RU2647286C2 - Hydraulic oil pump drive unit and associated hydraulic oil pump - Google Patents

Hydraulic oil pump drive unit and associated hydraulic oil pump Download PDF

Info

Publication number
RU2647286C2
RU2647286C2 RU2014116811A RU2014116811A RU2647286C2 RU 2647286 C2 RU2647286 C2 RU 2647286C2 RU 2014116811 A RU2014116811 A RU 2014116811A RU 2014116811 A RU2014116811 A RU 2014116811A RU 2647286 C2 RU2647286 C2 RU 2647286C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
group
pump
hydraulic control
secondary hydraulic
rods
Prior art date
Application number
RU2014116811A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014116811A (en
Inventor
Чжэнчжон ЛЭЙ
Original Assignee
Бош Рексрот (Чанчжоу) Ко. Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бош Рексрот (Чанчжоу) Ко. Лтд. filed Critical Бош Рексрот (Чанчжоу) Ко. Лтд.
Publication of RU2014116811A publication Critical patent/RU2014116811A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2647286C2 publication Critical patent/RU2647286C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B47/00Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps
    • F04B47/02Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps the driving mechanisms being situated at ground level
    • F04B47/04Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps the driving mechanisms being situated at ground level the driving means incorporating fluid means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to oil producing equipment, namely to a hydraulic pump drive unit for oil production and the pump itself. Hydraulic actuator comprises engine, at least one first secondary hydraulic control unit and at least one second secondary hydraulic control assembly mechanically coupled to each other and driven by the engine. First volumetric flow divider is hydraulically connected to the first secondary hydraulic control unit, and also hydraulically connected to the drives of the first group of pumping rods, including at least two pumping rods, with the possibility of synchronously bringing the first group of pumping rods into reciprocating motion. Second volumetric flow divider is hydraulically connected to the second secondary hydraulic control unit, and also hydraulically connected to the drives of the second group of pump rods, including at least two pumping rods, with the possibility of synchronously bringing the second group of pumping rods into reciprocating motion. Contains the first sensor system, adapted to set the stroke length of the first group of pumping rods, second sensor system adapted to define the stroke length of the second group of pumping rods. Control valve is adapted to control the operating modes of each of the first secondary hydraulic control units and each of the second secondary hydraulic control units based on signals coming from the first and second sensor systems, respectively. Control valve is configured such that for at least a portion of the operating period of the first and second secondary hydraulic control units one of these units operates in the mode of the hydraulic motor and, together with the engine, drives another secondary hydraulic control unit operating in the pump mode.
EFFECT: hydraulic drive unit can be used with several oil wells.
11 cl, 1 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к нефтедобывающему оборудованию, в частности к установке гидропривода насоса для добычи нефти и к гидравлическому насосу для добычи нефти, содержащему такую установку гидропривода.The present invention relates to oil production equipment, in particular to a hydraulic pump installation for oil production and a hydraulic pump for oil production containing such a hydraulic installation.

Уровень техникиState of the art

Современные технологии добычи нефти предполагают применение механизированного метода добычи, если нефть не может фонтанировать из эксплуатационной скважины из-за недостаточного внутреннего давления или по другим причинам. Как правило, в настоящее время используют насосные установки со станками-качалками, обычно называемые штанговыми насосными установками. Насосная установка со станком-качалкой состоит, в основном, из кривошипно-шатунного механизма, соединенного с балансиром, редуктора, трехфазного асинхронного двигателя, вспомогательного оборудования и т.д. Выкачивание нефти посредством насосных установок со станками-качалками сопряжено со сравнительно низким общим коэффициентом полезного действия, сравнительно небольшим коэффициентом мощности и большим потреблением электроэнергии. Кроме того, насосным установкам со станками-качалками присущи такие недостатки, как огромный объем, низкая эффективность энергосбережения, высокая стоимость, низкая производительность и неудобство монтажа и технического обслуживания.Modern oil production technologies involve the use of a mechanized production method if oil cannot gush out of a production well due to insufficient internal pressure or for other reasons. As a rule, pumping units with pumping units, commonly referred to as sucker rod pumping units, are currently used. A pumping unit with a rocking machine consists mainly of a crank mechanism connected to a balancer, a gearbox, a three-phase asynchronous motor, auxiliary equipment, etc. The pumping of oil through pumping units with pumping units is associated with a relatively low overall efficiency, a relatively small power factor and high energy consumption. In addition, pumping units with pumping units have such disadvantages as huge volume, low energy-saving efficiency, high cost, low productivity and inconvenience of installation and maintenance.

В этой связи в китайском патенте CN 202181885 U описан гидравлический насос для добычи нефти, который содержит вторичный гидравлический агрегат управления, гидравлический цилиндр, управляемый этим вторичным гидравлическим агрегатом управления для сообщения возвратно-поступательного движения насосной штанге, датчик для задания длины хода поршневого штока гидравлического цилиндра (т.е. насосной штанги), асинхронный двигатель, механически связанный с вторичным гидравлическим агрегатом управления, аккумулятор потенциальной энергии (в предпочтительном варианте выполненный в форме маховика), механически связанный с асинхронным двигателем, и управляющее устройство вторичного гидравлического агрегата управления, контролирующее движение вторичного гидравлического агрегата управления в прямом и обратном направлении на основе сигналов, поступающих от датчика. С помощью вышеупомянутого насоса гидравлического насоса для добычи нефти обеспечивается гибкость управления длиной скоростью хода в соответствии с характеристиками нефтяной скважины, благодаря чему достигается выкачивание достаточного количества нефти и повышение производительности. Кроме этого с помощью аккумулятора потенциальной энергии можно накапливать энергию и впоследствии высвобождать ее, что способствует снижению потребления электрической энергии и повышению эффективности нефтедобычи.In this regard, Chinese patent CN 202181885 U describes a hydraulic pump for oil production, which contains a secondary hydraulic control unit, a hydraulic cylinder controlled by this secondary hydraulic control unit for communicating the reciprocating movement of the pump rod, a sensor for setting the stroke length of the piston rod of the hydraulic cylinder (i.e. pump rod), asynchronous motor, mechanically connected to the secondary hydraulic control unit, potential energy accumulator (in titelnom embodiment configured in the form of a flywheel), mechanically coupled to the asynchronous motor and the control device controls the secondary hydraulic unit, which controls the movement of the secondary hydraulic control unit in the forward and backward direction on the basis of signals from the sensor. Using the aforementioned hydraulic oil pump, the flexibility of controlling the length of the stroke rate in accordance with the characteristics of the oil well is ensured, thereby pumping a sufficient amount of oil and increasing productivity. In addition, with the help of a potential energy accumulator, it is possible to accumulate energy and subsequently release it, which helps to reduce the consumption of electric energy and increase the efficiency of oil production.

Вышеупомянутый гидравлический насос для добычи нефти можно использовать только в одной скважине, т.е. таким насосом требуется оснащать каждую скважину. На практике, однако, на участке небольшой площади располагаются несколько скважин. Если оснастить каждую скважину насосом с индивидуальным гидроприводом, то расходы на оборудование резко возрастут, а пространство для монтажа будет ограничено. Кроме того, это не позволяет оптимальным образом распределять энергию между несколькими нефтяными скважинами.The above hydraulic oil pump can be used in only one well, i.e. each pump needs to be equipped with such a pump. In practice, however, several wells are located in a small area. If each well is equipped with a pump with an individual hydraulic drive, the equipment costs will increase sharply, and the installation space will be limited. In addition, this does not allow optimal distribution of energy between several oil wells.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

В данном случае присутствует насущная потребность в установке гидропривода насоса для добычи нефти, которая демонстрировала бы эффективную работу и которую можно было бы применить ко многим нефтяным скважинам.In this case, there is an urgent need to install a hydraulic pump drive for oil production, which would demonstrate effective operation and which could be applied to many oil wells.

С учетом упомянутых выше недостатков уровня техники, техническая проблема, которую требуется решить с помощью настоящего изобретения, заключается в создании установки гидропривода насоса для добычи нефти, которая демонстрировала бы эффективную работу и которую можно было бы применить к нескольким нефтяным скважинам.Given the above-mentioned disadvantages of the prior art, the technical problem that needs to be solved using the present invention is to create a hydraulic pump installation for oil production, which would demonstrate effective operation and which could be applied to several oil wells.

Первым объектом настоящего изобретения является установка гидропривода насоса для добычи нефти, отличающаяся тем, что она содержит: двигатель; по меньшей мере один первый вторичный гидравлический агрегат управления и по меньшей мере один второй вторичный гидравлический агрегат управления, механически связанные друг с другом и приводимые в действие двигателем; первый делитель потока объемного типа, гидравлически связанный с первым вторичным гидравлическим агрегатом управления, а также гидравлически связанный с приводами первой группы насосных штанг, включающей по меньшей мере две насосные штанги, с возможностью синхронного приведения первой группы насосных штанг в возвратно-поступательное движение; второй делитель потока объемного типа, гидравлически связанный со вторым вторичным гидравлическим агрегатом управления, а также гидравлически связанный с приводами второй группы насосных штанг, включающей по меньшей мере две насосные штанги, с возможностью синхронного приведения второй группы насосных штанг в возвратно-поступательное движение; первую сенсорную систему, приспособленную для задания длины хода первой группы насосных штанг; вторую сенсорную систему, приспособленную для задания длины хода второй группы насосных штанг; и управляющий клапан, приспособленный для управления режимами работы каждого из первых вторичных гидравлических агрегатов управления и каждого из вторых вторичных гидравлических агрегатов управления на основе сигналов, поступающих соответственно из первой и второй сенсорных систем, причем управляющий клапан выполнен таким образом, что в течение по меньшей мере части периода работы первого и второго вторичных гидравлических агрегатов управления один из этих агрегатов работает в режиме гидромотора и совместно с двигателем приводит в действие другой вторичный гидравлический агрегат управления, работающий в режиме насоса.The first object of the present invention is the installation of a hydraulic pump for oil production, characterized in that it contains: an engine; at least one first secondary hydraulic control unit and at least one second secondary hydraulic control unit, mechanically connected to each other and driven by an engine; a first volumetric flow divider hydraulically connected to the first secondary hydraulic control unit, as well as hydraulically connected to the drives of the first group of pump rods, including at least two pump rods, with the possibility of synchronously bringing the first group of pump rods in reciprocating motion; a second volumetric flow divider, hydraulically connected to the second secondary hydraulic control unit, and also hydraulically connected to the drives of the second group of pump rods, including at least two pump rods, with the possibility of synchronously bringing the second group of pump rods in reciprocating motion; a first sensor system adapted to set a stroke length of a first group of sucker rods; a second sensor system adapted to set the stroke length of the second group of sucker rods; and a control valve adapted to control the operating modes of each of the first secondary hydraulic control units and each of the second secondary hydraulic control units based on signals from the first and second sensor systems, the control valve being designed so that for at least part of the period of operation of the first and second secondary hydraulic control units, one of these units operates in the hydraulic motor mode and together with the engine leads to action is another secondary hydraulic control unit operating in pump mode.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения управляющий клапан выполнен таким образом, что первый и второй вторичные гидравлические агрегаты управления поочередно работают в режиме гидромотора и насоса.In a preferred embodiment of the invention, the control valve is designed so that the first and second secondary hydraulic control units alternately operate in the hydraulic motor and pump mode.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения приводы первой и/или второй группы насосных штанг включают в себя цилиндр и/или гидравлическую лебедку.In a preferred embodiment, the actuators of the first and / or second group of sucker rods include a cylinder and / or a hydraulic winch.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения первый и/или второй вторичный гидравлический агрегат управления представляет собой обратимый плунжерный насос; и/или управляющий клапан представляет собой пропорциональный предохранительный клапан или пропорциональный реверсивный клапан либо комбинацию электромагнитного золотникового реверсивного клапана и запорного клапана; и/или число насосных штанг в первой группе насосных штанг равно числу насосных штанг во второй группе насосных штанг.In a preferred embodiment, the first and / or second secondary hydraulic control unit is a reversible plunger pump; and / or the control valve is a proportional safety valve or a proportional reversing valve or a combination of an electromagnetic spool reversing valve and a shut-off valve; and / or the number of sucker rods in the first group of sucker rods is equal to the number of sucker rods in the second group of sucker rods.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения первая сенсорная система представляет собой первую группу датчиков перемещения, состоящую из первых датчиков перемещения, каждый из которых соотнесен с одной насосной штангой в первой группе насосных штанг; и/или вторая сенсорная система представляет собой вторую группу датчиков перемещения, состоящую из вторых датчиков перемещения, каждый из которых соотнесен с одной насосной штангой во второй группе насосных штанг.In a preferred embodiment, the first sensor system is a first group of displacement sensors, consisting of first displacement sensors, each of which is associated with one pump rod in the first group of pump rods; and / or the second sensor system is a second group of displacement sensors, consisting of second displacement sensors, each of which is associated with one pump rod in the second group of pump rods.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения по меньшей мере один из датчиков перемещения первой и/или второй группы состоит из верхнего бесконтактного выключателя и нижнего бесконтактного выключателя.In a preferred embodiment of the invention, at least one of the displacement sensors of the first and / or second group consists of an upper proximity switch and a lower proximity switch.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения управляющий клапан выполнен с возможностью управления режимами работы каждого из первых вторичных гидравлических агрегатов управления и каждого из вторых вторичных гидравлических агрегатов управления на основе логической связи "ИЛИ" между сигналом от первой группы датчиков перемещения и сигналом от второй группы датчиков перемещения.In a preferred embodiment of the invention, the control valve is configured to control the operation modes of each of the first secondary hydraulic control units and each of the second secondary hydraulic control units based on a logical OR connection between the signal from the first group of displacement sensors and the signal from the second group of displacement sensors.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения первая сенсорная система состоит из датчика перемещения, соотнесенного с одной насосной штангой из первой группы насосных штанг; и/или вторая сенсорная система состоит из датчика перемещения, соотнесенного с одной насосной штангой из второй группы насосных штанг.In a preferred embodiment of the invention, the first sensor system consists of a displacement sensor associated with one pump rod from the first group of pump rods; and / or the second sensor system consists of a displacement sensor associated with one pump rod from the second group of pump rods.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения двигатель, а также первый и второй вторичные гидравлические агрегаты управления расположены соосно.In a preferred embodiment, the engine as well as the first and second secondary hydraulic control units are aligned.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения установка гидропривода содержит управляющий насос для подачи гидравлического масла в первый и второй вторичные гидравлические агрегаты управления через управляющий клапан, причем управляющий насос, двигатель, а также первый и второй вторичные гидравлические агрегаты управления расположены соосно.In a preferred embodiment, the hydraulic actuator installation comprises a control pump for supplying hydraulic oil to the first and second secondary hydraulic control units via a control valve, the control pump, motor, and the first and second secondary hydraulic control units being aligned.

Объектом настоящего изобретения является также гидравлический насос для добычи нефти, отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере одну упомянутую установку гидропривода.The object of the present invention is also a hydraulic pump for oil production, characterized in that it contains at least one of the aforementioned hydraulic drive unit.

Предлагаемую в изобретении установку гидропривода гидравлического насоса для добычи нефти можно эффективно использовать для одновременного выкачивания нефти из нескольких скважин, чем обеспечиваются такие преимущества, как низкое энергопотребление, конструктивная простота, низкая стоимость и меньшее занимаемое пространство. Кроме того, предлагаемый в изобретении гидравлический насос для добычи нефти выдерживает более сильный ветер, каждую скважину требуется оснастить лишь одним гидравлическим цилиндром, а одна установка гидропривода может обслуживать несколько скважин.Proposed in the invention, the installation of a hydraulic drive of a hydraulic pump for oil production can be effectively used to simultaneously pump oil from several wells, which provides advantages such as low power consumption, structural simplicity, low cost and less space. In addition, the inventive hydraulic pump for oil production can withstand a stronger wind, each well needs to be equipped with only one hydraulic cylinder, and one hydraulic drive unit can serve several wells.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Для лучшего понимания принципа, отличительных признаков и преимуществ настоящего изобретения ниже приведено его более подробное описание со ссылками на приложенный чертеж, на котором схематически изображена установка гидропривода насоса для добычи нефти согласно одному из примеров осуществления изобретения.For a better understanding of the principle, distinguishing features and advantages of the present invention, a more detailed description is given below with reference to the attached drawing, which schematically shows the installation of a hydraulic drive of a pump for oil production according to one embodiment of the invention.

На чертеже представлено схематическое изображение установки 100 гидравлического насоса для добычи нефти согласно одному из примеров осуществления изобретения.The drawing shows a schematic representation of the installation 100 of a hydraulic pump for oil production according to one example embodiment of the invention.

Как показано на чертеже, установка 100 гидропривода содержит: двигатель 1; первый вторичный гидравлический агрегат 2 управления, механически связанный с двигателем 1 и приводимый в действие этим двигателем; первый делитель 3 потока объемного типа, гидравлически связанный с первым вторичным гидравлическим агрегатом 2 управления; второй вторичный гидравлический агрегат 4 управления, также механически связанный с двигателем 1 и приводимый в действие этим двигателем; второй делитель 5 потока объемного типа, гидравлически связанный со вторым вторичным гидравлическим агрегатом 4 управления; три цилиндра, а именно первый цилиндр 61, второй цилиндр 62 и третий цилиндр 63, гидравлически связанные с первым делителем 3 потока объемного типа, приводимые в действие этим делителем потока и образующие первую группу цилиндров, причем первый 61, второй 62 и третий 63 цилиндры приводят в возвратно-поступательное движение первую, вторую и третью насосные штанги (на чертеже не показаны) посредством соответственно первого 611, второго 621 и третьего 631 поршневых штоков; другие три цилиндра, а именно четвертый цилиндр 64, пятый цилиндр 65 и шестой цилиндр 66, гидравлически связанные со вторым делителем 5 потока объемного типа, приводимые в действие этим делителем потока, образующие вторую группу цилиндров и приводящие в возвратно-поступательное движение четвертую, пятую и шестую насосные штанги (на чертеже не показаны) посредством соответственно четвертого 641, пятого 651 и шестого 661 поршневых штоков; первый 71, второй 72, третий 73, четвертый 74, пятый 75 и шестой 76 датчики, используемые для задания длины хода соответственно первого 611, второго 621, третьего 631, четвертого 641, пятого 651 и шестого 661 поршневых штоков цилиндров (т.е. длины хода соответствующих насосных штанг); и управляющий клапан 8, приспособленный для управления режимами работы первого вторичного гидравлического агрегата 2 управления и второго вторичного гидравлического агрегата 4 управления на основе сигналов, поступающих от первого 71, второго 72, третьего 73, четвертого 74, пятого 75 и шестого 76 датчиков.As shown in the drawing, the installation 100 of the hydraulic actuator contains: engine 1; a first secondary hydraulic control unit 2 mechanically coupled to the engine 1 and driven by this engine; a first volumetric flow divider 3 hydraulically coupled to a first secondary hydraulic control unit 2; the second secondary hydraulic control unit 4, also mechanically connected to the engine 1 and driven by this engine; a second volumetric flow divider 5, hydraulically connected to the second secondary hydraulic control unit 4; three cylinders, namely the first cylinder 61, the second cylinder 62 and the third cylinder 63, hydraulically connected to the first volumetric flow divider 3, driven by this flow divider and forming the first group of cylinders, the first 61, second 62 and third 63 cylinders in the reciprocating movement of the first, second and third pump rods (not shown) by means of the first 611, second 621 and third 631 piston rods, respectively; the other three cylinders, namely the fourth cylinder 64, the fifth cylinder 65 and the sixth cylinder 66, hydraulically connected to the second volumetric flow divider 5, driven by this flow divider, forming a second group of cylinders and reciprocating the fourth, fifth and a sixth sucker rod (not shown) by means of a fourth 641, fifth 651, and sixth 661 piston rods, respectively; first 71, second 72, third 73, fourth 74, fifth 75 and sixth 76 sensors used to set the stroke lengths of the first 611, second 621, third 631, fourth 641, fifth 651 and sixth 661 piston rods, respectively stroke lengths of the respective sucker rods); and a control valve 8 adapted to control the operating modes of the first secondary hydraulic control unit 2 and the second secondary hydraulic control unit 4 based on signals from the first 71, second 72, third 73, fourth 74, fifth 75 and sixth 76 sensors.

Как показано на фиг.1, первый вторичный гидравлический агрегат 2 управления и второй вторичный гидравлический агрегат 4 управления механически связаны друг с другом и в предпочтительном варианте осуществления изобретения приводятся в действие управляющим клапаном 8 таким образом, что эти агрегаты работают в полностью противоположных друг другу режимах. Это означает, что во время опускания одной из групп поршневых штоков цилиндров (первой, включающей поршневые штоки 611, 621, 631, или второй, включающей поршневые штоки 641, 651, 661) управляющий клапан 8 меняет рабочий режим соответствующего вторичного гидравлического агрегата управления (первого 2 или второго 4), который работает в режиме гидромотора и совместно с двигателем 1 приводит в действие другой из вторичных гидравлических агрегатов 2, 4 управления в режиме насоса, так что этот другой вторичный гидравлический агрегат управления приводит в движение вверх, посредством соответствующего гидравлического двигателя параллельного контура, другую из групп поршневых штоков цилиндров (611, 621, 631 или 641, 651, 661). Первый делитель 3 потока объемного типа обеспечивает синхронное выполнение возвратно-поступательного движения первой группой поршневых штоков 611, 621, 631. Аналогичным образом, второй делитель 5 потока объемного типа обеспечивает синхронное выполнение возвратно-поступательного движения второй группой поршневых штоков 641, 651, 661.As shown in FIG. 1, the first secondary hydraulic control unit 2 and the second secondary hydraulic control unit 4 are mechanically connected to each other and in a preferred embodiment of the invention are actuated by a control valve 8 so that these units operate in completely opposite modes . This means that while lowering one of the groups of piston rods (first, including piston rods 611, 621, 631, or second, including piston rods 641, 651, 661), the control valve 8 changes the operating mode of the corresponding secondary hydraulic control unit (first 2 or the second 4), which operates in the hydraulic motor mode and, together with the engine 1, drives the other of the secondary hydraulic control units 2, 4 in the pump mode, so that this other secondary hydraulic control unit drives upward movement, by means of a corresponding hydraulic motor of a parallel circuit, to another of the groups of piston rods of cylinders (611, 621, 631 or 641, 651, 661). The first volumetric flow divider 3 provides synchronous reciprocating motion by the first group of piston rods 611, 621, 631. Similarly, the second volumetric flow divider 5 provides synchronous reciprocating motion of the second group of piston rods 641, 651, 661.

Как упоминалось выше, первый и второй вторичные гидравлические агрегаты 2, 4 управления могут работать в режиме гидромотора или насоса в зависимости от управления, осуществляемого управляющим клапаном 8. Наличие двух вторичных гидравлических агрегатов 2, 4 управления, способных работать и в качестве гидромотора, и в качестве насоса, дает возможность использования потенциальной энергии, генерируемой во время опускания первой группы поршневых штоков 611, 621, 631, для приведения в движение вверх второй группы поршневых штоков 641, 651, 661. И наоборот, потенциальную энергию, генерируемую во время опускания второй группы поршневых штоков 641, 651, 661, можно использовать для приведения в движение вверх первой группы поршневых штоков 611, 621, 631. Таким путем значительно снижается энергопотребление двигателя.As mentioned above, the first and second secondary hydraulic control units 2, 4 can operate in the hydraulic motor or pump mode, depending on the control provided by the control valve 8. The presence of two secondary hydraulic control units 2, 4, capable of operating both as a hydraulic motor and quality of the pump, makes it possible to use the potential energy generated during the lowering of the first group of piston rods 611, 621, 631, to drive up the second group of piston rods 641, 651, 661. And vice versa, potential energy generated during lowering of the second group of piston rods 641, 651, 661 can be used to propel the first group of piston rods 611, 621, 631 into motion. In this way, the energy consumption of the engine is significantly reduced.

Двигатель 1 может представлять собой обычный или асинхронный электрический двигатель.The motor 1 may be a conventional or asynchronous electric motor.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения первый и второй вторичные гидравлические агрегаты 2, 4 управления представляют собой обратимые плунжерные насосы, режим работы которых может быть изменен под действием управляющего клапана 8. В нормальном режиме работы плунжерный насос приводится в действие на своем входном конце и работает в режиме насоса, так что соответствующий гидравлический двигатель параллельного контура приводит в движение вверх соответствующую группу поршневых штоков цилиндров для выкачивания нефти. Когда одна группа поршневых штоков цилиндров движется вниз, генерируя потенциальную энергию, соответствующий вторичный гидравлический агрегат управления работает в режиме гидромотора. При этом потенциальная энергия преобразуется на выходном конце соответствующего вторичного гидравлического агрегата управления в выходной крутящий момент, который вместе с двигателем 1 приводит в действие другой вторичный гидравлический агрегат управления (работающий в данном случае в режиме насоса), в результате чего другая группа поршневых штоков цилиндров движется вверх для выкачивания нефти.In a preferred embodiment of the invention, the first and second secondary hydraulic control units 2, 4 are reversible plunger pumps, the operating mode of which can be changed by the control valve 8. In normal operation, the plunger pump is driven at its inlet end and operates in pump, so that the corresponding hydraulic motor of the parallel circuit drives upward the corresponding group of piston rods of the cylinders for pumping oil. When one group of piston rods moves downward, generating potential energy, the corresponding secondary hydraulic control unit operates in the hydraulic motor mode. In this case, the potential energy is converted at the output end of the corresponding secondary hydraulic control unit to the output torque, which, together with engine 1, drives another secondary hydraulic control unit (operating in this case in pump mode), as a result of which another group of piston rods of the cylinders moves up for pumping oil.

Шесть цилиндров 61-66 смонтированы на соответствующих кронштейнах 91-96, а шесть поршневых штоков 611, 621, 631, 641, 651, 661 цилиндров соединяются с соответствующими насосными штангами (на чертеже не показаны), вызывая восходящее и нисходящее возвратно-поступательное движение этих насосных штанг. В предпочтительном варианте осуществления изобретения шесть поршневых штоков 611, 621, 631, 641, 651, 661 и соответствующие насосные штанги в каждом случае расположены на одной линии, постоянно сохраняя это взаимное расположение без смещения, чем обеспечивается длительное время работы насосных штанг скважинных насосов и увеличение продолжительности их срока службы.Six cylinders 61-66 are mounted on the respective brackets 91-96, and six piston rods 611, 621, 631, 641, 651, 661 cylinders are connected to the corresponding sucker rods (not shown in the drawing), causing upward and downward reciprocating motion of these sucker rods. In a preferred embodiment of the invention, the six piston rods 611, 621, 631, 641, 651, 661 and the corresponding pump rods are in each case located on the same line, constantly maintaining this relative position without displacement, which ensures a long operating time of the pump rods of the well pumps and an increase the duration of their service life.

Шесть датчиков 71-76 смонтированы на соответствующих кронштейнах 91-96 цилиндров и способны по меньшей мере определять крайние положения возвратно-поступательного движения и направления движения шести соответствующих поршневых штоков 611, 621, 631, 641, 651, 661. В одном из примеров осуществления изобретения датчики 71-76 могут представлять собой регулируемые датчики включения-выключения (выдающие дискретные сигналы), например два бесконтактных выключателя, расположенных соответственно на верхней и нижней частях соответствующего кронштейна цилиндра, т.е. верхние бесконтактные выключатели 711, 721, 731, 741, 751, 761 и нижние бесконтактные выключатели 712, 722, 732, 742, 752, 762. Как показано на фиг.1, расстояние между верхним бесконтактным выключателем и соответствующим нижним бесконтактным выключателем определяет длину хода соответствующего поршневого штока цилиндра. В соответствии с одним из примеров осуществления верхние бесконтактные выключатели и нижние бесконтактные выключатели могут быть нормально замкнутыми или нормально разомкнутыми.Six sensors 71-76 are mounted on respective brackets of 91-96 cylinders and are capable of at least determining the extreme positions of the reciprocating motion and the direction of movement of six respective piston rods 611, 621, 631, 641, 651, 661. In one embodiment of the invention sensors 71-76 can be adjustable on-off sensors (issuing discrete signals), for example, two proximity switches located respectively on the upper and lower parts of the corresponding cylinder arm , Ie upper proximity switches 711, 721, 731, 741, 751, 761 and lower proximity switches 712, 722, 732, 742, 752, 762. As shown in FIG. 1, the distance between the upper proximity switch and the corresponding lower proximity switch determines the stroke length corresponding piston rod of the cylinder. According to one embodiment, the upper proximity switches and the lower proximity switches may be normally closed or normally open.

В другом примере осуществления изобретения шесть датчиков 71-76 могут представлять собой аналоговые датчики. Таким путем обеспечивается возможность определения крайних положений возвратно-поступательного движения и направления движения поршневых штоков цилиндров. Кроме того, можно также в любой момент определить точные положения поршневых штоков цилиндров, так что длину хода теоретически можно изменить в любом положении в пределах ее максимального диапазона.In another embodiment, the six sensors 71-76 may be analog sensors. In this way, it is possible to determine the extreme positions of the reciprocating motion and the direction of movement of the piston rods of the cylinders. In addition, it is also possible at any time to determine the exact positions of the piston rods of the cylinders, so that the stroke length can theoretically be changed in any position within its maximum range.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения управляющий клапан 8 представляет собой пропорциональный клапан, такой как пропорциональный предохранительный клапан или пропорциональный реверсивный клапан и т.п., содержащий два пропорциональных электромагнита 81, 82, по-разному питаемых энергией в соответствии с сигналами, поступающими от датчиков 71-76, с целью переключения рабочих режимов вторичных гидравлических агрегатов управления, например обратимого плунжерного насоса. Кроме того, можно также изменить производительность по нагнетанию обратимых плунжерных насосов в соответствии с величиной электрического тока, протекающего через пропорциональные электромагниты 81, 82, с целью изменения скорости движения поршневых штоков цилиндров. Управляющий клапан 8 может также представлять собой электромагнитный золотниковый реверсивный клапан или запорный клапан либо их комбинацию, и в этом случае регулировка скорости осуществляется не при помощи электричества, а вручную.In a preferred embodiment of the invention, the control valve 8 is a proportional valve, such as a proportional pressure relief valve or a proportional reversing valve and the like, containing two proportional electromagnets 81, 82, energized differently in accordance with the signals from the sensors 71 -76, in order to switch the operating modes of the secondary hydraulic control units, for example, a reversible plunger pump. In addition, you can also change the discharge rate of reversible plunger pumps in accordance with the magnitude of the electric current flowing through the proportional electromagnets 81, 82, in order to change the speed of the piston rods of the cylinders. The control valve 8 may also be an electromagnetic spool reversing valve or a shut-off valve, or a combination thereof, in which case the speed is not controlled by electricity, but manually.

Установка 100 гидропривода также содержит масляный резервуар 10, предназначенный для подачи гидравлического масла в первый и второй вторичные гидравлические агрегаты 2, 4 управления, в делители потока 3, 5 объемного типа и т.д. В предпочтительном варианте осуществления изобретения все компоненты, нуждающиеся в подаче гидравлического масла, подсоединяются к общему масляному резервуару, что еще более упрощает конструкцию и снижает затраты.The hydraulic actuator installation 100 also includes an oil reservoir 10 for supplying hydraulic oil to the first and second secondary hydraulic control units 2, 4, volumetric flow dividers 3, 5, etc. In a preferred embodiment of the invention, all components requiring a hydraulic oil supply are connected to a common oil reservoir, which further simplifies the design and reduces costs.

Кроме этого установка 100 гидропривода содержит также управляющий насос 11 для подачи гидравлического масла в первый и второй вторичные гидравлические агрегаты 2, 4 управления через управляющий клапан 8 с целью изменения рабочих режимов агрегатов 2, 4. Выходные концы первого и второго вторичных гидравлических агрегатов 2, 4 управления и управляющего насоса 11 соединяются с соответствующими предохранительными клапанами 12, 13, 14, чем обеспечивается защита от сверхвысокого давления. В предпочтительном варианте осуществления изобретения предусмотрено соосное расположение двигателя 1 и первого и второго вторичных гидравлических агрегатов 2, 4 управления. В более предпочтительном варианте осуществления изобретения предусмотрено соосное расположение двигателя 1, первого и второго вторичных гидравлических агрегатов 2, 4 управления и управляющего насоса 11, так что первый и второй вторичные гидравлические агрегаты 2, 4 управления и управляющий насос 11 приводятся в действие одним двигателем (т.е. двигателем 1), что делает конструкцию всей установки 100 гидропривода более компактной. В данном случае трансмиссионные валы между двигателем 1, первым и вторым вторичными гидравлическими агрегатами 2, 4 управления и управляющим насосом 11 всегда вращаются в одном направлении по часовой стрелке, как показано на фиг. 1. Допускается также вращение в направлении против часовой стрелки.In addition, the hydraulic actuator installation 100 also contains a control pump 11 for supplying hydraulic oil to the first and second secondary hydraulic units 2, 4 through a control valve 8 in order to change the operating modes of the units 2, 4. The output ends of the first and second secondary hydraulic units 2, 4 control and control pump 11 are connected to the corresponding safety valves 12, 13, 14, which provides protection against ultra-high pressure. In a preferred embodiment of the invention, a coaxial arrangement of the engine 1 and the first and second secondary hydraulic control units 2, 4 is provided. In a more preferred embodiment of the invention, a coaxial arrangement of the engine 1, the first and second secondary hydraulic control units 2, 4 and the control pump 11 is provided, so that the first and second secondary hydraulic control units 2, 4 and the control pump 11 are driven by one engine (t .e. by engine 1), which makes the design of the entire installation 100 of the hydraulic actuator more compact. In this case, the transmission shafts between the engine 1, the first and second secondary hydraulic control units 2, 4 and the control pump 11 always rotate in the same direction clockwise, as shown in FIG. 1. Rotation in the counterclockwise direction is also allowed.

Кроме этого предусмотрено соединение каналов P первого и второго вторичных гидравлических агрегатов 2, 4 управления с масляным резервуаром 10 через соответствующие запорные клапаны 15, 16 линий подачи гидравлического масла.In addition, it is provided that the channels P of the first and second secondary hydraulic control units 2, 4 are connected to the oil reservoir 10 through the corresponding shutoff valves 15, 16 of the hydraulic oil supply lines.

Установка 100 гидропривода обеспечивает, посредством шести поршневых штоков 611, 621, 631, 641, 651, 661 цилиндров, возвратно-поступательное движение вверх и вниз соответствующих насосных штанг. Следовательно, выкачивание нефти из нескольких скважин может осуществляться с помощью одной установки 100 гидропривода. Идеальным является режим, когда как первая, так и вторая группа поршневых штоков цилиндров синхронно достигает верхней и нижней мертвых точек своего рабочего хода. Ниже приведен иллюстративный пример такого рабочего цикла.Installation 100 of the hydraulic actuator provides, through six piston rods 611, 621, 631, 641, 651, 661 cylinders, reciprocating movement up and down of the corresponding sucker rods. Therefore, pumping oil from several wells can be carried out using a single installation 100 of the hydraulic actuator. The ideal mode is when both the first and second groups of piston rods of cylinders synchronously reach the top and bottom dead points of their working stroke. The following is an illustrative example of such a duty cycle.

В начале этого цикла все шесть поршневых штоков 611, 621, 631, 641, 651, 661 цилиндров находятся в нижних мертвых точках своего рабочего хода и шесть датчиков 71-76 генерируют сигналы, указывающие, что соответствующие поршневые штоки цилиндров находятся в нижних мертвых точках. Управляющий клапан 8 получает в этот момент от шести датчиков 71-76 сигналы для приведения первого вторичного гидравлического агрегата 2 управления в действие в режиме насоса, в результате чего первая группа поршневых штоков 611, 621, 631 цилиндров перемещается вверх первым делителем 3 потока объемного типа для приведения в движение соответствующих насосных штанг с целью выкачивания нефти, тогда как второй вторичный гидравлический агрегат 4 управления находится в режиме подачи гидравлического масла. В этот момент также происходит вращение второго вторичного гидравлического агрегата 4 управления, поскольку первый и второй вторичные гидравлические агрегаты 2, 4 управления соосно соединены друг с другом, и второй вторичный гидравлический агрегат 4 управления всасывает гидравлическое масло через запорный клапан 16 линии подачи гидравлического масла, после чего гидравлическое масло перетекает обратно в масляный резервуар 10 через канал S второго вторичного гидравлического агрегата 4 управления. Во время всего процесса движения управляющий клапан 8 достигает небольшой производительности по нагнетанию при малой величине управляющего воздействия, а поршневые штоки цилиндров движутся с низкой скоростью, для чего не требуется большая мощность двигателя.At the beginning of this cycle, all six piston rods 611, 621, 631, 641, 651, 661 cylinders are at the bottom dead points of their travel and six sensors 71-76 generate signals indicating that the corresponding piston rods of the cylinders are at the bottom dead points. The control valve 8 receives at this moment from six sensors 71-76 signals to drive the first secondary hydraulic control unit 2 in pump mode, as a result of which the first group of piston rods 611, 621, 631 of the cylinders moves upward by the first volumetric flow divider 3 for driving the respective sucker rods to pump oil, while the second secondary hydraulic control unit 4 is in the hydraulic oil supply mode. At this moment, the second secondary hydraulic control unit 4 also rotates, since the first and second secondary hydraulic control units 2, 4 are coaxially connected to each other, and the second secondary hydraulic control unit 4 draws hydraulic oil through the shutoff valve 16 of the hydraulic oil supply line, after whereby the hydraulic oil flows back into the oil reservoir 10 through the channel S of the second secondary hydraulic control unit 4. During the whole process of movement, the control valve 8 achieves a small discharge capacity with a small amount of control action, and the piston rods of the cylinders move at a low speed, which does not require a large engine power.

Следующим этапом после подъема первой группы поршневых штоков 611, 621, 631 цилиндров из нижней мертвой точки в верхнюю мертвую точку их рабочего хода является движение вниз. Управляющий клапан 8 получает от датчиков 71-73 сигналы для обеспечения приведения первого вторичного гидравлического агрегата 2 управления в действие в режиме гидромотора, а второго вторичного гидравлического агрегата 4 управления - в режиме насоса, и первый вторичный гидравлический агрегат 2 управления преобразует потенциальную энергию силы тяжести, генерируемую в результате движения вниз первой группы поршневых штоков цилиндров и соответствующих насосных штанг, в кинетическую энергию вращения на выходном конце этого агрегата 2, которая передается второму вторичному гидравлическому агрегату 4 управления. Таким образом, первый вторичный гидравлический агрегат 2 управления и двигатель 1 совместно приводят второй вторичный гидравлический агрегат 4 управления в действие в режиме насоса с приведением в движение вверх второй группы поршневых штоков 641, 651, 661 цилиндров, что вызывает движение соответствующих насосных штанг и выкачивание нефти.The next step after lifting the first group of piston rods 611, 621, 631 cylinders from the bottom dead center to the top dead center of their working stroke is the downward movement. The control valve 8 receives signals from sensors 71-73 to ensure that the first secondary hydraulic control unit 2 is activated in hydraulic mode, and the second secondary hydraulic control unit 4 is in pump mode, and the first secondary hydraulic control unit 2 converts the potential energy of gravity, generated as a result of the downward movement of the first group of piston rods of cylinders and corresponding sucker rods, into the kinetic energy of rotation at the output end of this unit 2, which I is transferred to a second secondary hydraulic control unit 4. Thus, the first secondary hydraulic control unit 2 and the engine 1 together drive the second secondary hydraulic control unit 4 in pump mode, driving the second group of piston rods 641, 651, 661 cylinders upward, which causes the corresponding pump rods to move and pump out oil .

Когда вторая группа поршневых штоков 641, 651, 661 цилиндров поднимется снизу в верхнюю мертвую точку их рабочего хода, датчики 74-76 генерируют сигнал, указывающий, что вторая группа поршневых штоков 641, 651, 661 цилиндров достигла верхней мертвой точки, после чего следующим этапом является движение вниз. В этот момент первая группа поршневых штоков 611, 621, 631 цилиндров спустится в нижнюю мертвую точку их рабочего хода, и датчики 71-73 генерируют сигнал, указывающий, что первая группа поршневых штоков 611, 621, 631 цилиндров достигла нижней мертвой точки. При этом управляющий клапан 8 обеспечивает приведение второго вторичного гидравлического агрегата 4 управления в действие в режиме гидромотора, а первого вторичного гидравлического агрегата 2 управления - в режиме насоса, и второй вторичный гидравлический агрегат 4 управления преобразует потенциальную энергию силы тяжести, генерируемую в результате движения вниз второй группы поршневых штоков цилиндров и соответствующих насосных штанг, в кинетическую энергию вращения на выходном конце этого агрегата 4, которая передается первому вторичному гидравлическому агрегату 2 управления. Таким образом, второй вторичный гидравлический агрегат 4 управления и двигатель 1 совместно приводят первый вторичный гидравлический агрегат 2 управления в действие в режиме насоса с последующим приведением в движение вверх первой группы поршневых штоков 611, 621, 631 цилиндров, что вызывает движение соответствующих насосных штанг и выкачивание нефти. Затем эти процессы циклически повторяются.When the second group of piston rods 641, 651, 661 cylinders rise from below to the top dead center of their travel, the sensors 74-76 generate a signal indicating that the second group of piston rods 641, 651, 661 cylinders have reached the top dead center, then the next step is a downward movement. At this point, the first group of piston rods 611, 621, 631 of the cylinders will descend to the bottom dead center of their travel, and the sensors 71-73 generate a signal indicating that the first group of piston rods 611, 621, 631 of the cylinders have reached bottom dead center. In this case, the control valve 8 ensures that the second secondary hydraulic control unit 4 is activated in the hydraulic motor mode, and the first secondary hydraulic control unit 2 is in the pump mode, and the second secondary hydraulic control unit 4 converts the potential gravity energy generated by the second downward movement groups of piston rods of cylinders and corresponding sucker rods, in the kinetic energy of rotation at the output end of this unit 4, which is transmitted to the first second 2-screw hydraulic control unit. Thus, the second secondary hydraulic control unit 4 and the engine 1 jointly drive the first secondary hydraulic control unit 2 in pump mode, followed by upward movement of the first group of piston rods 611, 621, 631 of the cylinders, which causes the corresponding pump rods to move and pump out oil. Then these processes are cyclically repeated.

Согласно одному примеру осуществления изобретения возможен также вариант с приведением в движение вверх сначала второй группы поршневых штоков цилиндров.According to one embodiment of the invention, it is also possible that the second group of piston rods of the cylinders is moved upward first.

Кроме того, следует отметить, что во время описанного выше рабочего цикла движения первой и второй групп поршневых штоков цилиндров полностью различаются и имеют чередующийся характер. Это означает, что когда одна группа поршневых штоков цилиндров движется вверх, другая группа поршневых штоков цилиндров движется вниз. Направления движения этих двух групп поршневых штоков цилиндров всегда противоположны друг другу. Это делается для максимального использования потенциальной энергии, генерируемой при движении вниз поршневых штоков цилиндров и насосных штанг, благодаря чему обеспечивается максимально возможная экономия энергии.In addition, it should be noted that during the work cycle described above, the movements of the first and second groups of piston rod rods are completely different and have an alternating character. This means that when one group of piston rod rods moves up, the other group of piston rod rods moves down. The directions of motion of these two groups of piston rod rods are always opposite to each other. This is done to maximize the potential energy generated by moving down the piston rods of the cylinders and sucker rods, thereby ensuring the maximum possible energy savings.

Описанные выше операции выполняются на основе исходного предположения, что как первая, так и вторая группа поршневых штоков цилиндров достигает верхней и нижней мертвых точек своего рабочего хода синхронно. В этом случае каждая группа поршневых штоков цилиндров фактически нуждается в оснащении лишь одним датчиком. Например, на любом поршневом штоке цилиндра из первой группы поршневых штоков и на любом поршневом штоке цилиндра из второй группы поршневых штоков предусматриваются один верхний и один нижний бесконтактные выключатели. Тем не менее, в силу различных причин, например монтажных проблем и продолжительного абразивного истирания, в ходе реальной эксплуатации невозможно гарантировать синхронное достижение верхней и нижней точек рабочего хода первой и второй группами поршневых штоков цилиндров. Поэтому требуется оснастить датчиком поршневой шток каждого цилиндра, т.е. на каждом поршневом штоке предусматриваются один верхний и один нижний бесконтактные выключатели, как показано на фиг.1. В этом случае достижение верхней или нижней мертвой точки одним поршневым штоком из первой группы поршневых штоков цилиндров рассматривается как достижение верхней или нижней мертвой точки каждым поршневым штоком из этой группы. Аналогичным образом, достижение верхней или нижней мертвой точки одним поршневым штоком из второй группы поршневых штоков цилиндров рассматривается как достижение верхней или нижней мертвой точки каждым поршневым штоком из этой группы. Кроме того, если при достижении первой группой поршневых штоков цилиндров верхней или нижней мертвой точки вторая группа поршневых штоков цилиндров не достигает нижней или верхней мертвой точки, то генерируется сигнал для управляющего клапана 8 на изменение рабочих режимов первого и второго вторичных гидравлических агрегатов управления, т.е. между ними существует логическая связь "ИЛИ".The operations described above are performed on the basis of the initial assumption that both the first and second groups of piston rods of the cylinders reach the upper and lower dead points of their working stroke synchronously. In this case, each group of piston rod rods actually needs to be equipped with only one sensor. For example, on any piston rod of a cylinder from the first group of piston rods and on any piston rod of a cylinder from the second group of piston rods, one upper and one lower proximity switch are provided. However, due to various reasons, such as mounting problems and prolonged abrasion, during actual operation it is impossible to guarantee the simultaneous achievement of the upper and lower points of the working stroke by the first and second groups of piston rods of the cylinders. Therefore, it is required to equip the piston rod of each cylinder with a sensor, i.e. on each piston rod, one upper and one lower proximity switch are provided, as shown in FIG. In this case, reaching the top or bottom dead center by one piston rod from the first group of piston rod rods is considered as reaching the top or bottom dead center by each piston rod from this group. Similarly, reaching the top or bottom dead center with one piston rod from the second group of piston rod cylinders is considered as reaching the top or bottom dead center with each piston rod. In addition, if, when the second group of piston rods reaches the top or bottom dead center, the second group of piston rods does not reach the bottom or top dead center, a signal is generated for control valve 8 to change the operating modes of the first and second secondary hydraulic control units, t. e. between them there is a logical connection "OR".

Хотя отсутствие синхронности в движении соответствующих поршневых штоков цилиндров может быть вызвано, например, чрезвычайно незначительной утечкой гидравлического масла, это отклонение является очень незначительным в пересчете на всю длину рабочего хода, так что все же обеспечивается прохождение этой длины для каждой скважины.Although the lack of synchronism in the movement of the respective piston rods may be caused, for example, by an extremely small leak of hydraulic oil, this deviation is very small in terms of the entire length of the stroke, so that this length is ensured for each well.

Согласно одному примеру осуществления изобретения, если вторичный гидравлический агрегат управления представляет собой обратимый плунжерный насос, то при положительном угле установки наклонной шайбы, например +5° или +15°, этот агрегат может работать в режиме насоса, а при отрицательном угле установки наклонной шайбы, например -10° или -15° - в режиме гидромотора. На практике угол установки наклонной шайбы обратимого плунжерного насоса можно изменять в соответствии с необходимостью, не ограничиваясь примерными значениями, указанными выше.According to one embodiment of the invention, if the secondary hydraulic control unit is a reversible plunger pump, then with a positive angle of installation of the inclined washer, for example + 5 ° or + 15 °, this unit can operate in pump mode, and with a negative angle of installation of the inclined washer, for example -10 ° or -15 ° - in the hydraulic motor mode. In practice, the installation angle of the inclined washer of a reversible plunger pump can be changed as necessary, not limited to the approximate values indicated above.

В представленном выше примере осуществления изобретения установка гидропривода содержит один первый вторичный гидравлический агрегат 2 управления и один второй вторичный гидравлический агрегат 4 управления, но число этих первых и вторых агрегатов 2, 4 не ограничивается данным случаем. Для выполнения откачки нефти из большего числа скважин возможен вариант осуществления изобретения с несколькими первыми вторичными гидравлическими агрегатами управления и несколькими вторыми вторичными гидравлическими агрегатами управления, благодаря чему еще больше снижается потребность в пространстве для монтажа насосной установки.In the above embodiment, the hydraulic drive installation comprises one first secondary hydraulic control unit 2 and one second secondary hydraulic control unit 4, but the number of these first and second units 2, 4 is not limited to this case. To perform pumping oil from a larger number of wells, an embodiment of the invention is possible with several first secondary hydraulic control units and several second secondary hydraulic control units, which further reduces the need for space for mounting a pumping unit.

Кроме того, специалисту в данной области будет ясно, что число гидравлических цилиндров, приводимых в действие каждым из делителей потока 3, 5 объемного типа, не ограничено тремя, а может составлять два, четыре, пять, шесть и более.In addition, it will be clear to a person skilled in the art that the number of hydraulic cylinders driven by each of the volume dividers 3, 5 is not limited to three, but can be two, four, five, six or more.

Помимо этого число гидравлических цилиндров, приводимых в действие первым делителем 3 потока объемного типа, равно числу гидравлических цилиндров, приводимых в действие вторым делителем 5 потока объемного типа, но может и отличаться от него при определенных условиях.In addition, the number of hydraulic cylinders driven by the first volumetric flow divider 3 is equal to the number of hydraulic cylinders driven by the second volumetric flow divider 5, but may differ from it under certain conditions.

Кроме того, специалисту в данной области будет ясно, что поочередная работа первого и второго вторичных гидравлических агрегатов 2, 4 управления в режиме насоса и двигателя не ограничена чередованием режимов на протяжении всех рабочих периодов времени, при этом такое чередование может также происходить в течение лишь некоторых периодов времени. Хотя в последнем случае подъем одной группы насосных штанг не позволяет полностью использовать потенциальную энергию силы тяжести, генерируемую при движении вниз другой группы насосных штанг, частичное использование потенциальной энергии силы тяжести также обеспечивает экономию энергии.In addition, it will be clear to a person skilled in the art that the alternate operation of the first and second secondary hydraulic control units 2, 4 in the pump and engine mode is not limited to the alternation of modes over all working periods of time, while this alternation can also occur during only some periods of time. Although in the latter case, lifting one group of sucker rods does not allow the full use of the potential energy of gravity generated when moving down another group of sucker rods, the partial use of potential energy of gravity also provides energy savings.

Специалисту в данной области будет ясно, что хотя первый и второй вторичные гидравлические агрегаты 2, 4 управления приводят в действие первую и вторую группы гидравлических цилиндров, вызывая, как упоминалось выше, возвратно-поступательное движение насосных штанг, эти цилиндры и поршневые штоки не являются обязательными конструктивными компонентами, и для приведения в движение насосных штанг с целью выкачивания нефти могут быть использованы другие приводные механизмы. Например, можно заменить цилиндр имеющейся гидравлической лебедкой и использовать трос или ремень этой лебедки для обеспечения возвратно-поступательного движения вверх и вниз насосных штанг.It will be clear to a person skilled in the art that although the first and second secondary hydraulic control units 2, 4 drive the first and second groups of hydraulic cylinders, causing, as mentioned above, the reciprocating movement of the sucker rods, these cylinders and piston rods are optional structural components, and other actuating mechanisms may be used to drive the sucker rods to pump oil. For example, you can replace the cylinder with an existing hydraulic winch and use the cable or belt of this winch to provide reciprocating movement of the sucker rods up and down.

Специалистам в данной области будут очевидны прочие преимущества и альтернативные варианты осуществления изобретения. Поэтому в более широких аспектах настоящее изобретение не ограничивается показанными и описанными конкретными деталями, типичными конструктивными элементами и иллюстративными примерами. В пределах сущности и объема настоящего изобретения специалистами в данной области могут быть выполнены различные изменения и модификации.Other advantages and alternative embodiments of the invention will be apparent to those skilled in the art. Therefore, in broader aspects, the present invention is not limited to the specific details shown and described, typical structural elements, and illustrative examples. Within the essence and scope of the present invention, various changes and modifications may be made by those skilled in the art.

Claims (25)

1. Установка гидропривода насоса для добычи нефти, отличающаяся тем, что она содержит:1. Installation of a hydraulic pump for oil production, characterized in that it contains: - двигатель;- engine; - по меньшей мере один первый вторичный гидравлический агрегат управления и по меньшей мере один второй вторичный гидравлический агрегат управления, механически связанные друг с другом и приводимые в действие двигателем;- at least one first secondary hydraulic control unit and at least one second secondary hydraulic control unit, mechanically connected to each other and driven by an engine; - первый делитель потока объемного типа, гидравлически связанный с первым вторичным гидравлическим агрегатом управления, а также гидравлически связанный с приводами первой группы насосных штанг, включающей по меньшей мере две насосные штанги, с возможностью синхронного приведения первой группы насосных штанг в возвратно-поступательное движение;- a first volumetric flow divider hydraulically connected to the first secondary hydraulic control unit, as well as hydraulically connected to the drives of the first group of pump rods, including at least two pump rods, with the possibility of synchronously bringing the first group of pump rods in reciprocating motion; - второй делитель потока объемного типа, гидравлически связанный со вторым вторичным гидравлическим агрегатом управления, а также гидравлически связанный с приводами второй группы насосных штанг, включающей по меньшей мере две насосные штанги, с возможностью синхронного приведения второй группы насосных штанг в возвратно-поступательное движение;- a second volumetric flow divider hydraulically connected to the second secondary hydraulic control unit, as well as hydraulically connected to the drives of the second group of pump rods, including at least two pump rods, with the possibility of synchronously bringing the second group of pump rods in reciprocating motion; - первую сенсорную систему, приспособленную для задания длины хода первой группы насосных штанг;- the first sensor system, adapted to set the stroke length of the first group of sucker rods; - вторую сенсорную систему, приспособленную для задания длины хода второй группы насосных штанг; и- a second sensor system adapted to set the stroke length of the second group of sucker rods; and - управляющий клапан, приспособленный для управления режимами работы каждого из первых вторичных гидравлических агрегатов управления и каждого из вторых вторичных гидравлических агрегатов управления на основе сигналов, поступающих соответственно из первой и второй сенсорных систем, причем управляющий клапан выполнен таким образом, что в течение по меньшей мере части периода работы первого и второго вторичных гидравлических агрегатов управления один из этих агрегатов работает в режиме гидромотора и совместно с двигателем приводит в действие другой вторичный гидравлический агрегат управления, работающий в режиме насоса.- a control valve adapted to control the operating modes of each of the first secondary hydraulic control units and each of the second secondary hydraulic control units based on signals coming from the first and second sensor systems, the control valve being designed so that for at least part of the period of operation of the first and second secondary hydraulic control units, one of these units operates in the hydraulic motor mode and together with the engine leads to The action other secondary hydraulic control unit working in the pump mode. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что управляющий клапан выполнен таким образом, что первый и второй вторичные гидравлические агрегаты управления поочередно работают в режиме гидромотора и насоса.2. Installation according to claim 1, characterized in that the control valve is designed in such a way that the first and second secondary hydraulic control units alternately operate in the mode of a hydraulic motor and a pump. 3. Установка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что приводы первой и/или второй группы насосных штанг включают в себя цилиндр и/или гидравлическую лебедку.3. Installation according to claim 1 or 2, characterized in that the actuators of the first and / or second group of sucker rods include a cylinder and / or hydraulic winch. 4. Установка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что:4. Installation according to claim 1 or 2, characterized in that: - первый и/или второй вторичный гидравлический агрегат управления представляет собой обратимый плунжерный насос; и/или- the first and / or second secondary hydraulic control unit is a reversible plunger pump; and / or - управляющий клапан представляет собой пропорциональный предохранительный клапан или пропорциональный реверсивный клапан либо комбинацию электромагнитного золотникового реверсивного клапана и запорного клапана; и/или- the control valve is a proportional safety valve or a proportional reversing valve or a combination of an electromagnetic spool reversing valve and a shut-off valve; and / or - число насосных штанг в первой группе насосных штанг равно числу насосных штанг во второй группе насосных штанг.- the number of sucker rods in the first group of sucker rods is equal to the number of sucker rods in the second group of sucker rods. 5. Установка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что:5. Installation according to claim 1 or 2, characterized in that: - первая сенсорная система представляет собой первую группу датчиков перемещения, состоящую из первых датчиков перемещения, каждый из которых соотнесен с одной насосной штангой в первой группе насосных штанг; и/или- the first sensor system is a first group of displacement sensors, consisting of the first displacement sensors, each of which is associated with one pump rod in the first group of pump rods; and / or - вторая сенсорная система представляет собой вторую группу датчиков перемещения, состоящую из вторых датчиков перемещения, каждый из которых соотнесен с одной насосной штангой во второй группе насосных штанг.- the second sensor system is a second group of displacement sensors, consisting of second displacement sensors, each of which is associated with one pump rod in the second group of pump rods. 6. Установка по п. 5, отличающаяся тем, что по меньшей мере один из датчиков перемещения первой и/или второй группы состоит из верхнего бесконтактного выключателя и нижнего бесконтактного выключателя.6. Installation according to claim 5, characterized in that at least one of the displacement sensors of the first and / or second group consists of an upper proximity switch and a lower proximity switch. 7. Установка по п. 5, отличающаяся тем, что управляющий клапан выполнен с возможностью управления режимами работы каждого из первых вторичных гидравлических агрегатов управления и каждого из вторых вторичных гидравлических агрегатов управления на основе логической связи "ИЛИ" между сигналом от первой группы датчиков перемещения и сигналом от второй группы датчиков перемещения.7. Installation according to claim 5, characterized in that the control valve is configured to control the operation modes of each of the first secondary hydraulic control units and each of the second secondary hydraulic control units based on the logical connection "OR" between the signal from the first group of displacement sensors and a signal from the second group of displacement sensors. 8. Установка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что:8. Installation according to claim 1 or 2, characterized in that: - первая сенсорная система состоит из датчика перемещения, соотнесенного с одной насосной штангой из первой группы насосных штанг; и/или- the first sensor system consists of a displacement sensor associated with one pump rod from the first group of pump rods; and / or - вторая сенсорная система состоит из датчика перемещения, соотнесенного с одной насосной штангой из второй группы насосных штанг.- the second sensor system consists of a displacement sensor associated with one pump rod from the second group of pump rods. 9. Установка по одному из пп. 1, 2, 6 и 7, отличающаяся тем, что двигатель, а также первый и второй вторичные гидравлические агрегаты управления расположены соосно.9. Installation according to one of paragraphs. 1, 2, 6 and 7, characterized in that the engine, as well as the first and second secondary hydraulic control units are located coaxially. 10. Установка по одному из пп. 1, 2, 6 и 7, отличающаяся тем, что она содержит управляющий насос для подачи гидравлического масла в первый и второй вторичные гидравлические агрегаты управления через управляющий клапан, причем управляющий насос, двигатель, а также первый и второй вторичные гидравлические агрегаты управления расположены соосно.10. Installation according to one of paragraphs. 1, 2, 6 and 7, characterized in that it comprises a control pump for supplying hydraulic oil to the first and second secondary hydraulic control units via a control valve, wherein the control pump, engine, and also the first and second secondary hydraulic control units are aligned. 11. Гидравлический насос для добычи нефти, отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере одну установку гидропривода по одному из пп. 1-10.11. A hydraulic pump for oil production, characterized in that it contains at least one installation of a hydraulic actuator according to one of paragraphs. 1-10.
RU2014116811A 2013-04-27 2014-04-25 Hydraulic oil pump drive unit and associated hydraulic oil pump RU2647286C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201320223909.4 2013-04-27
CN2013202239094U CN203239661U (en) 2013-04-27 2013-04-27 Power unit of hydraulic type pumping unit and corresponding hydraulic type pumping unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014116811A RU2014116811A (en) 2015-10-27
RU2647286C2 true RU2647286C2 (en) 2018-03-15

Family

ID=49316967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014116811A RU2647286C2 (en) 2013-04-27 2014-04-25 Hydraulic oil pump drive unit and associated hydraulic oil pump

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN203239661U (en)
RU (1) RU2647286C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2779011C1 (en) * 2021-11-19 2022-08-30 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Hydraulic drive of the rod borehole pump

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103671306A (en) * 2013-11-21 2014-03-26 中国石油化工股份有限公司 Hydraulic power device and potential energy converting and operating methods thereof
CN111677705B (en) * 2020-07-31 2024-07-02 山东巨能液压机械有限公司 Hydraulic pumping unit with hydraulic control system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1035281A1 (en) * 1982-02-08 1983-08-15 Западно-Сибирский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Проектно-Конструкторского Института Нефтяного Машиностроения Hydraulic drive for set of sucker-rod well pumps
US5481873A (en) * 1993-12-31 1996-01-09 Qsine Corporation Limited Hydraulic actuating system for a fluid transfer apparatus
CN202181885U (en) * 2011-08-24 2012-04-04 上海博世力士乐液压及自动化有限公司 Hydraulic oil pumping unit
RU2459983C1 (en) * 2011-02-28 2012-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "Пермская нефтяная инжиниринговая компания" Hydraulic actuator of lifting device
CN103671306A (en) * 2013-11-21 2014-03-26 中国石油化工股份有限公司 Hydraulic power device and potential energy converting and operating methods thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1035281A1 (en) * 1982-02-08 1983-08-15 Западно-Сибирский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Проектно-Конструкторского Института Нефтяного Машиностроения Hydraulic drive for set of sucker-rod well pumps
US5481873A (en) * 1993-12-31 1996-01-09 Qsine Corporation Limited Hydraulic actuating system for a fluid transfer apparatus
RU2459983C1 (en) * 2011-02-28 2012-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "Пермская нефтяная инжиниринговая компания" Hydraulic actuator of lifting device
CN202181885U (en) * 2011-08-24 2012-04-04 上海博世力士乐液压及自动化有限公司 Hydraulic oil pumping unit
CN103671306A (en) * 2013-11-21 2014-03-26 中国石油化工股份有限公司 Hydraulic power device and potential energy converting and operating methods thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2779011C1 (en) * 2021-11-19 2022-08-30 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Hydraulic drive of the rod borehole pump
RU2797340C1 (en) * 2022-06-01 2023-06-02 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Method for regulation of instant power consumption by group of electric drives of sucker rod pumping units

Also Published As

Publication number Publication date
CN203239661U (en) 2013-10-16
RU2014116811A (en) 2015-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101638980B (en) Full-balance hydraulic transmission oil sucking machine
CA2911930C (en) Power unit of hydraulic pumping unit and corresponding hydraulic pumping unit
CN202866762U (en) Hydraulic oil pumping machine
CN202280672U (en) Flywheel energy storage type hydraulic reversing system
CN105502234A (en) Speed-adjustable high-thrust hydraulic lifting table
CN201304418Y (en) A reversal stepping cold bed hydraulic synchronization control device
CN102900400B (en) Compact hydraulic oil pumping machine adopting composited pneumatic-hydraulic cylinder
CN102756066A (en) Front and back lifting hydraulic system for energy-saving forging manipulator
RU2647286C2 (en) Hydraulic oil pump drive unit and associated hydraulic oil pump
CN203463248U (en) Double-acting multi-cylinder mud pump directly driven by linear motors
CN203602243U (en) Double-power hydraulic material grabbing machine
CN2561926Y (en) Walking beam style hydraulic oil sucker
CN202866763U (en) Power unit of hydraulic oil pumping machine and hydraulic oil pumping machine comprising power unit
CN201292825Y (en) Full-balance type hydraulic transmission oil pumping unit
CN203239662U (en) Power unit of hydraulic pumping unit and corresponding hydraulic pumping unit
CN101748993A (en) Pumping unit convenient for adjusting balance
CN203879469U (en) Hydraulic system with double-oil-well mutual balance function for hydraulic pumping unit
CN204082721U (en) A kind of fluid pressure drive device of lifting machine
RU138359U1 (en) HYDRAULIC DRIVE DRIVE CONTROL SYSTEM
CN211174055U (en) Variable-speed energy-storage hydraulic pumping unit
CN204628110U (en) A kind of car lift deceleration pressure dwelling loop
CN204493310U (en) Portable hydraulic automatic reciprocating mechanism
CN110985265A (en) Water hammer engine based on reversing valve
CN205117298U (en) Hold and draw hydro -cylinder hydraulic pumping unit
CN106996071B (en) A kind of gas-liquid mixed excitation system of cement pavement rubblizing apparatus