CN103062007A - 油田注水无动力增压系统 - Google Patents

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Abstract

油田注水无动力增压系统，包括一台无动力泵，无动力泵有一个圆柱形的泵体，泵体中部为支承柱，支承柱的中心有活塞杆，活塞杆的两端为活塞，两个活塞将泵体分成四个腔，支承柱的两边各有一个开口，分别与支承柱相邻的两个腔相通，支承柱两边的开口通过管路和控制换向阀相连，控制换向阀通过管路和低压注水井相通，泵体的两端各有一个开口，泵体两端的开口分别通过管路和两个单向阀相并连，泵站通过管路、截止阀、节流阀和控制换向阀相连，泵站还通过管路、截止阀、节流阀和下管路相连。本发明以泵站中的来水作动力，使无动力泵工作，产生高压水和低压水，高压水注入到高压注水井中，低压水水经注入到低压注水井中。

Description

油田注水无动力增压系统
技术领域
本发明涉及地下油层注水设备，即一种油田注水无动力增压系统。
背景技术
我国油田大都采用油层注水来保持地层压力这一开采方式。由此在油田开发初期就建立了许多注水大站，注水大站中装配了许多能满足注水井吸水要求的并且具有一定额定压力和额定排量的注水泵，地下铺有通往各个注水井的具有一定承压能力的注水管线。
随着油田的开发，由于水质得不到很好的过滤和各个注水井的地质状况的不同，有些注水井地层堵塞严重，注水压力较高，而有些注水井吸水压力仍维持在过去的水平，甚至比过去的吸水压力还要低，注水井之间吸水压力差别日益明显。
为保持地层压力，稳定油田产量，目前我国各油田采取的措施一般有三种情况：一是把原有的注水泵更换成超高压注水泵，把原有的注水管线更换成承压能力更高的管线，二是在一级泵站的基础上增加二级压力泵系统站，三是在各个需要增压注水的井口安装一台增压三柱塞泵，并从电网处架设电网到井口，靠电机驱动三柱塞泵进行增压注水。第一种方法投资巨大，少则千万多则数亿，油田一般不予采用。第二、三种方法由于需要架设电网和征地，投资也非常可观，并且增加了管理人员和加大了管理难度，而且以上三种方法都无法解决注水井之间吸水压力差别的问题。使高低压注水井都以同一种压力系统供液，造成低压井大量的能量消耗。
发明内容
    为了解决传统的油田注水大站不能有效的进行地下差别压力注水的问题，本发明提出了一种油田注水无动力增压系统。
这种油田注水无动力增压系统，包括一台无动力泵，其特征在于，无动力泵有一个圆柱形的泵体，泵体中部为支承柱，支承柱的中心有活塞杆，活塞杆的两端为活塞，两个活塞将泵体分成四个腔，支承柱的两边各有一个开口，分别与支承柱相邻的两个腔相通，支承柱两边的开口通过管路和控制换向阀相连，控制换向阀通过管路和低压注水井相通，泵体的两端各有一个开口，泵体两端的开口分别通过管路和两个单向阀相并连，四个单向阀中，两个向腔内的单向阀通过上管路相连，两个向腔外的单向阀通过下管路相连，上管路和高压注水井相通，泵站通过管路、截止阀、节流阀和控制换向阀相连，泵站还通过管路、截止阀、节流阀和下管路相连。
在泵体的腔中安装有活塞位置感应器，活塞位置感应器和控制换向阀电连接，控制换向阀控制着与它相连的两个管中水的流向。
本发明以泵站中的来水作动力，使无动力泵工作，产生高压水和低压水，高压水注入到高压注水井中，低压水水经注入到低压注水井中。该系统高效节能，可以实现无级调节排量，具有工作频率低，寿命长，维修简便之特点，并且可在不更换现有低压管网的情况下直接安装在注水井口进行工作，可大大减少油田开发费用，是现有注水设备理想的更新换代产品。具有以下优点：1、不用电力驱动，用来水本身的能量进行转换。2、对吸水压力不同的注水井可自动实现调压注水。3、高效节能，与三柱塞泵相比节能可达30%~60%。4、无需变频装置，可实现排液量无级调参，降低了操作难度。5、工作冲次低，使用寿命长。6、最高压力一定，不会出现憋泵爆管事故，工作安全可靠。7、无需人员配机，可大大减少管理和操作人员，有利于减员增效。8、工作过程中，噪音低，绿色环保。9、可对单口或多口井进行调压增注。
附图说明
图1是本系统的示意图
图中：1、泵体， 2、活塞，3、左一腔，4、左二腔，5、右一腔，6、右二腔，7、左一口，8、右一口，9、左二口，10、右二口， 11、单向一阀，12、单向二阀，13、单向三阀，14、单向四阀， 15、泵站，16、截止阀，17、节流阀，18、控制换向阀，19、高压注水井，20、低压注水井，21、支承柱，22、活塞杆，23、上管路，24、下管路，25、活塞位置感应器。
具体实施方式
在图1中，这种油田注水无动力增压系统，包括一台无动力泵，无动力泵有一个圆柱形的泵体1，泵体1中部为支承柱21，支承柱21的中心有活塞杆22，活塞杆22的两端为活塞2，两个活塞2将泵体分成四个腔，即左一腔3、左二腔4、右一腔5、右二腔6，支承柱21的两边各有一个开口，即左一口7、右一口8，分别与左二腔4、右一腔5相通，支承柱21两边的开口通过管路和控制换向阀18相连，控制换向阀18通过管路和低压注水井20相通，泵体1的两端各有一个开口，即左二口9和右二口10，左二口9分别通过管路和单向一阀11、单向二阀12相并连，右二口10分别通过管路和单向三阀13、单向四阀14相并连，两个向腔内的单向阀，即单向一阀11、单向四阀14通过上管路23相连，两个向腔外的单向阀，即单向二阀12、单向三阀13通过下管路24相连，上管路23和高压注水井19相通，泵站15通过管路、截止阀16、节流阀17和控制换向阀18相连，泵站1还通过管路、截止阀16、节流阀17和下管路24相连。
在泵体1的腔中安装有活塞位置感应器25，活塞位置感应器25和控制换向阀18电连接。
当活塞左移时，左一腔3中的水经过左二口9、单向一阀11、上管路23注入高压注水井19；水经过泵站15、截止阀16、节流阀17、控制换向阀18直流、左一口7进入左二腔4；右一腔5中的水经过右一口8、控制换向阀18直流注入低压注水井20；水经过泵站15、截止阀16、节流阀17、下管路24、单向三阀13、右二口10进入右二腔6；当活塞移至左端，通过活塞位置感应器25和控制换向阀18改变了与它相连的两个管中水的流向，活塞开始右移；
当活塞右移时，水经过泵站15、截止阀16、节流阀17、控制换向阀18斜流、右一口8进入右一腔5；右二腔6中的水经过右二口10、单向四阀14注入高压注水井19；水经过泵站15、截止阀16、节流阀17、下管路24、单向二阀12、左二口9进入左一腔3；左二腔4的水经过左一口7、控制换向阀18斜流进入低压注水井20。
在泵体1的腔中安装有活塞位置感应器25，活塞位置感应器25和控制换向阀18电连接，控制换向阀18控制着与它相连的两个管中水的流向。从而使活塞左右往复运动，不停的向高压注水井和低压注水井注水。

Claims (3)

1. 油田注水无动力增压系统，包括一台无动力泵，其特征在于，无动力泵有一个圆柱形的泵体，泵体中部为支承柱，支承柱的中心有活塞杆，活塞杆的两端为活塞，两个活塞将泵体分成四个腔，支承柱的两边各有一个开口，分别与支承柱相邻的两个腔相通，支承柱两边的开口通过管路和控制换向阀相连，控制换向阀通过管路和低压注水井相通，泵体的两端各有一个开口，泵体两端的开口分别通过管路和两个单向阀相并连，四个单向阀中，两个向腔内的单向阀通过上管路相连，两个向腔外的单向阀通过下管路相连，上管路和高压注水井相通，泵站通过管路、截止阀、节流阀和控制换向阀相连，泵站还通过管路、截止阀、节流阀和下管路相连。
2.根据权利要求1所述的油田注水无动力增压系统，其特征在于，在泵体的腔中安装有活塞位置感应器，活塞位置感应器和控制换向阀电连接，控制换向阀控制着与它相连的两个管中水的流向。
3.根据权利要求1所述的油田注水无动力增压系统注水的方法，其特征在于，当活塞左移时，左一腔(3)中的水经过左二口(9)、单向一阀(11)、上管路(23)注入高压注水井(19)；水经过泵站(15)、截止阀(16)、节流阀(17)、控制换向阀(18)直流、左一口(7)进入左二腔(4)；右一腔（5）中的水经过右一口（8）、控制换向阀（18）直流注入低压注水井(20)；水经过泵站(15)、截止阀(16)、节流阀（17）、下管路（24）、单向三阀（13）、右二口（10）进入右二腔（6）；当活塞移至左端，通过活塞位置感应器（25）和控制换向阀（18）改变了与它相连的两个管中水的流向，活塞开始右移；
当活塞右移时，水经过泵站（15）、截止阀（16）、节流阀（17）、控制换向阀（18）斜流、右一口（8）进入右一腔（5）；右二腔（6）中的水经过右二口（10）、单向四阀（14）注入高压注水井（19）；水经过泵站（15）、截止阀（16）、节流阀（17）、下管路（24）、单向二阀（12）、左二口（9）进入左一腔（3）；左二腔（4）的水经过左一口（7）、控制换向阀（18）斜流进入低压注水井（20）。
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