[发明专利]新型节能液压抽油机

说明书

技术领域

本发明是一种新型的全液压采油设备，该设备采用了节能的机械设计和液压控制技术并应用于油田采油工程领域。

背景技术

传统的游梁式抽油机不仅具有机械结构复杂、体积大、传动环节多、制造成本大等缺点，并且传统游梁式抽油机的工作效率很低，在国内一般只有12-23%，而国外的这类抽油机也平均仅为30%左右；相反，液压抽油机有更好的经济性和工作性能，具有质量轻、体积小、冲程长度及冲程次数可无级调节等特点,尤其是具有工作效率高、适应性好、明显的节能优势。在目前的研究中，实现液压抽油机节能的方法主要是通过蓄能器先回收抽油杆下落的重力势能，然后在抽油杆上升抽油时重新利用，但是该方法存在明显的缺点，即能量储存再释放过程中的多次能量转换使得节能效果下降，而且增加了能量转换元件使得结构复杂、成本增加。在此背景下，提出并设计了新型的液压抽油机。

发明内容

为了解决现有游梁式抽油机结构庞大复杂、效率低下的问题，并避免液压抽油机中采用蓄能器储能再释放过程造成的能量损失，本发明专利采用了双井相互平衡和单井配重平衡的机械设计，并运用了电液比例负载敏感技术的液压控制策略，实现系统仅提供负载所需的压力和流量，完成双井交替作业抽油或检修时单井作业抽油。

本发明专利解决其技术问题所采用的技术方案是：一是新型的结构设计。该液压抽油机包括两套抽油杆和一个双作用双活塞杆液压缸，液压缸水平放置，两个抽油杆与钢丝绳连接通过高位定滑轮后再通过低位定滑轮后与液压缸的活塞杆端连接并对称布置在其两侧，当一侧抽油杆上升抽油时，另一侧抽油杆同步返回。二是采用电液比例负载敏感液压驱动系统，液压抽油机中的负载敏感阀能够实时感受负载压力的变化，从而通过调整变量活塞才控制变量泵的斜盘角度的变化，最终控制变量泵的输出的压力变化，通过调整电流信号的大小来控制比例节流阀的开口变化，使液压泵输出的流量与输入的信号成正比，并达到控制抽油杆的速度的目的使其按预定速度曲线运行。当两台井中的一个需要检修时，从液压缸活塞杆端解除其钢丝绳，另一侧钢丝绳中间设置有配重夹层，双井时两个配重夹板通过短螺栓直接相连接，单井运行时，夹板中间加上配重，这时通过长螺栓将上下夹板及配重加固为一体连接，配重与抽油杆的重量相当起到平衡作用，此后进行单井抽油。

本发明专利的节能效果是，在考虑系统效率的前提下，双井运行时，抽油杆加速阶段消耗功率最大，理论计算值为18.1kW，仿真值为20.2 kW，在匀速阶段消耗功率较小，理论计算值为6.7kW，仿真值为9.88 kW；单井运行时，理论计算消耗的最大功率为16.5kW，仿真值为19.4kW，匀速阶段消耗的功率理论值和仿真值分别为5.1kW和7.87 kW；装机功率与现有抽油机的平均装机功率32.6kW相比，降低了34%，匀速和减速运行时节能更加明显。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明电液比例负载敏感控制原理图；

图1和2中1.过滤器 2.变量泵 3.电动机 4.变量缸 5.比例溢流阀 6.液阻 7.负载敏感阀8.比例节流阀 9.电磁换向阀 10.溢流阀 11.单向阀 12.抽油杆 13.定滑轮 14.定滑轮 15.定滑轮 16.配重托盘 17.定滑轮 18.安全阀 19.比例节流阀 20.油箱

具体实施方式

【实施例1】