CN201225263Y - 水基无杆抽油装置 - Google Patents

Abstract

水基无杆抽油装置，应用于油田采油技术领域。特征是：液压油路连接在油水隔离缸的动力缸活塞两端。油水隔离缸的水端有管线连接补液系统。在油水隔离缸与补液系统之间的管线上连接有水基动力液管路。井下泵系统包括油管、中心油管、动力缸、配重杆和抽油泵。水基动力液管路与中心油管连接。在动力缸的下部通过连杆连接有配重杆。在配重杆的下部通过连杆连接有抽油泵。效果是：水基无杆抽油装置采用油水隔离缸实现动力液转换，以水作为动力传递介质，采用独立补液系统补偿动力液的流失，保证运行可靠，降低采油成本。能够适应杆管偏磨、低渗透、稠油井和深抽油井，减少了抽油杆磨断、油管磨穿等生产事故。

Description

水基无杆抽油装置

技术领域

本实用新型涉及油田采油设备，特别涉及一种以液压为动力驱动采油泵采油的水基无杆抽油装置。

背景技术

目前，在油田开发过程中，使用的开采装置以有杆泵为主。这种有杆泵装置由地面游梁式抽油机通过抽油杆驱动井下泵往复运动，将地层中的产液举升到地面。由于钻井施工误差和后期开采过程中的地层蠕动，造成油井套管、油管弯曲。采用常规有杆抽油设备进行开采时，就会发生杆管偏磨问题。在采油生产过程中，尽管采取了许多减磨、防磨措施，如：在抽油杆之间分段加装有扶正器，还是很难取得良好的防偏磨效果。于是，人们开始采用无杆采油技术，传统无杆采油设备，包括电潜泵、水力活塞泵等。无杆采油设备具有泵挂深、扬程高、排量大等优点，得到采油现场的应用。但无杆采油技术有其应用局限性，不能适应低渗透井、产液量少的油井。

无杆采油技术应用比较多的是开式水力活塞泵采油系统。开式水力活塞泵采油系统有二条通道与地面站相连通。第一条是动力液通过油管到井下活塞泵的通道；第二条是井液和乏动力液混合后输送到地面的环空通道。其不足之处是该采油系统必须配合使用井下封隔器，这样使井下情况复杂化。其次，最大的缺点是井液与乏动力液混合输送到地面后，必须经过油、水分离，分离后的原油才能作为动力液加压后输送到井下，为活塞泵提供动力。油、水分离处理的费用相当昂贵，这是阻碍井下水力活塞泵推广应用的最大障碍。闭式水力活塞泵采油系统有三条通道与地面站相连通。第一条是动力液通过油管到井下活塞泵的通道；第二条是乏动力液返回地面泵站通道，第三条是把井液输送到地面的环空通道。其不足之处是该采油系统在井下多使用一条管线，造成井下管线复杂，增加施工难度及施工费用。另外由于长距离输送动力液——液压油，在高压动力液输送过程中，不可避免地要有液压油流失，液压油的大量流失，从而将直接导致采油成本的提高。

中国专利授权公告号CN1309931C，提供了一种智能液压抽油机，包括液压泵站，泵筒内设有空心抽油杆，在空心抽油杆上至少设有一个液压缸，在空心抽油杆中部设有柱塞，在柱塞的上下部位分别设有游动单向阀，在空心抽油杆的下部设有单向阀，在泵筒上分别设有固定单向阀，液压缸通过液压系统高压输油管与液压泵站连接。属于一种闭式活塞泵采油系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种水基无杆抽油装置，针对现有采油设备不能满足生产需要的现状，研发的新型采油设备，解决套管、油管弯曲以及抽油杆与油管偏磨等问题，并采用油水隔离缸实现动力液转换，将液压油转换为水，以水作为动力传递介质。

本实用新型采用的技术方案是：水基无杆抽油装置包括地面液压系统和井下泵系统，地面液压系统与井下泵系统之间由一根水基动力液管路连接，产液管路连接在油管上。

地面液压系统包括液压动力泵、电液二位换向阀、单向节流阀，作为液压系统动力源。液压油路连接在油水隔离缸的动力缸活塞两端；油水隔离缸的水端有管线连接补液系统；在油水隔离缸与补液系统之间的管线上连接有水基动力液管路；通过油水隔离缸实现动力液由液压油转换为水。补液系统包括水槽、泵和单向阀，保证补偿水动力液的损失。

井下泵系统包括油管、中心油管、动力缸、配重杆和抽油泵。水基动力液管路与中心油管连接，通过中心油管为动力缸提供往复动力。在动力缸的下部通过连杆连接有配重杆。在配重杆的下部通过连杆连接有抽油泵。抽油泵采用的是常规抽油泵结构。采用中心油管为动力管线，能承受较高的工作压力。产液柱压力和配重杆的重力作为动力缸下行程的动力。

简述水基无杆抽油装置工作原理，有助于理解本实用新型。参阅图2和图3。

上行程：地面液压系统通过水基动力液管路10和中心油管2，为动力缸3提供高压动力液。动力缸3的缸筒上行，带动抽油泵5的柱塞上行，抽油泵5排出产液，产液从油管1和中心油管2之间的环形空间排出到达井口，通过产液管路11流入集油站。这时，抽油泵5的定凡尔打开，动凡尔关闭，油管外产液从油套环空吸入至抽油泵5下部的泵筒内。

下行程：地面液压系统停止提供动力，在产液柱压力和配重杆4重力的双重作用下，动力缸3缸筒下行，低压乏动力液通过中心油管2和水基动力液管路10回流至地面液压系统；同时，带动抽油泵5柱塞下行，定凡尔关闭，动凡尔打开，产液从抽油泵5柱塞下部上流到柱塞上部，液量为抽油泵5的排量。

本实用新型的有益效果：本实用新型水基无杆抽油装置属于无杆采油设备，上行程动力采用高压动力液，下行程动力为产液的液柱压力和配重杆的重力。井下动力部分采用动筒式动力油缸，采油部分是普通常规柱塞式抽油泵。中心油管为动力液通道，中心油管与油管之间的环形空间为产液通道。水基无杆抽油装置采用油水隔离缸实现动力液转换，将液压油转换为水，以水作为动力传递介质。采用独立补液系统补偿动力液的流失，保证运行可靠，降低采油成本。水基无杆抽油装置继承了水力活塞泵的优点，改进了其地面设备庞大的问题。能够适应杆管偏磨、低渗透、稠油井和深抽油井。减少了抽油杆磨断、油管磨穿等生产事故。

附图说明

图1是本实用新型水基无杆抽油装置结构剖面示意图。

图2是本实用新型水基无杆抽油装置工作上行程示意图。

图3是本实用新型水基无杆抽油装置工作下行程示意图。

图中：1.油管，2.中心油管，3.动力缸，4.配重杆，5.抽油泵，6.补液系统，7.油水隔离缸，8.液压油路，9.液压油路，10.水基动力液管路，11.产液管路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1：参阅图1。本实用新型水基无杆抽油装置，包括地面液压系统和井下泵系统，地面液压系统与井下泵系统之间有一条水基动力液管路10连接。水基动力液管路10的内径为50mm。

地面液压系统包括液压动力泵、电液二位换向阀、单向节流阀，作为液压系统动力源。液压动力泵采用的是双联叶片动力泵。液压动力泵、电液二位换向阀、单向节流阀市场有产品。液压油路8、9连接在油水隔离缸7的动力缸活塞两端。油水隔离缸7的水端有管线连接补液系统6。在油水隔离缸7与补液系统6之间的管线上连接有水基动力液管路10。补液系统6包括水槽、泵和单向阀。水槽容积为5m³，泵采用PFE型柱销式叶片泵。

井下泵系统包括油管1、中心油管2、动力缸3、配重杆4和抽油泵5。油管1型号为3-1/2TBG，中心油管2型号为1.900TBG。水基动力液管路10与中心油管2连接。在动力缸3的下部通过连杆连接有配重杆4。配重杆4的重量在120—1000kg之间。本实例配重杆4的重量180kg。在配重杆4的下部通过连杆连接有抽油泵5。抽油泵5采用常规抽油泵。

Claims (2)

1、一种水基无杆抽油装置，包括地面液压系统和井下泵系统，其特征在于：地面液压系统与井下泵系统之间有一条水基动力液管路(10)连接，产液管路(11)连接在油管(1)上，地面液压系统包括液压动力泵、电液二位换向阀、单向节流阀，液压油路(8、9)连接在油水隔离缸(7)的动力缸活塞两端，油水隔离缸(7)水端有管线连接补液系统(6)，在油水隔离缸(7)与补液系统(6)之间的管线上连接有水基动力液管路(10)，补液系统(6)包括水槽、泵和单向阀。

2、根据权利要求1所述的水基无杆抽油装置，其特征是：所述的井下泵系统包括油管(1)、中心油管(2)、动力缸(3)、配重杆(4)和抽油泵(5)，水基动力液管路(10)与中心油管(2)连接，在动力缸(3)的下部通过连杆连接有配重杆(4)，在配重杆(4)的下部通过连杆连接有抽油泵(5)，抽油泵(5)采用的是常规抽油泵。

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