專利名稱：一種可實(shí)現(xiàn)能量全回收的無(wú)沖擊液壓抽油裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及的是一種用于油氣開采的能量全回收無(wú)沖擊液壓抽油裝置，屬于 機(jī)械領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國(guó)的石油開采絕大部分處于低能、低產(chǎn)油田，不像國(guó)外的油田有很強(qiáng)的自噴能 力，因而抽油機(jī)成為目前采油生產(chǎn)中的主要設(shè)備，數(shù)量達(dá)10萬(wàn)臺(tái)以上，年耗電量達(dá)百億度， 用電量約占油田總用電量的40%。雖然抽油機(jī)種類很多，但現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行最多的仍是常規(guī)游梁 式抽油機(jī)，它存在的缺點(diǎn)一是運(yùn)行效率低，電能浪費(fèi)大；二是抽油桿在上、下沖程轉(zhuǎn)化過(guò) 程中，存有換向沖擊，從結(jié)構(gòu)受力分析角度看，僅一天一夜抽油桿就要經(jīng)受一萬(wàn)多次的換向 沖擊，很難做到長(zhǎng)壽命，易遭成疲勞斷裂，一旦斷裂，會(huì)發(fā)生毀泵、毀井的重大事故；三是沖 程和沖次調(diào)節(jié)不方便，因?yàn)榈叵掠鸵簼B透速度趕不上抽油桿連續(xù)不斷的往返抽吸，為避免 空抽現(xiàn)象，需要人工進(jìn)行沖程和沖次調(diào)節(jié)?，F(xiàn)在各個(gè)行業(yè)都十分重視節(jié)能降耗，國(guó)家也設(shè)立 了節(jié)能中心，對(duì)石油行業(yè)來(lái)講，節(jié)省電耗就是直接降低石油的開采成本，為此提出了一種可 實(shí)現(xiàn)能量全回收的無(wú)沖擊液壓抽油裝置。本發(fā)明專利正是為實(shí)現(xiàn)上述要求而設(shè)計(jì)的，目的在于消除抽油桿換向沖擊，將抽 油桿下放的勢(shì)能直接轉(zhuǎn)換為液壓能蓄存起來(lái)，提升時(shí)釋放出來(lái)，有效地降低抽油裝置功率， 實(shí)現(xiàn)沖程和沖次電子化調(diào)節(jié)。發(fā)明專利內(nèi)容本發(fā)明專利要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可實(shí)現(xiàn)能量全回收的無(wú)沖擊液壓抽油 裝置，該裝置能夠有效地消除抽油桿換向沖擊，減小抽油裝置功率，實(shí)現(xiàn)抽油桿沖程和沖次 電子化調(diào)節(jié)，本發(fā)明專利的目的是為石油行業(yè)提供一種安全可靠的節(jié)能抽油裝置。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明專利是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明專利主要包括液壓動(dòng)力源、冷 卻過(guò)濾系統(tǒng)、比例調(diào)速閥、液壓換向閥、升降油缸、蓄能器、動(dòng)滑輪、鋼絲繩、懸掛器、抽油桿 和沖程調(diào)節(jié)器。其特征之一是液壓動(dòng)力源、冷卻過(guò)濾系統(tǒng)、比例調(diào)速閥、液壓換向閥、升降油 缸和蓄能器通過(guò)液壓管道相互連接。其特征之二是升降油缸和動(dòng)滑輪通過(guò)升降油缸的活塞 桿相連接。其特征之三是鋼絲繩和抽油桿通過(guò)懸掛器相連接。其特征之四是升降油缸內(nèi)置 有一套位移傳感器，位移信號(hào)傳入沖程調(diào)節(jié)器。其特征之五是沖程調(diào)節(jié)器內(nèi)配有PLC控制 器和液晶顯示面板。本液壓抽油裝置的工作原理是通過(guò)抽油桿的下放和提升兩個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)原油的抽 吸。下放過(guò)程中，抽油桿帶動(dòng)鋼絲繩、動(dòng)滑輪，使得升降油缸的活塞桿收縮，升降油缸的活塞 腔液壓油一部分壓回到蓄能器蓄存起來(lái)，另一部分通過(guò)液壓換向閥返回到活塞桿腔，在抽 油桿到達(dá)下沖程末端之前，比例調(diào)速閥通過(guò)沖程調(diào)節(jié)器控制升降油缸活塞腔出油量，保證 抽油桿接近零速到達(dá)下沖程末端。抽油桿的提升過(guò)程中，蓄能器蓄存起來(lái)的壓力油釋放出 來(lái)，進(jìn)入升降油缸的活塞腔，推動(dòng)升降油缸的活塞桿伸出，進(jìn)而帶動(dòng)鋼絲繩、動(dòng)滑輪，使得抽 油桿向上提升，與此同時(shí)，升降油缸活塞桿腔的油液通過(guò)液壓換向閥、冷卻過(guò)濾系統(tǒng)返回到液壓動(dòng)力源的油箱內(nèi)，在抽油桿到達(dá)上沖程末端之前，比例調(diào)速閥通過(guò)沖程調(diào)節(jié)器控制升 降油缸活塞腔進(jìn)油量，保證抽油桿接近零速到達(dá)上沖程末端。本發(fā)明專利能夠消除抽油桿換向沖擊，將抽油桿下放的勢(shì)能直接轉(zhuǎn)換為液壓能蓄 存起來(lái)，提升時(shí)釋放出來(lái)，避免抽油桿疲勞斷裂所遭成的毀泵、毀井的重大事故，裝置具有 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，操作方便快捷的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明專利的液壓能量轉(zhuǎn)換控制技術(shù)能夠有效降低 抽油裝置功率，具有非常高的節(jié)能應(yīng)用價(jià)值。


附圖是一種可實(shí)現(xiàn)能量全回收的無(wú)沖擊液壓抽油裝置工作原理圖。1液壓動(dòng)力源 2冷卻過(guò)濾系統(tǒng) 3比例調(diào)速閥 4液壓換向閥5升降油缸 6蓄能器7動(dòng)滑輪8鋼絲繩 9懸掛器10抽油桿11油井12沖程調(diào)節(jié)器
具體實(shí)施例方式如圖所示，本發(fā)明專利主要包括液壓動(dòng)力源1、冷卻過(guò)濾系統(tǒng)2、比例調(diào)速閥3、液 壓換向閥4、升降油缸5、蓄能器6、動(dòng)滑輪7、鋼絲繩8、懸掛器9、抽油桿10和沖程調(diào)節(jié)器 12。其特征之一是液壓動(dòng)力源1、冷卻過(guò)濾系統(tǒng)2、比例調(diào)速閥3、液壓換向閥4、升降油缸5 和蓄能器6通過(guò)液壓管道相互連接。其特征之二是升降油缸5和動(dòng)滑輪7通過(guò)升降油缸5 的活塞桿相連接。其特征之三是鋼絲繩8和抽油桿10通過(guò)懸掛器9相連接。其特征之四 是升降油缸5內(nèi)置有一套位移傳感器，位移信號(hào)傳入沖程調(diào)節(jié)器12。其特征之五是沖程調(diào) 節(jié)器12內(nèi)配有PLC控制器和液晶顯示面板。如圖所示，本液壓抽油裝置的工作原理是通過(guò)抽油桿10的下放和提升兩個(gè)過(guò)程 實(shí)現(xiàn)原油的抽吸。下放過(guò)程中，抽油桿10帶動(dòng)鋼絲繩8、動(dòng)滑輪7，使得升降油缸5的活塞 桿收縮，升降油缸5的活塞腔液壓油一部分壓回到蓄能器6蓄存起來(lái)，另一部分通過(guò)液壓換 向閥4返回到活塞桿腔，在抽油桿10到達(dá)下沖程末端之前，比例調(diào)速閥3通過(guò)沖程調(diào)節(jié)器 12控制升降油缸5活塞腔出油量，保證抽油桿10接近零速到達(dá)下沖程末端。抽油桿10的 提升過(guò)程中，蓄能器6蓄存起來(lái)的壓力油釋放出來(lái)，進(jìn)入升降油缸5的活塞腔，推動(dòng)升降油 缸5的活塞桿伸出，進(jìn)而帶動(dòng)鋼絲繩8、動(dòng)滑輪7，使得抽油桿10向上提升，與此同時(shí)，升降 油缸5活塞桿腔的油液通過(guò)液壓換向閥4、冷卻過(guò)濾系統(tǒng)2返回到液壓動(dòng)力源1的油箱內(nèi)， 在抽油桿10到達(dá)上沖程末端之前，比例調(diào)速閥3通過(guò)沖程調(diào)節(jié)器12控制升降油缸5活塞 腔進(jìn)油量，保證抽油桿10接近零速到達(dá)上沖程末端。
權(quán)利要求
1.一種可實(shí)現(xiàn)能量全回收的無(wú)沖擊液壓抽油裝置，包括液壓動(dòng)力源(1)、冷卻過(guò)濾系 統(tǒng)O)、比例調(diào)速閥(3)、液壓換向閥0)、升降油缸(5)、蓄能器(6)、動(dòng)滑輪(7)、鋼絲繩 (8)、懸掛器(9)、抽油桿(10)和沖程調(diào)節(jié)器(1 ；其特征是液壓動(dòng)力源(1)、冷卻過(guò)濾系統(tǒng) O)、比例調(diào)速閥(3)、液壓換向閥0)、升降油缸( 和蓄能器(6)通過(guò)液壓管道相互連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可實(shí)現(xiàn)能量全回收的無(wú)沖擊液壓抽油裝置，其特征是升 降油缸( 和動(dòng)滑輪(7)通過(guò)升降油缸(5)的活塞桿相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可實(shí)現(xiàn)能量全回收的無(wú)沖擊液壓抽油裝置，其特征是鋼 絲繩(8)和抽油桿(10)通過(guò)懸掛器(9)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可實(shí)現(xiàn)能量全回收的無(wú)沖擊液壓抽油裝置，其特征是升 降油缸(5)內(nèi)置有一套位移傳感器，位移信號(hào)傳入沖程調(diào)節(jié)器(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可實(shí)現(xiàn)能量全回收的無(wú)沖擊液壓抽油裝置，其特征是沖 程調(diào)節(jié)器(1 內(nèi)配有PLC控制器和液晶顯示面板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可實(shí)現(xiàn)能量全回收的無(wú)沖擊液壓抽油裝置。液壓動(dòng)力源、冷卻過(guò)濾系統(tǒng)、比例調(diào)速閥、液壓換向閥、升降油缸、蓄能器、動(dòng)滑輪、鋼絲繩、懸掛器、抽油桿和沖程調(diào)節(jié)器組成液壓抽油裝置。其連接方式為液壓動(dòng)力源、冷卻過(guò)濾系統(tǒng)、比例調(diào)速閥、液壓換向閥、升降油缸和蓄能器通過(guò)液壓管道相互連接。比例調(diào)速閥通過(guò)沖程調(diào)節(jié)器控制升降油缸進(jìn)出油量，保證抽油桿接近零速到達(dá)上下沖程末端，能夠消除抽油桿換向沖擊，將抽油桿下放的勢(shì)能直接轉(zhuǎn)換為液壓能蓄存起來(lái)，提升時(shí)釋放出來(lái)，避免抽油桿疲勞斷裂所遭成的毀泵、毀井的重大事故，液壓能量轉(zhuǎn)換控制技術(shù)能夠有效降低抽油裝置功率，比例控制技術(shù)很方便地實(shí)現(xiàn)了沖程和沖次電子化調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)E21B43/00GK102041980SQ200910208208
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月21日
發(fā)明者李德堂 申請(qǐng)人:李德堂