专利名称：脉冲式抽油机装置的制作方法
技术领域：
本发明属石油行业的采油作业机具，特别涉及一种适用于油田采油作业的以天然气为能源的脉冲式抽油机装置。
目前，国内外油田的采油作业一般都使用游梁式抽油机，其结构原理是由电动机驱动曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构实现抽油，电动机功率为37-45KW，年耗电达21-24万kwh，需电费12-14万元，电能消耗很大，增加了产油成本。此外，游梁式抽油机采油作业时一次调整冲程、冲次，而油田地质情况多变，不能选取抽油机最佳冲程、冲次，限制高采油量。
本发明的目的在于克服以上游梁式抽油机技术的不足，提供一种省能、节能、冲程、冲次随意可调、高采油量的脉冲式抽油机装置。
本发明的任务在于，脉冲式抽油机装置，具有抽油结构、提升结构、机身结构、动力结构、控制结构。脉冲式抽油机将气井或供气站输出的压力天然气，输入储能罐，达到工作压力后，开启手动控制阀，让动力气体进入气缸，气缸中的活塞在压力推动下，活塞杆带动钢丝绳，经支臂上的滑轮牵引、抽油拉杆提升油泵抽油。活塞杆达到预定位置时，限位拨杆压下换向触头，切换气路换向。此时，动力气体不再进入工作阀，而气缸中的气体在油井内构件势能作用下，由工作阀泄气通路排出，活塞杆反向运行，行至预定位置，限位拨杆将换向阀触头拨起，切换气路换向、供气，活塞在压力作用下活塞杆又开始运行。
本发明设计原理，提升抽油是以一定压力的天然气作功完成，抽油泵等构件重力回落的势能作功完成。即∑PiS·hi+∑mi·hi→W(F·L)气能、势能匹配作功，科学利用自然能量，实现节能降耗。
本发明装置解决了不用电能采油的技术问题，从而节省开采石油的巨大投资和作业费用。一、采用低压≥0.6Mpa的天然气为动力抽油，在全封闭环境下运行，利用抽油杆、泵等抽油构件重力产生的势能使气缸活塞回程，亦是抽油泵回；二、选用气动控制的单向作用气缸，工作腔压力是完全有效工作压力，供气为“脉冲式”，降低工作压力30％、节约能源40％以上；三、两组气缸同步运行，由各自单向节流阀调整控制；四、使用限位拨杆及换向阀控制抽油机的抽油冲程；五、为适应高气压地区的采油可以使用双机串连抽油结构。
以下结合附图以实施例具体说明。
图1示脉冲式抽油机结构示意图。
图2示提升结构示意图。
图3示机身结构图。
图4示机身结构A-A剖视图。
图5示动力结构示意图。
图6示气动结构原理图。
图中，1-抽油结构；1-1抽油泵；1-2抽油树；1-3抽油杆；2-提升结构；2-1柔性连接体；2-2滑轮；2-3钢丝绳；2-4滑轮；2-5刚性连接体；3-机身结构；3-1支臂；3-2支撑座；3-3机座；3-4固定销轴；3-5螺母；3-6档圈；3-7辅助销轴；3-8螺母；3-9档圈；3-10固定销轴；4-动力结构；5-控制结构；5-1活塞杆；5-2活塞杆；Fj-截止阀；W-油雾器；D1-调节阀；D2-调节阀；A-工作阀；F1-节流阀；F2-节流阀；G1-气缸；G2-气缸； K1-拨杆；K2-拨杆；S-水过滤器；M-储能罐；Fj′-截止阀；DG-动力回路；N-调压阀；Y-压力表；E-安全阀；KG-气控回路；B-换向阀；C-控制阀脉冲式抽油机具有抽油结构1、提升结构2、机身结构3、动力结构4、控制结构5。
参照附
图1，抽油结构1由抽油泵1-1、抽油树1-2、抽油杆1-3组成，抽油结构1由柔性连接体2-1与提升结构2连接，既抽油，又提供运行回落的动力。
参照附图2，提升结构2的柔性连接体2-1连接钢丝绳2-3、经滑轮2-2、2-4、连接刚性连接体2-5，活塞杆5-1、5-2，既承担运行载荷，又起导向作用。
参照附图3、4，机身结构3的支臂3-1由固定销轴3-10、辅助锁轴3-7固定在支撑座3-2中，滑轮2-2、2-4由销轴3-4、3-10固定在支臂3-1上，支撑座3-2由螺栓紧固在机座3-3上，承受提升、回落交变动载荷和各种构件的静载荷及安置气动、气控结构。
参照附图5、6，动力结构4的动力回路DG安装在机座3-3上，并同气缸G1、G2进气口连接，截止阀Fj′、Fj″、油雾器W、调节阀D1、D2、工作阀A、单向节流阀F1、F2、气缸G1、G2、空气滤清器KL1、KL2固定在动力回路DG上，气缸G1、G2固定在机座3-3上，活塞杆5-1、5-2由刚性连接体2-5固定，提升和回落抽油杆1-3实现抽油。
动力结构4的气缸G1、G2为水平卧式单向作用气缸，控制气缸G1、G2一个方向的运行速度。
控制结构5的气控回路KG安装在机座3-3上，调节阀N、压力表Y、控制阀C、安装在气控回路KG上，限位拨杆K1、K2安装钢丝绳2-3上的套管上，换向阀B安装在机座3-3上，控制提升与回落换向的运行速度、位移距离。
脉冲式抽油机控制程序输气站或气井Q→截止阀Fj→水过滤器S→储能罐M→气控回路KG；动力回路DG→气缸G1、G2→钢丝绳2-3→柔性连接体2-1→抽油泵1-1。
脉冲式抽油机工作过程，将天然气输气管路的截止阀Fj打开，天然气进入储能罐M，顶部设有压力表Y、安全阀E、气压达到预定值P≥0.6Mpa时，安全阀E开启工作。开启手动控制阀C，控制气体经换向阀B输入工作阀A的aAbA通道开通，此时压力天然气经单向节流阀F1、F2进入气缸G1、G2推动活塞运行。活塞杆5-1、5-2带动刚性连接体2-5，限位拨杆K1拨起换向阀B触头，切换气路换向，控制压力气体停止向工作阀A供气，工作阀A的阀杆在弹簧作用下使工作阀A的aAbA通道关闭，动力回路DG处于泄气状态，气缸活塞受势能作用返程，活塞杆5-1、5-2向回运行，行至预定位置，限位拨杆K2将换向阀B触头压下，控制压力气体进入工作阀A，切换气路换向供气。压力气体输入气缸G1、G2向前推进，提升抽油杆1-3、抽油泵1-1抽油。周而复始，连续作业抽油。
脉冲式抽油机为维修方便，支臂3-1与支撑座3-2连接采用铰接结构，在油井检修时，只须将抽油机固定销轴3-4、辅助销轴3-7抽出，将支臂3-1向后旋转40°，由销轴锁定。为使锁定位置调整准确，在支臂3-1和机座3-3间增设了螺旋调整器，调整锁定位置。抽油机零、部件70％以上采用标准件，通用性、互换性好，体积小，重量轻，分别是同规格游梁式抽油机的1/3-1/4。
主要技术参数·供气压力 P≥0.6Mpa·供 气 量Vg≥3m3/min·冲次n＝0-9次/min·冲程h＝0-3m/min·提 升 力F＝80-150KN·储气容量Vc≥3m3/min·气控压力Pq≥0.2Mpa脉冲式抽油机装置，气力控制、冲程、冲次可调、工作压力低、运行安全、可靠，提高采油量15％以上，适用于高、低压油井采油作业，工作效率达85％以上。
权利要求1.一种具有抽油结构(1)、提升结构(2)、机身结构(3)、动力结构(4)、控制结构(5)的脉冲式抽油机装置，其特征在于(a)、提升结构(2)的柔性连接体(2-1)连接钢丝绳(2-3)、经滑轮(2-2)、(2-4)、连接刚性连接体(2-5)。活塞杆(5-1)、(5-2)；(b)、机身结构(3)的支臂(3-1)由销轴(3-10)、辅助锁轴(3-7)同支撑座(3-2)铰接，滑轮(2-2)、(2-4)由销轴(3-4)、(3-10)固定在支臂(3-1)上，支撑座(3-2)由螺栓紧固在机座(3-3)上；(c)、动力结构(4)的动力回路(DG)安装在机座(3-3)上，并同气缸(G1)、(G2)进气口连接，截止阀(Fj′)、(Fj″)、油雾器(W)、调节阀(D1)、(D2)、工作阀(A)、单向节流阀(F1)、(F2)、气缸(G1)、(G2)、空气滤清器(KL1)、(KL2)固定在动力回路(DG)上，气缸(G1)、(G2)固定在机座(3-3)上，活塞杆(5-1)、(5-2)由刚性连接体(2-5)固定；(d)、控制结构(5)的气控回路(KG)安装在机座(3-3)上，调节阀(N)、压力表(Y)、控制阀(C)、安装在气控回路(KG)上，限位拨杆(K1)、(K2)安装钢丝绳(2-3)上的套管上，换向阀(B)安装在机座(3-3)上。
2.根据权利要求1所述的脉冲式抽油机装置，其特征在于动力结构(4)的气缸(G1)、(G2)为水平卧式单向作用气缸。
专利摘要一种脉冲式抽油机装置,解决了不用电采油的技术问题,具有抽油结构1、提升结构2、机身结构3、动力结构4、控制结构5,采用低压≥0.6MPa的天然气,推动气缸、活塞杆5—1、5—2,经钢绳丝2—3连接抽油杆1—3、抽油泵1—1抽油,由调节阀D
文档编号F04B47/04GK2410443SQ9925087
公开日2000年12月13日 申请日期1999年12月30日 优先权日1999年12月30日
发明者张德安, 于鸿猷, 苗博 申请人:张德安, 于鸿猷, 苗博