CN207989250U - 一种油田水力喷射的地面高压泵机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油田水力喷射的地面高压泵机组，该高压泵机组包括重载底盘、以及安装在所述重载底盘上的高压泵、高压共轨柴油机、燃油箱以及增压泵；所述高压共轨柴油机通过一弹性橡胶联轴器驱动所述高压泵，所述燃油箱连接所述高压共轨柴油机，所述增压泵的输入端与进水口连接，所述增压泵的输出端上设置有若干过滤器，所述过滤器的输出端与所述高压泵的输入端连接，所述高压泵的输出端通过一高压出水组件与出水口连通。本申请用以解决现有地面高压泵机组可控性差，使得系统稳定性不高的问题。

Description

一种油田水力喷射的地面高压泵机组

技术领域

本实用新型涉及柴油机技术领域，具体涉及一种油田水力喷射的地面高压泵机组。

背景技术

水力喷射泵系统在油田开采中得到了广泛的应用，水力喷射泵系统原理：动力液经地面高压泵加压后，通过井口装置进入油井中，经油管下行，进入井下水力泵工作筒内的喷射泵，高压动力液通过喷射泵的喷咀时，其速度能显著增加，导致压能显著降低。从而在喷咀周围形成相对“负压”区，该负压区通过井下喷射泵流道与地层连接，产生对地层液的抽吸作用，抽出的地层液与做功后的乏动力液在喉管内混合后，流经扩散管，在通过扩散管时，由于过流面积逐渐增大，混合液流速降低，压力能增大。混合液在此压力能的作用下，通过封隔器以上的油套环形空间被举升至井口，经回液管线返至地面动力液处理罐，经沉降、净化后，部分原油或水继续用作动力液；水力喷射泵造成的生产压差大且连续，排液效果优于抽汲排液；水力喷射泵可以控制生产压差改变排液产量，避免生产压差过大导致地层出砂；同时水力喷射泵可以连续工作，解决了抽汲施工不连续性的缺点。

水力泵喷射泵的整个系统由油井装置和地面流程两部分组成。油井装置包括：水力泵井下机组、封隔器、油管及井口装置；地面流程包括：高压泵机组、动力液处理设备等。现有的地面高压泵组的高压泵一般采用普通柴油机通过变速箱进行驱动，对于高压泵的工作情况可控性差，系统稳定性不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种油田水力喷射的地面高压泵机组，用以解决现有地面高压泵机组可控性差，使得系统稳定性不高的问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种油田水力喷射的地面高压泵机组，该高压泵机组包括重载底盘、以及安装在所述重载底盘上的高压泵、高压共轨柴油机、燃油箱以及增压泵；所述高压共轨柴油机通过一弹性橡胶联轴器驱动所述高压泵，所述燃油箱连接所述高压共轨柴油机，所述增压泵的输入端与进水口连接，所述增压泵的输出端上设置有若干过滤器，所述过滤器的输出端与所述高压泵的输入端连接，所述高压泵的输出端通过一高压出水组件与出水口连通。

进一步的，所述增压泵的输出端与两路并联管路连通，在两路并联管路上分别设置有两级过滤器。

进一步的，所述过滤器内至少设置有2个滤袋，同一管路上的两级过滤器分别具有20μm滤袋和10μm滤袋。

进一步的，所述过滤器的输出端与一稳压罐连接，所述稳压罐与所述高压泵的输入端连接。

进一步的，所述高压出水组件至少包括调压阀、节流阀以及压力表，所述调压阀和所述节流阀依次连接到出水口。

进一步的，所述增压泵的输入端设置有储能器，所述高压泵独立设置有泄压装置。

进一步的，所述增压泵、所述高压泵的输出端和输入端分别设置有压力表，两路并联管路的两端设置有压差传感器。

进一步的，所述高压泵机组还包括控制箱和蓄电池，所述控制箱与所述压力表、所述压差传感器、所述增压泵、所述高压泵、所述高压共轨柴油机连接。

进一步的，所述高压泵、所述增压泵是采用全陶瓷柱塞的三柱塞泵。

进一步的，所述重载底盘安装在一箱体框架上，所述控制箱设置在所述箱体框架一侧。

本实用新型具有如下优点：

本申请的油田水力喷射的地面高压泵机组，采用了高压共轨柴油机驱动高压泵，并且在高压泵机组上设置了多个压力表等监控器件，能够对泵组的高压泵、增压泵、过滤器、高压共轨柴油机进行智能监控，操作界面简单，故障代码一目了然，对柴油机运行参数实时掌控，配备高压泵专用控制器，内部配备高压泵负载功能模块。

附图说明

图1本实用新型的油田水力喷射的地面高压泵机组系统结构框图。

图2本实用新型的高压共轨柴油机的高压共轨喷射系统结构示意图。

图3本实用新型的高压共轨柴油机主视图。

图4本实用新型的高压共轨柴油机侧视图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型提供了一种油田水力喷射的地面高压泵机组，该高压泵机组包括重载底盘11、以及安装在所述重载底盘11上的高压泵12、高压共轨柴油机13、燃油箱15以及增压泵17；所述高压共轨柴油机13通过一弹性橡胶联轴器14驱动所述高压泵12，所述燃油箱15连接所述高压共轨柴油机13，所述增压泵17的输入端与进水口115连接，所述增压泵17的输出端上设置有若干过滤器110，所述过滤器110的输出端与所述高压泵17的输入端连接，所述高压泵17的输出端通过一高压出水组件与出水口114连通。

其中，增压泵17采用2520105专用前置管道增压泵(配备无油润滑装置)；保证供液的稳定，并可以在井压较小的情况下使用供液泵直接供液，节约了能源。供液稳定后，不但减少了气蚀而且避免了喷射泵空打的情况。提高了使用寿命。

其中，弹性橡胶联轴器14是3220201德国CENTA弹性橡胶联轴器，能够有效抵消柴油机和高压泵之间连接所产生的震动有效控制设备共振。

其中，重载底盘11是5114902底座组件，整体热镀锌表面处理有效提升设备的防腐等级，由大型刨床加工基准面，保证安装精度、控制震动。

其中，所述增压泵17的输出端与两路并联管路连通，在两路并联管路上分别设置有两级过滤器110。

其中，所述过滤器110内至少设置有2个滤袋，同一管路上的两级过滤器分别具有20μm滤袋和10μm滤袋。高精度0220109、0220213双过滤器过滤保证高压泵水源的纯净。

其中，所述过滤器110的输出端与一稳压罐111连接，所述稳压罐111与所述高压泵12的输入端连接。保证高压泵进水无脉冲。

其中，所述高压出水组件至少包括调压阀113、节流阀112以及压力表20，所述调压阀113和所述节流阀112依次连接到出水口114。

其中，所述增压泵17的输入端设置有储能器19，所述高压泵12独立设置有泄压装置116。

其中，所述增压泵17、所述高压泵12的输出端和输入端分别设置有压力表20，两路并联管路的两端设置有压差传感器30。

其中，所述高压泵机组还包括控制箱40和蓄电池16，所述控制箱40与所述压力表20、所述压差传感器30、所述增压泵17、所述高压泵12、所述高压共轨柴油机13连接。压力表是美国jetstream原装进口压差传感器。

其中，所述高压泵12、所述增压泵17是采用全陶瓷柱塞的三柱塞泵。

三柱塞泵能够满足连续运转的苛刻环境，曲轴箱设计负荷为最大允许工作负荷的1.4倍，三柱塞泵的容积率高达95.5％；三柱塞泵采用硬度极高的陶瓷柱塞，表面光洁度小于1’RMS。

采用锥阀结构，通过液力端转换可于1000bar，110L/MIN参数与1400，85L/MIN参数之间实现快速转换，不需要更换其它部件，只需要更换液力端即可，用于满足不同工况的需求；能实现柱塞和高压密封的快速更换，保证设备持续运行。

其中，所述重载底盘11安装在一箱体框架10上，所述控制箱40设置在所述箱体框架10一侧。

其中，精确计算的进风与排风面积，保证气流通畅解决连续运转的散热问题；整体喷砂处理汽车喷涂油漆工艺，保证设备各种环境防腐性能；国际标准吊装点以及标准门锁结构。

本申请采用了高压共轨柴油机，能够实现：

1)供油方式采用缸内直喷技术，使高压油管压力(Pressure)大小与发动机的转速无关，大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速变化的程度。

2)全铝合金500L有效容积油箱含有精确的油位显示功能

3)需保证柴油机的频繁启动功能

4)燃油机的压力需在一定范围内自有设定，根据发动机的工作需要可进行连续压力调节

5)电控单元可通过脉冲信号控制燃油的喷射过程。

6)燃油喷射压力：1800帕。

共轨系统与之前以凸轮轴驱动的柴油喷射系统不同，共轨式柴油喷射系统将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开。电磁阀控制的喷油器替代了传统的机械式喷油器，燃油轨中的燃油压力由一个径向柱塞式高压泵产生，压力大小与发动机的转速无关，可在一定范围内自由设定。共轨中的燃油压力由一个电磁压力调节阀控制，根据发动机的工作需要进行连续压力调节。电控单元作用于喷油器电磁阀上的脉冲信号控制燃油的喷射过程。喷油量的大小取决于燃油轨中的油压和电磁阀开启时间的长短，及喷油嘴液体流动特性。

燃油喷射压力是柴油发动机的重要指标，因为它联系着发动机的动力、油耗、排放等。目前，共轨柴油喷射系统已将燃油喷射压力提高到1800帕。

如图2所示，其中一种共轨喷射系统，包括高压油泵131、共轨管132、喷油器133、ECU单元135以及多种传感器134，高压油泵131将燃油箱15内的柴油输送到共轨管132，与共轨管132连通的多个喷油器133，柴油机体内设置多种传感器134，传感器134和喷油器133与ECU单元135连接。

如图3、4所示，高压共轨柴油机除了具有上述的共轨喷射系统以为，还有空气输入组件、冷却组件、润滑油组件等多种相关部件；其中，图中结构为：燃气混合室136，空气滤清器137，涡轮增压气138，信号马达139，活塞1310，压力传感器1311，消音器1312，燃油缸体1313，曲轴1314，润滑油油管1315，润滑油泵1316，机体通道1317，润滑有滤清器1318，柴油泵1319，输油管道1320，燃油滤清器1321，循环通道1322，温控器1323，冷却水箱1324，冷却风扇1325，自控信号端1326，操作盘1327。

本申请的油田水力喷射的地面高压泵机组，采用了高压共轨柴油机驱动高压泵，并且在高压泵机组上设置了多个压力表等监控器件，能够对泵组的高压泵、增压泵、过滤器、高压共轨柴油机进行智能监控，操作界面简单，故障代码一目了然，对柴油机运行参数实时掌控，配备高压泵专用控制器，内部配备高压泵负载功能模块。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种油田水力喷射的地面高压泵机组，其特征在于，所述高压泵机组包括重载底盘、以及安装在所述重载底盘上的高压泵、高压共轨柴油机、燃油箱以及增压泵；所述高压共轨柴油机通过一弹性橡胶联轴器驱动所述高压泵，所述燃油箱连接所述高压共轨柴油机，所述增压泵的输入端与进水口连接，所述增压泵的输出端上设置有若干过滤器，所述过滤器的输出端与所述高压泵的输入端连接，所述高压泵的输出端通过一高压出水组件与出水口连通。

2.根据权利要求1所述的一种油田水力喷射的地面高压泵机组，其特征在于，所述增压泵的输出端与两路并联管路连通，在两路并联管路上分别设置有两级过滤器。

3.根据权利要求2所述的一种油田水力喷射的地面高压泵机组，其特征在于，所述过滤器内至少设置有2个滤袋，同一管路上的两级过滤器分别具有20μm滤袋和10μm滤袋。

4.根据权利要求2所述的一种油田水力喷射的地面高压泵机组，其特征在于，所述过滤器的输出端与一稳压罐连接，所述稳压罐与所述高压泵的输入端连接。

5.根据权利要求1所述的一种油田水力喷射的地面高压泵机组，其特征在于，所述高压出水组件至少包括调压阀、节流阀以及压力表，所述调压阀和所述节流阀依次连接到出水口。

6.根据权利要求3所述的一种油田水力喷射的地面高压泵机组，其特征在于，所述增压泵的输入端设置有储能器，所述高压泵独立设置有泄压装置。

7.根据权利要求3所述的一种油田水力喷射的地面高压泵机组，其特征在于，所述增压泵、所述高压泵的输出端和输入端分别设置有压力表，两路并联管路的两端设置有压差传感器。

8.根据权利要求7所述的一种油田水力喷射的地面高压泵机组，其特征在于，所述高压泵机组还包括控制箱和蓄电池，所述控制箱与所述压力表、所述压差传感器、所述增压泵、所述高压泵、所述高压共轨柴油机连接。

9.根据权利要求1所述的一种油田水力喷射的地面高压泵机组，其特征在于，所述高压泵、所述增压泵是采用全陶瓷柱塞的三柱塞泵。

10.根据权利要求8所述的一种油田水力喷射的地面高压泵机组，其特征在于，所述重载底盘安装在一箱体框架上，所述控制箱设置在所述箱体框架一侧。