可调控的液压式抽油机装置的制作方法

本实用新型涉及油气田开发过程中的采油设备，特别涉及可调控的液压式抽油机装置，用于油气井固井结束后，将井下原油举升到地面上来。

背景技术：

我国油气资源储量丰富，但大多数油藏能量低，无法自喷或者即使自喷产量也很小，直接利用储层能量来进行采油实践证明是不行的。在我国目前的石油开采中，机械采油是主要的开采方式，而有杆泵抽油机占总的机械采油的90％以上，其能耗占总能耗的45％左右。众所周知，有杆泵采油装备的典型特征就是设备庞大，特别是还必须安装平衡块，因而设备费用昂贵、耗电量大。另外，我国地形复杂，大多数油田都分布在山地，运输如此庞大的设备其运输费用可想而知。

针对上述状况，国内外研究者们从20世纪80年代开始对液压装置抽油机进行研究，并取得了很多成果。液压抽油机具有质量轻、体积小、经济性好、冲程次数及长度可调控等优点。然而国内外目前已有的液压抽油机，发现仍存在的很多问题：装置结构复杂、各部件受力增加、液体密封性不好等。这些问题严重影响了液压抽油机的使用，因而研制即实用又可靠的液压抽油机对于其在石油工业中的广泛应 用显得特别有意义。国外液压抽油机技术发展很快，目前已有性能优良的相关产品，但国内由于液压密封、传动等原因，液压抽油机发展比较缓慢。尤其缺少一种经济、有效、环保、可靠的液压抽油装置。

技术实现要素：

针对现有装备和技术的不足，本实用新型的目的在于提供可调控的液压式抽油机装置，该装置利用液压来传递电动机的能量，进而带动光杆实现上、下冲程运动，同时还可根据井口流量变化来调节电动机功率，克服以往装备的局限性，推进液压抽油机在石油工业中的应用。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现：

可调控的液压式抽油机装置，包括提供动力的三相异步电动机17，三相异步电动机17的信号端与井口的传感器输入相连，三相异步电动机17的动力输出通过皮带轮与减速箱26的动力输入相连，减速箱26的动力输出装置上连接曲柄16，曲柄16、连杆15与横梁14依次连接构成三连杆结构，其中横梁14中间部分通过滑套28与导向杆27上端相连，横梁14尾端连接在支架13上；导向杆27下端连接在活塞10上；活塞10在活塞缸8内运动，活塞缸8内壁设置有衬套9，活塞缸8底部设置有吸入阀11，吸入阀11、活塞缸8密封构成B腔体24；B腔体24通过单向阀门7与柱塞缸21相连通，柱塞缸21内部设置有空心的柱塞18，柱塞18上固定有定滑轮19,定滑轮19上连接有负载20；整个柱塞缸21位于底座6之上；柱塞缸21的A腔体23通过管道及定时开关5与活塞缸8底部的C腔体25相连通； C腔体25通过管道4连接到储油罐1上，管道4上安装有阀门3和泵2。

所述的活塞10形状为圆筒状。

本实用新型的有益效果是：通过电动机带动三连杆的运转，实现活塞缸内活塞的上下运动，挤压液体油进入柱塞缸，进而通过柱塞缸实现光杆的上下运动。整套装置通过电动机提供动力，液压传递动力，唯一的能耗就是各部件之间的摩擦损耗，电能利用率高；通过在柱塞缸和活塞缸的内壁设置衬套，增加了装置的密封性，同时，也减少了摩擦损耗，提高了设备的使用寿命；通过设置传感装置，可实现电动机功率随井口液体排量的自动变化，不需要像传统装置那样由人工调控；通过设置补液罐，可定期对活塞缸进行补液。同时，本实用新型不需要平衡块、驴头等设备，装置简单，减少了传统抽油机由于要带动平衡块和驴头等额外的损耗。

本实用新型专利结构简单，密封性能好，系统效率高，预计对于改善我国液压抽油机装置的研发很有指导意义。

附图说明

图1为整套装置液压抽油机的原理结构图。

图2为传感器控制装置简图。

图3为活塞原理结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作详细叙述。

可调控的液压式抽油机装置，包括提供动力的三相异步电动机 17，参照图2，三相异步电动机17信号端与井口的传感器信号相连，通过井口的传感器将转换后的信息传递到三相异步电动机，实现对三相异步电动机17的控制；如图1所示，三相异步电动机17的动力输出通过皮带轮与减速箱26的动力输入相连，减速箱26的动力输出装置上连接曲柄16，三相异步电动机17、减速箱26、曲柄16位于底座22之上；曲柄16、连杆15与横梁14依次连接构成三连杆结构，其中横梁14中间部分通过滑套28与导向杆27上端相连，横梁14尾端连接在支架13上；导向杆27下端连接在活塞10上；活塞10在活塞缸8内运动，活塞缸8内壁设置有衬套9，活塞缸8底部设置有吸入阀11，吸入阀11、活塞缸8密封构成B腔体24；B腔体24内有油12，B腔体24通过单向阀门7与柱塞缸21相连通，柱塞缸21内部设置有空心的柱塞18，柱塞18上固定有定滑轮19,定滑轮19上连接有负载20；整个柱塞缸21位于底座6之上；柱塞缸21的A腔体23通过管道及定时开关5与活塞缸8底部的C腔体25相连通；C腔体25通过管道4连接到储油罐1上，管道4上安装有阀门3和泵2。

如图3所示，所述的活塞10为圆筒状，主要是为了增加密封性。

本实用新型的工作原理如下：

正常启动之前，先用泵2将储液罐1中备好的液体油抽到C腔体25中，在此过程中调整开关5使其处于开放状态，液体油进入C腔体25和A腔体23之中。随着液体的增多，压力会将吸入阀门11顶开，进入B腔体24中，等活塞缸8和柱塞缸21充满液体后，关 闭电机，同时拧紧阀门3。

液压式抽油机的抽汲过程：

上冲程：打开电动机17，其通过减速箱26带动曲柄16向下旋转，曲柄16运动轨迹为圆周；曲柄16、连杆15和横梁14是三连杆结构，其中横梁14尾段固定在支架13上，中间部分为滑套28，在三连杆运动过程中，滑套28会迫使其下的导向杆27向下运动。由于压力的作用，吸入阀11此时处于关闭状态，B腔体24内部液体由于压力作用而通过单向阀门7进入A腔体23，即柱塞缸，此过程中，定时开关5处于关闭状态；A腔体23内部增加的压力会使柱塞18向上运动，从而通过其上的定滑轮带动负载20向上运动，实现将井底原油举升到地面。

下冲程：通过设定定时开关5的时间，当柱塞18上升到上死点时，开关5打开；此时，A腔体23中的液体油通过管道流入C腔体25中，A腔体23中的液体压力随之降低，柱塞18下降，负载20也随着柱塞而下降，当下降到上死点时，定时开关5又自动关闭。

定时开关5的时间由实际工作的排量确定，其处于关闭的时间与打开的时间相同，等于上、下冲程的时间。也就是说，上冲程中，定时开关5关闭；下冲程中，定时开关5打开。

井口的传感器起初设定好相关参数值，井口的传感器连接井口的信号，使其实现根据井口流量(井口流量变化值大于某一设定值)的变化而对三相异步电动机17的功率进行调控。