CN113775504A - 一种智能伴生气增压装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能伴生气增压装置，涉及油井领域，其技术方案要点是：包括增压装置和驱动装置，所述驱动装置包括第一放置架，所述第一放置架上设有电动机和油箱，所述电动机通过联轴器连接有液压泵，所述液压泵与油箱之间连接有吸油管，所述液压泵连接有主油管，采用液压驱动方式直接吸入和排出液体，实现活塞的匀速直线运动，达到吸入低压气体和排出高压气体的工作过程，平衡套管压力，节省资源，防止环境污染。

Description

一种智能伴生气增压装置

技术领域

本发明涉及油井领域，更具体地说，它涉及一种智能伴生气增压装置。

背景技术

在原油生产中，油井是通过钻井方法钻成的孔眼，一般油井在钻达油层后，下入油层套管，并在套管与井壁间的环形空间注入油井水泥，以维护井壁和封闭油、气、水层，后按油田开发的要求用射孔枪射开油层，形成通道，下入油管，用适宜的诱流方法，将石油由油井井底上升到井口，许多低压的气井或油井，油管与套管连通，可以通过油管或套管生产，为了防止套压过高对抽油泵泵效造成影响，套压过高可能造成套管破裂，天然气窜入地表，需要定期释放套管气压力。

目前，现场多采用油套等方法处理套管压力过高的问题，但由于套管气压力低与外输回压，套管气无法进入集油干线，测液面或加药时套管气只能放空，既造成了污染，又浪费了资源。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能伴生气增压装置，采用液压驱动方式直接吸入和排出液体，实现活塞的匀速直线运动，达到吸入低压气体和排出高压气体的工作过程，平衡套管压力，节省资源，防止环境污染。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种智能伴生气增压装置，包括增压装置和驱动装置，所述驱动装置包括第一放置架，所述第一放置架上设有电动机和油箱，所述电动机通过联轴器连接有液压泵，所述液压泵与油箱之间连接有吸油管，所述液压泵连接有主油管，所述主油管远离液压泵的一端连接有放置在油箱上的油路块，所述油路块上设有控制阀组，所述油路块上设有通向油箱的第一回油管，所述第一回油管连接有液压站，所述第一放置架上设有电气控制箱，所述电气控制箱内设有PLC控制器；

所述增压装置包括第二放置架，所述第二放置架上设有增压缸，所述增压缸与液压站之间连接有第一油路管和第二油管路，所述增压缸包括第一缸筒、第二缸筒和设置在缸筒两端上的端盖，所述增压缸上设有进气管和排气管，所述进气管的两端通过进气阀球和进气单向阀均连接在增压缸上，所述排气管的两端通过排气阀球和排气单向阀均连接在增压缸上，所述增压缸上设有均伸入第一缸筒和第二缸筒中的活塞杆，所述活塞杆两端分别连接有第一活塞和第二活塞，所述第一活塞上设有第一感应开关，所述第二活塞上设有第二感应开关，所述进气管上设有进气压力变送器，所述排气管上设有排气压力变送器，所述第一活塞上设有与电气控制箱电连接的第一电磁铁，所述第二活塞上设有与电气控制箱电连接的第二电磁铁，所述第一活塞与第一缸筒之间有液压腔，所述第二活塞与第二缸筒之间有气体增压腔。

通过采用上述技术方案，电动机通过联轴器带动液压泵旋转，油箱内的液压油通过主油管进入液压泵加压后，液压油通过主油管进入油路块，经过控制阀组的控制分配给第一油路管，通过增压缸上的油管接头液压油进入液压腔推动第一活塞向左运动，将增压腔的低压气体压缩成高压气体，通过端盖上的通道、排气阀阀球、排气单向阀经过排气管上排气压力变送器、排气阀门的通道排出高压气体完成排气过程。

第一活塞总成向左运动的同时带动活塞杆、第二活塞一起移动，液压腔容积被压缩逐渐减小，液压腔内的液压油通过油管接头、第二油管路、油路块、控制阀组、第一油管路进入冷却散热器降温，降温后的液压油通过第二油管路回到油箱，由于第二活塞的移动气体增压腔容积逐渐增大，气体通过入进气管线上的进气阀门、进气压力变送器、进气单向阀、进气阀阀球、端盖上的通道被吸入气体增压腔内完成吸气过程。

当第一活塞运动到顶端时，第一感应开关接收到第一活塞上的第一电磁铁的磁力信号，第一电磁铁发出的磁力信号，通过导线输给电气控制箱里的相关电气元件进行处理执行，电气元件同时将信号通过导线发送至液压控制阀组，液压油在第一油管路和第二油管路进入和排出，实现第一活塞和第二活塞往复运动。

优选地，所述油箱上设有第二回油管，所述液压站通过散热器连接在第二回油管上。

通过采用上述技术方案，通过散热器，供第二回油管降温。

优选地，两个所述端盖朝向第一活塞和第二活塞的一侧均设有缓冲垫。

通过采用上述技术方案，增大第一活塞和第二活塞的使用寿命。

优选地，所述第一活塞和第二活塞均通过导线环滑动连接在活塞杆上。

通过采用上述技术方案，保证第一活塞和第二活塞分别在第一缸筒和第二缸筒中顺利地滑动。

优选地，所述第一放置架上设有与PLC控制器连接的显示屏。

通过采用上述技术方案，操作者通过显示屏控制PLC控制器。

优选地，所述增压缸上连接有安全阀。

通过采用上述技术方案，当设备或管道内的介质压力升高超过规定值时，通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值的特殊阀门，保护装置。

综上所述，本发明达到的有益效果是：第一，采用液压驱动方式直接吸入和排出液体，实现活塞的匀速直线运动，达到吸入低压气体和排出高压气体的工作过程，平衡套管压力，节省资源，防止环境污染。

第二，电气控制系统采用规范的电气控制电路.具有控制的稳定性和安全性。

附图说明

图1是本实施例整体结构示意图；

图2是本实施例用于体现主油管的结构示意图；

图3是本实施例的用于体现散热器的结构示意图；

图4是本实施例的用于体现排气管和进气管的结构示意图；

图5是本实施例的用于体现进气压力变送器和排气压力变送器的结构示意图；

图6是本实施例的用于体现活塞杆的结构示意图；

图7是本实施例的用于体现第一感应开关和第二感应开关的结构示意图。

图中：1、第一放置架；2、电动机；3、油箱；4、液压泵；5、吸油管；6、主油管；7、油路块；8、控制阀组；9、散热器；10、液压腔；11、电气控制箱；12、第二电磁铁；13、第二放置架；14、增压缸；15、第一油路管；16、第二油管路；17、第一缸筒；18、第二缸筒；19、端盖；20、进气管；21、排气管；22、进气阀球；23、进气单向阀；24、排气阀球；25、排气单向阀；26、活塞杆；27、第一活塞；28、第二活塞；29、第一感应开关；30、第二感应开关；31、进气压力变送器；32、排气压力变送器；33、第一电磁铁；34、第一回油管；35、联轴器；37、缓冲垫；36、第二回油管；38、气体增压腔；39、安全阀。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例

一种智能伴生气增压装置，如图1-3，包括增压装置和驱动装置，驱动装置包括第一放置架1，第一放置架1上设有电动机2和油箱3，电动机2通过联轴器35连接有液压泵4，液压泵4与油箱3之间连接有吸油管5，液压泵4连接有主油管6，主油管6远离液压泵4的一端连接有放置在油箱3上的油路块7，油路块7上设有控制阀组8，油路块7上设有通向油箱3的第一回油管34，第一回油管34连接有液压站，第一放置架1上设有电气控制箱11，电气控制箱11内设有PLC控制器，油箱3上设有第二回油管36，液压站通过散热器9连接在第二回油管36上，通过散热器9，供第二回油管36降温，第一放置架1上设有与PLC控制器连接的显示屏，操作者通过显示屏控制PLC控制器。

如图3-7，增压装置包括第二放置架13，第二放置架13上设有增压缸14，第一回油管34和第二回油管36在增压缸14与液压站之间，增压缸14包括第一缸筒17、第二缸筒18和设置在缸筒两端上的端盖19，增压缸14上设有进气管20和排气管21，进气管20的两端通过进气阀球22和进气单向阀23均连接在增压缸14上，排气管21的两端通过排气阀球24和排气单向阀25均连接在增压缸14上，增压缸14上设有均伸入第一缸筒17和第二缸筒18中的活塞杆26，活塞杆26两端分别连接有第一活塞27和第二活塞28，第一活塞27上设有第一感应开关29，第二活塞28上设有第二感应开关30，进气管20上设有进气压力变送器31，排气管21上设有排气压力变送器32，第一活塞27上设有与电气控制箱11电连接的第一电磁铁33，第二活塞28上设有与电气控制箱电连接的第二电磁铁12，第一活塞27与第一缸筒17之间有液压腔10，第二活塞28与第二缸筒18之间有气体增压腔38，两个端盖19朝向第一活塞27和第二活塞28的一侧均设有缓冲垫37，增大第一活塞27和第二活塞28的使用寿命，第一活塞27和第二活塞28均通过导线环滑动连接在活塞杆26上，保证第一活塞27和第二活塞28分别在第一缸筒17和第二缸筒18中顺利地滑动。

如图5-7，增压缸14上连接有安全阀39，当设备或管道内的介质压力升高超过规定值时，通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值的特殊阀门，保护装置。

如图2，如图6，电动机2通过联轴器35带动液压泵4旋转，油箱3内的液压油通过主油管6进入液压泵4加压后，液压油通过主油管6进入油路块7，经过控制阀组8的控制分配给第一油路管15，通过增压缸14上的油管接头液压油进入液压腔10推动第一活塞27向左运动，将气体增压腔38的低压气体压缩成高压气体，通过端盖19（如图7）上的通道、排气阀球24、排气单向阀25经过排气管21上排气压力变送器32、排气阀门的通道排出高压气体完成排气过程。

如图3-7，第一活塞27总成向左运动的同时带动活塞杆26、第二活塞28一起移动，液压腔10容积被压缩逐渐减小，液压腔10内的液压油通过油管接头、第二油管路16、油路块7、控制阀组8、第一油管路15进入冷却散热器9降温，降温后的液压油通过第二油管路16回到油箱3，由于第二活塞28的移动气体增压腔38容积逐渐增大，气体通过入进气管20线上的进气阀门、进气压力变送器31、进气单向阀23、进气阀球22、端盖19上的通道被吸入气体增压腔38内完成吸气过程。

如图3-7，当第一活塞27运动到顶端时，第一感应开关29接收到第一活塞27上的第一电磁铁33的磁力信号，第一电磁铁33发出的磁力信号，通过导线输给电气控制箱11里的相关电气元件进行处理执行，电气元件同时将信号通过导线发送至液压控制阀组8，液压油在第一油管路15和第二油管路16进入和排出，实现第一活塞27和第二活塞28往复运动。

操作步骤：

开机：接通总电源开关后，旋开急停控制开关，摁下开关电源，进气压力变送器31和排气压力变送器32开始工作，将检测到的压力信号传至PLC，当检测到的压力值在所设置的工作压力值范围内时，PLC将启动信号传至液压泵4与散热器9，液压泵4通电，液压驱动系统开始工作，液压动力驱动活塞杆26开始往复运动，当液压泵4中的第一活塞27接近第一感应开关29时，第一电磁铁33通电，第一活塞27向反方向运动，设备进气，当液压泵4中的第二活塞28接近第二感应开关30时，第二电磁铁12通电，第二活塞28向反方向运动，设备增压出气，此动作循环工作。

调整：根据现场工况调整进气压力变送器31与排气压力变送器32的范围。

关机：关闭开关电源，按下急停开关，设备将进入待机状态。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种智能伴生气增压装置，包括增压装置和驱动装置，其特征在于，所述驱动装置包括第一放置架（1），所述第一放置架（1）上设有电动机（2）和油箱（3），所述电动机（2）通过联轴器（35）连接有液压泵（4），所述液压泵（4）与油箱（3）之间连接有吸油管（5），所述液压泵（4）连接有主油管（6），所述主油管（6）远离液压泵（4）的一端连接有放置在油箱（3）上的油路块（7），所述油路块（7）上设有控制阀组（8），所述油路块（7）上设有通向油箱（3）的第一回油管（34），所述第一回油管（34）连接有液压站，所述第一放置架（1）上设有电气控制箱（11），所述电气控制箱（11）内设有PLC控制器；

所述增压装置包括第二放置架（13），所述第二放置架（13）上设有增压缸（14），所述增压缸（14）与液压站之间连接有第一油路管（15）和第二油管路（16），所述增压缸（14）包括第一缸筒（17）、第二缸筒（18）和设置在缸筒两端上的端盖（19），所述增压缸（14）上设有进气管（20）和排气管（21），所述进气管（20）的两端通过进气阀球（22）和进气单向阀（23）均连接在增压缸（14）上，所述排气管（21）的两端通过排气阀球（24）和排气单向阀（25）均连接在增压缸（14）上，所述增压缸（14）上设有均伸入第一缸筒（17）和第二缸筒（18）中的活塞杆（26），所述活塞杆（26）两端分别连接有第一活塞（27）和第二活塞（28），所述第一活塞（27）上设有第一感应开关（29），所述第二活塞（28）上设有第二感应开关（30），所述进气管（20）上设有进气压力变送器（31），所述排气管（21）上设有排气压力变送器（32），所述第一活塞（27）上设有与电气控制箱（11）电连接的第一电磁铁（33），所述第二活塞（28）上设有与电气控制箱（11）电连接的第二电磁铁（12）。

2.根据权利要求1所述的一种智能伴生气增压装置，其特征是：所述油箱（3）上设有第二回油管（36），所述液压站通过散热器（9）连接在第二回油管（36）上。

3.根据权利要求1所述的一种智能伴生气增压装置，其特征是：两个所述端盖（19）朝向第一活塞（27）和第二活塞（28）的一侧均设有缓冲垫（37）。

4.根据权利要求1所述的一种智能伴生气增压装置，其特征是：所述第一活塞（27）和第二活塞（28）均通过导线环滑动连接在活塞杆（26）上。

5.根据权利要求1所述的一种智能伴生气增压装置，其特征是：所述第一放置架（1）上设有与PLC控制器连接的显示屏。

6.根据权利要求1所述的一种智能伴生气增压装置，其特征是：所述增压缸（14）上连接有安全阀（39）。

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