CN204457649U - 油井液驱抽油系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的油井液驱抽油系统，包括第一两位四通换向阀和第二两位四通换向阀，其中第一两位四通换向阀的第三端口和第四端口与第二两位四通换向阀连通，第一两位四通换向阀的第二端口与第三端口和第四端口交替沟通，经第二端口进入的高压动力液再经第三端口或第四端口进入第二两位四通换向阀，推动第二两位四通换向阀的阀芯移动，使第二两位四通换向阀的第八端口与其第五端口和第六端口交替沟通，引导经第八端口进入的高压动力液再经第五端口或第六端口进入第三腔室或第四腔室，推动活塞移动。本实用新型在解决活塞负载均衡问题的同时，也解决了现有技术只能依靠单行程，即上冲程才能抽油的问题，使生产效率大大提高。

Description

油井液驱抽油系统

技术领域

本实用新型属于油气田开采人工举升技术领域，尤其涉及油井液驱抽油系统。

背景技术

现有的人工举升技术可分为有杆举升和无杆举升两大类。油田中应用的水力活塞泵采油属于无杆举升，水力活塞泵系统是一种液压传动的无杆抽汲设备，是一种用于从油井中举升石油的设备，它是由地面动力泵将动力液增压后经油管或专用通道泵入井下驱动油缸中的活塞和主控滑阀，使液马达做上下往复运动，从而将油井产出液举升到地面。

根据产出液是否与乏动力液混合，水力活塞泵系统包括闭式系统和开式系统。对于闭式水力活塞泵，乏动力液和产出液分别通过一条单独的流道返回地面，虽然避免了油水分离环节，但由于增加了一条流道，井下管柱结构变得复杂，造价也比开式系统的高，致使其使用范围受到一定的限制。因此水力活塞泵系统使用较多的是开式系统。

请参见图1。开式水力活塞泵的基本原理是：高压动力液经过通道13进入下缸15，作用在活塞11下端的环形端面上，然后高压动力液又经过通道17进入上缸19，作用在活塞11的上端面上。由于活塞上端面作用面积大于下端面的作用面积，因此在活塞11的上、下端面产生压差，活塞11通过与之固接的活塞杆21带动柱塞23向下运动。活塞杆21的上、下部分别开设有控制槽29和控制槽31，当活塞杆21运动至接近下死点时，上部的控制槽29沟通了主控滑阀33的上腔室25和下腔室27，使高压动力液由上腔室25经控制槽29进入主控滑阀33的下腔室27。由于主控滑阀33下端面的面积大于上端面的面积，在高压动力液的作用下边产生压差，使主控滑阀33被推至上死点，从而完成了下冲程。完成下冲程之后的水力活塞泵结构示意图请参见图2。

主控滑阀33处于上死点，上缸19经过通道17和主控滑阀33中部的环形空间37与下部的产油腔39沟通。继续经通道13向下缸15中输送高压动力液，由于主控滑阀33处于 上死点位置，下缸15与通道17之间通道35被主控滑阀33封堵，使高压动力液无法进入上缸19，活塞11通过与之固接的活塞杆21带动柱塞23向上运动，将产出液抽出；与此同时，上升的活塞11将上缸19中的乏动力液挤出，与产出液混合后一起被举升到地面。当活塞杆21接近上死点时，位于活塞杆21下部的控制槽31沟通主控滑阀33下腔室27和产油腔39，主控滑阀33被推至下死点，上冲程结束，重新开始下冲程。

上述开式系统存在的问题是：在上冲程和下冲程过程中，活塞所受负载严重不均衡，上冲程动力液压力高，上行速度慢；下冲程动力液压力低，下行速度快，因而导致系统压力波动，对高压动力液输送管路造成较大冲击，严重时使高压动力液输送管路发生爆裂。造成负载不均衡的原因是：上冲程是产油过程，活塞11在下缸25中的高压动力液的作用下上行，不仅要举升活塞杆21和柱塞23等水力活塞泵自身设备，还要举升抽取的产出液，因此上冲程活塞11所受负载较大；而下冲程不产油，高压动力液同时进入活塞11的上缸19与下缸15中，以差动方式推动活塞杆21和柱塞23等设备下行，运行速度加快，且这些部件自身具有重力势能，从而使得下冲程过程中活塞11所受负载很小。

实用新型内容

针对现有技术的开式水力活塞泵系统上冲程和下冲程负载存在不均衡的缺陷，本实用新型提供一种油井液驱抽油系统，技术方案如下：

油井液驱抽油系统，包括：

具有中空腔室且能下入到产油井的套管中预定位置的抽油泵芯本体，所述中空腔室内设置有能在其中移动的第一活塞和第二活塞，所述第一活塞和所述第二活塞之间由活塞杆连接，所述第一活塞靠近所述产油井的井口，而所述第二活塞远离所述井口，所述第一活塞靠近所述井口的端面与所述抽油泵芯本体形成密闭的第一腔室，所述第二活塞远离所述井口的端面与所述抽油泵芯本体形成密闭的第二腔室；

所述第一腔室连通有第一管路和第二管路，所述第二腔室连通有第三管路和第四管路，当所述抽油泵芯本体下入到产油井中，地层中的地层液能经所述第一管路和所述第三管路分别流入所述第一腔室和所述第二腔室内，进入到所述第一腔室和所述第二腔室内的地层液能分别经所述第二管路和所述第四管路流出；

所述第一管路、第二管路、第三管路和第四管路上均设置有单向阀，其中所述第 一管路和第三管路上的单向阀能防止已经进入所述第一腔室和所述第二腔室中的地层液回流；所述第二管路和所述第四管路上的单向阀能防止已经流出所述第一腔室和所述第二腔室的地层液回流；

设置在所述中空腔室内且具有第一两位四通换向阀和第二两位四通换向阀的换向机构，所述换向机构设置于所述第一活塞和所述第二活塞之间，所述第一活塞远离所述井口的端面与所述换向机构及抽油泵芯本体形成密闭的第三腔室，所述第二活塞靠近所述井口的端面与所述换向机构及抽油泵芯本体形成密闭的第四腔室；

所述第一两位四通换向阀包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第二端口能与所述第三端口和所述第四端口交替沟通，且当所述第二端口与所述第三端口和所述第四端口中的其中一个沟通时，所述第三端口和所述第四端口中的另一个能与所述第一端口沟通；

所述第一两位四通换向阀的阀芯固接有连杆，所述连杆两端分别延伸至所述第三腔室和第四腔室内，使所述第一活塞和第二活塞在移动过程中能推动所述连杆，带动所述第一两位四通换向阀的阀芯移动；

所述第二两位四通换向阀包括第五端口、第六端口、第七端口和第八端口，所述第八端口能与所述第五端口和所述第六端口交替沟通，且当所述第八端口与所述第五端口和所述第六端口中的其中一个沟通时，所述第五端口和所述第六端口中的另一个能与所述第七端口沟通；

所述第三端口和所述第四端口与所述第二两位四通换向阀连接，经第三端口和第四端口能向所述第二两位四通换向阀中流入高压动力液，以推动所述第二两位四通换向阀的阀芯移动，所述第五端口与所述第三腔室连通，所述第六端口与所述第四腔室连通。

如上所述的油井液驱抽油系统，包括第一管柱，所述抽油泵芯本体能密封套装在所述第一管柱内，所述第一管柱的管壁内沿其轴向设置有第一通道和第二通道，第一通道沟通所述第一管路和地层，以使地层中的地层液能依次经所述第一通道和所述第一管路流入所述第一腔室内，地层中的地层液通过所述第三管路进入所述第二腔室内，所述第二通道与所述第二端口和所述第八端口连通，所述第一管柱沿径向开设有连通所述第二通道的径向通道，所述第一管柱中的高压动力液能经所述径向通道进入到所述第二通道内。

如上所述的油井液驱抽油系统，所述抽油泵芯本体能通过所述第一管柱下入到产油井的套管中，所述第一管柱能与所述套管之间形成第一环空，所述抽油泵芯本体下方的第一管柱上连接有封隔器，所述封隔器将所述第一环空与地层分隔开，所述第一端口、第七端口、第二管路和第四管路与所述第一环空连通。

如上所述的油井液驱抽油系统，所述第一管柱的管壁内沿其轴向设置有第三通道，所述第一端口、第七端口、第二管路和第四管路与所述第三通道连通。

如上所述的油井液驱抽油系统，所述第一管柱内套设有第二管柱，所述抽油泵芯本体能密封套装在所述第二管柱内，所述抽油泵芯本体与所述井口之间的第一管柱与所述第二管柱之间形成第二环空，所述第二环空与所述第三通道连通。

如上所述的油井液驱抽油系统，包括地面部分，所述地面部分包括：

产出液输出管线，所述产出液输出管线与所述第一环空/第二环空连通；

依次连接的三相分离装置、储液罐、增压泵、高压动力液输送管线，所述三相分离装置与所述产出液输出管线连接，所述产出液输出管线中的部分产出液经所述三相分离装置分离处理后，得到的液体进入所述储液罐，所述储液罐中的液体经所述增压泵增压后，经高压动力液输送管线输送至所述第一管柱/第二管柱中。

如上所述的油井液驱抽油系统，所述高压动力液输送管线上设置有单向阀，所述单向阀能防止已经进入所述第一管柱/第二管柱中的高压动力液回流。

如上所述的油井液驱抽油系统，包括安全阀，所述安全阀设置在所述储液罐与所述单向阀上游的高压动力液输送管线相连接的管线上。

借由以上的技术方案，本实用新型的有益效果在于：设置由第一两位四通换向阀和第二两位四通换向阀的换向机构，第一活塞和第二活塞在移动过程中，推动第一两位四通先导阀的阀芯，使第一两位四通先导阀的第二端口，即高压动力液进口能够与第三端口和第四端口交替沟通，从而引导高压动力液进入第二两位四通换向阀，以推动所述第二两位四通换向阀的阀芯移动，使第二两位四通换向阀的第八端口，即高压动力液进口能够与第五端口和第六端口交替沟通，从而引导高压动力液交替进入第三腔室和第四腔室，进而交替推动第一活塞73和第二活塞75移动，并将第一腔室和第二腔室中的地层液挤出，这样不管是上冲程还是下冲程，均能产液，在解决活塞负载均衡问题的同时，也解决了现有技术只依靠单行程，即上冲程才能抽油的问题，使生产效率大大提高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方案中的技术方案，下面将对实施方案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实用新型的一些实施方案，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性的劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的开式水力活塞泵的结构示意图；

图2为图1所示的完成下冲程的开式水力活塞泵的结构示意图；

图3为本实用新型的油井液驱抽油系统的一种实施方式结构示意图；

图4为图3所示的抽油泵芯本体的局部放大图；

图5为图4所示的第一两位四通换向阀的结构示意图；

图6是图5所示的第一两位四通换向阀的另一种工作状态的结构示意图；

图7为图4所示的第二两位四通换向阀的结构示意图；

图8为第一两位四通换向阀和第二两位四通换向阀的连接关系示意图；

图9为本实用新型换向机构输送高压动力液以及输出地层液的实施方式结构示意图；

图10为本实用新型的油井液驱抽油系统的另一种实施方式结构示意图；

图11为图10所示的油井液驱抽油系统换向机构输送高压动力液以及输出地层液的另一种实施方式结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请一并参见图3和图4。油井液驱抽油系统，包括：

具有中空腔室59且能下入到产油井的套管41中预定位置的抽油泵芯本体61，所述中空腔室59内设置有能在其中移动的第一活塞73和第二活塞75，所述第一活塞73和所述第二活塞75之间由活塞杆77连接，所述第一活塞73靠近所述产油井的 井口，而所述第二活塞75远离所述井口，所述第一活塞73靠近所述井口的端面与所述抽油泵芯本体61形成密闭的第一腔室79，所述第二活塞75远离所述井口的端面与所述抽油泵芯本体61形成密闭的第二腔室81；所述第一腔室79连通有第一管路63和第二管路65，所述第二腔室81连通有第三管路67和第四管路69，当所述抽油泵芯本体61下入到产油井中，地层中的地层液能经所述第一管路63和所述第三管路67分别流入所述第一腔室79和所述第二腔室81内，进入到所述第一腔室79和所述第二腔室81内的地层液能分别经所述第二管路65和所述第四管路69流出；所述第一管路63、第二管路65、第三管路67和第四管路69上均设置有单向阀，其中所述第一管路63和第三管路67上的单向阀能防止已经进入所述第一腔室79和所述第二腔室81中的地层液回流；所述第二管路65和所述第四管路69上的单向阀能防止已经流出所述第一腔室79和所述第二腔室81的地层液回流；设置在所述中空腔室59内且具有第一两位四通换向阀83和第二两位四通换向阀85的换向机构，所述换向机构设置于所述第一活塞73和所述第二活塞75之间，所述第一活塞73远离所述井口的端面与所述换向机构及抽油泵芯本体61形成密闭的第三腔室87，所述第二活塞75靠近所述井口的端面与所述换向机构及抽油泵芯本体61形成密闭的第四腔室89；所述第一两位四通换向阀83包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第二端口能与所述第三端口和所述第四端口交替沟通，且当所述第二端口与所述第三端口和所述第四端口中的其中一个沟通时，所述第三端口和所述第四端口中的另一个能与所述第一端口沟通；所述第一两位四通换向阀83的阀芯固接有连杆91，所述连杆91两端分别延伸至所述第三腔室87和第四腔室89内，使所述第一活塞73和第二活塞75在移动过程中能推动所述连杆91，带动所述第一两位四通换向阀83的阀芯移动；所述第二两位四通换向阀85包括第五端口、第六端口、第七端口和第八端口，所述第八端口能与所述第五端口和所述第六端口交替沟通，且当所述第八端口与所述第五端口和所述第六端口中的其中一个沟通时，所述第五端口和所述第六端口中的另一个能与所述第七端口沟通；所述第三端口和所述第四端口与所述第二两位四通换向阀85连通，经第三端口和第四端口能向所述第二两位四通换向阀85中流入高压动力液，以推动所述第二两位四通换向阀85的阀芯移动，所述第五端口与所述第三腔室87连通，所述第六端口与所述第四腔室89连通。

本实用新型的有益效果是：设置由第一两位四通换向阀83和第二两位四通换向 阀85的换向机构，第一活塞73和第二活塞75在移动过程中，通过推动连杆91带动第一两位四通换向阀83的阀芯，使第一两位四通换向阀83的第二端口，即高压动力液进口能够与第三端口和第四端口交替沟通，从而引导高压动力液进入第二两位四通换向阀85，以推动第二两位四通换向阀85的阀芯移动，使第二两位四通换向阀85的第八端口，即高压动力液进口能够与第五端口和第六端口交替沟通，从而引导高压动力液交替进入第三腔室87和第四腔室89，进而交替推动第一活塞73和第二活塞75移动，将第一腔室79和第二腔室81中的地层液挤出，这样不管是上冲程还是下冲程，均能产液，在解决活塞负载均衡问题的同时，也解决了现有技术只依靠单行程，即上冲程才能抽油的问题，使生产效率大大提高。

本实用新型的主要思路是利用两位四通换向阀的原理。在外力推动下，两位四通换向阀的阀芯处于不同的位置，从而沟通不同的端口，具体地请一并参见图5和6。第一两位四通换向阀83具有四个端口，分别为第一端口97、第二端口99、第三端口93、第四端口95。具体地，第一端口97为乏动力液回液口，第二端口99为高压动力液进口，通过其向第一两位四通换向阀83中输送高压动力液，第三端口93、第四端口95为工作口，其与第二两位四通换向阀85连通。这四个端口均能与第一两位四通换向阀83中的阀芯移动通道98连通，在阀芯移动通道98中设置有阀芯90，阀芯90上设置有三个肩台；当移动阀芯90带动其上的三个肩台处于不同的位置时，四个端口将处于不同的沟通状态，实现换向；且第二端口99始终与第三端口93和第四端口95中的其中一个沟通，而第三端口93和第四端口95中另外一个则与第一端口97连通。具体地，请参见图5中，当阀芯90处于相对上位时，第二端口99与第四端口95沟通，则第一端口97与第三端口93沟通；当外力推动阀芯90下移至使其处于相对下位时，请参见图6，此时第二端口99与第三端口93沟通，则第一端口97与第四端口95沟通。

请参见图5或图6。本实用新型实施方式中，在第一两位四通换向阀83的阀芯90上固接有一定长度的连杆91，连杆91两端分别延伸至第三腔室87和第四腔室89内，当第一活塞73、第二活塞75在移动时能通过连杆91，推动第一两位四通换向阀83的阀芯90移动，从而实现换向。

请一并参见图4和图7。第二两位四通换向阀85与第一两位四通换向阀83的结构以及实现换向的工作原理类似，区别在于第二两位四通换向阀85的阀芯100未固 接连杆。第二两位四通换向阀85同样具有四个端口，分别为第五端口101、第六端口102、第七端口103、第八端口104。具体地，第五端口101、第六端口102为工作口，其分别与第三腔室87、第四腔室89连通，第七端口103为乏动力液回液口，第八端口104为高压动力液进口，通过其向第二两位四通换向阀85中输送高压动力液，第二两位四通换向阀85的阀芯100在移动过程中，在两端形成上动力腔106和下动力腔107，上动力腔106和下动力腔107是第二两位四通换向阀85的阀芯移动通道105的一部分。

第一两位四通换向阀83与第二两位四通换向阀85的连接关系请参见图8。第三端口93和第四端口95分别通过上动力腔106和下动力腔107与第二两位四通换向阀85连通，经所述第二端口99的高压动力液从第三端口93或第四端口95流出，进入上动力腔106或下动力腔107，从而推动第二两位四通换向阀85的阀芯100移动，使第八端口104与第五端口101和第六端口102交替沟通，实现换向。

因此，第一两位四通换向阀83和第二两位四通换向阀85实现各自的阀芯移动的外力不同，第一两位四通换向阀83的阀芯90是通过第一活塞73或第二活塞75推动，而第二两位四通换向阀85的阀芯100是通过高压动力液推动。

本实用新型向换向机构输送高压动力液以及输出地层液的实施方式是：

请一并参见图3、图4、图7和图9。

包括第一管柱47，所述抽油泵芯本体61能密封套装在所述第一管柱47内，所述第一管柱47的管壁内沿其轴向设置有第一通道64和第二通道56，第一通道64沟通所述第一管路63和地层，以使地层中的地层液能依次经所述第一通道64和所述第一管路63流入所述第一腔室内79，地层中的地层液通过第三管路67进入第二腔室81内，所述第二通道56与所述第二端口99和所述第八端口104连通，所述第一管柱47沿径向开设有连通所述第二通道56的径向通道58，所述第一管柱47中的高压动力液能经所述径向通道58进入到所述第二通道56内，进入到第二通道56内的高压动力液再通过第二端口99和第八端口104分别进入第一两位四通换向阀83和第一两位四通换向阀85。

所述抽油泵芯本体61能通过所述第一管柱47下入到产油井的套管41中，所述第一管柱47能与所述套管41之间形成第一环空45，所述抽油泵芯本体61下方的第一管柱47上连接有封隔器57，所述封隔器57将所述第一环空45与地层分隔开，所 述第一端口97、第七端口103、第二管路65和第四管路69与所述第一环空45连通。

该实施方式的工作过程是：

当第一活塞73推动连杆91至下死点时，第二端口99与第三端口93沟通，第四端口95与第一端口97沟通，第二通道56内的高压动力液经第二端口99和第三端口93被引导进入第二两位四通换向阀85的上动力腔106，推动第二两位四通换向阀85的阀芯100下行，使第八端口104与第五端口101沟通，第六端口102与第七端口103沟通，从而将第二通道56内的高压动力液经第八端口104与第五端口101引导进入第三腔室87，进而推动第一活塞73上行。上行的第一活塞73通过活塞杆77带动第二活塞75上行，第一腔室79内的液体被挤压，经第二管路65进入第一环空45中，第二腔室81空间增大，地层中的地层液经第三管路67进入第二腔室81内，第四腔室89内的乏动力液经第六端口102与第七端口103进入第一环空45中，与从第一腔室79排出的液体混合后一起输出。该过程为上冲程。

在上冲程过程中，第二活塞75运动一定距离后会与所述连杆91顶触，从而带动所述连杆91一起上行，当所述第二活塞75推动所述连杆91至上死点时，所述第二端口99与所述第四端口95沟通，第二通道56内的高压动力液经第二端口99和第四端口95被引导进入第二两位四通换向阀85的下动力腔107，推动第二两位四通换向阀85的阀芯100上行，使第八端口104与第六端口102沟通，第五端口101与第七端口103沟通，从而将第二通道56内的高压动力液经第八端口104与第六端口102引导进入第四腔室89，进而推导第二活塞75下行。下行的第二活塞75通过活塞杆77带动第一活塞73下行，第二腔室81内的液体被挤压，经第四管路69进入第一环空45中，第一腔室81空间增大，地层中的地层液经第一通道64和第一管路63进入第一腔室79内，第三腔室87内的乏动力液经第五端口101与第七端口103进入第一环空45中，与从第二腔室81排出的液体混合后一起输出。该过程为下冲程。

此外，第二两位四通换向阀85的阀芯100在移动过程中，会将经第三端口93或第四端口95引导进入第二两位四通换向阀85内的上动力腔106或下动力腔107中的乏动力液挤压出去，这部分乏动力液会沿着与第二两位四通换向阀85连通的第三端口93或第四端口95进入第一两位四通换向阀83，再经与第三端口93或第四端口95沟通的第一端口97进入第一环空45中。

一般情况下，为便于区分，将从地层中进入到第一腔室79和第二腔室81中的液 体称之为地层液，进入到第一腔室79和第二腔室81中的地层液由于有了泵输动力，将从第一腔室79和第二腔室81中挤出进入到外部输出管道的液体称之为产出液。

因此，经第二管路65和第四管路69挤出的地层液、经第一端口97、第七端口103排出的乏动力液混合进入第一环空45中，再经第一环空45输送至地面。 

上述的乏动力液是指已经进入到第一两位四通换向阀83和第二两位四通换向阀85及第三腔室87和第四腔室89中的高压动力液，由于高压动力液需对外做功，因此其压力降低，将完成做功的高压动力液称之为乏动力液。

本实用新型向换向机构输送高压动力液以及输出地层液的另一种实施方式是：

请一并参见图7、图10和图11。

所述第一管柱47的管壁内沿其轴向还设置有第三通道62，所述第一端口97、第七端口103、第二管路65和第四管路69与所述第三通道62连通。

所述第一管柱47内套设有第二管柱60，所述抽油泵芯本体61能密封套装在所述第二管柱60内，所述抽油泵芯本体61与所述井口之间的第一管柱47与所述第二管柱60之间形成第二环空40，所述第二环空40与所述第三通道62连通。

该实施方式的工作过程是：

当第一活塞73推动连杆91至下死点时，第二端口99与第三端口93沟通，第四端口95与第一端口97沟通，第二通道56内的高压动力液经第二端口99和第三端口93被引导进入第二两位四通换向阀85的上动力腔106，推动第二两位四通换向阀85的阀芯100下行，使第八端口104与第五端口101沟通，第六端口102与第七端口103沟通，从而将第二通道56内的高压动力液经第八端口104与第五端口101引导进入第三腔室87，进而推动一活塞73上行。上行的第一活塞73通过活塞杆77带动第二活塞75上行，第一腔室79内的液体被挤压，经第二管路65进入第三通道62中，第二腔室81空间增大，地层中的地层液经第三管路67第二腔室81内，第四腔室89内的乏动力液经第六端口102与第七端口103进入第三通道62中，与从第一腔室79排出的液体混合后一起输出。该过程为上冲程。

在上冲程过程中，第二活塞75运动一定距离后会与所述连杆91顶触，从而带动所述连杆91一起上行，当所述第二活塞75推动所述连杆91至上死点时，所述第二端口99与所述第四端口95沟通，第二通道56内的高压动力液经第二端口99和第四端口95被引导进入第二两位四通换向阀85的下动力腔107，推动第二两位四通换向 阀85的阀芯100上行，使第八端口104与第六端口102沟通，第五端口101与第七端口103沟通，从而将第二通道56内的高压动力液经第八端口104与第六端口102引导进入第四腔室89，进而推导第二活塞75下行。下行的第二活塞75通过活塞杆77带动第一活塞73下行，第二腔室81内的液体被挤压，经第四管路69进入第三通道62中，第一腔室81空间增大，地层中的地层液经第一通道64和第一管路63进入第一腔室79内，第三腔室87内的乏动力液经第五端口101与第七端口103进入第三通道62中，与从第二腔室81排出的液体混合后一起输出。该过程为下冲程。

此外，第二两位四通换向阀85的阀芯100在移动过程中，会将经第三端口93或第四端口95引导进入第二两位四通换向阀85内的上动力腔106或下动力腔107中的乏动力液挤压出去，这部分乏动力液会沿着与第二两位四通换向阀85连通的第三端口93或第四端口95进入第一两位四通换向阀83，再经与第三端口93或第四端口95沟通的第一端口97进入第三通道62中。

因此，经第二管路65和第四管路69挤出地层液、经第一端口97、第七端口103排出的乏动力液混合进入第三通道62中，再经与第三通道62连通的第二环空40输送至地面。 

该实施方式将地层液与乏动力液的混合液输送通道设置在第一管柱47的管壁内，并通过第二环空40输送至地面，不需使用封隔器将地层与第一环空45分隔开，可通过释放后的第一环空45进行动液面测试等相关油井测试。

需要指出的是，上述两种实施方式，所述的第一通道64、第二通道56和第三通道62在靠近地层的第一管柱47的端面上是封闭的，防止三个通道中的地层液、高压动力液和产出液流入地层中。

当然，本实用新型向换向机构输送高压动力液的实施方式并不局限于此。例如，在第一两位四通换向阀83的高压动力液进口-第二端口99，和第二两位四通换向阀85的高压动力液进口-第八端口104上分别接通管线，所述管线与所述第一管柱47连通，第一管柱47中的高压动力液能通过所述管线进入到第二端口99和第八端口104；或所述管线直接与地面上输出高压动力液的设备连接，通过地面上输出高压动力液的设备向所述管线中输送高压动力液。

请参见图3或图10。本实用新型实施方式的油井液驱抽油系统还包括地面部分，所述地面部分包括：产出液输出管线42，所述产出液输出管线42与所述第一环空45/ 第二环空40连通，进入到第一环空45/第二环空40的地层液产出液与乏动力液的混合液经产出液输出管线42输送至地面；依次连接的三相分离装置44、储液罐46、增压泵48、高压动力液输送管线50，所述三相分离装置44与所述产出液输出管线42连接，所述产出液输出管线42中的部分产出液经所述三相分离装置44分离处理后，得到的液体进入所述储液罐46，其余液体通过管线输送至计量站，所述储液罐46中的液体经所述增压泵48增压后，经高压动力液输送管线50输送至所述第一管柱47/第二管柱60中。

所述高压动力液输送管线50上设置有单向阀52，所述单向阀52能防止已经进入所述第一管柱47/第二管柱60中的高压动力液回流。

优选方案还包括安全阀54，所述安全阀54设置在储液罐46与单向阀52上游的高压动力液输送管线50相连接的管线上。设置安全阀54的作用是：一旦井下设备发生故障造成无法将液体举升至地面，再向第一管柱47/第二管柱60中输送高压动力液将会造成憋压，使高压动力液输送管线50中的压力增大，压力增大到一定值则有可能造成管路爆裂，为了防止这种情况的发生，安全阀54能在高压动力液输送管线50中的压力增大到一定值时，使其中的高压动力液沿安全阀50所在支路回流至储液罐46中，达到泄压的目的。

本实用新型实施方式的油井液驱抽油系统的有益效果是：设置由第一两位四通换向阀83和第二两位四通换向阀85的换向机构，第一活塞73和第二活塞75在移动过程中，通过推动连杆91带动第一两位四通换向阀83的阀芯，使第一两位四通换向阀83的第二端口，即高压动力液进口能够与第三端口和第四端口交替沟通，从而引导高压动力液进入第二两位四通换向阀85，以推动第二两位四通换向阀85的阀芯移动，使第二两位四通换向阀85的第八端口，即高压动力液进口能够与第五端口和第六端口交替沟通，从而引导高压动力液交替进入第三腔室87和第四腔室89，进而交替推动第一活塞73和第二活塞75移动，将第一腔室79和第二腔室81中的地层液挤出，这样不管是上冲程还是下冲程，均能产液，在解决活塞负载均衡问题的同时，也解决了现有技术只依靠单行程，即上冲程才能抽油的问题，使生产效率大大提高。

以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。

Claims (8)

1.油井液驱抽油系统，其特征在于包括：

具有中空腔室且能下入到产油井的套管中预定位置的抽油泵芯本体，所述中空腔室内设置有能在其中移动的第一活塞和第二活塞，所述第一活塞和所述第二活塞之间由活塞杆连接，所述第一活塞靠近所述产油井的井口，而所述第二活塞远离所述井口，所述第一活塞靠近所述井口的端面与所述抽油泵芯本体形成密闭的第一腔室，所述第二活塞远离所述井口的端面与所述抽油泵芯本体形成密闭的第二腔室；

所述第一腔室连通有第一管路和第二管路，所述第二腔室连通有第三管路和第四管路，当所述抽油泵芯本体下入到产油井中，地层中的地层液能经所述第一管路和所述第三管路分别流入所述第一腔室和所述第二腔室内，进入到所述第一腔室和所述第二腔室内的地层液能分别经所述第二管路和所述第四管路流出；

所述第一管路、第二管路、第三管路和第四管路上均设置有单向阀，其中所述第一管路和第三管路上的单向阀能防止已经进入所述第一腔室和所述第二腔室中的地层液回流；所述第二管路和所述第四管路上的单向阀能防止已经流出所述第一腔室和所述第二腔室的地层液回流；

设置在所述中空腔室内且具有第一两位四通换向阀和第二两位四通换向阀的换向机构，所述换向机构设置于所述第一活塞和所述第二活塞之间，所述第一活塞远离所述井口的端面与所述换向机构及抽油泵芯本体形成密闭的第三腔室，所述第二活塞靠近所述井口的端面与所述换向机构及抽油泵芯本体形成密闭的第四腔室；

所述第一两位四通换向阀包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第二端口能与所述第三端口和所述第四端口交替沟通，且当所述第二端口与所述第三端口和所述第四端口中的其中一个沟通时，所述第三端口和所述第四端口中的另一个能与所述第一端口沟通；

所述第一两位四通换向阀的阀芯固接有连杆，所述连杆两端分别延伸至所述第三腔室和第四腔室内，使所述第一活塞和第二活塞在移动过程中能推动所述连杆，带动所述第一两位四通换向阀的阀芯移动；

所述第二两位四通换向阀包括第五端口、第六端口、第七端口和第八端口，所述第八端口能与所述第五端口和所述第六端口交替沟通，且当所述第八端口与所述第五 端口和所述第六端口中的其中一个沟通时，所述第五端口和所述第六端口中的另一个能与所述第七端口沟通；

所述第三端口和所述第四端口与所述第二两位四通换向阀连接，经第三端口和第四端口能向所述第二两位四通换向阀中流入高压动力液，以推动所述第二两位四通换向阀的阀芯移动，所述第五端口与所述第三腔室连通，所述第六端口与所述第四腔室连通。

2.如权利要求1所述的油井液驱抽油系统，其特征在于：包括第一管柱，所述抽油泵芯本体能密封套装在所述第一管柱内，所述第一管柱的管壁内沿其轴向设置有第一通道和第二通道，第一通道沟通所述第一管路和地层，以使地层中的地层液能依次经所述第一通道和所述第一管路流入所述第一腔室内，地层中的地层液通过所述第三管路进入所述第二腔室内，所述第二通道与所述第二端口和所述第八端口连通，所述第一管柱沿径向开设有连通所述第二通道的径向通道，所述第一管柱中的高压动力液能经所述径向通道进入到所述第二通道内。

3.如权利要求2所述的油井液驱抽油系统，其特征在于：所述抽油泵芯本体能通过所述第一管柱下入到产油井的套管中，所述第一管柱能与所述套管之间形成第一环空，所述抽油泵芯本体下方的第一管柱上连接有封隔器，所述封隔器将所述第一环空与地层分隔开，所述第一端口、第七端口、第二管路和第四管路与所述第一环空连通。

4.如权利要求2所述的油井液驱抽油系统，其特征在于：所述第一管柱的管壁内沿其轴向设置有第三通道，所述第一端口、第七端口、第二管路和第四管路与所述第三通道连通。

5.如权利要求4所述的油井液驱抽油系统，其特征在于：所述第一管柱内套设有第二管柱，所述抽油泵芯本体能密封套装在所述第二管柱内，所述抽油泵芯本体与所述井口之间的第一管柱与所述第二管柱之间形成第二环空，所述第二环空与所述第三通道连通。

6.如权利要求2至5任一项所述的油井液驱抽油系统，其特征在于：包括地面部分，所述地面部分包括：

产出液输出管线，所述产出液输出管线与所述第一环空/第二环空连通；

依次连接的三相分离装置、储液罐、增压泵、高压动力液输送管线，所述三相分离装置与所述产出液输出管线连接，所述产出液输出管线中的部分产出液经所述三相分离装置分离处理后，得到的液体进入所述储液罐，所述储液罐中的液体经所述增压泵增压后，经高压动力液输送管线输送至所述第一管柱/第二管柱中。

7.如权利要求6所述的油井液驱抽油系统，其特征在于：所述高压动力液输送管线上设置有单向阀，所述单向阀能防止已经进入所述第一管柱/第二管柱中的高压动力液回流。

8.如权利要求7所述的油井液驱抽油系统，其特征在于：包括安全阀，所述安全阀设置在所述储液罐与所述单向阀上游的高压动力液输送管线相连接的管线上。