抽油機采油系統實驗教學平臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及石油開發教學領域，具體地說是一種抽油機采油系統實驗教學平臺O
【背景技術】
[0002]目前抽油機、抽油桿和抽油栗所組成的有桿采油設備仍然在我國各大油田的原油開采中占有重要地位，是我國主要的原油開采方式之一，在采油工程的教學中仍然占有重要的地位。為了更好的服務于課堂教學，培養理論聯系實際的高技能人才，除開展現場實習夕卜，還必須建立抽油機采油系統實驗室，讓學員掌握抽油機采油工藝的基礎理論和技術原理，熟悉工程背景，培養學員分析解決實際問題和從事生產管理等實際工作的能力，掌握解決采油工程問題的思路和方法。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種抽油機采油系統實驗教學平臺，為學員提供抽油機、抽油栗、示功儀的結構原理學習對象，開展循環洗井、測試栗效、利用示功圖分析井下工況、抽油機采油效率和節能分析等操作訓練，比較游梁式抽油機、雙驢頭抽油機、寬皮帶式抽油機三種典型機型的效率和特點，增強學員的感性認識，培養學員解決實際問題的能力。
[0004]本實用新型的技術方案是通過以下方式實現的:
[0005]本實用新型包括微型皮帶式抽油機、微型雙驢頭抽油機、微型游梁抽油機、微型采油管柱、井底總成、示功儀、供液瓶、計算機、供氣管線、抽油栗、氣體壓力控制箱、輸氣管線、空氣壓縮機、抽油機安裝臺和實驗臺，其特征在于:微型皮帶式抽油機、微型雙驢頭抽油機和微型游梁抽油機通向并排安裝在抽油機安裝臺上，微型采油管柱通過井底總成垂直安裝在實驗臺上，抽油桿通過毛辮子、懸繩器和示功儀與抽油機驢頭懸點相連，抽油桿與采油管柱下部栗筒內的柱塞相連；供液瓶、計算機、氣體壓力控制箱、和空氣壓縮機均布在實驗臺臺面上；供液瓶的出口通過供液管線與井底總成的進液管相連，空氣壓縮機出口通過輸氣管線和氣體壓力控制箱與井底總成的進氣管相連；計算機與示功儀相聯；試驗平臺設為移動式，可在微型皮帶式抽油機、微型雙驢頭抽油機和微型游梁抽油機之間對應連接，試驗所述三種抽油機的各自工作性能。
[0006]所述采油管柱包括抽油桿、防噴器、節流閥、接箍、套管閘門、大四通、套管、油管、游動閥、柱塞、固定閥、氣錨、過濾板、井底總成、進液管和進氣管，防噴器與節流閥相連，節流閥通過接箍與大四通相連，套管閘門與大四通的橫向孔相連，套管通過接箍與大四通公螺紋相連，油管與大四通的內螺紋相連，油管與栗筒設為一體，油管的下端部設為栗筒，栗筒的下端設有固定閥或設有帶氣錨的固定法，套管的下端與井底總成螺紋相連，在井底總成的進氣管的出口處設有過濾板；柱塞設在栗筒內，且通過抽油桿接箍與抽油桿相連，抽油桿露出防噴器后通過懸繩器與抽油機驢頭相連。
[0007]所述井底總成設為圓柱形，上部中部設有圓形凹槽，凹槽周側設有母螺紋，凹槽底中部設有上下帶母螺紋的進氣孔，在進氣孔的兩側設有下部帶母螺紋的進液孔。
[0008]所述示功儀包括拉力傳感器、彈簧、位移傳感器和計算機，拉力傳感器安裝在光桿懸繩器的上部，位移傳感器安裝在光桿懸繩器的下部，彈簧安裝在拉力傳感器與位移傳感器之間，拉力傳感器和位移傳感器對應安裝在光桿懸繩器的中心孔內，拉力傳感器和位移傳感器的信號線各自與計算機的對應接口相聯。
[0009]所述大四通設為圓柱形，上部設有縮徑段，在縮徑段上設有公螺紋，中部外周向內設有對稱的帶母螺紋的盲孔，下部外周設有公螺紋，下部內周設有母螺紋，在下端面相上設有與所述盲孔連通的圓孔。
[0010]本實用新型具有以下優點:
[0011]1.演示抽油機和抽油栗的工作原理，模擬采油現場工況。學生結合理論在室內進行觀察和操作，如親臨現場，培養學生的理論與實踐結合的能力。
[0012]2.學生結合示功圖測試提高對示功圖的認識和分析能力，解決采油管柱存在的問題。
[0013]3.可對三種抽油機工況對比試驗，掌握各自的工作性能。
[0014]4.可對各種抽油栗栗效測試，優選性能好的抽油栗。
[0015]5.可進行洗井試驗，觀察洗井效果。
【附圖說明】
[0016]圖1-本實用新型的安裝示意圖。
[0017]圖2-采油管柱的結構示意圖。
[0018]圖3-采油管柱下部加氣錨26的結構示意圖。
[0019]圖4-示功儀結構示意圖。
[0020]圖中1-微型皮帶式抽油機、2-微型雙驢頭抽油機、3-微型游梁抽油機、4-示功儀、5-供液瓶、6-計算機、7-供液管線、8-抽油栗、9-氣體壓力控制箱、10-輸氣管線、11-空氣壓縮機、12-實驗臺、13-抽油桿、14-防噴器、15-生產閘門、16-節流閥、17-接箍、18-套管閘門、19-大四通、20-套管、21-油管、22-游動閥、23-柱塞、24-固定閥、25-過濾板、26-氣錨、27-井底總成、28-進液管、29-進氣管、30-拉力傳感器、31-彈簧、32-位移傳感器。
【具體實施方式】
[0021]本實用新型包括微型皮帶式抽油機1、微型雙驢頭抽油機2、微型游梁抽油機3、微型采油管柱、井底總成27、示功儀4、供液瓶5、計算機6、供氣管線7、抽油栗8、氣體壓力控制箱9、輸氣管線10、空氣壓縮機11、抽油機安裝臺12和實驗臺，其特征在于:微型皮帶式抽油機、微型雙驢頭抽油機和微型游梁抽油機通向并排安裝在抽油機安裝臺上，微型采油管柱通過井底總成垂直安裝在實驗臺上，抽油桿通過毛辮子、懸繩器和示功儀與抽油機驢頭懸點相連，抽油桿與采油管柱下部栗筒內的柱塞相連；供液瓶、計算機、氣體壓力控制箱、和空氣壓縮機均布在實驗臺臺面上；供液瓶的出口通過供液管線與井底總成的進液管相連，空氣壓縮機出口通過輸氣管線和氣體壓力控制箱與井底總成的進氣管相連；計算機與示功儀相聯；試驗平臺設為移動式，可在微型皮帶式抽油機、微型雙驢頭抽油機和微型游梁抽油機之間對應連接，試驗所述三種抽油機的各自工作性能。
[0022]一種抽油機采油系統實驗教學平臺的各部分均以現場實物為依據，按比例縮放設計，真實展現了抽油機采油系統的工藝原理。抽油機是抽油機采油系統的主要機械設備，是井下抽油栗的地面動力裝置。本系統選三種典型抽油機:微型游梁式抽油機1、微型雙驢頭抽油機2、微型皮帶式抽油機3，這三種抽油機各具特色，代表了抽油機采油發展的歷程。通過三臺不同型式的抽油機對同一套抽油栗8的采油實驗對比，讓學員分析各自的優、缺點，培養學員分析問題和解決問題的能力。抽油栗8是抽油機采油系統的舉升設備，設有兩個栗筒，圖2中的栗筒僅安裝普通管式栗，或栗筒下端設有簡易氣錨，用來分析氣體對栗效的影響及氣錨分氣的原理和效果，觀察示功圖隨產氣量的變化。供氣系統包括空氣壓縮機11、氣體壓力控制箱9、輸氣管線10等，為抽油栗8演示油氣混輸及氣體對栗效和抽油機懸點載荷的影響作用提供氣源。供液系統包括供液瓶5、供液管線7、井底總成，是抽油機采油實驗系統的油液循環通道，其流體可循環利用。示功儀4是測量抽油機懸點載荷的儀器，主要包括拉力傳感器30、位移傳感器31、彈簧31和數據處理軟件等，其中彈簧31可模擬抽油桿在載荷作用下的長度變化及由此引起的栗效損失，數據處理軟件可在計算機6上處理來自傳感器的數據并顯示在顯示屏上，還可根據要求打印示功圖。以示功儀測得抽油機懸點載荷隨位移的變化情況，并判斷井下抽油栗的工作情況。對同一套抽油栗8的采油效率進行實驗對比，分析其各自的優、缺點，培養學員分析和解決問題的能力。抽油栗8是抽油機采油系統的舉升設備，設有兩個栗筒，栗筒為透明有機玻璃栗材質，柱塞和抽油桿為不銹鋼材質。用來分析氣體對栗效的影響及氣錨分氣的原理和效果，觀察示功圖隨產氣量的變化。在具體實驗中，套管20上連井口裝置大四通19，下連井底總成27，在井底總成27上設有一個進氣管29和兩個進液管28，實現為井筒8供氣和循環液。過濾板25與進氣管29相連，防止大顆粒物質被吹入套管20，影響密封。在井口裝置大四通19內部懸掛著油管21，油管21的底部設有固定凡爾24和柱塞23，柱塞23上端連接游動凡爾22。柱塞23和游動凡爾22在抽油桿13的帶動下在油管21的下部進行上、下往復運動，進行抽汲排液。由于井筒長度受限，此處將油管21與柱塞栗設計為一體，結構緊湊，且利于減小栗漏。抽油栗8為移動式結構，可在三臺抽油機間隨意移動，以便比較各個抽油機及相應抽油栗8的抽汲效果。供氣系統包括空氣壓縮機11、氣體壓力控制箱9、輸氣管線10等，為抽油栗演