专利名称：一种多功能双作用液压采油装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油田用的采油设备，特别是涉及一种泵柱塞能在上、下冲程
时双向完成进、排油的多功能双作用液压采油装置，是对现有油田用的智能液压抽油机结
构的改进，属于国际专利分类表中的E21B43/00技术领域。
背景技术：
目前，国内外的石油开采中，多数采用机械采油工艺设备下偏杠铃型游梁复合平 衡抽油机，摆杠式抽油机，鑫宇长冲程抽油机和电动潜油泵等各种结构形式的抽油机。在采 油时对于含砂多的油井需要防砂，对于稠油井要进行加热(注蒸汽、电加热等)来保证正常 生产，特别由于井斜造成抽油杆与油管间的偏磨，大大增加了维修费用和生产成本。另外大 部分都是单向抽油的采油工艺，限制了生产效率的提高。 为此，本发明人曾在公开号为CN1584284的发明专利中给出一种《智能液压抽油
机》，这种智能液压抽油机，是由与其相匹配的液压泵站组成，其特征在于泵筒内设有空心
抽油杆，在空心抽油杆上至少设有一个液压缸，在其中部设有柱塞，在柱塞的上下部位分别
设有游动单向阀，在空心抽油杆的下部设有单向阀，在泵筒上分别设有固定单向阀，液压缸
通过液压系统高压输油管与液压泵站连接。 但这种结构的智能液压抽油机仍存在着以下问题 1.由于采用的双作用液压采油泵是抽原油，双作用液压采油泵的上、下腔积沙，造 成柱塞与泵筒间的磨损较严重，经常造成卡泵，影响工作效率的提高； 2.由于采用的双作用液压采油泵在上下冲程终止换向时，总会有一段时间停止进 排油过程，同时又都是带负荷起动，这对液压系统的平稳性有一定影响。
发明内容本实用新型的一个目的在于解决现有双作用液压采油泵的上、下腔积沙，造成柱
塞与泵筒间的磨损较严重，经常造成卡泵，影响工作效率的技术问题；本实用新型的另一个
目的在于解决现有双作用液压采油泵在上下冲程终止换向时，总会有一段时间停止进排油
过程，同时又都是带负荷起动，从而影响液压系统的平稳性得技术问题。 本发明人通过对公开号为CN1584284的发明专利技术的进一步改进，提供了一种
新的多功能双作用液压采油装置。本实用新型给出的这种多功能双作用液压采油装置与相
应的液压站匹配组成，可以提供一种以液压缸为驱动力，带动双向泵柱塞同步运动，并可在
上、下冲程时双向同时进、排油，具有结构简单、操作方便、免除了抽油杆与油管间的偏磨、
节能和提高生产效率的特点。 本实用新型给出的技术方案是这种多功能双作用液压采油装置，包括有液压站、 泵筒、空心抽油杆、液压缸和柱塞，其特点是 所述双向抽油泵筒18置于油井下的套管38中，双向抽油泵筒18内设有长柱塞 20，在长柱塞20上设有空心拉杆15和25，在空心拉杆15上设有活塞14，在空心拉杆25上
3设有活塞26，活塞14和26分别设在液压缸13和27上，双向抽油泵筒18设在液压缸13和 27之间，游动出油阀19和21分别设在空心拉杆15和25上，在密封端盖16和24的下方和 上方分别设有固定进油阀17和23，液压缸13和27分别通过密封端盖16和24与双向抽油 泵筒18连接在一起，泵筒6和33分别通过密封端盖12和29与液压缸13和27连接在一 起，在密封端盖12和29的上、下方分别设有固定进油阀11和30，长柱塞8和活塞14通过 空心拉杆10连接在一起，活塞26和长柱塞32通过空心拉杆28连接在一起，游动出油阀9 和31分别设在空心拉杆10和28的上、下端处，泵筒6的上方与封隔器5连接，封隔器5的 上方与溢流阀4连接，溢流阀4的上方与插接座3连接，插接座3与油管2连接，直至连接 到井口。 带有插接头和中心油管1从井口逐渐向井下放，直到插接头进入插接座的座封口 内。此时可将井口上中心油管l的端口及由中心油管1与油管2套装形成的环形空间的端 口分别与液压站35的两个进出油口连接。 连接在液压缸13和27进、回油口上的输油管7和22通过封隔器5，溢流阀4分别 与插接座3的下接口连接，从而使采油泵作业形成为一个封闭的液压循环系统。 为更好的实现本实用新型的目的，实现双作用液压采油泵在上、下冲程全过程均 能采油的目的，所述泵筒33还与由螺杆泵40、进油单向阀41 、出油单向阀42、液压马达43 和进油单向阀44组成的螺杆泵装置相连接，其中液压马达43的进出油口分别与输油管7 和22连接，液压马达43在动力液的作用下，主轴输出扭矩带动螺杆泵40工作，此时，原油 就可以从螺杆泵40的进油单向阀41进，从出油单向阀39流入泵筒33的下腔，从而完成进 原油的过程，由输油管7和22进入到液压马达43的高压动力液分别从出油单向阀42经过 输油管22和7返回到液压站35。 本实用新型的工作原理 双作用液压采油泵筒的长柱塞20在泵筒18内构成的两个独立的工作腔，以空心 拉杆15和25上的两个液压缸13和27为动力，同步带动双作用液压采油泵筒的柱塞20上、 下运动，同时也带动泵筒6和33中的长柱塞8和32上、下运动，在上、下冲程时，上、下腔分 别完成进、排油，从而达到全程连续采油。由于本实用新型在上述技术方案中所述的柱塞的 长度均大于泵筒的长度，即为长柱塞与短泵筒匹配，改变了现有技术中的柱塞的长度均小 于泵筒的长度的结构，使得双作用液压采油泵在上、下冲程时上、下腔不易积沙，细沙可随 原油从游动出油阀进入空心拉杆排出，不仅减轻了柱塞与泵筒间的磨损，还解决了卡泵及 影响工作效率的问题。 本实用新型在上述技术方案中未提及的结构与现有技术相同，特别是与现有技术 中的公开号为CN1584284的发明专利技术内容相同。 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是 1、本实用新型在液压系统中设计了动力液自动加热装置，为稠油的开采提供了新 工艺； 2、本实用新型采用双液压缸驱动抽油泵，柱塞在上、下冲程时，同时受到空心拉杆 的推拉作用，受力平衡，稳定、驱动力大； 3、本实用新型采用长柱塞，短密封泵筒，在密封间隙中不会累积积砂，可减少磨损 和避免卡泵；[0021] 4、本实用新型泵的柱塞在上、下冲程时是受置于井下液压缸的驱动，不存在杆、管 间的偏磨问题，从而为斜井，水平井的采油提供了最佳的采油工艺； 5、本实用新型可根据油井的深度油质和产量等可方便的调整液压系统的压力、冲 次、冲程等； 6、本实用新型更大的特点还在于可实施集一个液压站同时供数口油井同时抽油， 为此可充分发挥采油效率、节能、并且占地面积小等特点，这也是其他采油方式不可比拟 的； 7、本实用新型还设计有螺杆泵装置，可在双作用液压采油泵换向停抽时继续抽 油，可减少换向抽油时起动力，使受力更平衡、稳定，推举力更大。 8、本实用新型由于采用双液压缸驱动双向柱塞泵采油，其产量高，是现有油田使 用同样泵径的抽油泵(单向)产量的1.6倍以上，并可节能20 30%。
图1是本实用新型给出实施例的结构示意图； 图2是本实用新型给出螺杆泵装置的结构示意图。 图中标记1、中心油管，2、油管，3、插接座，4、溢流阀，5、封隔器，6、泵筒，7、输油 管，8、长柱塞，9、游动出油阀，10、空心拉杆，11、固定进油阀，12、密封端盖，13、液压缸，14、 活塞，15、空心拉杆，16、密封端盖，17、固定进油阀，18、双向抽油泵筒，19、游动出油阀，20、 长柱塞，21、游动出油阀，22、输油管，23、固定进油阀，24、密封端盖，25、空心拉杆，26、活塞， 27、液压缸，28、空心拉杆，29、密封端盖，30、固定进油阀，31、游动出油阀，32、长柱塞，33、泵 筒，34、底阀，35、液压站，36、加热装置，37、单向阀，38、套管，39、出油单向阀，40、螺杆泵， 41、进油单向阀，42、出油单向阀，43液压马达，44，进油单向阀。
具体实施方式现结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。 如图1所示，这种多功能双作用液压采油装置的双向抽油泵18置于油井下的套管 38中，双向抽油泵筒18内设有长柱塞20，在长柱塞20上设有空心拉杆15和25，在空心拉 杆15上设有活塞14，在空心拉杆25上设有活塞26，活塞14和26分别设在液压缸13和27 上，双向抽油泵筒18设在液压缸13和27之间，游动出油阀19和21分别设在空心拉杆15 和25上，在密封端盖16和24的下方和上方分别设有固定进油阀17和23，液压缸13和27 分别通过密封端盖16和24与双向抽油泵筒18连接在一起，泵筒6和33分别通过密封端 盖12和29与液压缸13和27连接在一起，在密封端盖12和29的上、下方分别设有固定进 油阀11和30，长柱塞8和活塞14通过空心拉杆10连接在一起，活塞26和长柱塞32通过 空心拉杆28连接在一起，游动出油阀9和31分别设在空心拉杆10和28的上、下端处，泵 筒6的上方与封隔器5连接，封隔器5的上方与溢流阀4连接，溢流阀4的上方与插接座3 连接，插接座3与油管2连接，直至连接到井口 。 带有插接头和中心油管1从井口逐渐向井下放，直到插接头进入插接座的座封口 内。此时可将井口上中心油管1的端口及由中心油管1与油管2套装形成的环形空间的端 口分别与液压站35的两个进出油口连接。[0032] 连接在液压缸13和27进、回油口上的输油管7和22通过封隔器5，溢流阀4分别 与插接座3的下接口连接，从而使采油泵作业形成为一个封闭的液压循环系统。 如图2所示，所述泵筒33还与由螺杆泵40、进油单向阀41 、出油单向阀42、液压马 达43和进油单向阀44组成的螺杆泵装置相连接，其中液压马达43的进出油口分别与输油 管7和22连接，液压马达43在动力液的作用下，主轴输出扭矩带动螺杆泵40工作，此时， 原油就可以从螺杆泵40的进油单向阀41进，从出油单向阀39流入泵筒33的下腔，从而完 成进原油的过程，由输油管7和22进入到液压马达43的高压动力液分别从出油单向阀42 经过输油管22和7返回到液压站35。 本实用新型操作的过程 下冲程时液压站35的高压动力液流经中心油管1和油管2构成的环形空间、插 接座3、溢流阀4、封隔器5内腔和输油管7，然后分别进入液压缸13和27上腔，长柱塞8、 20和32由空心拉杆10、 15、25和28带动下行，此时，游动出油阀9和21打开，固定进油阀 17和30打开，进油单向阀37打开，固定进油阀11和23关闭，游动出油阀19和31关闭， 底阀34关闭。这时泵筒6下腔内的原油、双向抽油泵筒18下腔内的原油及泵筒33下腔的 原油分别通过游动进油阀9和21和进油单向阀37进入空心拉杆10、25和28、经过泵筒6 的上腔，封隔器5的内腔及溢流阀进入油管2与套管38构成的环形空间中直至通到井口排 出。与此同时双向抽油泵筒18和泵筒33的上腔分别通过固定进油阀17和30进入原油， 液压缸13和27下腔的动力液进入输油管22，经过封隔器5内腔、溢流阀4、插接座3进入 中心油管1内腔反回液压站35的油箱中。直到活塞14和26运动到液压缸13和27的下 腔终端。从而采油泵完成了下冲程时的采油过程。 在上冲程时，液压站35的高压动力液反向，即动力液从井口流经中心油管1、插接 座3、溢流阀4和封隔器5的内腔进入输油管22。并且分别进入液压缸13和27的下腔，长 柱塞8、20和32由空心拉杆10、15、25和28带动上行，此时游动进油阀9和21关闭、固定 进油阀17和30关闭，进油单向阀37关闭，固定进油阀11和23打开，游动出油阀19和31 打开，底阀34打开。 这时泵筒6和18的下腔通过固定进油阀11和23进入原油，液压缸13和27上腔 的动力液进入输油管7，流经封隔器5、溢流阀4、插接座3进入油管2和中心油管1构成的 环形空间，直至液压缸13和27的活塞14和26运动至上腔终端，完成了采油机上冲程抽油 过程。 当双向抽油泵筒18换向时，就停止了进排油过程，此时的液压系统的压力迅速升 高，液压马达43得到了更高的工作压力，并带动螺杆泵40抽入原油，进入泵筒33的下腔， 通过单向阀37，经由空心拉杆28、25、15和10内腔、封隔器及油管2与套管38构成的环形 空间，与井口上的输油管线联通，这不仅及时的补充了双向抽油泵18因换向停抽，同时减 小了换向抽油时的起动力，使受力更平衡，稳定，推举力更大，适应性更广，可大大提高生产 效率。
权利要求一种多功能双作用液压采油装置，包括有液压站、泵筒、空心抽油杆、液压缸和柱塞，其特征在于所述双向抽油泵筒(18)置于油井下的套管(38)中，双向抽油泵(18)内设有长柱塞(20)，在长柱塞(20)上设有空心拉杆(15和25)，在空心拉杆(15)上设有活塞(14)，在空心拉杆(25)上设有活塞(26)，活塞(14)和(26)分别设在液压缸(13)和(27)上，泵筒(18)设在液压缸(13)和(27)之间，游动出油阀(19)和(21)分别设在空心拉杆(15)和(25)上，在密封端盖(16)和(24)的下方和上方分别设有固定进油阀(17)和(23)，液压缸(13)和(27)分别通过密封端盖(16)和(24)与双向抽油泵筒(18)连接在一起，泵筒(6)和(33)分别通过密封端盖(12)和(29)与液压缸(13)和(27)连接在一起，在密封端盖(12)和(29)的上、下方分别设有固定进油阀(11)和(30)，长柱塞(8)和活塞(14)通过空心拉杆(10)连接在一起，活塞(26)和长柱塞(32)通过空心拉杆(28)连接在一起，游动出油阀(9)和(31)分别设在空心拉杆(10)和(28)的上、下端处，泵筒(6)的上方与封隔器(5)连接，封隔器(5)的上方与溢流阀(4)连接，溢流阀(4)的上方与插接座(3)连接，插接座(3)与油管(2)连接，直至连接到井口；带有插接头和中心油管(1)从井口逐渐向井下放，直到插接头进入插接座的座封口内，井口上中心油管(1)的端口及由中心油管(1)与油管(2)套装形成的环形空间的端口分别与液压站(35)的两个进出油口连接；连接在液压缸(13)和(27)进、回油口上的输油管(7)和(22)通过封隔器(5)，溢流阀(4)分别与插接座(3)的下接口连接。
2. 按照权利要求l所述多功能双作用液压采油装置，其特征在于所述泵筒(33)还与由 螺杆泵(40)、进油单向阀(41)、出油单向阀(42)、液压马达(43)和进油单向阀(44)组成的 螺杆泵装置相连接，其中液压马达(43)的进出油口分别与输油管(7)和(22)连接。
专利摘要一种多功能双作用液压采油装置，其特点是双向抽油泵筒置于油井下套管中，其内设有长柱塞，长柱塞上设有空心拉杆，空心拉杆中设有活塞及液压缸，双向抽油泵筒设在液压缸之间，游动出油阀设在空心拉杆上，密封端盖上设有固定进油阀，液压缸通过密封端盖与双向抽油泵筒连接，泵筒通过密封端盖与液压缸连接，密封端盖上设有固定进油阀，长柱塞和活塞通过空心拉杆连接，游动出油阀设在空心拉杆上，封隔器与溢流阀连接，溢流阀与插接座连接，插接座与油管连接，直至连接到井口。本实用新型以液压缸为驱动力，带动双向泵柱塞同步运动，真正做到在上、下冲程时双向同时进、排油，具有免除抽油杆与油管间的偏磨、节能和提高生产效率的特点。
文档编号E21B33/02GK201460823SQ20092001508
公开日2010年5月12日 申请日期2009年7月3日 优先权日2009年7月3日
发明者刘学柱, 黄文涛 申请人:刘学柱;黄文涛