CN106761573B - 一种基于囊式泵的抽采装置及其抽采方法 - Google Patents

一种基于囊式泵的抽采装置及其抽采方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106761573B
CN106761573B CN201611066952.9A CN201611066952A CN106761573B CN 106761573 B CN106761573 B CN 106761573B CN 201611066952 A CN201611066952 A CN 201611066952A CN 106761573 B CN106761573 B CN 106761573B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pump
pipeline
pump body
air
air bag
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201611066952.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106761573A (zh
Inventor
郭志企
杨强
牛振华
简阔
曹运兴
田林
孙德强
周丹
邱保柱
张益民
李良先
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to CN201611066952.9A priority Critical patent/CN106761573B/zh
Publication of CN106761573A publication Critical patent/CN106761573A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106761573B publication Critical patent/CN106761573B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/12Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
    • E21B43/121Lifting well fluids

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本发明的实施例公开一种基于囊式泵的抽采装置及其抽采方法,涉及油气能源开采技术领域,能够有效解决现有抽采装置机械传动部件磨损严重及易损坏的问题。所述装置包括:气囊充放气管路、电磁换向阀、气体压缩机、电控装置、输气管路、排液管路及囊式泵;还包括:泵体冲刷管路及电磁开关(电磁阀);打开电控装置、气体压缩机的电源及电磁换向阀的开关,接通气囊充放气管路,将泵体内的井液排出;继续接通气囊充放气管路,使所述囊式泵连续地将流入泵体的井液排出井外,并对解吸的气体进行收集;还包括:排液完成后或定期打开泵体冲刷管路,冲洗泵体内沉积物。本发明适用于包括煤层气在内的非常规天然气、常规天然气及石油等开采领域。

Description

一种基于囊式泵的抽采装置及其抽采方法
技术领域
本发明涉及油气能源开采技术领域,尤其是涉及一种基于囊式泵的抽采装置及其抽采方法。
背景技术
目前,在包括煤层气在内的非常规天然气等油气能源开采领域,普遍采用油田用抽油装置进行抽采,现有抽采技术的具体方式一般是在非常规天然气井中设置煤层套管、表层套管及油管,在所述油管底部连接抽吸泵,从地面上将抽油杆插入油管中,所述抽油杆底部与所述抽吸泵相连,通过控制抽油杆带动抽吸泵的转子转动进行工作,将井下的煤粒、砂石及煤层的其它腐蚀物质与水的混合物抽至抽油杆与油管组成的环形空腔内,并流入与所述空腔连接的下一处理环节。但该抽采装置及方式存在以下技术问题:
一方面,现有抽采装置及方式所用的抽吸泵一般为柱塞泵,也有离心泵或螺杆泵,在工作过程中,抽油杆和油管之间机械磨损严重,易损坏。若使用柱塞泵,柱塞和泵筒之间机械磨损同样严重,易损坏;若采用离心泵,则叶片磨损快;若替换为螺杆泵,同样存在机械传传动部件磨损严重、易损坏的问题;现有抽采装置存在的上述机械传动部件易磨损严重、易损坏的问题,使得现有抽采装置检修率高、油气抽采效率低下。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供一种基于囊式泵的抽采装置及其抽采方法,能够有效解决现有的基于柱塞泵、离心泵或螺杆泵的抽采装置机械传动部件磨损严重、易损坏的问题,从而降低抽采装置的检修率,同时也提高了油气抽采效率。
第一方面,本发明实施例提供一种基于囊式泵的抽采装置及其抽采方法,包括:气囊充放气管路、电磁换向阀、气体压缩机、电控装置、输气管路、排液管路及囊式泵,
所述气囊充放气管路的一端与所述电磁换向阀的第一排气口连接,所述电磁换向阀的进气口与所述气体压缩机的第一排气口连接,所述气体压缩机与所述电控装置连接,所述气囊充放气管路的另一端与所述囊式泵的第一进气口连接,所述排液管路与所述囊式泵的排液口连接,所述输气管路与外部气体收集装置连接。
结合第一方面,在第一方面的第一种实施方式中,所述装置还包括:泵体冲刷管路,所述泵体冲刷管路一端与所述电磁换向阀的另一排气口连接,所述泵体冲刷管路另一端与所述囊式泵的另一进气口连接;或者
所述装置还包括:泵体冲刷管路及电磁开关(电磁阀),所述电磁开关(电磁阀)的进气口与所述气体压缩机的第二排气口连接,所述电磁开关(电磁阀)的出气口与泵体冲刷管路的一端连接,所述泵体冲刷管路另一端与所述囊式泵的另一进气口连接,
结合第一方面、第一方面的第一种实施方式,在第一方面的第二种实施方式中,所述囊式泵为抽采装置的核心排液部件,用于将井液从井中抽出,其包括:泵体、气囊、泵盖,进气口、进液口、排液口及吊环;
所述泵体为一圆柱体空腔结构,所述泵盖表面设置有进气口、进液口、排液口及吊环,所述泵体与泵盖连接构成密封腔体,所述气囊设置在所述密封腔体中,所述气囊与所述泵体及泵盖构成的密封腔体组成密封容积;其中,
所述密封容积,随着气囊内气体的排出或进入,周期性的增大或减小,囊式泵就不断的吸入与排出井液。
结合第一方面第二种实施方式,在第一方面的第三种实施方式中,所述泵体内壁设置有均匀排布的数条泄水槽,用于卸载泵体内底部水及气体的压力,增加泵水的体积。
结合第一方面第二种实施方式,在第一方面的第四种实施方式中,所述进气口至少有两个,且均匀布置在泵盖上,并延伸至所述气囊内,所述进液口为进水单向球座阀,所述排液口为排水水单向球座阀,所述进水单向球座阀与排水单向球座阀至少各有一个,且均匀布置在泵盖上。
结合第一方面、第一方面的第一种实施方式,在第一方面的第五种实施方式中,所述泵体冲刷管路、气囊充放气管路、排液管路及输气管路均使用柔性管道。
所述泵体冲刷管路、气囊充放气管路、排液管路及输气管路均使用柔性管路。
第二方面,本发明实施例提供一种基于囊式泵的抽采装置的抽采方法,应用于第一方面任一所述的抽采装置上,所述方法包括:
打开电控装置、气体压缩机的电源及电磁换向阀的开关,接通气囊充放气管路,通过电控装置控制气体压缩机产生压缩气体,直到充满囊式泵的气囊,将流入泵体内的井液全部排出;
继续接通气囊充放气管路,使所述囊式泵连续不断地将流入泵体的井液排出井外,并对解吸的气体进行收集。
结合第二方面,在第二方面的第一种实施方式中,所述方法还包括:排液完成后或定期打开泵体冲刷管路,冲洗泵体内沉积物。
结合第二方面,第二方面的的第一种实施方式,在第二方面的第二种实施方式中,所述排液完成后或定期打开泵体冲刷管路,冲洗泵体内沉积物包括:当所述井液排到一定程度后,然后关闭气囊充放气管路,打开泵体冲刷管路,完成对泵体内沉积物质的冲洗,关闭泵体冲刷管路;或者
在接通气囊充放气管路的同时,打开泵体冲刷管路,在囊式泵排液的同时完成对泵体的冲洗,然后关闭所述泵体冲刷管路。
结合第二方面,第二方面的第一或第二种实施方式,在所述第二方面第三种实施方式中,所述方法还包括:在抽采装置工作过程中,通过电控装置,自动控制气囊充放气管路与泵体冲刷管路的切换及气囊充气与排气的频率。
本发明实施例提供的一种基于囊式泵的抽采装置及其抽采方法,通过采用囊式泵作为抽采装置的核心排液部件,辅之以气囊充放气管路、电磁换向阀、气体压缩机、电控装置、输气管路、排液管路等部件,将所述部件有机连接在一起,以气压传动替换了原有的机械传动,简化了抽采装置现有的整体结构,能够有效解决现有的基于柱塞泵、离心泵或螺杆泵的抽采装置机械传动部件磨损严重及易损坏的问题,从而降低抽采装置的检修率,同时也提高了油气抽采效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明的实施例一种基于囊式泵的抽采装置在煤层气井筒中布置的结构示意图;
图2为本发明的实施例一种基于囊式泵的抽采装置的另一结构示意图;
图3是本发明的实施例一种基于囊式泵的抽采装置中囊式泵的俯视图;
图4是图3中所述囊式泵俯视图的B-B剖面图;
图5是图3中所述囊式泵俯视图的C-C剖面图;
图6是应用于图1或图2中所述抽采装置上的修井方法流程图;
图7是本发明的实施例一种基于囊式泵的抽采装置的抽采方法的流程图。
图中:人工井底1;岩层2;煤层气在套管上的溢出口3;煤层4;岩土层5;煤层套管6;表层套管7;井盖15;井筒18;井液19;气囊充放气管路8;电磁换向阀9;泵体冲刷管路10;电磁开关(电磁阀)11;气体压缩机12;电控装置13;输气管路16;排液管路17;囊式泵20;泵体21;气囊22;泵盖23;进气口24;进气口25;进水单向球座阀26;泵悬吊环27;排水单向球座阀28;泄水槽29。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确;所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
图1为本发明的实施例一一种基于囊式泵的抽采装置在煤层气井筒中布置的结构示意图。
如图1所述,其中,人工井底1、岩层2、煤层气在套管上的溢出口3、煤层4、岩土层5、煤层套管6、表层套管7、井盖15、井筒18、井液19共同组成煤层气开采井。
参看图1、图3、及图5所述,本发明实施例一一种基于囊式泵的抽采装置,主要包括:气囊充放气管路8、电磁换向阀9、气体压缩机12、电控装置13、输气管路16、排液管路17及囊式泵20,其中:
气囊充放气管路8的上端与电磁换向阀9第一排气口连接,电磁换向阀9的进气口与气体压缩机12的第一出气口连接,气体压缩机12是抽采装置的能源驱动部件,气体压缩机12与电控装置13连接,气囊充放气管路8下端与囊式泵20的进气口24连接,排液管路17与囊式泵20的排液口排水单向球座阀28连接,将井液排出井口,输气管路16设置在靠近井口的位置,与井外气源收集装置连接,用于收集解吸后的气体。
参看图1及图3所示,本实施例中,作为一可选实施例,所述装置还包括:泵体冲刷管路10及电磁开关(电磁阀)11,电磁开关(电磁阀)11的进气口与气体压缩机12的第二出气端连接,电磁开关(电磁阀)11的出气口与泵体冲刷管路10的一端连接,泵体冲刷管路10另一端与囊式泵20的另一进气口25连接。
参看图2及图3所示,本实施例中,作为另一可选实施例,所述装置还包括:泵体冲刷管路10,泵体冲刷管路10的上端与电磁换向阀9的第二排气口连接,泵体冲刷管路10的下端与囊式泵20的进气口25连接。
参看图3、图4及图5所示,本实施例中,囊式泵20为抽采装置的执行部件,浸没于井液中,且低于煤层4下端至少15m深,用于将井液从井中抽出,囊式泵20包括:泵体21、气囊22、泵盖23,进气口24、进气口25、进水单向球座阀26、吊环27、排水单向球座阀28组成;
泵体21为一圆柱体空腔结构,与泵盖23一起构成密封腔体,气囊22设置在所述密封腔体中,并所述泵体与泵盖构成的密封腔体组成密封容积,可以通过充气或放气改变所述密封容积的有效容积大小,泵体21与泵盖23采用螺栓连接加密封圈的方式密封连接,泵盖23表面设有进气口24、进气口25、进水单向球座阀26、排水单向球座阀28及吊环27。
本实施例中,作为一可选实施例,泵体21内壁开有均匀布置的数条泄水槽29,用于卸载泵体底部水、气体的压力,增加泵水体积。
本实施例中,气囊22采用橡胶为主要材料制作,耐腐蚀性好,使用寿命长。
本实施例中,作为一可选实施例,囊式泵20的进气口至少有两个,分别为进气口24与进气口25,位于气囊22上方,且对称均匀的布置在泵盖上,并延伸至气囊内;其中,
所述进气口中任一个均可仅连接气囊充放气管路11或泵体冲刷管路10,气囊充放气管路11或泵体冲刷管路10通过进气口延伸至气囊22内。
本实施例中,作为一可选实施例,进水单向球座阀26作为进液口,排水单向球座阀28作为排液口,至少各有一个,且对称均匀的布置在泵盖23上;其中,
进水单向球座阀26,用于当井中井液压力大于所述密封腔体与气囊22之间的液体的压力时,推开进水单向球座阀26,向囊式泵20密封腔体与气囊22之间充注井液,仅可单向由泵体外到泵体内导通;
排水单向球座阀28,用于当囊式泵20在接通气囊充放气管路时,所述气囊在气体充满的过程中,所述密封腔体与气囊22之间井液被挤压,从而推开排水单向球座阀28,将泵体内井液排出,仅可单向由泵体内到泵体外导通。
本实施例中,作为一可选实施例,吊环27用于将所述囊式泵、气管及水管通过钢丝绳14悬挂于井盖15上。
本实施例中,作为一可选实施例,囊式泵20须浸没于井液中,且低于煤层4下端至少15m深。
参看图1及图2所示,本实施例中,在所述抽采装置中增加了泵体冲刷系统,所述泵体冲刷系统包括:气体压缩机12、泵体冲刷管路10、电磁开关(电磁阀)11、囊式泵20及排液管路17,或者
包括:气体压缩机12、泵体冲刷管路10、电磁换向阀9、囊式泵及排液管路;
所述泵体冲刷系统在电控装置13的控制下,可单独工作或与排液系统一起工作,将泵体内沉积的颗粒物排出泵体;其中,
所述排液系统包括:气体压缩机12、气囊进气管路8、电磁换向阀9、囊式泵20及排液管路17;
本实施例中,所述泵体冲刷系统为定期开启,并非每次抽采工作时都开启,囊式泵20在工作一段时期后,泵体内往往会沉积大量的煤粒。砂砾等颗粒物质,这时就需要开启泵体冲刷系统对泵体进行冲洗。
本实施例中,气体压缩机12内装有压力传感器,用于监测气体压缩机在工作过程中流入气囊充放气管路8及泵体冲刷管路10的压力大小,并将压力信号转化成电信号传递给电控装置13,电控装置13根据反馈的压力信号对各管路切换及气流大小进行控制。
本实施例中,气体压缩机12表面设有数据接口,用于接收上位机的控制信号;
本实施例中,作为另一可选实施例,气体压缩机12内部还装有红外线接受元件,用于接收上位机的控制信号。
本实施例中,电控装置13表面设有按键及管路切换开关,电控装置13表面设有数据线接口,通过数据线控制气体压缩机12;
本实施例中,作为另一可选实施例,电控装置13内还设有红外线发射元件,用于发送控制信号给气体压缩机12。
本实施例中,作为一可选实施例,电控装置13上还设有显示器,用以显示抽采装置工作过程中的参数。
本实施例中,作为一可选实施例,排液管路17内进液口到井口之间设置有单向阀,用于阻止井液在从下到上流出过程中的回流。
本实施例中,作为一可选实施例,排液管路17在露出井液部分上端设有气管固定装置,用于固定输气管路16。
本实施例中,作为一可选实施例,输气管路16设置有控制开关,用来控制输气管路16的通断。
本实施例中,泵体冲刷管路10、气囊充放气管路8、排液管路17及输气管路16均使用柔性管路,便于设备安装及检修;
本实施例中,所述抽采装置仅有囊式泵20位于井中,电控装置13、气体压缩机12及电磁开关(电磁阀)等均位于井外,结构简单,抽采装置安装或检修时,仅需要采用配套的整体缠绕起降式修井工艺,将所述井内的柔性管路及囊式泵20使用车载或简易卷扬机整体起降,以达到快速安装及检修的效果。
参看图6所示,本实施例中,在实际应用中,所述修井工艺包括步骤:
101、起降设备(卷扬机)固定安装;
102、将囊式泵20、气囊充放气管路8、泵体冲刷管路10、排液管路17及输气管路16固定在一起;
103、用钢丝绳一端固定在卷扬机上,另一端固定于囊式泵20的吊环27上;
104、开启卷扬机,将所述囊式泵及各管路整体卸入井液中;
105、当需要维修时,启动卷扬机直接将囊式泵20及其他管路提拉至井外。
实施例二
参看图7所示,本发明实施例二一种基于囊式泵抽采装置的抽采方法,包括:
201、打开电控装置13、气体压缩机12的电源及电磁换向阀9的开关,接通气囊充放气管路8,通过电控装置13控制气体压缩机12产生压缩气体,直到充满囊式泵20的气囊22,将流入泵体21内的井液全部排出;
202、继续接通气囊充放气管路8,使所述囊式泵20连续不断地将流入泵体21的井液排出井外,并对解吸的气体进行收集。
本实施例中,步骤101至102在具体应用时,包括:煤层4在抽采过程中,会产生气体混合物与液体混合物,所述气体混合物沿着套筒6内壁向上移动,输气管路16的控制开关打开后,会进入输气管路16,输气管路16接入其它收集装置进行收集利用;而液体混合物即井液,则会顺着套筒6内向下流入人工井底1,随着井液19的灌入,囊式泵20所处的井位的压力增大,当井液19压力增大至囊式泵20上的进水单向球座阀26的开启压力的临界值时,继续灌入井液19会推开囊式泵20的进水单向球座阀26,流入泵体21与气囊22之间的所述密封腔内,在井液19灌入泵体21内的同时,打开电控装置13,启动气体压缩机12,并打开电磁换向阀9,接通气囊充放气管路8,气体压缩机12产生的压缩气体将经由气囊进气管路8进入气囊22,随着气体的进入,气囊22逐渐变大,挤压泵体21与气囊22之间的所述密封腔内的井液,当所述密封腔内的压力大于排水单向球座阀时,推开排水单向球座阀28,将所述井液经由排液管路17排出,当所述密封腔被气囊22充满时,将流入泵体21内的井液19全部排出;
第一阶段排液结束后,井液19由泵体21外不断流入泵体21内,继续接通继续接通气囊充放气管路8,使囊式泵20不断将井液19排出井外,随着液位的降低,煤层储层压力降低,吸附在煤层表面的煤层气(非常规天然气)解吸为游离气,通过排气管路16对解吸的气体进行收集;
本实施例中,所述抽采方法还包括:
203、排液完成后或定期打开泵体冲刷管路10,冲洗泵体21内的沉积物。
本实施例中,在所述抽采装置工作一段时期后,泵体21内会沉积大量的煤粒、砂砾等颗粒物,此时可打开泵体冲刷管路10,对泵体内的沉积物进行冲洗,以保证泵的有效容积及正常工作。
本实施例中,所述方法还包括:当电控装置13通过压力变化获知将流入泵体内的井液排到一定程度后,控制所述电磁换向阀换向,所述囊式泵通过所述气囊充放气管路8排气;
本实施例在具体应用时,所述电控装置13通过压力变化获知将流入泵体21内的井液排到一定程度后,控制电磁换向阀9换向,囊式泵20通过气囊充放气管路8排气包括:所述当第一阶段的排液完成后,气体压缩机12将压力传感器感知的气囊充放气管路8的压力值由小变大,并且一段时间后保持在一个恒定值的压力信号转换成电信号,通过数据线传递给上位机电控装置13,电控装置13根据气囊充放气管路压力的变化,间接得知流入泵体内的井液排完,电控装置13自动切换电磁换向阀9换向,气囊22通过气囊充放气管路8进行排气,当气囊充放气管路8内的压力值由一个恒定值降低并稳定在另一个值时,电控装置13根据反馈的信号判断排气完毕,并关闭电磁换向阀9;
参看图1所示,本实施例中,作为一可选实施例,所述囊式泵通过所述气囊充放气管路8排出的气体通过电磁换向阀的第二排气口排入大气中;或者
参看图2所示,所述囊式泵通过气囊充放气管路8排出的气体通过电磁换向阀的第二排气口进入泵体冲刷管路,回收利用余气对泵体21进行冲洗。
参看图1所示,本实施例中,所述排液完成后或定期打开泵体冲刷管路10,冲洗泵体21内沉积物包括:当所述井液排到一定程度后,关闭气囊充放气管路8,打开电磁开关(电磁阀)11,接通泵体冲刷管路10,完成对泵体21内沉积物质的冲洗,关闭泵体冲刷管路的电磁开关(电磁阀)11;或者
参看图2所示,当所述井液排到一定程度后,电控装置13控制电磁换向阀9换向,电磁换向阀9第一排气口关闭,电磁换向阀第二排气口打开,接通泵体冲刷管路10,完成对泵体21内沉积物质的冲洗,然后关闭泵体冲刷管路。
参看图1所示,本实施例中,作为一可选实施例,所述排液完成后或定期打开泵体冲刷管路10,冲洗泵体21内沉积物还包括:在接通气囊充放气管路8的同时,打开电磁开关(电磁阀)11,接通泵体冲刷管路10,在囊式泵20排液的同时完成对泵体21的冲洗,关闭所述泵体冲刷管路的电磁开关(电磁阀)11。
参看图1所示,本实施例在具体应用时,所述排液完成后或定期打开泵体冲刷管路,冲洗泵体内沉积物包括:当所述井液排到一定程度后,关闭气囊充放气管路8,打开电磁开关(电磁阀)11,接通泵体冲刷管路10,完成对泵体内沉积物质的冲洗,关闭泵体冲刷管路电磁开关(电磁阀)包括:所述当第一阶段的排液完成后,气体压缩机12将压力传感器感知的气囊充放气管路的压力值由小变大,并息一段时间后保持在一个恒定值的压力信号转换成电信号,通过数据线传递给上位机电控装置13,所述电控装置根据气囊充放气管路压力的变化,间接得知泵体排液结束,关闭电磁换向阀9,并自动切换到泵体冲刷管路,打开电磁开关(电磁阀)11,气体压缩机12产生的压缩气体通过电磁开关(电磁阀)11,再经由泵体冲刷管路10进入囊式泵20的气囊22,启动泵体冲刷系统,对泵体内进行冲洗,将沉积的煤粒、砂砾等颗粒物经由排液管路17冲洗掉,排液单向球座阀28及排液管路17上端内部的单向阀还可以将在由下向上排液过程中回流的井液阻止在单向阀处,有效避免了颗粒物的回流造成的二次沉积,当泵体冲刷干净后,关闭电磁开关(电磁阀)11,气体压缩机将压力传感器感知的泵体冲刷管路的压力值由小变大,并在一段时间后恒定保持在一个压力值的信号,通过数据线传递给上位机电控装置13,电控装置13控制打开并切换电磁换向阀9换向,气囊22通过气囊充放气管路8进行排气,当气囊充放气管路8内的压力值由一个恒定值降低并稳定在另一个值时,电控装置13根据反馈的信号判断排气完毕,并关闭电磁换向阀9;
本实施例,作为一可选实施例,在具体应用时,所述泵体冲刷管路为定期开启,用于冲刷泵体内的沉积物,可以单独执行,也可以与排液过程一起执行,,排液的同时启动电磁开关(电磁阀)11,使泵体内的颗粒沉积物随着井液一起排出。
本实施例在具体应用过程中,所述抽采装置的抽采方法还包括:通过电控装置13,能够实现对气囊充放气管路8与泵体冲刷管路10的自动切换控制及气囊22充气、排气的频率控制,改变排出井液流量的大小,以适应不同工作状况的需要。
本发明实施例一种基于囊式泵的抽采装置及其抽采方法,同样适用于石油及天然气的开采中,由于在石油及天然气井上的应用原理类似于上述实施例,在此就不再赘述。
现有的抽采技术采用柱塞泵、螺杆泵等作为抽采装置的核心排液部件,排液过程中,煤粒及砂砾的颗粒物质的沉积容易造成抽油杆、泵体及柱塞等机械传动机构严重磨损,甚至颗粒物长期在抽油杆与油管组成的环形空间及泵体内沉积,从而造成抽油杆的卡死,减小泵体的有效容积,致使抽采装置的机械传动部件检修率高,抽采效率低。
本发明实施例采用囊式泵作为抽采装置的核心排液部件,并采用与之配套的抽采方法,在此基础上对抽采装置的管路作了进一步的改进,将现有的刚性管路改为柔性管路,以气压传动代替了现有的机械传动,解决了抽油装置中的抽油杆、柱塞泵及叶片等金属类机械传动部件易磨损的问题;本发明实施例在此改进的基础上,还增加了泵体冲刷管路,能有效解决泵体颗粒物沉积的问题;本发明实施例安装在井筒中的设备仅有一结构简单的囊式泵,所述换向控制阀、气体压缩机及电控装置均布置在地面,检修方便;本发明实施例所具有的上述特点,能够有效解决现有技术存在的机械传动部件磨损严重及易损坏的问题,从而降低抽采装置的检修率,同时也提高了油气抽采效率。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于囊式泵的抽采装置,其特征在于,所述装置包括:气囊充放气管路、电磁换向阀、气体压缩机、电控装置、输气管路、排液管路及囊式泵;
所述囊式泵包括:泵体、气囊、泵盖、第一进气口、进液口及排液口;所述泵体为空腔结构,所述泵盖表面设置有所述第一进气口、进液口及排液口,所述泵体与泵盖连接构成密封腔体,所述气囊设置在所述密封腔体中,所述气囊与所述泵体及泵盖构成的密封腔体组成密封容积,所述第一进气口延伸至所述气囊内;
所述气囊充放气管路的一端与所述电磁换向阀的第一排气口连接,所述电磁换向阀的进气口与所述气体压缩机的第一排气口连接,所述气体压缩机与所述电控装置连接,所述气囊充放气管路的另一端与所述囊式泵的第一进气口连接以对所述气囊充放气,所述排液管路与所述囊式泵的排液口连接,所述输气管路与外部气体收集装置连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于囊式泵的抽采装置,其特征在于,所述囊式泵还包括第二进气口,所述第二进气口延伸至泵体与泵盖构成的密封腔体内;
所述装置还包括:泵体冲刷管路,所述泵体冲刷管路一端与所述电磁换向阀的另一排气口连接,所述泵体冲刷管路另一端与所述囊式泵的第二进气口连接;或者
所述装置还包括:泵体冲刷管路及电磁开关,所述电磁开关的进气口与所述气体压缩机的第二排气口连接,所述电磁开关的出气口与泵体冲刷管路的一端连接,所述泵体冲刷管路另一端与所述囊式泵的第二进气口连接。
3.根据权利要求1或2任一所述的一种基于囊式泵的抽采装置,其特征在于,所述泵体为圆柱体空腔结构,所述泵盖表面还设置有吊环。
4.根据权利要求1所述的一种基于囊式泵的抽采装置,其特征在于,所述泵体内壁设置有均匀排布的泄水槽。
5.根据权利要求1所述的一种基于囊式泵的抽采装置,所述进液口为进水单向球座阀,所述排液口为排水单向球座阀,所述进水单向球座阀及排水单向球座阀至少各有一个,且均匀布置在泵盖上。
6.根据权利要求2所述的一种基于囊式泵的抽采装置,其特征在于,所述泵体冲刷管路、气囊充放气管路、排液管路及输气管路均使用柔性管道。
7.一种基于囊式泵的抽采装置的抽采方法,应用于权利要求2至6任一项所述的抽采装置上,其特征在于,所述方法包括:
打开电控装置、气体压缩机的电源及电磁换向阀的开关,接通气囊充放气管路,通过电控装置控制气体压缩机产生压缩气体,直到充满囊式泵的气囊,将流入泵体内的井液全部排出;
继续接通气囊充放气管路,使所述囊式泵连续不断地将流入泵体的井液排出井外,并对解吸的气体进行收集。
8.根据权利要求7所述的一种基于囊式泵的抽采装置的抽采方法,其特征在于,所述方法还包括:定期打开泵体冲刷管路,冲洗泵体内沉积物。
9.根据权利要求8所述的一种基于囊式泵的抽采装置的抽采方法,其特征在于,所述定期打开泵体冲刷管路,冲洗泵体内沉积物包括:当所述井液排到一定程度后,关闭气囊充放气管路,打开泵体冲刷管路,完成对泵体内沉积物质的冲洗,然后关闭泵体冲刷管路;或者
在接通气囊充放气管路的同时,打开泵体冲刷管路,在囊式泵排液的同时完成对泵体的冲洗,然后关闭所述泵体冲刷管路。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的一种基于囊式泵的抽采装置的抽采方法,其特征在于,所述方法还包括:在抽采装置工作过程中,通过电控装置,自动控制气囊充放气管路与泵体冲刷管路之间的切换及气囊充气与排气的频率。
CN201611066952.9A 2016-11-28 2016-11-28 一种基于囊式泵的抽采装置及其抽采方法 Expired - Fee Related CN106761573B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611066952.9A CN106761573B (zh) 2016-11-28 2016-11-28 一种基于囊式泵的抽采装置及其抽采方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611066952.9A CN106761573B (zh) 2016-11-28 2016-11-28 一种基于囊式泵的抽采装置及其抽采方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106761573A CN106761573A (zh) 2017-05-31
CN106761573B true CN106761573B (zh) 2019-04-30

Family

ID=58904817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611066952.9A Expired - Fee Related CN106761573B (zh) 2016-11-28 2016-11-28 一种基于囊式泵的抽采装置及其抽采方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106761573B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117665305B (zh) * 2024-02-01 2024-05-10 山西华新气体能源研究院有限公司 含气量自动解吸装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3941511A (en) * 1974-06-04 1976-03-02 Morgan Thomas H Artificial lift for oil wells
CN1212317A (zh) * 1997-07-16 1999-03-31 景辉元 气体采、输流体的方法及装置
WO2011159190A1 (ru) * 2010-06-16 2011-12-22 Danch Anatoliy Mihajlovich Способ добычи пластовой газированной жидкости
CN202132217U (zh) * 2011-04-12 2012-02-01 王洪忠 气压式采石油泵
CN104500007A (zh) * 2014-12-31 2015-04-08 山东威马泵业股份有限公司 气能强制举升水或油的方法及设备

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3941511A (en) * 1974-06-04 1976-03-02 Morgan Thomas H Artificial lift for oil wells
CN1212317A (zh) * 1997-07-16 1999-03-31 景辉元 气体采、输流体的方法及装置
WO2011159190A1 (ru) * 2010-06-16 2011-12-22 Danch Anatoliy Mihajlovich Способ добычи пластовой газированной жидкости
CN202132217U (zh) * 2011-04-12 2012-02-01 王洪忠 气压式采石油泵
CN104500007A (zh) * 2014-12-31 2015-04-08 山东威马泵业股份有限公司 气能强制举升水或油的方法及设备

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
无杆泵排采技术在沁水煤层气田的应用;梅永贵等;《煤炭科学技术》;20160531;第44卷(第5期);第64-67页

Also Published As

Publication number Publication date
CN106761573A (zh) 2017-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101250990B (zh) 一种油井水平捞砂装置及其捞砂方法
US20110094751A1 (en) Arrangement Used In Oil Field Wells For Lifting Hydrocarbons
CN107676051B (zh) 一种煤层气井环空增压捞煤粉装置及方法
CN106761573B (zh) 一种基于囊式泵的抽采装置及其抽采方法
CN208294499U (zh) 一种常压页岩气排水采气装置
CN201180521Y (zh) 一种用于水平井捞砂的系统
CN216950339U (zh) 一种自动连续除砂系统
US20090044952A1 (en) Stationary slick line pumping method
CN101250991B (zh) 一种油井水平捞砂系统及其捞砂方法
CN201180525Y (zh) 一种用于油井水平捞砂的装置
CN101586568A (zh) 一种离心浮动半潜式提水装置
CN201180523Y (zh) 一种用于油井捞砂的系统
CN112392440A (zh) 潜水泵段位洗井装置
CN101440815A (zh) 一种工况跃变的潜水电泵
CN101250993A (zh) 一种水平井捞砂装置及其捞砂方法
CN214784374U (zh) 一种地表水取水装置
CN214221150U (zh) 潜水泵段位洗井装置
CN212200474U (zh) 一种针对基坑降水防止周边沉降的回灌装置
CN201180520Y (zh) 一种用于油井捞砂的装置
CN210919151U (zh) 自动给排水装置
CN112824641B (zh) 一体化采油工艺管柱
CN201180524Y (zh) 一种用于油井水平捞砂的系统
CN211230849U (zh) 一种水利工程施工排水装置
RU2424448C1 (ru) Способ добычи пластовой негазированной жидкости
CN101250992B (zh) 一种油井捞砂装置及其捞砂方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190430

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee