斷開(kāi)采。實(shí)際受到油管和液壓管線(xiàn)的腐蝕、地層供液能力 的影響，正常亦可實(shí)現(xiàn)連續(xù)采油3?5年，與常規(guī)有桿泵采油方式相比，單井檢泵周期可延 長(zhǎng)2?6倍。同時(shí)通過(guò)增加液壓驅(qū)動(dòng)壓力，可以有效提高柱塞的提升力，實(shí)現(xiàn)深井大泵、大 液量的生產(chǎn)，增加深井的采油產(chǎn)量，顯著提高經(jīng)濟(jì)效益。
[0013] 液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵及采油裝置利用柱塞抽油泵的優(yōu)點(diǎn)，舍棄傳統(tǒng)的桿式驅(qū)動(dòng)方式， 實(shí)現(xiàn)無(wú)桿開(kāi)采地下油水液，有效避免管桿偏磨，延長(zhǎng)檢泵周期，大大節(jié)省作業(yè)成本和油田投 資，必將促進(jìn)采油工藝技術(shù)產(chǎn)生飛躍性的發(fā)展。該技術(shù)具有高效、環(huán)保、智能采油特點(diǎn)，完全 解決了困擾采油行業(yè)多年的管桿偏磨的問(wèn)題，廣泛適用于石油勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的地下油水液 的提升開(kāi)采工程。
[0014]

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】： 圖1是一種偏心式液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵應(yīng)用實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖； 圖2是一種液壓缸倒置式液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵應(yīng)用實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖； 圖3是一種單液壓管式液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵應(yīng)用實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖； 圖4是一種液壓控制裝置部分實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
[0015] 圖中：1-井口出液口；2-井口流量數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)；3-井口流量變送器；4-井口； 5-液壓管線(xiàn)；6-油管或連續(xù)油管；7-套管；8-上接頭；9-上法蘭；10-活塞；11-高壓?jiǎn)?向安全閥；12-連接桿；13-液缸；14-中間法蘭；15-柱塞；16-內(nèi)泵筒；17-游動(dòng)凡爾閥； 18-外泵筒；19-下法蘭；20-固定凡爾閥；21-篩管；22-地層；23-人工井底；24-連接頭； 25-出（進(jìn)）油口；26-油箱；27-過(guò)濾器；28-液壓泵；29-溢流閥；30-調(diào)頻電機(jī)；31-單向 閥；32-壓力表；33-電液換向閥；34-流量變送器（即井口流量變送器3) ;35_壓力變送器； 36-控制模塊。
[0016]

【具體實(shí)施方式】： 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明方案做進(jìn)一步說(shuō)明： 本發(fā)明的液壓驅(qū)動(dòng)采油裝置包括井下部分、地面部分和中間部分等三個(gè)部分。
[0017] 井下部分如圖1、2、3所示斷裂線(xiàn)以下部分，該部分是井下液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵系統(tǒng)的 主要機(jī)構(gòu)。
[0018] 地面部分如圖4所示，由地面液壓動(dòng)力源、各種控制閥件及控制模塊等組成，起著 向井下部分提供和處理高壓液壓油的作用。
[0019] 中間部分如圖1、2、3所示斷裂線(xiàn)以上部分，包括油管和液壓管線(xiàn)，它起著將高壓 液壓油從地面送到井下機(jī)組，并將井下抽油泵抽取的原油和工作過(guò)的乏液壓油排回地面的 作用。
[0020] 實(shí)施例1 參照?qǐng)D1所示，偏心式液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵，即液缸和柱塞在外泵筒內(nèi)呈偏心狀態(tài)設(shè)計(jì)。該 偏心設(shè)計(jì)方案結(jié)構(gòu)由上至下主要由上接頭8、上法蘭9、活塞10、高壓?jiǎn)蜗虬踩y11、連接桿 12、液缸13、中間法蘭14、柱塞15、內(nèi)泵筒16、游動(dòng)凡爾閥17、外泵筒18、下法蘭19和固定 凡爾閥20等組成。
[0021] 游動(dòng)凡爾閩17與柱塞15相連后直于內(nèi)栗筒16內(nèi)，柱塞15通過(guò)連接桿12與活塞 10連接，活塞10置于液缸13內(nèi)。液缸13、內(nèi)泵筒16通過(guò)上法蘭9、中間法蘭14、下法蘭19 固定在外泵筒18內(nèi)。外泵筒18上下分別與上接頭8、固定凡爾閥20連接。液壓管線(xiàn)5分 別與液缸13的上下工作腔連接后，穿越上法蘭9、上接頭8和井口 4后返出地面，與地面的 電液換向閥和壓力變送器連接。
[0022] 具體工作過(guò)程是：根據(jù)下泵工藝設(shè)計(jì)要求將各種使用的工具依次連接好，下入井 內(nèi)設(shè)計(jì)位置，地面液壓泵工作后，通過(guò)液壓管線(xiàn)5向液缸13的下腔室注入液壓動(dòng)力，推動(dòng)活 塞10上行，活塞10上行到液缸13上止點(diǎn)后，產(chǎn)生高壓到一設(shè)定值，打開(kāi)高壓?jiǎn)蜗虬踩y 11，形成液壓回路，持續(xù)注入液壓油，就可排空液壓回路中的空氣，使液壓回路中充滿(mǎn)液壓 油。此工作完成后，通過(guò)地面控制模塊，向液缸13上腔室注入液壓動(dòng)力，推動(dòng)活塞10下行， 通過(guò)連接桿12帶動(dòng)下面的柱塞15下行，游動(dòng)凡爾閥17和固定凡爾閥20之間的壓力升高， 在此壓力作用下，開(kāi)啟游動(dòng)凡爾閥17和關(guān)閉固定凡爾閥20,油水通過(guò)游動(dòng)凡爾閥17進(jìn)入 柱塞15以上空間?；钊?0到達(dá)液缸13的下止點(diǎn)后，地面控制模塊36控制液壓換向，向液 缸13的下腔室注入液壓動(dòng)力，推動(dòng)活塞10上行，通過(guò)連接桿12帶動(dòng)下面的柱塞15上行， 在游動(dòng)凡爾閥17以上的液柱壓力作用下，游動(dòng)凡爾閥17關(guān)閉，柱塞15持續(xù)上行，井液通過(guò) 出油口 25被排至油管內(nèi)直至排出井口。游動(dòng)凡爾閥17和固定凡爾閥20之間的壓力降低， 在此壓力作用下，開(kāi)啟固定凡爾閥20,油水通過(guò)篩管21過(guò)濾后被吸入游動(dòng)凡爾閥17和固定 凡爾閥20之間空間，為下一次舉升工作做好準(zhǔn)備。
[0023] 實(shí)施例2 參照附圖2所示，倒置式液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵，即柱塞位于液缸上部。該倒置設(shè)計(jì)方案結(jié) 構(gòu)由上至下主要包括：上接頭8、活塞10、高壓?jiǎn)蜗虬踩y11、連接桿12、液缸13、中間法蘭 14、柱塞15、內(nèi)泵筒16、游動(dòng)凡爾閥17、外泵筒18、下法蘭19、固定凡爾閥20和連接頭24 等。
[0024] 游動(dòng)凡爾閥17與柱塞15相連后置于內(nèi)泵筒16內(nèi)，游動(dòng)凡爾閥17通過(guò)連接頭24、 連接桿12與活塞10連接，活塞10置于液缸13內(nèi)。高壓?jiǎn)蜗虬踩y11安裝在活塞10上。 內(nèi)泵筒16、液缸13通過(guò)中間法蘭14、下法蘭19固定在外泵筒18內(nèi)。外泵筒18上下分別 與上接頭8、固定凡爾閥20連接。液壓管線(xiàn)5分別與液缸13的上下工作腔連接后，穿越中 間法蘭14、上接頭8和井口 4后返出地面，與地面的電液換向閥和壓力變送器連接。
[0025] 具體工作過(guò)程是：根據(jù)下泵工藝設(shè)計(jì)要求將各種使用的工具依次連接好，下入井 內(nèi)設(shè)計(jì)位置，地面液壓泵工作后，通過(guò)液壓管線(xiàn)5向液缸13的下腔室注入液壓動(dòng)力，推動(dòng)活 塞10上行，活塞10上行到液缸13上止點(diǎn)后，產(chǎn)生高壓到一設(shè)定值，打開(kāi)高壓?jiǎn)蜗虬踩y 11，形成液壓回路，持續(xù)注入液壓油，就可排空液壓回路中的空氣，使液壓回路中充滿(mǎn)液壓 油。此工作完成后，通過(guò)地面控制模塊，向液缸13上腔室注入液壓動(dòng)力，推動(dòng)活塞10下行， 通過(guò)連接頭24、連接桿12帶動(dòng)上面的柱塞15和游動(dòng)凡爾閥17下行，游動(dòng)凡爾閥17和固 定凡爾閥20之間的壓力升高，在此壓力作用下，開(kāi)啟游動(dòng)凡爾閥17和關(guān)閉固定凡爾閥20， 油水通過(guò)游動(dòng)凡爾閥17進(jìn)入其上部空間?；钊?0到達(dá)液缸13的下止點(diǎn)后，地面控制模塊 控制液壓換向，向液缸13的下腔室注入液壓動(dòng)力，推動(dòng)活塞13上燈，通過(guò)連接頭24、連接 桿12推動(dòng)上部的柱塞15和游動(dòng)凡爾閥17上行，在游動(dòng)凡爾閥17以上的液柱壓力作用下， 游動(dòng)凡爾閥17關(guān)閉，游動(dòng)凡爾閥17和柱塞15持續(xù)上行，井液被排至油管內(nèi)直至排出井口。 游動(dòng)凡爾閥17和固定凡爾閥20之間的壓力降低，在此壓力作用下，開(kāi)啟固定凡爾閥20,油 水通過(guò)篩管21過(guò)濾后經(jīng)過(guò)進(jìn)油口 25被吸入游動(dòng)凡爾閥17和固定凡爾閥20之間空間，為 下一次舉升工作做好準(zhǔn)備。
[0026] 實(shí)施例3 參照附圖3所示，單液壓管線(xiàn)式液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵，即用單根液壓管線(xiàn)接在液缸下腔室， 提供液壓動(dòng)力，推動(dòng)活塞上行，實(shí)現(xiàn)井液舉升?；钊滦幸揽坑凸芑蜻B續(xù)油管內(nèi)的靜液柱壓 力推動(dòng)。這樣可以省略一根液壓管線(xiàn)，節(jié)省成本。但由于油液直接接觸液壓缸，該方案情況 下液壓缸的工況較差，對(duì)于液壓缸長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行不利，僅供選擇。
[0027] 該設(shè)計(jì)方案結(jié)構(gòu)由上至下主要包括：上接頭8、上法蘭9、活塞10、高壓?jiǎn)蜗虬踩y 11、連接桿12、液缸13、中間法蘭14、柱塞15、內(nèi)泵筒16、游動(dòng)凡爾閥17、外泵筒18、下法蘭 19和固定凡爾閩20等。
[0028] 游動(dòng)凡爾閥17與柱塞15相連后置于內(nèi)泵筒16內(nèi)，游動(dòng)凡爾閥17通過(guò)連接桿12 與活塞10連接，活塞10置于液缸13內(nèi)。高壓?jiǎn)蜗虬踩y11安裝在活塞10上。內(nèi)泵筒 16、液缸13通過(guò)上法蘭9、中間法蘭14、下法蘭19固定在外泵筒18內(nèi)。外泵筒18上下分 別與上接頭8、固定凡爾閥20連接。液壓管線(xiàn)5與液缸13的下工作腔連接后，穿越上法蘭 9、上接頭8和井口 4后返出地面，與地面的電液換向閥和壓力變送器連接。
[0029] 具體工作過(guò)程是：根據(jù)下泵工藝設(shè)計(jì)要求將各種使用的工具依次連接好，下入井 內(nèi)設(shè)計(jì)位置，地面液壓泵工作后，通過(guò)液壓管線(xiàn)5向液缸13的下腔室注入液壓動(dòng)力，推動(dòng)活 塞10上行，活塞10上行到液缸13上止點(diǎn)后，產(chǎn)生高壓到一定設(shè)定值，打開(kāi)高壓?jiǎn)蜗虬踩y 11，液壓管線(xiàn)5與油管或連續(xù)油管6形成液壓回路，持續(xù)注入一定量的液壓油，就可排空液 壓管線(xiàn)中的空氣，使液壓管線(xiàn)中充滿(mǎn)液壓油。此工作完成后，通過(guò)地面控制模塊，降低液缸 13下腔室的液壓壓力，活塞10受到油管內(nèi)6內(nèi)靜液柱的壓力必要時(shí)可利用加重桿推動(dòng)開(kāi)始 下行，活塞10通過(guò)連接桿12推動(dòng)下面的柱塞15和游動(dòng)凡爾閥17下行，游動(dòng)凡爾閥17和固 定凡爾閥20之間的壓力升高，在此壓力作用下，開(kāi)啟游動(dòng)凡爾閥17和關(guān)閉固定凡爾閥20， 油水通過(guò)游動(dòng)凡爾閥17進(jìn)入柱塞15的上部空間?；钊?0到達(dá)液缸13的下止點(diǎn)后，地面 控制模塊控制開(kāi)始向液缸13的下腔室注入液壓動(dòng)力，推動(dòng)活塞10上行，通過(guò)連接桿12帶 動(dòng)下部的柱塞15和游動(dòng)凡爾閥17上行，在游動(dòng)凡爾閥17以上的液柱壓力作用下，游動(dòng)凡 爾閥17關(guān)閉，游動(dòng)凡爾閥17和柱塞15持續(xù)上行，井液通過(guò)出油口 25被排至油管內(nèi)直至排 出井口。游動(dòng)凡爾閥17和固定凡爾閥20之間的壓力降低，在此壓力作用下，開(kāi)啟固定凡爾 閥20,油水通過(guò)篩管21過(guò)濾后被吸入游動(dòng)凡爾閥17和固定凡爾閥20之間空間，為下一次 舉升工作做好準(zhǔn)備。
[0030] 上述三個(gè)實(shí)施例中，安裝在井口的流量變送器3將檢測(cè)的出液流量數(shù)據(jù)通過(guò)井口 流量數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)2傳輸至地面控制模塊，控制模塊根據(jù)出液流量數(shù)據(jù)的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)井下 液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵的工作頻率沖次，以保證井下液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵始終處于合理工作狀態(tài)。
[0031] 實(shí)施例4 參照附圖4,液壓控制裝置主要由油箱26、過(guò)濾器27、液壓泵28、溢流閥29、調(diào)頻電機(jī) 30、單向閥31、壓力表32、電液換向閥33、井口流量變送器34、壓力變送器35和控制模塊36 等組成。
[0032] 具體工作過(guò)程是： 液壓泵的啟動(dòng)過(guò)程。啟動(dòng)調(diào)頻電機(jī)30驅(qū)動(dòng)液壓泵28將液壓油從油箱26吸油，液壓油 經(jīng)液壓泵28加壓后通過(guò)單向閥31送給電液換向閥33 (例如上海立新液控生產(chǎn))，并利用電 液換向閥33的Μ型中位實(shí)現(xiàn)液壓泵28的卸荷。
[0033] 液壓泵的工作過(guò)程。按下控制模塊36上的啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，電液換向閥33先導(dǎo)電磁閥左 端電磁鐵通電，閥芯右移左位工作，通過(guò)先導(dǎo)閥的左位向液動(dòng)換向閥主閥左控制腔提供控 制油使右腔回油，液動(dòng)換向閥閥芯右移左位進(jìn)入工作狀態(tài)；此時(shí)液壓泵28經(jīng)單向閥31、電 液換向閥33向液缸13的下腔提供高壓壓力油，其上腔油則經(jīng)電液換向閥33左位回油，實(shí) 現(xiàn)液缸13活塞的上行，從而帶動(dòng)柱塞在泵筒內(nèi)作上沖程運(yùn)動(dòng)，井下泵進(jìn)入吸油工作過(guò)程。
[0034] 當(dāng)液缸13的活塞即將到達(dá)上死點(diǎn)時(shí)，電液換向閥33的左端電磁鐵斷電右端電磁 鐵通電，該換向閥右位工作，這樣便實(shí)現(xiàn)了液缸13上腔進(jìn)油下腔回油，液缸13的活塞下行， 在液缸13的驅(qū)動(dòng)下柱塞15在內(nèi)泵筒16內(nèi)下行，從而帶動(dòng)柱塞15在內(nèi)泵筒16內(nèi)作下沖程 運(yùn)動(dòng)，井下泵進(jìn)入抽油工作過(guò)程。
[0035] 此系統(tǒng)交替重復(fù)上述兩個(gè)工作過(guò)程，如此便實(shí)現(xiàn)了井下抽油泵對(duì)井液的不斷提 升，從而將井液經(jīng)油管舉升到地面。
[0036] 液壓系統(tǒng)的壓力根據(jù)下泵深度及工況條件由溢流閥29調(diào)定，并由該閥實(shí)現(xiàn)對(duì)液 壓系統(tǒng)的過(guò)載安全保護(hù)。
[0037] 液壓泵的工作過(guò)程的控制。當(dāng)液缸13驅(qū)動(dòng)柱塞15到達(dá)上下止點(diǎn)位置時(shí)，液缸13 會(huì)出現(xiàn)壓力突然增高，安裝在液壓油路上的壓力變送器35得到該壓力突變信號(hào)后傳送給 控制模塊36的控制運(yùn)算電路，經(jīng)控制模塊36的單片機(jī)向繼電器發(fā)出指令實(shí)現(xiàn)電液換向閥 33兩端電磁鐵的通斷電控制。
[0038] 利用流量變送器34獲得的井下泵從井口 4的出口 1排出流量的參數(shù)信號(hào)，經(jīng)控制 模塊36中的運(yùn)算電路計(jì)算后與設(shè)定沖次下的標(biāo)準(zhǔn)流量比較，由控制模塊36的單片機(jī)處理 后發(fā)出指令經(jīng)變頻器調(diào)整電機(jī)30的輸入電流的頻率，適時(shí)調(diào)整電機(jī)30轉(zhuǎn)速，達(dá)到調(diào)整液壓 泵28排出壓力油的流量之目的，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓驅(qū)動(dòng)下的井下活塞沖次調(diào)整的目的。 將上述液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵和液壓控制裝置的實(shí)施例組合起來(lái)后的液壓驅(qū)動(dòng)采油裝置的 工作原理是：將液壓管線(xiàn)與井下泵組連接，用油管或連續(xù)油管連接井下泵組后下井至設(shè)計(jì) 深度，液壓管線(xiàn)固定在油管或連續(xù)油管上。下井施工完成后，將液壓管線(xiàn)穿越井口，與地面 液壓動(dòng)力源和控制系統(tǒng)連接。地面液壓動(dòng)力源將液壓油加壓后，經(jīng)過(guò)地面液壓動(dòng)力源上的 各種閥件、井口及固定在油管上的液壓管線(xiàn)送給井下液壓缸的下腔室，液壓缸上腔室的液 壓油則經(jīng)另一條管線(xiàn)、井口、地面管線(xiàn)、各種閥件流回地面油箱。下腔室的液壓推動(dòng)活塞上 行，活塞通過(guò)連接桿帶動(dòng)柱塞上行，關(guān)閉游動(dòng)凡爾閥和開(kāi)啟固定凡爾閥，油水通過(guò)篩管過(guò)濾 后被吸入外泵筒內(nèi)，同時(shí)柱塞以上排出柱塞讓出的泵筒體積的液體，該部分液體向上進(jìn)入 油管。當(dāng)活塞上行至上止點(diǎn)位置時(shí)，井下泵組反饋的的壓力信號(hào)作為輸入信號(hào)，經(jīng)地面控制 模塊處理后發(fā)出控制信號(hào)操縱電液換向閥的切換從而實(shí)現(xiàn)液缸的換向。液壓動(dòng)力進(jìn)入液 缸的上腔室，在液壓動(dòng)力和油管內(nèi)液柱的共同壓力作用下，推動(dòng)活塞下行，活塞帶動(dòng)柱塞下 行，外泵筒內(nèi)壓力升高，游動(dòng)凡爾閥打開(kāi)，固定凡爾閥關(guān)閉，液體從游動(dòng)凡爾閥與固定凡爾 閥之間的空間排出到柱塞以上的空間內(nèi)。如此重復(fù)作用，井下液體逐步被提升至井口并排 入地面集油管線(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵，包括泵筒、柱塞、篩管、固定凡爾球閥和游動(dòng)凡爾球閥，篩管 頂部固定凡爾球閥，柱塞上設(shè)有游動(dòng)凡爾球閥，其特征在于：所述泵筒為內(nèi)外雙層筒體套裝 組成，在外泵筒的上端設(shè)有上接頭，在外泵筒的下端連接篩管，在外泵筒內(nèi)部固定套裝內(nèi)泵 筒，內(nèi)泵筒內(nèi)設(shè)有活塞、液缸以及與活塞聯(lián)動(dòng)的柱塞；其中，液缸的活塞腔與內(nèi)泵筒外的液 壓管線(xiàn)連接，上接頭、內(nèi)泵筒與外泵筒的環(huán)空、柱塞、游動(dòng)凡爾球閥、內(nèi)泵筒、固定凡爾球閥 和篩管構(gòu)成液流通道。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵，其特征在于：所述內(nèi)泵筒通過(guò)上、下法蘭 偏心固定在外泵筒內(nèi)，在內(nèi)泵筒靠近上法蘭處設(shè)有液缸，活塞設(shè)置在液缸的活塞腔內(nèi)，活塞 下部通過(guò)連接桿與柱塞連接，兩根液壓管線(xiàn)貫穿上法蘭后分別對(duì)接于活塞上下方的活塞腔 內(nèi)，柱塞為空心結(jié)構(gòu)，柱塞上部設(shè)有出油口，柱塞的下部設(shè)置游動(dòng)凡爾球閥，柱塞上部的內(nèi) 泵筒上和上法蘭的外周邊分別設(shè)有出油口。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵，其特征在于：所述內(nèi)泵筒通過(guò)上、下法蘭固 定在外泵筒內(nèi)，在內(nèi)泵筒靠近下法蘭處設(shè)有液缸，活塞設(shè)置在液缸的活塞腔內(nèi)，活塞上部通 過(guò)連接桿與柱塞連接，兩根液壓管線(xiàn)貫穿上法蘭后分別對(duì)接于活塞上下方的活塞腔內(nèi)，柱 塞為空心結(jié)構(gòu)，柱塞上部設(shè)有出油口，柱塞的上部設(shè)置游動(dòng)凡爾球閥，柱塞下部的內(nèi)泵筒上 和下法蘭的外周邊分別設(shè)有進(jìn)油口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵，其特征在于：所述內(nèi)泵筒通過(guò)上、下法蘭固 定在外泵筒內(nèi)，在內(nèi)泵筒靠近上法蘭處設(shè)有液缸，活塞設(shè)置在液缸的活塞腔內(nèi)，活塞下部通 過(guò)連接桿與柱塞連接，單根液壓管線(xiàn)貫穿上法蘭后分別對(duì)接于活塞下方的活塞腔內(nèi)，柱塞 為空心結(jié)構(gòu)，柱塞上部設(shè)有出油口，柱塞的下部設(shè)置游動(dòng)凡爾球閥，柱塞上部的內(nèi)泵筒上和 上法蘭內(nèi)、外分別設(shè)有出油口。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2、3、4所述的液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵，其特征在于：活塞上還設(shè)有連通 上下活塞腔的高壓?jiǎn)蜗虬踩y。
6. 利用權(quán)利要求1或2、3、4所述的液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵的液壓驅(qū)動(dòng)采油裝置，包括抽油泵、 套管、油管、井口裝置，其特征在于：所述抽油泵的液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵，液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵的上接 頭與油管連接，所述液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵的液壓管與液壓控制裝置連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵的液壓驅(qū)動(dòng)采油裝置，其特征在于：所述液 壓控制裝置包括油箱、液壓泵、電機(jī)、單向閥、壓力表、電液換向閥、流量變送器、壓力變送器 和控制模塊，其中的電液換向閥與液壓管連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵的液壓驅(qū)動(dòng)采油裝置，其特征在于：所述液 壓控制裝置還包括過(guò)濾器、溢流閥，所述電機(jī)為調(diào)頻電機(jī)。
9. 利用權(quán)利要求5所述的液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵的液壓驅(qū)動(dòng)采油裝置，包括抽油泵、套管、油 管、井口裝置，其特征在于：所述抽油泵的液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵，液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵的上接頭與油 管連接，所述液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵的液壓管與液壓控制裝置連接。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵的液壓驅(qū)動(dòng)采油裝置，其特征在于：所述液 壓控制裝置包括油箱、液壓泵、電機(jī)、單向閥、壓力表、電液換向閥、流量變送器、壓力變送器 和控制模塊，其中的電液換向閥與液壓管連接。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的液壓驅(qū)動(dòng)抽油泵的液壓驅(qū)動(dòng)采油裝置，其特征在于：所述 液壓控制裝置還包括過(guò)濾器、溢流閥，所述電機(jī)為調(diào)頻電機(jī)。
【文檔編號(hào)】F04B53/16GK104061142SQ201410287892
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】張書(shū)青, 黃建生, 馬春成, 郭偉, 卜凡儉, 滿(mǎn)德金, 柴凱凱, 尹銳, 孫玉龍, 張敏 申請(qǐng)人:東營(yíng)市天億石油工具制造有限公司, 張敏