CN218716693U - 排液采气装置及排液采气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及地下排液采气技术领域，提供一种排液采气装置及排液采气系统。排液采气装置包括：泵筒，一端设有进液口，另一端设有排液口；第一单向阀，设置在泵筒与油管连接的一端，第一单向阀用于沿泵筒至油管单向导通；第一活塞，可滑动地设置在泵筒内，第一活塞上设有贯通通道；第二单向阀，设置在贯通通道，第二单向阀用于沿泵筒的进液口至排液口单向导通；液压缸，缸体与泵筒连接，液压缸的活塞杆与第一活塞连接，液压缸用于驱动第一活塞移动。如此，摒弃了抽油杆机械驱动模式，消除了抽油杆与油管相对往复运动造成的机械磨损，消除因机械磨损造成抽油杆磨断、油管磨漏等造成修井费用提升，减少摩擦损失，实现减少修井和节能目的。

Description

排液采气装置及排液采气系统

技术领域

本实用新型涉及地下排液采气技术领域，尤其涉及一种排液采气装置及排液采气系统。

背景技术

在对地下液体或气体进行开采时，常常需要利用深井泵对井内的油和水等流体进行举升上排，释放井筒压力提升气体采收效果。

现有技术中通常利用抽油杆往复运动带动井下泵实现举升排采或者利用抽油杆旋转带动螺杆泵实现举升排采，往复运动和旋转运动，容易导致抽油杆和油管产生磨损。尤其在斜度井和水平井段，抽油杆和油管单向压力大，磨损集中，偏磨更加严重，产生杆局部磨断、管局部磨穿孔等问题，基于此导致检泵频率大大提升，频繁检泵造成作业费支出大，管杆更换多、材料费高，同时磨损也会导致能耗损失大、电费高等问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种排液采气装置及排液采气系统，用以解决现有技术中抽油杆和油管容易磨损的缺陷，实现消除抽油杆和油管磨损的效果。

本实用新型提供一种排液采气装置，用于与油管连接，包括：

泵筒，一端设有供井下液体进入的进液口，另一端设有用于与所述油管连接的排液口；

第一单向阀，设置在所述泵筒与所述油管连接的一端，所述第一单向阀用于沿所述泵筒至所述油管单向导通；

第一活塞，可滑动地设置在所述泵筒内，所述第一活塞上设有用于连通所述第一活塞两侧腔室的贯通通道；

第二单向阀，设置在所述贯通通道，所述第二单向阀用于沿所述泵筒的进液口至排液口单向导通；

液压缸，所述液压缸的缸体与所述泵筒连接，所述液压缸的活塞杆与所述第一活塞连接，所述液压缸用于驱动所述第一活塞移动。

根据本实用新型提供的一种排液采气装置，还包括筛管，所述筛管设置于所述泵筒的进液口，所述缸体通过所述筛管与所述泵筒连接。

根据本实用新型提供的一种排液采气装置，还包括连接接头，所述泵筒通过所述连接接头与所述油管连接。

根据本实用新型提供的一种排液采气装置，所述连接接头设有用于与液压驱动装置连接的液路孔，所述液压缸与所述液路孔连接，所述液压驱动装置用于驱动所述液压缸伸缩。

根据本实用新型提供的一种排液采气装置，还包括扶正装置；

所述缸体的外壁设有突出于所述缸体的外表面的所述扶正装置，用于与井壁相抵，和/或所述泵筒的外壁设有突出于所述泵筒的外表面的所述扶正装置，用于与井壁相抵。

根据本实用新型提供的一种排液采气装置，所述扶正装置包括多个凸块，多个所述凸块沿所述泵筒的周向或所述缸体的周向排布。

本实用新型还提供一种排液采气系统，包括油管、液压驱动装置和如上所述的排液采气装置，所述液压驱动装置与所述液压缸连接，用于驱动所述液压缸伸缩。

根据本实用新型提供的一种排液采气系统，还包括第一液路通道，所述缸体的有杆腔通过所述第一液路通道与所述油管连接，所述油管与所述液压驱动装置连接。

根据本实用新型提供的一种排液采气系统，还包括第二液路通道，所述缸体的无杆腔通过所述第二液路通道与所述液压驱动装置连接。

根据本实用新型提供的一种排液采气系统，所述液压驱动装置为液压站。

本实用新型提供的排液采气装置，在吸收井下液体的过程中，液压缸驱动第一活塞向泵筒的进液口运动，第一活塞与第一单向阀之间的间距逐渐增大，二者之间产生负压。在此过程中，第一单向阀关闭，第二单向阀打开，井下液体依次经过进液口和第二单向阀进入到第一活塞与第一单向阀之间。在举升井下液体的过程中，液压缸驱动第一活塞向泵筒的排液口运动，第一活塞与第一单向阀之间的间距逐渐减小，二者之间的压力增大。在此过程中，第一单向阀打开，第二单向阀关闭，第一活塞与第一单向阀之间的井下液体被第一活塞压入到油管内。

如此设置，本实用新型提供的排液采气装置利用液压作为动力，通过液压缸驱动泵筒内的第一活塞移动，配合第一单向阀和第二单向阀完成吸收井下液体和举升井下液体的作业，摒弃了现有技术中的抽油杆机械驱动模式，消除了抽油杆与油管相对往复运动摩擦阻力与机械磨损，消除机械磨损造成杆磨断、管磨漏产生的修井费用，减小了由于这些机械摩擦产生的能耗损失，提高了系统的效率。同时，本实用新型提供的排液采气装置在斜井段、水平段也具有很好的防偏磨以及节能的效果。

除此之外，通过流量控制能够控制液压缸的伸缩长度和伸缩频率，达到方便快捷地调节排采速率的效果。

本实用新型中的排液采气系统，由于包含了本实用新型中的排液采气装置，因此同时包含了排液采气装置的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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他的附图。

图1是本实用新型实施例中提供的第一种排液采气装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中提供的第二种排液采气装置的结构示意图；

图3是图2中Ⅰ处的局部放大图；

图4是图2中Ⅱ处的局部放大图。

附图标记：

1、油管；2、泵筒；3、第一单向阀；301、第一弹性件；302、第一球体；303、第一安装板；304、第二安装板；4、第一活塞；5、第二单向阀；501、第二弹性件；502、第二球体；503、第三安装板；6、缸体；7、第二活塞；8、活塞杆；9、第一液路通道；10、第一连接管；11、第二连接管；12、筛管；13、连接接头；14、扶正装置；15、套管；16、井口组件；17、盘根；18、第一阀口；19、第二阀口；20、第三阀口。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

现有技术中通常利用抽油杆往复运动带动井下泵实现举升排采或者利用抽油杆旋转带动螺杆泵实现举升排采，往复运动和旋转运动都容易导致抽油杆和油管产生磨损。在斜度井和水平井中，抽油杆和油管偏磨更加严重，导致检泵周期缩短，影响生产效率。因此，为了解决现有技术中油管易被磨损的问题，本实用新型实施例中提供了一种排液采气装置和排液采气系统。

下面结合图1至图4描述本实用新型的实施例中提供的排液采气装置。

具体来说，排液采气装置用于与油管1连接，具体地，排液采气装置与油管1位于井下的部分连接。排液采气装置包括泵筒2、第一单向阀3、第一活塞4、第二单向阀5和液压缸。需要说明的是，本领域技术人员可以知晓的是油管1并不局限于采油，还可用于排液。

泵筒2的一端设有供井下液体进入的进液口，泵筒2的另一端设有用于与油管1连接的排液口。可选地，泵筒2与油管1位于井下的一端同轴设置，以便于泵筒2与油管1在井下穿行。

第一单向阀3设置在泵筒2与油管1连接的一端，第一单向阀3用于沿泵筒2至油管1单向导通。可选地，第一单向阀3包括第一弹性件301、第一球体302、第一安装板303和第二安装板304。其中，第一安装板303和第二安装板304均固定设置在泵筒2内，第一安装板303与第二安装板304之间具有间距。第一安装板303上设有贯通孔，第二安装板304靠近第一安装板303的一侧设有贯通设置的锥形孔，并在沿第一安装板303至第二安装板304的方向上，锥形孔的孔径逐渐减小。第一球体302设置于第一安装板303与第二安装板304之间，并且第一球体302用于启闭第二安装板304上的锥形孔。第一弹性件301的一端与第一安装板303连接，第一弹性件301的另一端与第一球体302连接，第一弹性件301用于将第一球体302压向第二安装板304的锥形孔。通过第一弹性件301将第一球体302压向锥形孔，排液采气装置在水平井段，第一球体302也能够稳定地关闭锥形孔，使得排液采气装置在水平井段也能够使用。例如，第一弹性件301为弹簧。

第一活塞4可滑动地设置在泵筒2内，并且第一活塞4上设有用于连通第一活塞4两侧的腔室的贯通通道。

第二单向阀5设置在贯通通道，并且第二单向阀5用于沿泵筒2的进液口至排液口单向导通。可选地，第二单向阀5包括第二弹性件501、第二球体502和第三安装板503。其中，第三安装板503上设有贯通孔，第三安装板503与第一活塞4靠近第一单向阀3的一端连接，并且第三安装板503与第一活塞4之间具有间距。贯通通道靠近第一单向阀3的一端设有锥形孔，且沿第三安装板503至第一活塞4的方向上，锥形孔的孔径逐渐减小。第二球体502设置在第一活塞4与第三安装板503之间，第二球体502用于启闭第一活塞4上的锥形孔。第二弹性件501的一端与第三安装板503连接，第二弹性件501的另一端与第二球体502连接，第二弹性件501用于将第二球体502压向第一活塞4的锥形孔。例如，第二弹性件501为弹簧。

液压缸包括缸体6、第二活塞7和活塞杆8。其中，第二活塞7可滑动地安装在缸体6内，活塞杆8的一端与第二活塞7连接，活塞杆8的另一端伸出缸体6外。液压缸的缸体6与泵筒2连接，具体地，缸体6连接于泵筒2远离油管1的一端，缸体6与泵筒2同轴设置。液压缸的活塞杆8与第一活塞4连接。液压缸用于驱动第一活塞4移动。

本实用新型实施例中提供的排液采气装置，在吸收井下液体的过程中，液压缸驱动第一活塞4向泵筒2的进液口运动，第一活塞4与第一单向阀3之间的间距逐渐增大，二者之间产生负压。在此过程中，第一单向阀3关闭，第二单向阀5打开，井下液体依次经过进液口和第二单向阀5进入到第一活塞4与第一单向阀3之间。在举升井下液体的过程中，液压缸驱动第一活塞4向泵筒2的排液口运动，第一活塞4与第一单向阀3之间的间距逐渐减小，二者之间的压力增大。在此过程中，第一单向阀3打开，第二单向阀5关闭，第一活塞4与第一单向阀3之间的井下液体被第一活塞4压入到油管1内。

如此设置，本实用新型提供的排液采气装置利用液压作为动力，通过液压缸驱动泵筒2内的第一活塞4移动，配合第一单向阀3和第二单向阀5完成吸收井下液体和举升井下液体的作业，摒弃了现有技术中的抽油杆机械驱动模式，消除了抽油杆与油管相对往复运动摩擦阻力与机械磨损，消除机械磨损造成杆磨断、管磨漏产生的修井费用，减小了由于这些机械摩擦产生的能耗损失，提高了系统的效率。同时，本实用新型实施例提供的排液采气装置在斜井段、水平段也具有很好的防偏磨以及节能的效果。

除此之外，通过控制流量能够控制液压缸的伸缩长度和伸缩频率，从而达到方便快捷地调节排采速率的效果。

在本实用新型提供的一些实施例中，排液采气装置还包括筛管12，筛管12设置在泵筒2的进液口，缸体6通过筛管12与泵筒2连接。其中，筛管12的一端与泵筒2连接，筛管12的另一端与缸体6连接，液压缸的活塞杆8穿过筛管12与第一活塞4连接。通过设置筛管12能够过滤井下液体中的固体颗粒，避免固体颗粒造成排液采气装置堵塞的问题。

可选地，筛管12可以是圆孔筛管、割缝筛管或者绕丝筛管。

可选地，筛管12的两端分别与泵筒2和缸体6焊接连接。

在本实用新型提供的一些实施例中，排液采气装置还包括连接接头13。泵筒2通过连接接头13与油管1连接。可选地，连接接头13的一端与泵筒2连接，例如，连接接头13与泵筒2焊接连接或者螺纹连接。连接接头13的另一端与油管1连接，例如连接接头13与油管1焊接连接或者螺纹连接。如此设置，泵筒2与油管1的连接结构简单，便于加工生产。

在本实用新型提供的一些实施例中，连接接头13设有用于与液压驱动装置连接的液路孔，例如液路孔通过液压管路与液压驱动装置连接。液压缸与液路孔连接，即液压缸通过连接接头13上的液路孔与液压驱动装置连接。具体而言，液压缸的无杆腔和有杆腔分别通过对应的液路孔与液压驱动装置连接。液压驱动装置用于驱动液压缸伸缩。例如，液压驱动装置可以是液压站，例如液压站为自动化控制交替换向液压站。如此设置，由于连接接头13与液压驱动装置之间的液压管路穿行的井段中没有其他部件，因此可以将连接接头13与液压驱动装置之间液压管路的管径增大，从而减小液压管路对所输送的井下液体的阻力，降低压力损耗，达到节省能源的效果。而液压缸与连接接头13之间的液压管路，由于要设置在液压缸的外侧，为了避免液压缸与连接接头13之间的液压管路与井壁摩擦干涉，因此液压缸与连接接头13之间的液压管路的管径可以相对减小。

在本实用新型提供的一些实施例中，排液采气装置还包括扶正装置14。缸体6的外壁设有突出于缸体6的外表面的扶正装置14，用于与井壁相抵。和/或，泵筒2的外壁设有突出于泵筒2的外表面的扶正装置14，用于与井壁相抵。如此设置，在向井下放置排液采气装置时，扶正装置14与井壁接触，起到导向的作用。另一方面，通过扶正装置14与井壁接触，能够避免液压缸的液压管路与井壁之间产生摩擦磨损的问题，起到保护液压管路的作用。

在本实用新型提供的一些实施例中，扶正装置14包括多个凸块，多个凸块沿泵筒2的周向或者缸体6的周向排布。如此设置，扶正装置14的结构简单。液压缸的液压管路可以从两个凸块之间的间隙穿过。

在本实用新型实施例中还提供一种排液采气系统。

具体来说，排液采气系统包括油管1、液压驱动装置和如上所述的排液采气装置。液压驱动装置与液压缸连接，用于驱动液压缸伸缩。可选地，液压驱动装置为液压站。需要说明的是，排液采气系统包含了排液采气装置同时也就包含了排液采气装置的所有优点，对此不再赘述。

具体地，排液采气系统还包括井口组件16和套管15。井口组件16设置在井口处，油管1安装悬挂在井口组件16的下方。套管15用于支撑井壁，套管15与井口组件16连接。

在本实用新型提供的一些实施例中，排液采气系统还包括第一液路通道9，缸体6的有杆腔通过第一液路通道9与油管1连接，油管1与液压驱动装置连接。

在吸收井下液体的过程中，液压驱动装置向油管1内注入驱动液体，此时第一单向阀3关闭，油管1内的经过第一液路通道9进入到液压缸的有杆腔，驱动液压缸的第二活塞7向远离泵筒2的方向移动，第二活塞7通过活塞杆8驱动第一活塞4向泵筒2的进液口运动，完成吸液过程。在此过程中，液压缸的无杆腔内的驱动液体返回液压驱动装置。在举升井下液体的过程中，液压驱动装置向液压缸的无杆腔注入驱动液体，驱动第二活塞7向靠近泵筒2的方向移动，第二活塞7通过活塞杆8驱动第一活塞4向排液口运动，完成提升过程。在此过程中，液压缸的有杆腔内的驱动液体在第二活塞7的推动下进入到油管1内。驱动液体可以是井下液体。另外，在生产气体的作业场合，在排出液体后，井内静液压降低，当排液减压至低于储层压力或更大时，气体从储层进入套管15并实现生产。

如此设置，可以利用油管1作为驱动液压缸缩回的液压管路，从而可以减少液压管路的使用量，提高排液采气系统的紧凑性。

进一步地，泵筒2与油管1通过连接接头13连接，连接接头13上设有用于连通泵筒2和油管1的通道，第一液路通道9与所述通道连通。可选地，第一液路通道9可以是液压管路。

在本实用新型提供的一些实施例中，排液采气系统还包括第二液路通道，缸体6的无杆腔通过第二液路通道与液压驱动装置连接。

可选地，第二液路通道包括第一连接管10和第二连接管11。第一连接管10的一端与液压缸的无杆腔连接，第一连接管10的另一端与第二连接管11连接，第二连接管11与液压驱动装置连接。可选地，连接接头13上设有用于连接第一连接管10和第二连接管11的通道，第一连接管10和第二连接管11通过连接接头13上的所述通道连接。

可选地，第二连接管11设置于油管1外部，且第二连接管11与油管1并行。当然，对于井径较小的场合，第二连接管11可以套设在油管1内部。进一步地，第二连接管11从油管1穿出的部分设置有盘根17，用于密封第二连接管11与油管1之间的间隙。

在本实用新型提供的一些实施例中，第二连接管11上设置有用于与液压驱动装置连接的第一阀口18，油管1上设有用于与液压驱动装置连接的第二阀口19，井口组件16上设有用于排放套管15内气体的第三阀口20。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种排液采气装置，用于与油管(1)连接，其特征在于，包括：

泵筒(2)，一端设有供井下液体进入的进液口，另一端设有用于与所述油管(1)连接的排液口；

第一单向阀(3)，设置在所述泵筒(2)与所述油管(1)连接的一端，所述第一单向阀(3)用于沿所述泵筒(2)至所述油管(1)单向导通；

第一活塞(4)，可滑动地设置在所述泵筒(2)内，所述第一活塞(4)上设有用于连通所述第一活塞(4)两侧腔室的贯通通道；

第二单向阀(5)，设置在所述贯通通道，所述第二单向阀(5)用于沿所述泵筒(2)的进液口至排液口单向导通；

液压缸，所述液压缸的缸体(6)与所述泵筒(2)连接，所述液压缸的活塞杆(8)与所述第一活塞(4)连接，所述液压缸用于驱动所述第一活塞(4)移动。

2.根据权利要求1所述的排液采气装置，其特征在于，还包括筛管(12)，所述筛管(12)设置于所述泵筒(2)的进液口，所述缸体(6)通过所述筛管(12)与所述泵筒(2)连接。

3.根据权利要求1所述的排液采气装置，其特征在于，还包括连接接头(13)，所述泵筒(2)通过所述连接接头(13)与所述油管(1)连接。

4.根据权利要求3所述的排液采气装置，其特征在于，所述连接接头(13)设有用于与液压驱动装置连接的液路孔，所述液压缸与所述液路孔连接，所述液压驱动装置用于驱动所述液压缸伸缩。

5.根据权利要求1所述的排液采气装置，其特征在于，还包括扶正装置(14)；

所述缸体(6)的外壁设有突出于所述缸体(6)的外表面的所述扶正装置(14)，用于与井壁相抵，和/或所述泵筒(2)的外壁设有突出于所述泵筒(2)的外表面的所述扶正装置(14)，用于与井壁相抵。

6.根据权利要求5所述的排液采气装置，其特征在于，所述扶正装置(14)包括多个凸块，多个所述凸块沿所述泵筒(2)的周向或所述缸体(6)的周向排布。

7.一种排液采气系统，其特征在于，包括油管(1)、液压驱动装置和如权利要求1-6任一项所述的排液采气装置，所述液压驱动装置与所述液压缸连接，用于驱动所述液压缸伸缩。

8.根据权利要求7所述的排液采气系统，其特征在于，还包括第一液路通道(9)，所述缸体(6)的有杆腔通过所述第一液路通道(9)与所述油管(1)连接，所述油管(1)与所述液压驱动装置连接。

9.根据权利要求7所述的排液采气系统，其特征在于，还包括第二液路通道，所述缸体(6)的无杆腔通过所述第二液路通道与所述液压驱动装置连接。

10.根据权利要求7所述的排液采气系统，其特征在于，所述液压驱动装置为液压站。

Images