1.本实用新型属于采油设备技术领域,涉及一种无配重卷扬式井下滑动密封的直驱长冲程抽油机。
背景技术:
2.近年来,随着中国对石油产量需求增加,常规型游梁式抽油机被更多的应用在采油领域中。但此种方式在石油生产,能源消耗和生产成本方面的技术和经济指标很低。特别当油田开发逐渐进入中后期,低产低效井会逐渐增多,为节约能耗,提升经济效益,会采用人工启停间开的方式进行开采,但还面临以下问题:一现有油井间开制度不合理,液面波动范围大,无法保证油井稳定生产,严重影响生产时率;二由于油井供液能力不足,导致现有井下举升及配套技术提液、提效效果差,平均泵效低于30%;三是常规抽油机技术受自身结构及功能限制,导致低产井举升能耗高,平均系统效率低于15%,因此为了更经济、更合理开发我国的石油资源,开展长冲程抽油机举升技术研究不仅对降低原油成本,提高企业经济效益具有重要意义,而且对缓解能源使用具有重要的战略意义。
3.目前,传统的长冲程抽油机采用长冲程、低冲次的抽油方式,可有效率减小冲程损失、提高泵效和系统效率、延长机杆泵的使用周期、减少故障,提高整机质量等优点。但传统的长冲程抽油机因配重和井口密封使得设备整体占地面积过大,导致维修较为困难,影响了整体的工作效率。
技术实现要素:
4.本实用新型目的在于提供一种无配重卷扬式井下滑动密封的直驱长冲程抽油机,以解决传统的长冲程抽油机因配重和井口密封使得设备整体占地面积过大,导致维修较为困难,影响了整体的工作效率的技术问题。
5.为实现上述目的,本实用新型一种无配重卷扬式井下滑动密封的直驱长冲程抽油机的具体技术方案如下:
6.一种无配重卷扬式井下滑动密封的直驱长冲程抽油机,包括:
7.
基座;
8.支撑
组件,设置在基座上部;
9.卷绳
滚筒,设置在基座上部,位于支撑组件的一侧,与基座上部转动连接;
10.驱动组件,设置在基座上部,位置靠近卷绳滚筒,与卷绳滚筒连接;
11.滑轮,设置在支撑组件远离卷绳滚筒的侧面,位置靠近支撑组件的上部,与支撑组件转动连接;
12.
油管,竖直设置在基座的侧面,位于滑轮的下部;
13.密封组件,设置在油管的内部,靠近油管的上端的位置;
14.抽油组件,设置在油管的下端,与密封组件连接;
15.柔性绳,设置在油管的上部,上端绕过滑轮后与卷绳滚筒连接,下端穿过油管上端
后与密封组件连接。
16.本实用新型的特点还在于:
17.其中支撑组件包括矩形支架,矩形支架固定设置在基座上部,矩形支架的上部设置有三角架,三角架的斜边向上,三角架的侧面设置有滑轮支架,滑轮通过转轴与滑轮支架转动连接。
18.其中三角架、滑轮与卷绳滚筒的上部套设有护罩。
19.其中驱动组件包括电机,电机设置在基座上部靠近卷绳滚筒的位置,基座上部设置有滚筒支架,卷绳滚筒通过连接轴与滚筒支架连接,电机的输出端与连接轴连接。
20.其中密封组件包括密封活塞,油管内部设置有密封管,油管的上端设置有法兰式四通,密封活塞设置在密封管内部,柔性绳的下端穿过法兰式四通的上部开口后与密封活塞的上部连接。
21.其中密封活塞的侧面靠近上端的位置设置有密封油毡,密封活塞上位于密封油毡下部的位置均匀套设有多个胶筒。
22.其中柔性绳与法兰式四通的上部开口通过盘根密封圈连接。
23.其中抽油组件包括泵筒,泵筒竖直设置在油管的下部,泵筒内部设置有油泵柱塞与采油杆柱,油泵柱塞的上部与采油杆柱的下部连接,采油杆柱的上端穿过油管的下端开口后与密封活塞的下部连接。
24.本实用新型的一种无配重卷扬式井下滑动密封的直驱长冲程抽油机具有以下优点:
25.第一,通过密封组件、抽油组件与柔性绳的配合设置,使密封组件对油管进行密封的同时也能为抽油组件提供动力,避免了传统的长冲程抽油机因配重和井口密封使得设备整体占地面积过大,使维修更加容易,减小了维修所需的时间,提高了工作效率;
26.第二,通过密封活塞与密封管的滑动设置,使抽油机的能够上行与下行同时出液,有效提高油井产量;
27.第三,通过使用柔性绳替代柔性光杆,解决了柔性光杆在频繁收放过程中破断问题,减少了维修次数,进一步提高了工作效率。
附图说明
28.图1为本发明的整体结构示意图;
29.图2为本发明中卷绳滚筒与电机的结构示意图;
30.图3为本发明中密封组件的结构示意图;
31.图4为本发明中密封活塞的结构示意图;
32.附图标记:
33.1、柔性绳;2、基座;3、电机;4、卷绳滚筒;5、滚筒支架;6、护罩;7、矩形支架;8、三角架;9、滑轮支架;10、滑轮;11、连接轴;13、法兰式四通;14、密封活塞;15、密封管;16、油管;17、盘根密封圈;19、密封油毡;20、胶筒。
具体实施方式
34.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
35.如图1所示,本发明一种无配重卷扬式井下滑动密封的直驱长冲程抽油机,包括基座2,基座2上部设置有支撑组件,基座2上部位于支撑组件的一侧设置有卷绳滚筒4,卷绳滚筒4与基座2上部转动连接,基座2上部靠近卷绳滚筒4的位置设置有驱动组件,驱动组件与卷绳滚筒4连接,用于带动卷绳滚筒4转动,支撑组件远离卷扬组件的侧面设置有滑轮10,滑轮10的位置靠近支撑组件的上部,滑轮10与支撑组件转动连接,基座2的侧面位于滑轮10的下部位置竖直设置有油管16,油管16的内部靠近油管16的上端的位置设置有密封组件,油管16的下端设置有抽油组件,抽油组件与密封组件连接,油管16的上部设置有柔性绳1,柔性绳1为高强度柔性绳,柔性绳1的上端绕过滑轮10后与卷绳滚筒4连接,柔性绳1的下端穿过油管16上端后与密封组件连接,通过卷绳滚筒4的转动,对柔性绳1进行收放,从而带动密封组件沿着油管16上下移动,从而通过密封组件带动抽油组件抽取井下石油,密封组件对油管16进行密封的同时也能为抽油组件提供动力,避免了传统的长冲程抽油机因配重和井口密封使得设备整体占地面积过大,使维修更加容易,减小了维修所需的时间,提高了工作效率。
36.支撑组件包括矩形支架7,矩形支架7固定设置在基座2上部,矩形支架7的上部设置有三角架8,三角架8与矩形支架7固定连接,三角架8的斜边向上,三角架8的侧面设置有滑轮支架9,滑轮10通过转轴与滑轮支架9转动连接,保证滑轮10能够转动。
37.三角架8、滑轮10与卷绳滚筒4的上部套设有护罩6,防止柔性绳1出现崩断伤人事故。
38.如图2所示,驱动组件包括电机3,电机3设置在基座2上部靠近卷绳滚筒4的位置,基座2上部设置有滚筒支架5,卷绳滚筒4通过连接轴11与滚筒支架5连接,电机3的输出端与连接轴11连接,电机优选为高效永磁变频同步电动机,卷绳滚筒4优选为里巴斯双折线自动排放卷绳滚筒。
39.如图3所示,密封组件包括密封活塞14,油管16内部设置有密封管15,油管16的上端设置有法兰式四通13,密封活塞14设置在密封管15内部,密封活塞14与密封管15内壁滑动连接,柔性绳1的下端穿过法兰式四通13的上部开口9后与密封活塞14的上部连接。
40.如图4所示,密封活塞14的侧面靠近上端的位置设置有密封油毡19,密封活塞14上位于密封油毡19下部的位置均匀套设有多个胶筒20,密封油毡19与多个胶筒20与密封管15形成过盈配合起到密封作用。
41.柔性绳1与法兰式四通13的上部开口通过盘根密封圈17连接,一方面对法兰式四通13上部开口进行密封,另一方面可对柔性绳1起到扶正居中保护的作用。
42.抽油组件包括泵筒,泵筒竖直设置在油管的下部,泵筒内部设置有油泵柱塞与采油杆柱,油泵柱塞的上部与采油杆柱的下部连接,采油杆柱的上端穿过油管的下端开口后与密封活塞的下部连接。
43.本发明一种无配重卷扬式井下滑动密封的直驱长冲程抽油机,还包括控制柜,控制柜设置在基座的一侧,控制柜与电机3电连接,通过控制柜对电机3进行调节控制。
44.工作原理:先正常下入油井管柱,在预定位置下入泵筒,由于泵筒较长需在井口分段下入,泵筒之间连接工具应用摩擦钳,防止泵筒受其他工具挤压产生形变导致泵筒内镀层脱落,泵筒全部下入完成后继续下入油管16,在油管16下入完成后上端连接油管挂,再将油管挂放置于法兰式四通13之上即可;此时按照设计要求下入油泵柱塞和采油杆柱,根据
冲程长度与油泵柱塞连接的多根采油杆柱上需带有整杆注塑扶正器,防止采油杆柱在泵筒内运行时对泵筒产生偏磨,当采油杆柱下入完毕后,在法兰式四通13上方连接井口总成,然后将13井口总成上方的呼吸阀主体拆掉,再将密封管15套入采油杆柱后由法兰式四通13下入,与油管16形成同心双管管柱,待密封管15下入完成后与呼吸阀主体相连接,再将呼吸阀主体与法兰式四通13相连接。
45.当抽油机上行程时,电机3将动力由输出端通过连接轴11带动卷绳滚筒4缓慢转动,柔性绳1做收绳运动,柔性绳1通过密封活塞14带动采油杆柱做上行程运动,柱塞上提,泵筒上的固定阀组打开游动阀组关闭,油井内液体进入泵筒与油泵柱塞之间的空间,柱塞上部液体会随着采油杆柱上提,一部分会由密封管15与油管16之间的空间流出进入外输管线,同时密封活塞14在密封管15上行,部分液体会占据密封活塞14的上行空间,实现上行程出液;
46.当抽油机下行程时,电机反方向转动,通过连接轴11带动卷绳滚筒4反方向转动,柔性绳1则做放绳运动,柔性绳1带通过密封活塞14带动采油杆柱在自重的作用力下进行下行程运动,柱塞下行,泵筒上的固定阀组关闭游动阀组打开,上行程时进入泵筒与油泵柱塞之间空间的液体进入柱塞,流至油泵柱塞上部空间,同时密封活塞14在密封管15下行,则将上行进入15密封管的液体挤压排出,此刻油泵柱塞上部液体处于满溢状态,多余液体则由密封管15与油管16之间的空间流出进入外输管线,实现下行程出液。
47.本发明的一种无配重卷扬式井下滑动密封的直驱长冲程抽油机具有以下优点:
48.第一,通过密封组件、抽油组件与柔性绳的配合设置,使密封组件对油管进行密封的同时也能为抽油组件提供动力,避免了传统的长冲程抽油机因配重和井口密封使得设备整体占地面积过大,使维修更加容易,减小了维修所需的时间,提高了工作效率;
49.第二,通过密封活塞与密封管的滑动设置,使抽油机的能够上行与下行同时出液,有效提高油井产量;
50.第三,通过使用柔性绳替代柔性光杆,解决了柔性光杆在频繁收放过程中破断问题,减少了维修次数,进一步提高了工作效率。
51.可以理解,本实用新型是通过一些实施例进行描述的,本领域技术人员知悉的,在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下,可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外,在本实用新型的教导下,可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此,本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制,所有落入本技术的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。
技术特征:
1.一种无配重卷扬式井下滑动密封的直驱长冲程抽油机,其特征在于,包括:基座(2);支撑组件,设置在基座(2)上部;卷绳滚筒(4),设置在基座(2)上部,位于支撑组件的一侧,与基座(2)上部转动连接;驱动组件,设置在基座(2)上部,位置靠近卷绳滚筒(4),与卷绳滚筒(4)连接;滑轮(10),设置在支撑组件远离卷绳滚筒(4)的侧面,位置靠近支撑组件的上部,与支撑组件转动连接;油管(16),竖直设置在基座(2)的侧面,位于滑轮(10)的下部;密封组件,设置在油管(16)的内部,靠近油管(16)的上端的位置;抽油组件,设置在油管(16)的下端,与密封组件连接;柔性绳(1),设置在油管(16)的上部,上端绕过滑轮(10)后与卷绳滚筒(4)连接,下端穿过油管(16)上端后与密封组件连接。2.根据权利要求1所述的一种无配重卷扬式井下滑动密封的直驱长冲程抽油机,其特征在于,所述支撑组件包括矩形支架(7),所述矩形支架(7)固定设置在基座(2)上部,所述矩形支架(7)的上部设置有三角架(8),所述三角架(8)的斜边向上,所述三角架(8)的侧面设置有滑轮支架(9),所述滑轮(10)通过转轴与滑轮支架(9)转动连接。3.根据权利要求2所述的一种无配重卷扬式井下滑动密封的直驱长冲程抽油机,其特征在于,所述三角架(8)、滑轮(10)与卷绳滚筒(4)的上部套设有护罩(6)。4.根据权利要求1所述的一种无配重卷扬式井下滑动密封的直驱长冲程抽油机,其特征在于,所述驱动组件包括电机(3),所述电机(3)设置在基座(2)上部靠近卷绳滚筒(4)的位置,所述基座(2)上部设置有滚筒支架(5),所述卷绳滚筒(4)通过连接轴(11)与滚筒支架(5)连接,所述电机(3)的输出端与连接轴(11)连接。5.根据权利要求1所述的一种无配重卷扬式井下滑动密封的直驱长冲程抽油机,其特征在于,所述密封组件包括密封活塞(14),所述油管(16)内部设置有密封管(15),所述油管(16)的上端设置有法兰式四通(13),所述密封活塞(14)设置在密封管(15)内部,所述柔性绳(1)的下端穿过法兰式四通(13)的上部开口后与密封活塞(14)的上部连接。6.根据权利要求5所述的一种无配重卷扬式井下滑动密封的直驱长冲程抽油机,其特征在于,所述密封活塞(14)的侧面靠近上端的位置设置有密封油毡(19),所述密封活塞(14)上位于密封油毡(19)下部的位置均匀套设有多个胶筒(20)。7.根据权利要求5所述的一种无配重卷扬式井下滑动密封的直驱长冲程抽油机,其特征在于,所述柔性绳(1)与法兰式四通(13)的上部开口通过盘根密封圈(17)连接。8.根据权利要求5所述的一种无配重卷扬式井下滑动密封的直驱长冲程抽油机,其特征在于,所述抽油组件包括泵筒,所述泵筒竖直设置在油管的下部,泵筒内部设置有油泵柱塞与采油杆柱,油泵柱塞的上部与采油杆柱的下部连接,所述采油杆柱的上端穿过油管的下端开口后与密封活塞的下部连接。
技术总结
本实用新型属于采油设备技术领域,涉及一种无配重卷扬式井下滑动密封的直驱长冲程抽油机,包括:基座、支撑组件、卷绳滚筒、驱动组件、滑轮;油管,竖直设置在基座的侧面,位于滑轮的下部;密封组件,设置在油管的内部,靠近油管的上端的位置;抽油组件,设置在油管的下端,与密封组件连接;柔性绳,设置在油管的上部,上端绕过滑轮后与卷绳滚筒连接,下端穿过油管上端后与密封组件连接。本实用新型通过密封组件、抽油组件与柔性绳的配合设置,使密封组件对油管进行密封的同时也能为抽油组件提供动力,避免了传统的长冲程抽油机因配重和井口密封使得设备整体占地面积过大,使维修更加容易,减小了维修所需的时间,提高了工作效率。提高了工作效率。提高了工作效率。
技术研发人员:
孙胜平 卫文博 焦鹏辉 张晓卫 杨春军
受保护的技术使用者:
陕西银禾油气工程技术服务有限公司
技术研发日:
2022.10.12
技术公布日:
2023/2/27