專利名稱：雙井雙向液壓聯(lián)動抽油方法及采用的抽油裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油開采技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種抽油方法，具體涉及一種雙井雙向液壓聯(lián)動抽油方法，本發(fā)明還涉及上述方法采用的抽油裝置。
背景技術(shù)：
抽油機是開采石油的一種重要機械設(shè)備，俗稱“磕頭機”，是通過加壓的方法使石油出井。抽油機其實和我們平時家里自己打的水井抽水原理是一樣的，是通過一個活塞拉桿(抽油桿)的抽汲作用把石油抽取上來，然后通過地下埋的管道將石油輸送走，但不同之處就在于抽油機中活塞拉桿的動作是通過電機來帶動來完成的。目前國內(nèi)的抽油機種類形式很多，但大多數(shù)仍為傳統(tǒng)的游梁式抽油機，這種抽油機也被稱之為梁式抽油機或者游梁式曲柄平衡抽油機。這類抽油機主要是由游梁-連桿-曲柄機構(gòu)、減速箱、動力設(shè)備和輔助裝備等四大部分組成。在工作的時候，電動機將旋轉(zhuǎn)運動通過變速箱、曲柄連桿機構(gòu)轉(zhuǎn)變成驢頭的上、下運動，驢頭經(jīng)過光桿、抽油桿來帶動井下抽油泵的柱塞作上、下運動，從而不斷地把井中的原油抽出井筒。游梁式抽油機具有性能穩(wěn)定可靠、操作維修方便的優(yōu)點，但因其有著結(jié)構(gòu)龐大、能耗高的弱點，使得人們一直都在尋找著一種更為先進的采油設(shè)備，液壓傳動式抽油機就是其中之一。近幾年來，大多數(shù)液壓傳動抽油機是在傳統(tǒng)的游梁式抽油機的基礎(chǔ)上對設(shè)備進行改造而獲得的。這其中有的是要求把舊的設(shè)備全部廢掉，全部更新為新的系統(tǒng)，造成了較大的浪費，改裝成本較高；而另一些由于工藝的原因比如需要長沖程、低沖次的運行，使得舊的設(shè)備不能適用于新的工藝，這也無法采用傳統(tǒng)的游梁式抽油機就地改造。有一種液壓傳動往復(fù)式石油開采抽油機，由于機架機械部件過多，機械結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，使用過程中容易發(fā)生故障，而在液壓傳動過程中由于增加了配重塊，使得液壓傳動裝置的優(yōu)勢達不到較好的利用，最重要的是不能對原有的游梁式抽油機進行就地改造；還有一種雙驢頭二次調(diào)節(jié)液壓抽油機，其液壓缸是一個執(zhí)行元件，同時兼有蓄能的作用，在蓄能過程中容易產(chǎn)生液體和能量的泄漏，而由于液壓缸被埋在地下，沖程又很大，需要埋藏深度較深，這對于安裝和維護機械來說都很不方便，對于液壓缸要求是高壓，所以材料的費用也比較高。由此可見， 已出現(xiàn)的一些液壓傳動抽油機仍然存在著設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、改造費用高、機械運行不穩(wěn)定、能耗較大的缺點和不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種雙井雙向液壓聯(lián)動抽油方法，解決了現(xiàn)有抽油方法能耗高、機械運行不穩(wěn)定，采用的抽油機設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、改造費用高問題。本發(fā)明的另一目的是提供上述方法采用的抽油裝置。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，將兩個井口的兩臺抽油機連接起來組成一個單元，兩臺抽油機通過一個液壓裝置連接，共用一個液壓泵，兩臺抽油機呈反向運動，即甲井處于上沖程運動時，乙井處于下沖程運動，乙井下沖程運動所產(chǎn)生的勢能與液壓泵的電能一起轉(zhuǎn)化為液壓能，通過甲井的液壓系統(tǒng)拉動甲井內(nèi)油桿上行；反之，甲井下沖程運動所產(chǎn)生的勢能與液壓泵的電能一起轉(zhuǎn)化為液壓能，通過乙井的液壓系統(tǒng)推動乙井內(nèi)的石油上行；該方法是通過采用雙井雙向液壓聯(lián)動抽油裝置完成。本發(fā)明采用的另一技術(shù)方案是雙井雙向液壓聯(lián)動抽油裝置的結(jié)構(gòu)，包括通過液壓裝置相連接的兩臺雙驢頭液壓式抽油機。所述的雙驢頭液壓式抽油機，包括抽油機底座，抽油機底座上設(shè)置有支架總成，支架總成的頂部通過中央軸承座水平設(shè)置有游梁總成，游梁總成的兩端分別設(shè)置有驢頭a及驢頭b，驢頭a上連接有由懸繩器a、盤根盒伸出的鋼絲懸繩a，鋼絲懸繩a的下端連接有出油三通及井口裝置，所述的驢頭b通過鋼絲懸繩b與懸繩器b相連接，懸繩器b的另一端連接有活塞桿，活塞桿的下端伸進液壓缸內(nèi)與活塞連接，液壓缸的頂部一側(cè)設(shè)置有上進出油口，液壓缸的中部通過法蘭固定在抽油機底座上，液壓缸的底部設(shè)置有液壓缸缸蓋，液壓缸缸蓋一側(cè)設(shè)置有下進出油口，所述的抽油機底座的一側(cè)設(shè)置有動力總成，動力總成與液壓裝置連接，動力總成上設(shè)置有夾持器和剎車裝置，所述的液壓裝置包括依次連接的過濾器、變量液壓泵及單向閥，單向閥的出油口輸出三條回路，第一條回路依次連接有液控單向閥a及甲井口的液壓缸上腔，第二條回路依次連接有液控單向閥c及乙井口的液壓缸上腔，第三條回路依次連接有三位四通換向閥及液控單向閥b，液控單向閥b的出油口分別與甲井口的液壓缸下腔及乙井口的液壓缸下腔相連接，三位四通換向閥的兩側(cè)分別設(shè)置有電磁鐵a及電磁鐵b，單向閥的出油口還通過二位五通換向閥與液控單向閥c相連接，二位五通換向閥的兩側(cè)分別設(shè)置有電磁鐵c及電磁鐵d，第二條回路和第三條回路上分別設(shè)置有溢流閥a及溢流閥b。本發(fā)明的有益效果是，雙井雙向液壓聯(lián)動抽油機結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，改造費用低，機械運行狀況穩(wěn)定，能耗較低，其社會和經(jīng)濟效益良好。


圖1是本發(fā)明的雙井雙向液壓聯(lián)動抽油機中的雙驢頭液壓式抽油機結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的雙井雙向液壓聯(lián)動抽油機結(jié)構(gòu)示意圖中，1.抽油機底座，2.支架總成，3.中央軸承座，4.游梁總成，5.驢頭a，6.驢頭b， 7.懸繩器a，8.盤根盒，9.鋼絲懸繩a，10.出油三通，11.井口裝置，12.鋼絲懸繩b，13.懸繩器b，14.活塞桿，15.活塞，16.液壓缸，17.上進出油口，18.法蘭，19.液壓缸缸蓋， 20.夾持器，21.剎車裝置，22.下進出油口，23.溢流閥a，24.溢流閥b，25.三位四通換向閥，26.過濾器，27.變量液壓泵，28.單向閥，29. 二位五通換向閥，30.電磁鐵a，31.電磁鐵b，32.電磁鐵c，33.電磁鐵d，34.液控單向閥a，35.液控單向閥b，36.液控單向閥c， 37.位移傳感器a，38.位移傳感器b。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進行詳細說明。本發(fā)明的雙井雙向液壓聯(lián)動抽油方法，是將兩個井口上安裝的兩臺抽油機連接起來組成一個單元，通過對原有抽油機進行適當?shù)母难b，撤走變速箱，增加了液壓系統(tǒng)，極大程度上克服了傳統(tǒng)抽油機運行不穩(wěn)定的問題，整個系統(tǒng)的動力來源于兩口井(一口井為甲井，另一口為乙井)自重所產(chǎn)生的勢能以及共用的液壓泵的液壓能，本設(shè)備中的兩臺雙驢頭液壓式抽油機通過一個液壓裝置連接，共用一個液壓泵，這個液壓泵可以根據(jù)現(xiàn)場的實際情況來安裝，可以安裝在抽油機底座內(nèi)部或者其他較為合適的地方。兩臺雙驢頭液壓式抽油機呈反向運動，即若甲井處于上沖程運動時，乙井則處于下沖程運動，乙井下沖程運動所產(chǎn)生的勢能與液壓泵的電能一起轉(zhuǎn)化為液壓能，通過甲井的液壓系統(tǒng)拉動甲井內(nèi)油桿上行。反之，甲井下沖程運動所產(chǎn)生的勢能與液壓泵的電能一起轉(zhuǎn)化為液壓能，通過乙井的液壓系統(tǒng)推動乙井內(nèi)的石油上行，由于甲井內(nèi)與乙井內(nèi)油桿和液體的重量幾乎是相等的，那么其中一口井下行產(chǎn)生的勢能就足以補償另一口井上行所做的功，這樣就可以充分利用兩口井在下行過程中所產(chǎn)生的無用功，提高了電力的利用率，很好的起到了節(jié)能的作用。液壓泵只需要提供兩口井摩擦所需要的能量，這樣就可以大大降低整個抽油過程中的能量消本發(fā)明抽油裝置的結(jié)構(gòu)，如圖2所示，包括通過液壓裝置相連接的兩臺雙驢頭液壓式抽油機。雙驢頭液壓式抽油機的結(jié)構(gòu)，如圖1所示，包括抽油機底座1，抽油機底座1上設(shè)置有支架總成2，支架總成2的頂部通過中央軸承座3水平設(shè)置有游梁總成4，游梁總成4 的兩端分別設(shè)置有驢頭a5及驢頭b6，驢頭a5上連接有由懸繩器a7、盤根盒8伸出的鋼絲懸繩a9，鋼絲懸繩a9的下端連接有出油三通10及井口裝置11，所述的驢頭M通過鋼絲懸繩bl2與懸繩器bl3相連接，懸繩器bl2的另一端連接有活塞桿14，活塞桿14的下端伸進液壓缸16內(nèi)與活塞15連接，液壓缸16的頂部一側(cè)設(shè)置有上進出油口 17，液壓缸16的中部通過法蘭18固定在抽油機底座1上，液壓缸16的底部設(shè)置有液壓缸缸蓋19，液壓缸缸蓋 19 一側(cè)設(shè)置有下進出油口 22，所述的抽油機底座1的一側(cè)設(shè)置有動力總成，動力總成與液壓裝置連接，動力總成上設(shè)置有夾持器20和剎車裝置21。如圖2所示，包括依次連接的過濾器沈、變量液壓泵27及單向閥觀，單向閥28的出油口輸出三條回路，第一條回路依次連接有液控單向閥a34及甲井口的液壓缸16上腔， 第二條回路依次連接有液控單向閥c36及乙井口的液壓缸上腔，第三條回路依次連接有三位四通換向閥25及液控單向閥b35，液控單向閥b35的出油口分別與甲井口的液壓缸16下腔及乙井口的液壓缸下腔相連接，三位四通換向閥25的兩側(cè)分別設(shè)置有電磁鐵a30及電磁鐵b31，單向閥觀的出油口還通過二位五通換向閥四與液控單向閥c36相連接，二位五通換向閥四的兩側(cè)分別設(shè)置有電磁鐵c32及電磁鐵d33，第二條回路和第三條回路上分別設(shè)置有溢流閥a23及溢流閥1^24。本發(fā)明的工作過程為當斷開乙井口夾持器及甲井口的夾持器20時，同時啟動變量液壓泵27，甲井口處的雙驢頭液壓式抽油機啟動，處于上死點的驢頭a5由于受到重力的作用開始下行，驢頭M就帶動活塞上行，液壓缸16上腔內(nèi)的壓力開始上升，下腔內(nèi)的壓力開始下降，液壓缸16上腔內(nèi)的液壓油受到壓力作用，通過上進出油口 17再經(jīng)過液壓裝置內(nèi)部的液控單向閥a34與變量液壓泵27輸出的壓力油匯合，同時液壓裝置內(nèi)部的電磁鐵c32 通電，二位五通換向閥四左位接入回路，此時液控單向閥b35打開，壓力油經(jīng)單向閥28、二位五通換向閥四、液控單向閥b35進入乙井處的雙驢頭液壓式抽油機液壓缸的上腔，乙井處的雙驢頭液壓式抽油機一個驢頭推動液壓缸內(nèi)的活塞向下運動。由于此處液壓缸下腔的壓力大于甲井處雙驢頭液壓式抽油機液壓缸16下腔的壓力，壓力油由乙井處的液壓缸流向甲井處的液壓缸16，當液壓缸16的活塞15上升到最大行程時，乙井處的液壓缸內(nèi)的活塞也下降到最大行程。
上述的過程只是完成了半個周期的工作，下半個周期是乙井口安裝的雙驢頭液壓式抽油機啟動，處于上死點的一個驢頭受到重力的作用開始下行，另一個驢頭就帶動活塞桿上行，拉動液壓缸的活塞向上運動，液壓油經(jīng)過液壓缸上腔、液壓裝置內(nèi)部的液控單向閥 b35與變量液壓泵27輸出的油匯合，此時液壓裝置內(nèi)部的電磁鐵d33通電，二位五通換向閥四右位接入回路，液壓油經(jīng)二位五通換向閥四、液控單向閥a34進入液壓缸16的上腔， 推動液壓缸16內(nèi)的活塞15向下運動，當乙井處的液壓缸活塞上升到最大行程時，液壓缸16 內(nèi)的活塞15也下降到最大行程，完成下半個周期的工作。這時各設(shè)備回到起始的狀態(tài)，準備進入下一周期的運行，這樣不停地往返運行，實現(xiàn)了兩口井的油桿向上提升。由于一口井下降時自重所做的功通過液壓油及時地轉(zhuǎn)化為另一口井油桿上升需要的勢能，這樣就可以省略中間環(huán)節(jié)的蓄能器，避免了能量的損失，這種裝置比帶有蓄能器的液壓裝置具有更好的節(jié)能效果。由于存在負載差、泄露、摩擦阻力等因素使得甲井口的液壓缸16和乙井口的液壓缸不能同步運行時，可以通過補正裝置實現(xiàn)它們的同步運行若乙井口的液壓缸的活塞先到達行程端點，乙井口處的位移傳感器a37就會傳送信號，電磁鐵a30接通，三位四通換向閥25左位接入回路，壓力油經(jīng)三位四通換向閥25和液控單向閥c36進入乙井口處的液壓缸下腔進行補油，使活塞繼續(xù)上行到達行程端點。反之，如果活塞15先到達行程端點，則位移傳感器b38就會傳送信號，電磁鐵b31接通，三位四通換向閥25右位接入回路，液控單向閥c36打開，乙井口處的液壓缸下腔與回路接通，使乙井口處的液壓缸中的活塞能繼續(xù)下行到達行程端點。三位四通換向閥25可以根據(jù)位移傳感器a37、位移傳感器b38的反饋信號持續(xù)不斷地控制二位五通換向閥四和三位四通換向閥25的開關(guān)，從而保證甲乙兩井口的液壓缸獲得雙向的同步運動。
權(quán)利要求
1.雙井雙向液壓聯(lián)動抽油方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施，將兩個井口的兩臺抽油機連接起來組成一個單元，兩臺抽油機通過一個液壓裝置連接，共用一個液壓泵， 兩臺抽油機呈反向運動，即甲井處于上沖程運動時，乙井處于下沖程運動，乙井下沖程運動所產(chǎn)生的勢能與液壓泵的電能一起轉(zhuǎn)化為液壓能，通過甲井的液壓系統(tǒng)拉動甲井內(nèi)油桿上行；反之，甲井下沖程運動所產(chǎn)生的勢能與液壓泵的電能一起轉(zhuǎn)化為液壓能，通過乙井的液壓系統(tǒng)推動乙井內(nèi)的石油上行；上述方法采用雙井雙向液壓聯(lián)動抽油裝置，該裝置的結(jié)構(gòu)為包括通過液壓裝置相連接的兩臺雙驢頭液壓式抽油機，所述的雙驢頭液壓式抽油機，包括抽油機底座(1)，抽油機底座(1)上設(shè)置有支架總成(2)，支架總成(2)的頂部通過中央軸承座(3)水平設(shè)置有游梁總成(4)，游梁總成(4)的兩端分別設(shè)置有驢頭a (5)及驢頭b (6)，驢頭a (5)上連接有由懸繩器a (7)、盤根盒(8)伸出的鋼絲懸繩a (9)，鋼絲懸繩a (9)的下端連接有出油三通(10)及井口裝置(11)，所述的驢頭b (6)通過鋼絲懸繩b (12) 與懸繩器b (13)相連接，懸繩器b (13)的另一端連接有活塞桿(14)，活塞桿(14)的下端伸進液壓缸(16)內(nèi)與活塞(15)連接，液壓缸(16)的頂部一側(cè)設(shè)置有上進出油口( 17)，液壓缸(16)的中部通過法蘭(18)固定在抽油機底座(1)上，液壓缸(16)的底部設(shè)置有液壓缸缸蓋(19)，液壓缸缸蓋(19) 一側(cè)設(shè)置有下進出油口(22)，所述的抽油機底座(1)的一側(cè)設(shè)置有動力總成，動力總成與液壓裝置連接，動力總成上設(shè)置有夾持器(20)和剎車裝置(21)， 所述的液壓裝置包括依次連接的過濾器(26)、變量液壓泵(27)及單向閥(28)，單向閥(28) 的出油口輸出三條回路，第一條回路依次連接有液控單向閥a (34)及甲井口的液壓缸(16) 上腔，第二條回路依次連接有液控單向閥c (36)及乙井口的液壓缸上腔，第三條回路依次連接有三位四通換向閥(25)及液控單向閥b (35)，液控單向閥b (35)的出油口分別與甲井口的液壓缸(16)下腔及乙井口的液壓缸下腔相連接，三位四通換向閥(25)的兩側(cè)分別設(shè)置有電磁鐵a (30)及電磁鐵b (31)，單向閥(28)的出油口還通過二位五通換向閥(29) 與液控單向閥c (36)相連接，二位五通換向閥(29)的兩側(cè)分別設(shè)置有電磁鐵c (32)及電磁鐵d (33)，第二條回路和第三條回路上分別設(shè)置有溢流閥a (23)及溢流閥b (24).
2.雙井雙向液壓聯(lián)動抽油裝置，其特征在于，包括通過液壓裝置相連接的兩臺雙驢頭液壓式抽油機。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙井雙向液壓聯(lián)動抽油裝置，其特征在于，所述的雙驢頭液壓式抽油機，包括抽油機底座(1)，抽油機底座(1)上設(shè)置有支架總成(2)，支架總成(2)的頂部通過中央軸承座(3)水平設(shè)置有游梁總成(4)，游梁總成(4)的兩端分別設(shè)置有驢頭a (5)及驢頭b (6)，驢頭a (5)上連接有由懸繩器a (7)、盤根盒(8)伸出的鋼絲懸繩a (9)， 鋼絲懸繩a (9)的下端連接有出油三通(10)及井口裝置(11)，所述的驢頭b (6)通過鋼絲懸繩b (12)與懸繩器b (13)相連接，懸繩器b (13)的另一端連接有活塞桿(14)，活塞桿 (14)的下端伸進液壓缸(16)內(nèi)與活塞(15)連接，液壓缸(16)的頂部一側(cè)設(shè)置有上進出油口(17)，液壓缸(16)的中部通過法蘭(18)固定在抽油機底座(1)上，液壓缸(16)的底部設(shè)置有液壓缸缸蓋(19)，液壓缸缸蓋(19) 一側(cè)設(shè)置有下進出油口(22)，所述的抽油機底座 (1)的一側(cè)設(shè)置有動力總成，動力總成與液壓裝置連接，動力總成上設(shè)置有夾持器(20)和剎車裝置(21)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙井雙向液壓聯(lián)動抽油裝置，其特征在于，所述的液壓裝置， 包括依次連接的過濾器(26)、變量液壓泵(27)及單向閥(28)，單向閥(28)的出油口輸出三條回路，第一條回路依次連接有液控單向閥a (34)及甲井口的液壓缸(16)上腔，第二條回路依次連接有液控單向閥c (36)及乙井口的液壓缸上腔，第三條回路依次連接有三位四通換向閥(25)及液控單向閥b (35)，液控單向閥b (35)的出油口分別與甲井口的液壓缸 (16)下腔及乙井口的液壓缸下腔相連接，三位四通換向閥(25)的兩側(cè)分別設(shè)置有電磁鐵a (30)及電磁鐵b (31)，單向閥(28)的出油口還通過二位五通換向閥(29)與液控單向閥c (36)相連接，二位五通換向閥(29)的兩側(cè)分別設(shè)置有電磁鐵c (32)及電磁鐵d (33)，第二條回路和第三條回路上分別設(shè)置有溢流閥a (23)及溢流閥b (24).
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙井雙向液壓聯(lián)動抽油方法，還涉及該方法所采用的抽油裝置，該抽油裝置是將兩個井口的兩臺雙驢頭液壓式抽油機連接起來組成一個單元，兩臺抽油機通過一個液壓裝置連接，共用一個液壓泵，兩臺抽油機呈反向運動。所述的雙驢頭液壓式抽油機，整體包括有支架總成、游梁總成、抽油機底座和液壓缸系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有抽油裝置和方法能耗高、機械運行不穩(wěn)定，而抽油機設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、改造費用高問題。
文檔編號E21B43/00GK102352737SQ20111029423
公開日2012年2月15日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者黃天坤 申請人:黃天坤