一种自动间歇井口抽油装置.pdf

一种自动间歇井口抽油装置，属于油井抽油设备。由机械装置、自动控制系统和输油部分组成；机械装置部分的钢丝一端固定在转轮上，另一端通过定滑轮并穿过钢丝防喷管与活塞连接后置于油管内；输油部分主要包括储油罐、输油泵、单向阀；自动控制部分是将强磁铁A、B分别安装在钢丝上部和下部，强磁感应器安装在钢丝防喷管内，重力传感器安装在底座下，液面传感器安装在储油罐侧壁上，电子离合制动器安装在转轮轴上，深度传感器安装在支架临近钢丝处，并且各传感器通过信号传输线与控制电路板上对应接线端口连接。自动控制部分根据各传感器传送的信号控制电机启动和停机，改变抽油机连续抽油的现状，给低产油井恢复液面的时间，待液面上升后再启动。

权利要求书一种自动间歇井口抽油装置，是由机械装置部分、自动控制系统和输油部分组成；其特征在于：机械装置部分是由转轮(2)、定滑轮(21)、支架(22)、底座(23)、钢丝防喷管(25)、油管挂(30)、上法兰(31)、套管法兰(32)、钢丝(33)、带孔丝堵(20)、活塞(19)、套管(16)、筛管(18)、油管(15)组成；带孔丝堵(20)置于带有筛管(18)的油管(15)底部，油管(15)通过油管挂(30)置入套管(16)内并悬挂在套管法兰(32)上；支架(22)固定在底座(23)上，底座(23)与储油罐(28)通过螺栓连接固定；钢丝(33)的一端固定在转轮(2)上，另一端通过支架(22)上安装的定滑轮(21)并穿过安装在底座(23)和储油罐(28)上壁通孔内的钢丝防喷管(25)与活塞(19)连接，活塞(19)置于油管(15)内；输油部分由储油罐(28)、加热管(27)、输油泵(14)、闸门(13)、单向阀(12)、取样阀(29)、排气阀(11)构成；储油罐(28)内壁盘有加热管(27)、其侧壁下方开有输油出口(10)，在输油出口(10)处自内向外顺次装有输油泵(14)、闸门(13)、取样阀(29)、单向阀(12)和排气阀(11)，储油罐(28)通过上法兰(31)与套管法兰(32)联结；自动控制系统包括键盘、显示器、强磁铁A(26)、强磁铁B(17)、电磁传感器(3)、重力传感器(24)、深度传感器(1)、电子离合制动器(4)、变速箱(5)、电机(6)、液面传感器(7)、信号传输线(9)和电路控制板CPU(8)；强磁铁A(26)、强磁铁B(17)分别安装在钢丝(33)的上部和下部，电磁传感器(3)安装在钢丝防喷管(25)内，重力传感器(24)安装在底座(23)和储油罐(28)间的凹槽内，液面传感器(7)安装在储油罐(28)侧壁设置高度处，电子离合制动器(4)安装在转轮(2)的轴上，深度传感器(1)安装在支架(22)临近钢丝(33)处，并且键盘、显示器、电磁传感器(3)、深度传感器(1)、重力传感器(24)、液面传感器(7)通过信号传输线(9)与控制电路板CPU(8)上对应接线端口连接，控制电路板CPU(8)的控制信号输出端与电子离合制动器(4)、电机(6)、输油泵(14)的控制开关连接。

说明书一种自动间歇井口抽油装置
技术领域：本实用新型涉及一种自动间歇井口抽油装置，属于油田抽油设备。
背景技术：目前，在机械采油中常使用游梁式抽油机，但对于低产油井，由于地层供液不足，油井液面恢复慢，常出现干抽现象，不仅费电且磨损设备，要想待液面恢复后再抽油，只能靠人工控制抽油机启动和关闭，这样就会因停抽时间控制不当，造成卡井和作业返工，给生产带来不便，也增加作业成本。
发明内容：本实用新型的目的就是针对上述现有技术的不足，提供一种自动间歇井口抽油装置，利用其自动控制系统控制电机启动和停机，改变抽油机连续抽油的现状，给低产油井足够时间恢复液面，待液面上升后再启动，这样每次既能满足抽汲液量，又保证活塞在合理深度抽油，避免负荷过大，既降低能耗，又减少设备磨损。
本实用新型的技术方案是：一种自动间歇井口抽油装置，是由机械装置部分、自动控制系统和输油部分组成；机械装置部分是由转轮、定滑轮、支架、底座、钢丝防喷管、油管挂、上法兰、套管法兰、钢丝、带孔丝堵、活塞、套管、筛管、油管组成；带孔丝堵置于带有筛管的油管底部，油管通过油管挂置入套管内并悬挂在套管法兰上；支架固定在底座上，底座与储油罐通过螺栓连接固定；钢丝一端固定在转轮上，另一端通过支架上安装的定滑轮并穿过安装在底座和储油罐上壁通孔内的钢丝防喷管与活塞连接，活塞置于油管内；输油部分由储油罐、加热管、输油泵、闸门、单向阀、取样阀、排气阀构成；储油罐内壁盘有加热管、其侧壁下方开有输油出口，在输油出口处自内向外顺次装有输油泵、闸门、取样阀、单向阀和排气阀，储油罐通过上法兰与套管法兰联结；自动控制系统包括键盘、显示器、强磁铁A、强磁铁B、电磁传感器、重力传感器、深度传感器、电子离合制动器、变速箱、电机、液面传感器、信号传输线和电路控制板CPU；强磁铁A、强磁铁B分别安装在钢丝的上部和下部，电磁传感器安装在钢丝防喷管内，重力传感器安装在底座和储油罐两者间的凹槽内，液面传感器安装在储油罐侧壁设置高度处，电子离合制动器安装在转轮轴上，深度传感器安装在支架临近钢丝处，并且键盘、显示器、电磁传感器、深度传感器、重力传感器、液面传感器通过信号传输线与控制电路板CPU上对应接线端口连接，控制电路板CPU的控制信号输出端与电子离合制动器、电机、输油泵的控制开关连接。
一种自动间歇井口抽油装置的抽汲过程是：电路控制板CPU对电子离合制动器发出解除制动的指令，在活塞重力作用下，钢丝下行，当活塞接触液面时，活塞受到液体向上的浮力，重力传感器感应到重力的变化，并将变化信号传送给控制电路板CPU，控制电路板CPU记录此时深度传感器测得的活塞下行深度和速度，活塞减速继续下行至设定深度，或者钢丝上部的强磁铁A经过电磁传感器时，二个条件中任何一个条件满足时，控制电路板CPU都启动电机转动，带动钢丝拉动活塞上行，将液体举升到储油罐内；当活塞上行到安全深度或强磁铁B过电磁传感器时，电磁传感器将感应信号传送到控制电路板CPU，控制电路板CPU同时控制电子离合制动器制动转轮和电机停转，钢丝不再上行，活塞停留在油管上方；根据深度传感器每次记录的油井液面深度，控制电路板CPU随时调整每次转轮制动的时间，保证油管内液面有充足时间恢复高度，同时也保证活塞在合理深度抽汲，避免负荷过大，这样就完成了一次抽汲过程；当停机时间达到后，控制电路板CPU对电子离合制动器发出解除制动指令，在活塞重力作用下，钢丝下行，又开始了下一次的抽汲过程，如此反复循环抽汲；在储油罐内，液面传感器将检测到的液面参数传送到控制电路板CPU，控制电路板CPU一方面将液面参数变换成抽油量，进行累计，记录产量，另一方面也同时开启闸门、排气阀，启动输油泵，将液体输送到输油管线，当储油罐内液面低于设置高度时，控制电路板CPU关闭闸门、排气阀和输油泵。
与现有技术相比本实用新型具有如下优点：1、可以随时自动调节停抽时间，使液面恢复，避免干抽现象，同时也不许液面过高，避免活塞负荷过大，即降低能耗，又可提高产量；2、实现自动化控制，不需人工开、关电机，不但节省人力且时间调控更合理；3、用钢丝带替抽油杆，负荷减小，可配置小功率电机，节电明显，并且没有抽油杆，抽油泵不会发生偏磨现象，维修方便。
附图说明：图1为一种自动间歇井口抽油装置结构图；图2为本实用新型自动控制系统电路方框图。
具体实施方式：参加图1，一种自动间歇井口抽油装置，是由机械装置部分、自动控制系统和输油部分组成；机械装置部分是由转轮2、定滑轮21、支架22、底座23、钢丝防喷管25、油管挂30、上法兰31、套管法兰32、钢丝33、带孔丝堵20、活塞19、套管16、筛管18、油管15组成；带孔丝堵20置于带有筛管18的油管15底部，油管15通过油管挂30置入套管16内并悬挂在套管法兰32上；支架22固定在底座23上，底座23与储油罐28通过螺栓连接固定；钢丝33的一端固定在转轮2上，另一端通过支架22上安装的定滑轮21并穿过安装在底座23和储油罐28上壁通孔内的钢丝防喷管25与活塞19连接，活塞19置于油管15内；输油部分由储油罐28、加热管27、输油泵14、闸门13、单向阀12、取样阀29、排气阀11构成；储油罐28内壁盘有加热管27、其侧壁下方开有输油出口10，在输油出口10处自内向外顺次装有输油泵14、闸门13、取样阀29、单向阀12和排气阀11，储油罐28通过上法兰31与套管法兰32联结；参见图1和图2，自动控制系统包括键盘、显示器、强磁铁A26、强磁铁B17、电磁传感器3、重力传感器24、深度传感器1、电子离合制动器4、变速箱5、电机6、液面传感器7、信号传输线9和电路控制板CPU8；强磁铁A26、强磁铁B17分别安装在钢丝33的上部和下部，电磁传感器3安装在钢丝防喷管25内，重力传感器24安装在底座23和储油罐28间的凹槽内，液面传感器7安装在储油罐28侧壁设置高度处，电子离合制动器4安装在转轮2的轴上，深度传感器1安装在支架22临近钢丝33处，并且键盘、显示器、电磁传感器3、深度传感器1、重力传感器24、液面传感器7通过信号传输线9与控制电路板CPU8上对应接线端口连接，控制电路板CPU8的控制信号输出端与电子离合制动器4、电机6、输油泵14的控制开关连接。
一种自动间歇井口抽油装置的抽汲过程是：启动系统，通过键盘输入初始深度、时间等参数设置；控制电路板CPU8解除电子离合制动器4的制动，在活塞19重力作用下，钢丝33下行，当活塞19接触液面时，活塞19受到液体34向上的浮力，重力传感器24感应到重力的变化，并将变化信号传送给控制电路板CPU8，控制电路板CPU8记录此时深度传感器1测得的活塞下行深度，活塞19继续下行至设定深度，或者钢丝33上部的强磁铁A26经过电磁传感器3时，二个条件中任何一个条件满足时，控制电路板CPU8都启动电机6转动，带动钢丝33拉动活塞19上行，将液体34举升到储油罐28内；当活塞19上行到安全深度或强磁铁B17过电磁传感器3，电磁传感器3将感应信号传送到控制电路板CPU8，控制电路板CPU8同时控制电子离合制动器4制动转轮2和电机6停转，钢丝33不再上行，活塞19停留在油管15上方；根据深度传感器1每次记录的油井液面深度，控制电路板CPU8随时调整转轮2制动的时间，保证油管15内液面有充足时间恢复高度，同时也保证活塞19在合理的深度抽汲，避免负荷过大，这样就完成了一次抽汲过程；当停机时间达到后，控制电路板CPU8对电子离合制动器4发出解除制动指令，在活塞19重力作用下，钢丝33下行，又开始了下一轮的抽汲过程，如此反复循环抽汲；在储油罐28内，液面传感器7将检测到的液面参数传送到控制电路板CPU8，控制电路板CPU8一方面将其变换成抽油量，进行累计，记录产量，另一方面也同时开启闸门13、排气阀11，启动输油泵14，将液体输送到输油管线，当储油罐28内液面低于设置高度时，控制电路板CPU8关闭闸门13、排气阀11和输油泵14。
根据输油方式不同，输油部分可以省略，即不用储油罐28、输油泵14、闸门13和排气阀11，底座23直接固定在井口，活塞19抽出的液体直接输入输油干线。
根据各油田具体情况，活塞19可在套管16内直接抽油，油管15、油管挂30和带孔丝堵20可省略。
采油工对油井取样时，打开取样阀29就可取样。