專利名稱：往復-液動組合式抽液裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型的往復-液動組合式抽液裝置，它是屬于對機械行業(yè)中的井下液體抽提裝置的改進，它是利用出液管和套管的環(huán)空與井下的異徑差壓泵所形成的液柱差壓，并利用地面的往復泵所提供的液壓動力來實現(xiàn)連續(xù)抽提井下液體的目的。其主要構(gòu)成是井下異徑差壓泵、套管環(huán)空室、井口出液器及地面動力機組等四大組成部分。
目前，在石油開發(fā)工程中廣泛使用的抽液(油)裝置和設(shè)備是有桿抽油裝置，即“三抽”裝置。這種裝置是由抽油機、抽油泵、抽油桿組成，其結(jié)構(gòu)簡單、易于維修和制造。這種抽油裝置是最早應用于油田開發(fā)的并已有了較成熟的設(shè)計、制造、維修和工作理論體系。但這種機械是由抽油桿傳遞動力，不僅動力消耗大、效率低，而且抽油桿柱是易損件，事故發(fā)生多，增大了維修費用和停產(chǎn)損失。又因為抽油桿柱消耗大量的優(yōu)質(zhì)鋼材，使得整套設(shè)備的成本和費用提高了。因此，人們又研制了無桿抽油裝置，如水力活塞泵、電潛泵等，無桿抽油裝置把動力放在井底而節(jié)省抽油桿柱，避免了抽油桿事故。但是，電潛泵和水力活塞泵的結(jié)構(gòu)都很復雜，難于制造和維修，并且成本高、難于管理，有些故障又很難克服，如電潛泵的電纜故障、水力活塞泵的沖擊問題等，這些因素限制了無桿抽油裝置的進一步發(fā)展。
本發(fā)明的目的就在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提供既兼?zhèn)溆袟U抽油裝置和無桿抽油裝置的優(yōu)點又克服二者缺點的往復-液動組合式抽液裝置，它是利用井下異徑差壓泵與套管環(huán)空室構(gòu)成環(huán)空差壓室，并通過地面動力機組中的往復泵(17)所提供的動力液壓為動力，與井口出液器構(gòu)成連續(xù)抽液的組合式抽液裝置。其主要技術(shù)組成是由異徑差壓泵、套管環(huán)空室、井口出液器及地面動力機組等四大部分構(gòu)成。
附

圖1即為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、原理示意圖。
為了充分地實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明的設(shè)計者則將井下異徑差壓泵設(shè)計成是由上泵筒(23)、下泵筒(24)、固定閥(2)、柱塞(1)、空心連桿(6)、游動閥(4)及進液口(5)構(gòu)成，其固定閥(2)設(shè)置于下泵筒(24)的下端，游動閥(4)設(shè)置在空心連桿(6)下端的柱塞(1)上;空心連桿(6)的上端與上泵筒(23)內(nèi)的上活塞(8)相聯(lián)，并在上泵筒(23)和下泵筒(24)的聯(lián)接端面處設(shè)置有進液口(5)。
對環(huán)空差壓室的設(shè)計，設(shè)計者則其設(shè)計成是由外部套管(9)的環(huán)空部分與異徑差壓泵和其內(nèi)部出液管(10)及其下泵筒下端的封隔器(3)所構(gòu)成，其內(nèi)部出液管(10)的一端聯(lián)接在異徑差壓泵上泵筒(23)的上端，另一端則通過井口的出液器與地面動力機組的往復泵(17)相聯(lián);外部套管(9)的下端在異徑差壓泵的下泵筒處設(shè)置封隔器(3)，其上端則與地面動力機組的往復泵(17)相聯(lián)接。
對井口出液器的設(shè)計，設(shè)計者則將其設(shè)計成是由四通閥(11)、安全閥(12)及液壓卸荷閥(13)所構(gòu)成，其四通閥(11)的四個接口分別與液壓卸荷閥(13)、安全閥(12)、內(nèi)部出液管(10)及往復泵(17)的進口相聯(lián)接。
地面動力機組的設(shè)計，設(shè)計者則將其設(shè)計成是由往復泵(17)、扇形擺輪(16)、定滑輪組(15)(18)、電機減速箱(22)及曲柄連桿機構(gòu)(21)所構(gòu)成，其往復泵(17)的兩端分別與鋼索(14)相聯(lián)，通過定滑輪組(15)(18)與扇形擺輪(16)相聯(lián)，其平衡鋼索(14)連接在扇形擺輪(16)的一端，另一端則繞過平衡定滑輪(19)與平衡塊(20)相聯(lián)，其扇形擺輪(16)則通過曲柄連桿機構(gòu)(21)與電機減速箱(22)相聯(lián)。
附圖的圖面說明如下1---柱塞 2---固定閥 3---封隔器 4---游動閥5---進液口 6---空心連桿 7---差壓腔 8---上活塞9---套管 10---出液管 11---四通閥 12---安全閥13---液壓卸荷閥 14---鋼索 15---定滑輪1 16---扇形擺輪17---往復泵 18---定滑輪2 19---平行滑輪 20---平衡塊21---曲柄連桿 22---電機減速箱 23---上泵筒 24---下泵筒下面將結(jié)合附圖及實施例來詳敘本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和原理特征
在實際設(shè)計中，發(fā)明人是將異徑差壓泵設(shè)置在井下套管的底部，并在其異徑差壓泵的下泵筒處設(shè)置封隔器，再將出液管由異徑差壓的上泵筒頂端引出，并與井口出液器的四通閥的進口相聯(lián);其套管的頂端則與往復泵的進口相聯(lián);而井口出液器的另三個接口則分別與安全閥、液壓卸荷閥和往復泵的另一進口相聯(lián);其往復泵的驅(qū)動則是通過定滑輪組、扇形擺輪及電機減速箱的曲柄連桿機構(gòu)來實現(xiàn)。這樣，當往復泵運動而抽提液體時，套管與出液管的環(huán)形空間通過進液口就與異徑差壓泵的內(nèi)腔形成差壓，從而使得腔內(nèi)的柱塞運動;當柱塞與上活塞通過空心連桿上下運動時，其柱塞上的游動閥和下泵筒處的固定閥也隨之開啟和關(guān)閉;同時，井口出液器的液壓卸荷閥則通過來自往復泵的部分液壓來控制其開啟和關(guān)閉，從而實現(xiàn)抽提井下液體的目的。
本發(fā)明是充分利用了出液管內(nèi)部和套管與出液管之間的環(huán)形空間的液柱位能(差壓)，以液柱代替抽油桿柱舉升液體。該發(fā)明的所采用的井下異徑差壓泵，其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、標準化程度高，且易于更換和維修;其地面動力機組所采用的結(jié)構(gòu)也較為簡單，經(jīng)計算同樣的井下工況，這種抽油裝置的電機功率和減速箱扭矩僅為游粱式抽油機-抽油泵的一半左右，整機重量也大大減小。如8型游粱式抽油機抽油泵裝置僅抽油機就重達到17噸，外廓尺寸為8.35M×2.2M×6.9M，而與之相對應的這種抽油裝置的動力機組的重量只有5噸左右，外廓尺寸只有7.0M×1.82M×1.5M，而且省掉了抽油桿柱。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點①本發(fā)明不僅綜合了有桿抽油裝置和無桿抽油裝置的大部分優(yōu)點，還克服了二者的大部分缺點;②利用液體位能，省去抽油桿，既減少了動力消耗，又提高了機組效率，同時還節(jié)約了鋼材，降低了成本;③整機結(jié)構(gòu)簡單，易于制造、維修和管理;④地面的動力機組和井下的異徑差壓泵可采用現(xiàn)有有桿泵抽油設(shè)備的大部分零部件，標準化程度高;⑤整機機組體積小，重量輕;⑥機組的效率高、可靠性好，同樣的工況與游梁式抽油機抽油泵裝置相比，可使電機功率和減速箱扭矩減小一倍左右，其經(jīng)濟效益前景可觀。
權(quán)利要求
1.往復-液動組合式抽液裝置，它是由井下異徑差壓泵、套管環(huán)空室、井口出液器及地面動力機組構(gòu)成，其特征在于井下異徑差壓泵與套管環(huán)空室構(gòu)成環(huán)空差壓室，并通過地面動力機組中的往復泵(17)所提供的動力液壓為動力，與井口出液器構(gòu)成連續(xù)抽液的組合式抽液裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復-液動組合式抽液裝置，其特征在于井下異徑差壓泵是由上泵筒(23)、下泵筒(24)、固定閥(2)、柱塞(1)、空心連桿(6)、游動閥(4)及進液口(5)構(gòu)成，其固定閥(2)設(shè)置于下泵筒(24)的下端，游動閥(4)設(shè)置在空心連桿(6)下端的柱塞(1)上;空心連桿(6)的上端與上泵筒(23)內(nèi)的上活塞(8)相聯(lián)，并在上泵筒(23)和下泵筒(24)的聯(lián)接端面處設(shè)置有進液口(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復-液動組合式抽液裝置，其特征在于環(huán)空差壓室是由外部套管(9)的環(huán)空部分與異徑差壓泵和其內(nèi)部出液管(10)及其泵下端的封隔器(3)所構(gòu)成，其內(nèi)部出液管(10)的一端聯(lián)接在異徑差壓泵上泵筒(23)的上端，另一端則通過井口的出液器與地面動力機組的往復泵(17)相聯(lián);外部套管(9)的下端在異徑差壓泵的下泵筒處設(shè)置封隔器(3)，其上端則與地面動力機組的往復泵(17)相聯(lián)接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復-液動組合式抽液裝置，其特征在于地面動力機組是由往復泵(17)、扇形擺輪(16)、定滑輪組(15)(18)、電機減速箱(22)及曲柄連桿機構(gòu)(21)所構(gòu)成，其往復泵(17)的兩端分別與鋼索(14)相聯(lián)，通過定滑輪組(15)(18)與扇形擺輪(16)相聯(lián)，其平衡鋼索(14)連接在扇形擺輪(16)的一端，另一端則繞過平衡定滑輪(19)與平衡塊(20)相聯(lián)，其扇形擺輪(16)則通過曲柄連桿機構(gòu)(21)與電機減速箱(22)相聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復-液動組合式抽液裝置，其特征在于井口出液器是由四通閥(11)、安全閥(12)及液壓卸荷閥(13)所構(gòu)成，其四通閥(11)的四個接口分別與液壓卸荷閥(13)、安全閥(12)、內(nèi)部出液管(10)及往復泵(17)的進口相聯(lián)接。
全文摘要
一種新型的往復-液動組合式抽液裝置，它是屬于對機械行業(yè)中的井下液體抽提裝置的改進，它是利用出液管和套管的環(huán)空與井下的異徑差壓泵所形成的液柱差壓，以液柱代替抽油桿柱舉升液體。并利用地面的往復泵所提供的液壓動力來實現(xiàn)連續(xù)抽提井下液體的目的。其主要構(gòu)成是井下異徑差壓泵、套管環(huán)空管、井口出液器及地面動力機組等四大組成部分。
文檔編號F04B47/04GK1102458SQ9311973
公開日1995年5月10日 申請日期1993年11月4日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月4日
發(fā)明者葛占玉, 趙長忠 申請人:石油大學(華東)