CN105298453B - 一种水力自动降回压装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水力自动降回压装置，包括上接头、柱体外壳、下接头、控制箱，柱体外壳包括通道、液压缸A、液压缸B、限位传感器、活塞、单流阀A、单流阀B，通道一端与上接头连通，另一端通过单流阀B与液压缸B连通，液压缸B一端通过单流阀A与下接头连通，另一端与液压缸A连通，液压缸A内设有活塞，活塞包括左边和右边，活塞的左边在液压缸A内，活塞的右边通入液压缸B，液压缸A两端都设有限位传感器，柱体外壳外部设有控制箱，且控制箱通过线连接与限位传感器连接。该发明的应用有效解决了油井开采中因地势高差而产生的井口回压较大的问题，并且安全环保，成本降低，油井开采效率大大提高。
Description
技术领域
本发明涉及低渗透注水开发油田研究领域，具体涉及一种水力自动降回压装置。
背景技术
目前，国内主要低渗透注水开发油田为了简化集输流程、减少占地面积、降低开发成本，大多采用丛式井组开发（一个井场内布设多口油井、水井），多口油井产液在地面通过单管线集输到增压点或联合站，在此背景下，由于地势起伏变化、海拔落差大等原因，原油在集输过程中，需要克服落差势能，导致集输管线、油井井口压力较高（油井井口油管内压力即为油井回压），使油井在生产过程中，抽油杆柱负荷增大，一方面由于增大了抽油杆柱载荷，管杆偏磨严重，抽油杆柱使用寿命、检泵周期缩短，机采系统效率降低，增加了油井开发成本；另一方面由于井口回压较大，增大了井口原油刺漏的风险，使井场环境存在污染隐患。在此背景下，如何能够有效降低井口回压，对于提高油井生产管理水平，具有重要的现实意义。
为了能够有效降低油井井口回压，保障油井安全可控生产管理，国内外油田主要采用在油井井口输油管线增加一套柱塞往复式输油泵，通过输油泵提高原油输送压力，降低井口压力。但是输油泵需要外接220V交流电源给电机，电机运转带动输油泵工作，电机耗电量大，统计显示，单台套输油泵电机每天需要100°度电左右，单套输油泵一年需要电费3万多元；同时，柱塞式往复输油泵维护工作量大，维护成本较高，大大增加了油井开发成本。
发明内容
本发明的目的是克服由于地势起伏较大，采用丛式井组开发的油田，油井通过井筒举升设备将井底地层产液举升至地面后，采用单条输油管线输油过程中，因地势高差而产生的井口回压较大的问题。
为此，本发明提供了一种水力自动降回压装置，包括上接头、柱状壳体、下接头、控制箱，所述柱状壳体包括通道、液压缸A、液压缸B、限位传感器、活塞、单流阀A、单流阀B，所述通道一端与上接头连通，另一端通过单流阀B与液压缸B连通，所述液压缸B一端通过单流阀A与下接头连通，另一端与液压缸A连通，所述液压缸A内设有活塞，所述活塞包括左边和右边，活塞的左边在液压缸A内，活塞的右边通入液压缸B，所述液压缸A两端都设有限位传感器，所述柱状壳体外部设有控制箱，且控制箱通过线连接与限位传感器连接。
上述控制箱内部设有控制面板及三通开关。
上述控制箱的控制面板通过传输线连接两个限位传感器，所述控制箱三通开关的进口通过高压管线连通到外部的井场水井高压注水管线，控制箱三通开关的一出口通过高压管线连接到液压缸A的前端，三通开关的二出口通过高压管线连接到液压缸A的后端。
上述限位传感器采用环形设计。
上述液压缸A直径为73毫米，液压缸B直径为35毫米。
上述活塞设置为“丁字形”柱塞，且活塞左边直径大于液压缸B直径。
上述单流阀A、单流阀B均为常规阀球、阀座式单流阀。
本发明的有益效果：
（1）本发明提供的这种水力自动降回压装置，操作简便，一方面降低了油井抽油杆柱载荷，提高了抽油杆柱的使用寿命，延长了油井检泵周期，降低了开发成本，并有助于降低机采系统装机功率，提高机采系统效率，实现节能降耗的目的；另一方面降低了井口因回压过高导致井口发生刺漏的风险，为油井安全高效生产提供了新的技术手段与保障。
（2）本发明提供的这种水力自动降回压装置通过控制箱自动接收信号，发送命令，使采油过程方便快捷，并且利用井场注水井高压注入水作为动力液来驱动装置，无污染，通过降低油井井口回压，有效降低杆柱载荷，提高油井系统效率。
（3）本发明提供的这种水力自动降回压装置通过采用环形限位传感器，更加灵敏的判断出活塞的位置，提高了装置运行可靠性。
（4）本发明的这种水力自动降回压装置通过采用“丁字形”柱塞，且液压缸A直径大于液压缸B，活塞有效稳定的在液压缸内运动，损耗小，效率高。
（5）本发明的这种水力自动降回压装置通过单流阀的单向性和隔离作用，防止液体回流，油井井口回压不受输油管线内液体压力影响，达到了油井无回压的目的。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明水力自动降回压装置的结构图示。
附图标记说明：1、柱状壳体；2、通道；3、限位传感器；4、液压缸A；5、控制箱；6、三通开关的一出口；7、三通开关的二出口；8、活塞；9、液压缸B；10、单流阀A；11、单流阀B；12、上接头；13、下接头。
具体实施方式
实施例1：
为了克服由于地势起伏较大，采用丛式井组开发的油田，油井通过井筒举升设备将井底地层产液举升至地面后，采用单条输油管线输油过程中，因地势高差而产生的井口回压较大的问题，本实施例提供了一种如图1所示的水力自动降回压装置，包括上接头12、柱状壳体1、下接头13、控制箱5，所述柱状壳体1包括通道2、液压缸A4、液压缸B9、限位传感器3、活塞8、单流阀A10、单流阀B11，所述通道2一端与上接头12连通，另一端通过单流阀B11与液压缸B9连通，所述液压缸B9一端通过单流阀A10与下接头13连通，另一端与液压缸A4连通，所述液压缸A4内设有活塞8，所述活塞8包括左边和右边，活塞8的左边在液压缸A4内，活塞8的右边通入液压缸B9，所述液压缸A4两端都设有限位传感器3，所述柱状壳体1外部设有控制箱5，且控制箱5通过线连接与限位传感器3连接。
本发明的这种水力自动降回压装置的工作原理如下：
丛式井组油井井筒内被举升的液体通过地面单输油管线进入水力自动降回压装置通道2，通过单流阀11进入液压缸B9；限位传感器3用于判断液压缸A4内活塞8的位置，并将信号传输至控制箱5内的控制面板，控制面板依据接收信号，发送指令给控制箱5内的三通开关，控制水动力液轮次进入液压缸A4内活塞8两端不同腔室，推动活塞8在液压缸内往复运动；当活塞8向前运动时，液压缸B9内压力升高，单流阀A10打开，单流阀B关闭，活塞8推动液压缸B内液体进入到装置下游输油管线内；当活塞8向后运动时，单溜阀A10在下游输油管线内压力作用下关闭，单流阀B11由于液压缸B9内压力降低而打开，丛式油井井筒内举升液体再次通过单流阀B11进入液压缸B9内，完成单循环频次下油井井口无回压条件下地面输油管线输油。
本发明通过安装这种水力自动降回压装置后，操作简便，油井井口回压不受输油管线内液体压力影响，达到了油井无回压条件下生产的目的。一方面降低了油井抽油杆柱载荷，提高了抽油杆柱的使用寿命，延长了油井检泵周期，降低了开发成本，并有助于降低机采系统装机功率、提高机采系统效率，实现节能降耗的目的；另一方面降低了井口因回压过高导致井口发生刺漏的风险，为油井安全有效生产提供了新的技术手段与保障。
实施例2：
本实施例提供了一种如图1所示的水力自动降回压装置，包括上接头12、柱状壳体1、下接头13、控制箱5，所述柱状壳体1包括通道2、液压缸A4、液压缸B9、限位传感器3、活塞8、单流阀A10、单流阀B11，所述通道2一端与上接头12连通，另一端通过单流阀B11与液压缸B9连通，所述液压缸B9一端通过单流阀A10与下接头13连通，另一端与液压缸A4连通，所述液压缸A4内设有活塞8，所述活塞8包括左边和右边，活塞8的左边在液压缸A4内，活塞8的右边通入液压缸B9，所述液压缸A4两端都设有限位传感器3，所述柱状壳体1外部设有控制箱5，且控制箱5通过线连接与限位传感器3连接。
而其中作为优选的实施方式，所述控制箱5内部设有控制面板及三通开关。所述控制箱5的控制面板通过传输线连接两个限位传感器3，所述控制箱5三通开关的进口通过高压管线连通到外部的井场水井高压注水管线，控制箱5三通开关的一出口6通过高压管线连接到液压缸A4的前端，三通开关的二出口7通过高压管线连接到液压缸A4的后端。
限位传感器3用于判断液压缸A4内活塞8的位置，并将信号传输至控制箱5内的控制面板，控制面板依据接收信号，发送指令给控制箱5内的三通开关，控制水动力液轮次进入液压缸A4内活塞8两端不同腔室，推动活塞8在液压缸内往复运动；当液压缸A4内的活塞8向前运动时，液压缸A4前端的限位传感器3接收到信号，并传输至控制箱5内的控制面板，控制面板依据接收信号，发送指令到控制箱5的三通开关，三通开关的一出口6打开，三通开关的二出口7关闭，因此，进入控制箱5的水动力液通过三通开关的一出口6进入液压缸A4前端的腔室，在水动力液的压力下，活塞8向后运动，当液压缸A4后端的限位传感器3接收到信号，并传输至控制箱5内的控制面板，控制面板依据接收信号，发送指令到控制箱5的三通开关，三通开关的二出口7打开，三通开关的一出口6关闭，进入控制箱5的水动力液通过三通开关的二出口7进入液压缸A4后端的腔室，在水动力液的压力下，活塞8向前运动，完成活塞8的单次往复运动。本发明的这种水力自动降回压装置通过控制箱自动接收信号，发送命令，使采油过程方便快捷，并且利用井场注水井高压注入水作为动力液来驱动装置，无污染，通过降低油井井口回压，有效降低杆柱载荷，提高油井系统效率。
实施例3：
本实施例提供了一种如图1所示的水力自动降回压装置，包括上接头12、柱状壳体1、下接头13、控制箱5，所述柱状壳体1包括通道2、液压缸A4、液压缸B9、限位传感器3、活塞8、单流阀A10、单流阀B11，所述通道2一端与上接头12连通，另一端通过单流阀B11与液压缸B9连通，所述液压缸B9一端通过单流阀A10与下接头13连通，另一端与液压缸A4连通，所述液压缸A4内设有活塞8，所述活塞8包括左边和右边，活塞8的左边在液压缸A4内，活塞8的右边通入液压缸B9，所述液压缸A4两端都设有限位传感器3，所述柱状壳体1外部设有控制箱5，且控制箱5通过线连接与限位传感器3连接。
优选的，所述限位传感器3形状采用环形设计。本发明的这种水力自动降回压装置通过采用环形限位传感器，更加灵敏的判断出活塞8的位置，提高了装置运行可靠性。
优选的，所述液压缸A4直径为73毫米，液压缸B9直径为35毫米。所述活塞8设置为“丁字形”柱塞，且活塞8左边直径大于液压缸B9直径。活塞8位于液压缸A4内，当控制水动力液轮次进入液压缸A4内活塞8两端不同腔室时，活塞8在液压缸内做往复运动，由于液压缸A4直径大于液压缸B9，活塞8左边直径大于液压缸B9直径，这就限制了活塞8只能在液压缸A4中左右运动，保证了施工顺利完成。而且活塞8向前运动时推动液压缸内的液体，活塞8通过采用“丁字形”柱塞的设计，有利于充分推动液体从液压缸B9进入到装置下游输油管线，活塞8有效稳定的在液压缸内运动，损耗小，效率高。
更进一步的，所述单流阀A10、单流阀B11均为常规阀球、阀座式单流阀。当活塞8向前运动时，液压缸B9内压力升高，单流阀A10打开，单流阀B关闭，活塞8推动液压缸B内液体进入到装置下游输油管线内；当活塞8向后运动时，单流阀A10在下游输油管线内压力作用下关闭，单流阀B11由于液压缸B9内压力降低而打开，丛式油井井筒内举升液体再次通过单流阀B11进入液压缸B9内，完成单循环频次下油井井口无回压条件下地面输油管线输油。本发明的这种水力自动降回压装置通过单流阀的设置，保证了对应通道内液体单向流动，防止回流，而且单流阀的隔离作用，使得油井井口回压不受输油管线内液体压力影响，达到了油井无回压条件下生产的目的。
以上举例仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种水力自动降回压装置，其特征在于：包括上接头（12）、柱状壳体（1）、下接头（13）、控制箱（5），所述柱状壳体（1）包括通道（2）、液压缸A（4）、液压缸B（9）、限位传感器（3）、活塞（8）、单流阀A（10）、单流阀B（11），所述通道（2）一端与上接头（12）连通，另一端通过单流阀B（11）与液压缸B（9）连通，所述液压缸B（9）一端通过单流阀A（10）与下接头（13）连通，另一端与液压缸A（4）连通，所述液压缸A（4）内设有活塞（8），所述活塞（8）包括左边和右边，活塞（8）的左边在液压缸A（4）内，活塞（8）的右边通入液压缸B（9），所述液压缸A（4）两端都设有限位传感器（3），所述限位传感器（3）采用环形设计，所述柱状壳体（1）外部设有控制箱（5），且控制箱（5）通过线连接与限位传感器（3）连接；
所述控制箱（5）内部设有控制面板及三通开关，所述控制箱（5）的控制面板通过传输线连接两个限位传感器（3），所述控制箱（5）三通开关的进口通过高压管线连通到外部的井场水井高压注水管线，控制箱（5）三通开关的一出口（6）通过高压管线连接到液压缸A（4）的前端，三通开关的二出口（7）通过高压管线连接到液压缸A（4）的后端。
2.如权利要求1所述的水力自动降回压装置，其特征在于：所述液压缸A（4）直径为73毫米，液压缸B（9）直径为35毫米。
3.如权利要求1所述的水力自动降回压装置，其特征在于：所述活塞（8）设置为“丁字形”柱塞，且活塞（8）左边直径大于液压缸B（9）直径。
4.如权利要求1所述的水力自动降回压装置，其特征在于：所述单流阀A（10）、单流阀B（11）均为常规阀球阀座式单流阀。
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