[实用新型]海上平台用气平衡液压抽油机

说明书

技术领域

本实用新型是一种新型气平衡液压抽油机，主要应用于油田有杆泵采油技术领域，特别适用于海上油田的后期开发。

背景技术

液压抽油机利用液压传动方式将发动机的高速旋转运动通过液压执行元件(液压缸或液压马达)转化成抽油机悬点处的垂直直线往复运动，并带动井下抽油泵实现采油作业。实践证明，液压抽油机具有以下几方面的优点：液压抽油机不仅从结构原理方面打破了游梁式抽油机将电能转换为旋转运动，再利用机械的方法将旋转运动转变为直线往复运动的做法，而且传动效率高，能实现无级调整地面参数，通过液压系统的优选调整，其上、下冲程速度可以分开调节，在稠油的开发中具有较大的优越性；在一定的抽油机泵排量条件下，液压抽油机还可以减轻抽油杆的作用载荷，为扩大有杆抽油设备在井深和产量方面的使用范围创造了条件；从机理方面分析液压抽油机作为长冲程抽油机的机型是非常合适的，因为只要相应地加长工作液缸的长度，就可以获得相当长的冲程，此时抽油机的复杂程度、重量、成本都增加得不多，其重量只相当同类游梁式抽油机的10％-20％，而且可以方便地无级调整冲程、冲数，为自动控制满足采油工艺技术要求创造了良好的条件。在一冲程内90％以上时间均处于匀速状态，惯性载荷小，运动性能良好。另外液压抽油机体积小，质量小，结构紧凑，占地面积小，可以满足海洋和沼泽地区油田的开发；可以实现全封闭作业，适用于西部沙漠地区油田的深井或超深井油气开发；液压抽油机内较多的液压标准件构成，可以简化整套设备的设计开发和制造过程；同时易于机电液一体化等技术的实施，液压抽油机可以实现自动控制和遥控，并易于实现过载保护，不易发生设备事故；在机电一体化实施后，液压抽油机可实现对油井工况的自动检测，对工作参数进行自适应调节，提高了其自适应性，这是其他任何一种抽油机所不具备的。

通过对海上采油环境的调查以及对现有各种抽油机的综合比较及分析发现随着油田的开发，大量的稠油区块要进行开采动用，由于要进行注蒸气进行开采，电潜泵已不能满足油田开采的需要，需开发新的采油工艺配套技术来满足油井的需求，而目前国内外已有的各种抽油机不能满足在海上采油平台上应用的要求，必须采用有效的措施来减小抽油机的整机高度、整机质量和占地面积。而液压式抽油机具有体积小，占地面积小、冲程长的优点，因此也成为新型采油设备的研究热点。目前已设计出的液压抽油机有链式长冲程液压抽油机、组合液压缸节能液压抽油机、以蓄能器平衡载荷的变频液压闭式节能抽油机、新型节能变频闭式液压抽油机等，但是它们由于自身存在的一些缺点均不适用于海上采油，例如，链式长冲程抽油机实现了长冲程低冲次，但是结构较复杂，此外由于其平衡方式是配重箱平衡，整机质量大；组合液压缸节能液压抽油机具有显著的节能效果，但是从受力的角度来分析，活塞杆受力不对称，存在液压缸和活塞偏磨的问题；以蓄能器平衡载荷的变频液压闭式节能抽油机采用液压配重，结构简单，降低了装机功率，操作更加安全、平稳，在闭式油路中采用双向液压锁还可使液压抽油机的启停更加平稳迅速，增加其工作的稳定性和安全性，但是这种抽油机存在修井让位不方便的问题；新型节能变频闭式液压抽油机结构简单，液压缸行程是冲程的一半降低了整机的高度，采用液压配重，避免了使用平衡重块，减轻了整机重量，可以满足海上采油的需要，但是在上冲程中活塞杆处于受拉状态，从材料的性能考虑，在承受同等大小的作用力时，活塞杆受压能力更强，而本实用新型中的海上平台用气平衡液压抽油机液压缸倒置设计，不仅大大提高了液压缸的密封效果，而且使得活塞杆一直处于受压状态，并且保留了液压缸行程是冲程的一半降低了整机的高度的优点。

发明内容

本实用新型的目的是：克服现有各种抽油机存在的缺点，综合他们的优点，对现有的液压抽油机进行进一步优化设计，设计出一种占地面积小、体积小、重量小、生产成本小、结构简单安装方便、能够实现集中控制和管理的节能型液压抽油机，提出一种能够满足海上采油要求的新型节能抽油机的设计理念，进而解决我国海上油田后期开采阶段存在的问题。