CN104214069B - 一种能自动释放液体的方法及连续释放井下活塞泵 - Google Patents
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Abstract
一种能自动释放液体的方法及连续释放井下活塞泵，属于油气田开发技术领域。过滤组通过螺纹镶嵌在第一上接头上面，第一护管与第一上接头通过螺纹连接，活塞套在第一护管内，通过螺纹连接在第一上接头下面，第一活塞杆通过螺纹与传动组连接，传动组通过轴承固定在活塞套上，传动轴的一端嵌套在第一中接头内，第一护管与第一中接头螺纹连接，第二护管与第一中接头螺纹连接电机和控制电路板固定在第一下接头上，第一下接头与第二护管螺纹连接，第一下接头与电池组螺纹连接。本发明将装有药剂的储液管和释放泵连接到油井生产管柱末端，施工操作方便。自带电池作为电源，不需额外动力。实现药剂自动、定量、连续释放，最大发挥药剂性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种能自动释放液体的方法及连续释放井下活塞泵，属于油气田开发技术领域。
背景技术
在油田开发过程中，常常需要向油井中投加各种化学药剂，维护油井的正常生产。目前，油井加药采用的方式主要有液体井口泵注和固体井下缓释加药两种方法。液体井口加药的是注入泵一般排量较大，药剂在井筒环空中被井壁吸附损耗，药剂到达井底时浓度较低，且不稳定。固体井下缓释加药技术是将固化药剂一次性投放到井底，让固体药剂自动溶解，由于受固化工艺、井下温度、流速，药剂与井液接触面积等因素影响，固体药剂在井下难以均匀溶解。因此采用井下液体释放装置，通过井下液体释放泵能够控制液体药剂均匀缓慢释放，要求排量小，精度高。
常用水泵排量大，精度低，柱塞泵排量小，但精度不高，控制复杂，而活塞泵相对排量小，精度高。但由于井下液体释放装置是油管下端，位置在油井底部，完全浸入油水中，因此要求泵的进液口与储液油管连通，泵的外径小于油井套管，电机及电源能防油水侵入，泵要有一定的耐温和耐压性。目前，活塞泵和电机体积较大，外观尺寸不规则，无法与油管连接。因此，需要发明一种可以连接到油管上，放置在油井井下的活塞泵。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种能自动释放液体的方法及连续释放井下活塞泵。
本发明的目的是：提供一种能自动释放液体的方法及连续释放井下活塞泵，能够连接到生产油管底部，实现液体药剂在井下连续、定量释放，克服井口注入导致的药剂损失。
本发明采用的技术方案是：一种连续释放井下活塞泵，过滤组通过螺纹镶嵌在第一上接头上面，第一护管与第一上接头通过螺纹连接，活塞套在第一护管内，通过螺纹连接在第一上接头下面，第一活塞杆通过螺纹与传动组连接，传动组通过轴承固定在活塞套上，传动轴的一端嵌套在第一中接头内，第一护管与第一中接头螺纹连接，第二护管与第一中接头螺纹连接电机和控制电路板固定在第一下接头上，第一下接头与第二护管螺纹连接，第一下接头与电池组螺纹连接；
第一上接头上下都有外螺纹扣，且上下中间有内螺纹扣，上面内螺纹孔与下面螺纹孔的环形截面有流通孔连通，下面的螺纹孔与接头侧面有连通孔；
过滤组是带有滤网的空心圆筒，过滤组通过上面的内螺纹扣与第一上接头连接；
第一护管与第一上接头下面的外扣连接，活塞套与第一上接头下面的内扣连接；
活塞套的底部和第一活塞杆的上体上各有一个单向阀，活塞套中部有一条进液槽，第一活塞杆中间上有一根定位销，与第一活塞杆垂直，可在活塞套的进液槽中活动；
第一活塞杆的一端带公螺纹，与传动组螺纹连接，传动组上带有轴承，轴承固定在活塞套上，传动组的一端固定有一块方形磁钢，磁钢上下左右四面被包裹，只有前后两侧露在外面，磁钢嵌套在第一中接头的圆形凹槽内；
第一护管、第二护管与第一中接头通过螺纹连接，第一中接头中间是密封的，上端有圆形凹槽，下端有对应的环形凹槽；
电机一端固定了一个铝制的环筒，环筒上固定了四块磁铁，磁铁位置相互对称；环筒嵌套入第一中接头的环形凹槽中，环筒上的四块磁铁与传动组的磁钢在同一平面上；
电机和控制电路板固定在第一下接头上，第一下接头与第二护管通过螺纹连接。
一种能自动释放液体的方法，含有以下步骤；液体通过过滤组，进入护管和活塞套的环形空间，当电机逆时针转动时，带动环筒上的四块磁铁转动，使带有磁钢的传动组也跟着转动，传动组逆时针旋转，拉动活塞杆和活塞向下运动，此时活塞套单向阀关闭，活塞单向阀打开，液体通过活塞套的进液槽和活塞的单向阀进入活塞仓；电机顺时针转动时，传动组顺时针旋转推动活塞杆向上运动，活塞单向阀关闭，活塞套单向阀打开，活塞仓内的液体从活塞套单向阀流出。通过控制电机的顺时针和逆时针旋转，使液体药剂连续释放出来，而通过控制旋转的频率和时间，可以获得需要的流量。
线路骨架通电后，形成磁场，带动磁钢转动，当磁钢顺时针转动时，带轴顺时针转动，套在轴的螺母管内的活塞杆沿轴线向下运动，单向阀关闭，活塞仓内形成负压，单向阀打开。液体通过过滤组进入第二护管与活塞套的环形空间，然后从活塞杆的传动体通道，经过单向阀进入活塞仓。当电流方向反转时，磁钢逆时针转动，带动轴逆时针转动，活塞杆沿轴线向上运动，单向阀关闭，活塞仓内形成正压，单向阀打开，活塞仓内液体从单向阀流出。通过控制活塞杆往复运动的频率和行程，可以获得需要的流量。
本发明的有益效果：本发明油气田用井下活塞泵，1利用油井检泵时机，将装有药剂的储液管和释放泵连接到油井生产管柱末端，连接方式采用螺纹接箍连接，施工操作方便。2自带电池作为电源，不需额外动力。电池可耐120℃高温，电池效能高，而电泵功率小，电池可维持释放泵持续运行2年。3可通过控制芯片控制释放泵的排量，达到药剂设计的浓度，实现药剂自动、定量、连续释放，最大发挥药剂性能。4释放泵的排量调节范围为5～100毫升/小时。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：
图1是本发明油气田用井下活塞泵结构剖面示意图。
图2是本发明油气田用井下活塞泵结构示意图。
图3是本发明传动组结构示意图。
图4是本发明活塞杆结构示意图。
图5是本发明单向阀结构示意图。
图6是本发明滤网组结构示意图。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
具体实施方式
显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。
实施例1：如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，
一种能自动释放液体的方法及连续释放井下活塞泵,
参阅图1；过滤组101通过螺纹镶嵌在第一上接头114上面，第一护管113与第一上接头114通过螺纹连接，活塞套103在第一护管113内，通过螺纹连接在第一上接头114下面，第一活塞杆104通过螺纹与传动组105连接，传动组105通过轴承固定在活塞套103上，传动轴的一端嵌套在第一中接头110内，第一护管113与第一中接头110螺纹连接，第二护管109与第一中接头110螺纹连接电机106和控制电路板107固定在第一下接头108上，第一下接头108与第二护管109螺纹连接，第一下接头108与电池组螺纹连接。
第一上接头114上下都有外螺纹扣，且上下中间有内螺纹扣，上面内螺纹孔与下面螺纹孔的环形截面有流通孔连通，下面的螺纹孔与接头侧面有连通孔102。
过滤组101是带有滤网的空心圆筒，过滤组101通过上面的内螺纹扣与第一上接头114连接。
第一护管113与第一上接头114下面的外扣连接，活塞套103与第一上接头114下面的内扣连接。
活塞套103的底部和第一活塞杆104的上体上各有一个单向阀，活塞套103中部有一条进液槽111，第一活塞杆104中间上有一根定位销112，与第一活塞杆104垂直，可在活塞套103的进液槽111中活动。
第一活塞杆104的一端带公螺纹，与传动组105螺纹连接，传动组105上带有轴承，轴承固定在活塞套103上，传动组105的一端固定有一块方形磁钢，磁钢上下左右四面被包裹，只有前后两侧露在外面，磁钢嵌套在第一中接头110的圆形凹槽内。
第一护管113、第二护管109与第一中接头110通过螺纹连接，第一中接头110中间是密封的，上端有圆形凹槽，下端有对应的环形凹槽。
电机106一端固定了一个铝制的环筒，环筒上固定了四块磁铁，磁铁位置相互对称。环筒嵌套入第一中接头110的环形凹槽中，环筒上的四块磁铁与传动组105的磁钢在同一平面上。
电机106和控制电路板107固定在第一下接头108上，第一下接头108与第二护管109通过螺纹连接。
参阅图2。本发明油气田用井下活塞泵，下护帽1连接下接头3,第一密封圈2连接在下护帽1与下接头3之间，单芯插座18和孔用挡圈19在下接头3的底部连接，下接头3的另一端与第三护管5连接，第三护管5的另一端与中接头7连接，第二密封圈6连接在第三护管5与中接头7之间，线路骨架4在中接头7与下接头3之间的第三护管5的孔中连接，中接头7的另一端与第四护管11连接，第四护管11的另一端与上接头15连接，上接头15的另一端与上护帽17连接，上接头15的速度上端连接滤网组16连接，第二活塞套10连接上接头15的孔中，第二活塞套10中连接活塞杆9，活塞杆9连接第二传动组8，单向阀12连接在第二活塞套10的上部，第三密封圈13连接在第二活塞套10与上接头15之间，第四密封圈14第四护管11与上接头15之间。
参阅图3。传动组8的结构：电机通电转动时，磁钢30转动并通过联轴器31带动轴34转动，轴34上端为螺母管，其螺纹与活塞杆9螺杆配套，轴34转动时，带动活塞杆9沿轴线运动；
螺钉M4X828将磁钢挡板29固定连接磁钢30，磁钢30连接联轴器31，通过销轴32和圆锥销33连接固定轴34与联轴器31，轴34连接轴承端盖35、轴承36和轴套37。
参阅图4。活塞杆9的结构：单向阀42与单向阀12规格型号相同。传动体有进液通道，与单向阀12连通的，传动体39杆体部分为螺杆，活塞杆9的作用是抽吸液体，将管内液体从单向阀42吸入活塞仓，再从单向阀12排出管外；
定位销38连接传动体39，传动体39连接活塞上体41，格莱圈40连接在活塞上体41的圆周，活塞上体41的孔中连接单向阀42。
参阅图5，单向阀12的结构：第五密封圈43连接阀体45，阀体45的孔中连接阀头44、弹簧46和顶盖47；单向阀12的作用是使液体只能单向流动。
参阅图6，过滤组101的结构：网套48的孔中连接120目过滤网49、20目过滤网50、垫圈51和过滤网螺帽52，过滤组101的作用是防止杂质进入泵体内，造成通道堵塞或影响运动部件的正常工作。
电池组由一组电池盒不锈钢管组成，不锈钢管的一端密封，一端有电源插头，可插入下接头的电源插孔中，电池组与下接头通过螺纹连接。
电源采用16V高温锂亚硫电池，为电机提供电流。控制电路板是活塞泵的核心部件，控制电路板的作用是控制电池供电开启和关闭时间，以及线路电流方向，实现传动组的来回运动。
实施例2：
一种能自动释放液体的方法，含有以下步骤；液体通过过滤组，进入护管和活塞套的环形空间，当电机逆时针转动时，带动环筒上的四块磁铁转动，使带有磁钢的传动组也跟着转动，传动组逆时针旋转，拉动活塞杆和活塞向下运动，此时活塞套单向阀关闭，活塞单向阀打开，液体通过活塞套的进液槽和活塞的单向阀进入活塞仓；电机顺时针转动时，传动组顺时针旋转推动活塞杆向上运动，活塞单向阀关闭，活塞套单向阀打开，活塞仓内的液体从活塞套单向阀流出。通过控制电机的顺时针和逆时针旋转，使液体药剂连续释放出来，而通过控制旋转的频率和时间，可以获得需要的流量。
线路骨架4通电后，形成磁场，带动磁钢30转动，当磁钢30顺时针转动时，带轴34顺时针转动，套在轴34的螺母管内的活塞杆9沿轴线向下运动，单向阀12关闭，活塞仓内形成负压，单向阀42打开。液体通过过滤组16进入第二护管Ⅱ11与活塞套10的环形空间，然后从活塞杆9的传动体39通道，经过单向阀42进入活塞仓。当电流方向反转时，磁钢逆时针转动，带动轴34逆时针转动，活塞杆9沿轴线向上运动，单向阀42关闭，活塞仓内形成正压，单向阀12打开，活塞仓内液体从单向阀12流出。通过控制活塞杆9往复运动的频率和行程，可以获得需要的流量。
如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种连续释放井下活塞泵，其特征在于：过滤组通过螺纹镶嵌在第一上接头上面，第一护管与第一上接头通过螺纹连接，活塞套在第一护管内，通过螺纹连接在第一上接头下面，第一活塞杆通过螺纹与传动组连接，传动组通过轴承固定在活塞套上，传动轴的一端嵌套在第一中接头内，第一护管与第一中接头螺纹连接，第二护管与第一中接头螺纹连接电机和控制电路板固定在第一下接头上，第一下接头与第二护管螺纹连接，第一下接头与电池组螺纹连接；
第一上接头上下都有外螺纹扣，且上下中间有内螺纹扣，上面内螺纹孔与下面螺纹孔的环形截面有流通孔连通，下面的螺纹孔与接头侧面有连通孔；
过滤组是带有滤网的空心圆筒，过滤组通过上面的内螺纹扣与第一上接头连接；
第一护管与第一上接头下面的外扣连接，活塞套与第一上接头下面的内扣连接；
活塞套的底部和第一活塞杆的上体上各有一个单向阀，活塞套中部有一条进液槽，第一活塞杆中间上有一根定位销，与第一活塞杆垂直，可在活塞套的进液槽中活动；
第一活塞杆的一端带公螺纹，与传动组螺纹连接，传动组上带有轴承，轴承固定在活塞套上，传动组的一端固定有一块方形磁钢，磁钢上下左右四面被包裹，只有前后两侧露在外面，磁钢嵌套在第一中接头的圆形凹槽内；
第一护管、第二护管与第一中接头通过螺纹连接，第一中接头中间是密封的，上端有圆形凹槽，下端有对应的环形凹槽；
电机一端固定了一个铝制的环筒，环筒上固定了四块磁铁，磁铁位置相互对称；环筒嵌套入第一中接头的环形凹槽中，环筒上的四块磁铁与传动组的磁钢在同一平面上；
电机和控制电路板固定在第一下接头上，第一下接头与第二护管通过螺纹连接。
2.一种能自动释放液体的方法，其特征在于含有以下步骤；液体通过过滤组，进入护管和活塞套的环形空间，当电机逆时针转动时，带动环筒上的四块磁铁转动，使带有磁钢的传动组也跟着转动，传动组逆时针旋转，拉动活塞杆和活塞向下运动，此时活塞套单向阀关闭，活塞单向阀打开，液体通过活塞套的进液槽和活塞的单向阀进入活塞仓；电机顺时针转动时，传动组顺时针旋转推动活塞杆向上运动，活塞单向阀关闭，活塞套单向阀打开，活塞仓内的液体从活塞套单向阀流出；通过控制电机的顺时针和逆时针旋转，使液体药剂连续释放出来，而通过控制旋转的频率和时间，可以获得需要的流量。
3.根据权利要求2所述的一种能自动释放液体的方法，其特征在于：线路骨架通电后，形成磁场，带动磁钢转动，当磁钢顺时针转动时，带轴顺时针转动，套在轴的螺母管内的活塞杆沿轴线向下运动，单向阀关闭，活塞仓内形成负压，单向阀打开；液体通过过滤组进入第二护管与活塞套的环形空间，然后从活塞杆的传动体通道，经过单向阀进入活塞仓；当电流方向反转时，磁钢逆时针转动，带动轴逆时针转动，活塞杆沿轴线向上运动，单向阀关闭，活塞仓内形成正压，单向阀打开，活塞仓内液体从单向阀流出；通过控制活塞杆往复运动的频率和行程，可以获得需要的流量。
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