新型高效旋转式采油机.pdf

本发明涉及一种新型石油开采机械—旋转式采油机：由井上驱动设施和井下管路设施组成。井上驱动设施，系电机带动平面转动机构周期性的顺时针或逆时针转动，平面转动机构同时带动抽油杆周期性的双向转动；井下管路部分，主要由套管、输油管、采油泵构成，采油泵的腔体由两个扇形体组成，一个扇形体是采油腔，另一个扇形体是供油腔，该供油腔内有一个活动的采油板，其一端与抽油杆固定连接，另一端与泵筒内壁呈紧密活动接触。泵体的上方有一个软质输油管。本发明克服了现有各种采油设备只能间歇式采油的缺点，实现了连续采油；此外，本发明运行时，正反向的动力较为平衡、运行距离短、抽油杆不容易产生弯曲等，有利于减少设备事故，大大提高了生产效率。

1.  新型高效旋转式采油机，由井上的驱动设施和包括套管在内的井下管路设施组成，其特征在于：井上的驱动设施，是由电机带动平面转动机构周期性的正时针或反时针转动，平面转动机构同时带动抽油杆(2)周期性的双向转动，井下的管路设施由套管(1)、套管内的输油管(5)、抽油杆(2)及输油管下方的采油泵组成，采油泵通过泵体卡块(11)卡接在套管的套管卡块(12)上，采油泵由两个扇形体组成，一个扇形体是采油腔(19)，由两个隔离板和泵筒(18)的部分弧形筒壁构成，两个隔离板呈夹角的端部与抽油杆之间呈活动连接，两个隔离板上分别装有采油阀(14)和采油阀(16)，采油腔(19)顶端的出油口(4)伸出泵体与输油管(5)相通，另一个扇形体是供油腔，系不含采油腔的泵筒(18)之泵体部分，该腔体靠近采油腔的弧形筒壁上，分别有吸油阀(15)和吸油阀(13)，该腔体内有一个活动的采油板(17)，其一端与抽油杆固定连接，另一端与泵筒(18)的弧形内壁紧密活动接触，输油管(5)位于采油泵上方。

2.  根据权利要求1所述的新型高效旋转式采油机，其特征在于：泵体上方的输油管(5)是软质材料制成，该软质输油管的底部通过螺栓(7)、压紧钢圈(8)、密封管(6)，将泵体与输油管隔离，输油管(5)底部之外缘固定有钢丝网(10)和起管钢圈(9)，起管钢索(3)的下端与起管钢圈(9)连接，上端伸出井口。

3.  根据权利要求1所述的新型高效旋转式采油机，其特征在于：采油泵的泵筒(18)上设有泵体卡块(11)，套管上设有套管卡块(12)，泵体通过泵体卡块卡接在套管(1)上。

新型高效旋转式采油机
技术领域    本发明涉及一种开采石油用的机械设施。
背景技术    叩头机是传统石油开采使用的有杆式采油机械，由地面驱动设施和井下管路设施组成。地面驱动设施是一台带动抽油杆在油管内上下运动的叩头机；井下管路设施主要有套管、套管内的输油管、油管中上下运动的抽油杆、连接在抽油杆下端的活塞组成，油管底部有一个吸油阀，活塞上有一个采油阀，抽油杆下端、活塞及其采油阀、活塞与油管底部之间的腔体、吸油阀构成了一个采油泵。当抽油杆往上移动时，输油管底部的吸油阀被打开，于是地层中的石油通过该吸油阀进入活塞与油管底部之间的腔体内；当抽油杆往下移动时，油管底部的吸油阀被关闭，于是腔体内的石油通过活塞上的采油阀而升到活塞上方的油管内。抽油杆如此不停地往复运动，便把井底的石油通过采油泵、输油管提升到了地面。再者，由于叩头机不宜太高的原因，限制了采油冲程的距离不能太长。传统采油机械这种间断性提升石油的工作过程，影响了采油效率，且耗电多。
发明内容    本发明的目的是克服传统采油机械存在的不足，提供一种新型高效率的旋转式采油机。
本发明是这样实现的：本发明由井上驱动设施和井下管路设施组成。井上驱动设施主要由电机、平面正反向转动机构、齿轮组成，即由电机带动平面转动机构呈周期性的双向转动，继而平面转动机构通过齿轮带动井下的抽油杆转动；本发明的井下管路设施主要由套管、位于套管内部的抽油杆、输油管及其下部的采油泵构成，采油泵通过泵体卡块卡接在套管内壁的套管卡块上。采油泵的圆筒形腔体由两个垂直的扇形体组成：一个扇形体是采油腔，由以抽油杆为轴的两个隔离板和圆筒形泵筒的弧形面构成，两个呈夹角的隔离板端部与抽油杆之间呈活动连接，两个隔离板上均有采油阀，采油腔顶端的油出口伸出泵体与输油管相通；另一个扇形体是供油腔，系不含采油腔的泵体部分，该供油腔靠近采油腔的弧形筒壁上，各有一个吸油阀，该腔体内有一个活动的采油板，其一端与抽油杆固定连接。在抽油杆的带动下，采油板的另一端在泵体的弧形筒壁内做正向和反向的周期性移动。
采油泵上方的输油管可以是软质材料制成，输油管的底部固定在采油泵顶端，起将泵体与输油管隔离的作用；输油管的底部固定有两条起管钢索，起管钢索的另一端伸到地面。
本发明工作时，电机驱动传动机构顺时针或逆时针转动，同时带动抽油杆、采油板在泵体内周而复始地双向转动。该采油板将供油腔隔离成左右两个部分-正油腔和逆油腔。当采油板顺时针转动时，正油腔中的油压增大，逆油腔中的油压减小，于是正油腔靠近采油腔之弧形筒壁上的正吸油阀关闭，正油腔内隔离板的正采油阀开启，正油腔中的石油流入采油腔内，继而沿出油口上升到输油管中，最后石油被提升到井外；与此同时，逆油腔中隔离板上的逆采油阀关闭，靠近采油腔之弧形筒壁上的逆吸油阀打开，油层的石油流人到逆油腔中。在正油腔内的石油全部排出时，逆油腔中则充满了石油，当抽油杆带动采油板逆时针转动时，逆油腔中的逆吸油阀关闭，逆采油阀开启，于是，逆油腔中的油流入采油腔，进而通过输油管升到地面，与此同时，正采油阀关闭，正吸油阀打开，井底石油流入正油腔。以上记述了传动机构进行一个双向转动时带动采油泵完成的一个冲程，如此周而复始，该设备便连续不断地将地底的石油送到地面。
本发明无论是顺时针转动或逆时针转动，都能实现连续采油、输油的目的，克服了现有各种采油设备只能间歇式采油的缺点，从而大大提高了生产效率；该平面转动式采油设备不像叩头机采油那样受到高度的限制，即本发明可以根据实际需要而设计采油泵的大小；此外，本发明运行时，正反向的动力较为平衡、运行距离短、抽油杆不容易产生弯曲等，有利于减少设备事故、提高生产效率。
附图说明
图1.地下管路设施整体结构的剖视示意图；
图2.采油泵结构的剖视俯视示意图；
图3.输油管结构的俯视示意图。
图中，1套管，2抽油杆，3起管钢索，4出油口，5输油管，6密封管，7螺栓，8压紧钢圈，9起管钢圈，10钢丝网，11泵体卡块，12套管卡块，13逆吸油阀，14逆采油阀，15正吸油阀，16正采油阀，17采油板，18泵筒，19采油腔，20井底，21正油腔，22逆油腔。
具体实施方式    下面结合附图叙述一个本发明的实施例
图1显示了本实施例井下管路设施的整体结构，主要有：套管1、套管内壁上的套管卡块12、位于套管内的抽油杆2、输油管5及其下方地采油泵。
图2显示了采油泵的结构：外壁是泵筒18，采油泵的中心轴是抽油杆2，采油泵的泵筒18由两个扇形体组成：一个扇形体是采油腔19，由两个隔离板和泵筒的部分弧形筒壁构成，两个隔离板呈45度夹角，其夹角部位活动地靠紧在抽油杆2上，两个隔离板上分别装有正采油阀16和逆采油阀14，采油腔19顶端的出油口伸出泵体与输油管5相通；另一个扇形体是供油腔，该腔体靠近采油腔的弧形筒壁上，各有一个正吸油阀15和逆吸油阀13，该腔体内有一个活动的采油板17，其一端与抽油杆固定连接，另一端与泵筒内壁呈紧紧活动接触，可以在弧形泵筒内壁上正向或反向转动。
图3显示了输油管的连接关系。泵体上方的输油管5是软质材料制成的软质输油管，该软输油管的底部有两个凸起的密封管6，分别套装在出油口4和抽油杆2上；输油管的底部通过螺栓7、压紧钢圈8固定在泵体上；输油管底部之外缘部分固定有钢丝网10，利于增加强度；输油管底部之外缘部分并装有起管钢圈9，两条起管钢索3的下端分别与起管钢圈9连接，上端伸出井口。该起管钢索的用处在于：当地下设施需要维修时，可拉动起管钢索，致使输油管底部破裂，输油管中的石油漏入井底，随后先将输油管从油井中取出，再将采油泵提出油井，便于进行检修。