CN2324284Y - 水力自动增压装置 - Google Patents
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Abstract
一种油田注水井的水力自动增压装置,其主要是在支架上设置有三块由四个单向阀、一个插装主换向阀及一个先导液控换向阀组成的集成阀块组和一个垂直设置的增压泵主体。增压泵主体两端各设置一个增压缸,两缸通过隔离体和卡套连接成整体,两增压缸内各设置一活塞,由连杆相连接,隔离体内设置有一个行程阀,由活塞、行程阀、先导阀组成控制系统控制主换向阀换向,自动连续实现增压过程。本实用新型设计新颖、结构紧凑、成本费用低,便于操作及维修。
Description
本实用新型涉及一种用于油田注水井的水力自动增压装置。
我国油田大都采用油层注水来保持油田压力这一开采方式，随着油田田的开发由于水质得不到很好的过滤处理，注水井中的各个注入层都遭受到不同程度的堵塞，需要的注水压力越来越高。同时由于长期埋在地下的注水管线腐蚀严重，承压能力逐年下降。为继续注水保持油田压力稳定油田产量，目前一般采取三种措施，一是原有的注水泵更换成超高压注水泵和承压能力更高的管线；二是在需要增压注水的井口安装一台三柱塞泵及架设电网到井口，驱动三柱塞泵进行增压注水；三是在注水井口安装一台自动增压装置，靠注水管线中的来水压力作动力进行增压注水。上述三种措施，第一种是投资巨大，油田难以采取，第二种是需要架设电网投资也不小，三柱塞泵不易操作，维修频繁，其应用也受到一定限制，第三种虽不需要更换现有的注水泵、注水管线及不需架设电网，虽是一种适用的增压注水方法，但其装置技术结构复杂、成本高、寿命低、控制换向系统不灵活，易死机等问题，应用同样受到一定的限制。
本实用新型的目的在于克服上述技术的不足而提供一种投资少、不需要架设电网、结构简单、便于操纵及维护的水力自动增压装置。
本实用新型的目的是这样实现的：一种水力自动增压装置，它由支架、单向阀集成块、插装主换向阀、二位四通先导液控换向阀、增压泵主体、截止阀、压力表及管线组成，其特征在于单向阀集成块、插装主换向阀和先导液控换向阀由孔道连接叠加呈一体固定在支架托板上，单向阀集成块内设置有四个单向阀，增压泵主体由左右增压缸、隔离体、行程阀、左右活塞，组合密封件、挡板、组合密封件隔环、扶正套、限位半园环、固定套、卡簧、连杆、卡套、套筒和固定螺钉组成，其垂直设置在支架上，通过固定板和卡箍分别固定在支架支板和支架竖梁侧板上。增压泵主体左右增压缸一端各设置有一个接口，其中一接口与两个单向阀中的一个单向阀的入口和另一单向阀的出口相连接，两个单向阀的另一出口和入口分别与增压管线和注水管线相连接，另一接口与另两个单向阀中的一个单向阀的入口和另一个单向阀的出口相连接，两个单向阀的另一出口和入口分别与增压管线和注水管线相连接，左右增压缸另一端外侧各设置有一圆柱形配合面，配合面上设置有两道密封槽，槽内设置有O型橡胶密封圈，配合面与隔离体两端内圆孔配合面间隙静配合，紧接配合面外，左右增压缸外侧各凸出一圆环台阶，在其台阶上设置着两块卡套，卡套外固着套筒，在左右增压缸内各设置着一个尺寸形状完全相同的活塞，两活塞由连杆相连，通过限位半园环、固定套和卡簧固定及限位，活塞外圆面设置有密封槽，槽内设置着组合密封件。组合密封件之间设置着隔环，在活塞外圆面组合密封件之间设置着扶正套，在隔离体的一侧设置着行程换向阀，其阀芯两端各设置有一个推动杆，阀芯滑动配合在阀通孔中，阀孔两端各设置着密封推动杆和阀孔间隙的组合密封件、组合密封件间设置着隔环，在组合密封件外设置有外表面带有螺纹的止推环，止推环与阀孔两端通过螺纹相连接，止推环外各设置着一个卡簧，卡簧卡在阀孔两端卡槽内，在行程换向阀阀孔同侧，隔离体外设置有四个控制接口和两个外泄接口，其四个控制接口中一个是动力口，两个为工作口，另一个是回水口，动力口与注水管线相连，两个工作口分别与先导液控换向阀左右控制换向接口相连，回水口和两个外泄口与回水管线相连，在隔离体阀孔另一侧两端各设置有一个分别与左右增压缸和连杆之间形成的环空相连通的接口，其中一接口与插装主换向阀的一工作口相连，另一接口与插装主换向阀的另一工作接口相连，插装主换向阀的动力口与注水管线相连，回水口与回水管线相连。插装主换向阀为插装式锥阀。二位四通先导液控换向阀为小通径滑阀。
本实用新型设计新颖，结构紧凑，成本投资小，便于操作管理及维修，使用寿命长，可自动连续实现增压过程，具有实际使用价值。
图1为本实用新型外示图。
图2为本实用新型的结构连接示意图。
图3为本实用新型的增压泵主体结构示意图。
图4为图3的Ⅰ部分放大示意图。
图5为图3的Ⅱ部分放大示意图。
如图1-5所示，一种水力自动增压装置，它由支架(1)、单向阀集成块(2)、插装主换向阀(3)、二位四通先导液控换向阀(32)、增压泵主体(6)、截止阀(15、28)、压力表(7)和管线(5)组成，其特征在于：单向阀集成块(2)、插装主换向阀(3)和先导液控换向阀(32)由孔道连接叠加呈一体固定在支架(1)托板上，单向阀集成块(2)内设置有四个单向阀(13、14、25、26)，增压泵主体(6)由左右增压缸(43、30)、隔离体(38)、行程换向阀(37)、左右活塞(43、33)、组合密封件(59、61、71)、挡板(56)、组合密封件隔环(58)、扶正套(57)、限位半圆环(55)、固定套(54)、卡簧(53)、连杆(35)、卡套(40)、套筒(47、51)和固定螺钉(52)组成，其垂直设置在支架(1)上，由固定板(46)和卡箍(8)分别固定在支架支板(4)与支架竖梁(10)侧板(9)上。增压泵主体(6)的左右增压缸(42、30)一端各设置有一个接口(45、29)，其一接口(45)与两个单向阀(13、14)中的一个单向阀(14)的入口和另一单向阀(13)的出口相连接，两个单向阀(14、13)的另一出口和入口分别与增压管线(23)和注水管线(11)相连接，另一个接口(29)与另两个单向阀(25、26)中的一个单向阀(25)的入口和另一个单向阀(26)的出口相连接，两个单向阀(25、26)的另一出口和入口分别与增压管线(23)和注水管线(11)相连接，另一端外侧各设置有圆柱形配合面，配合面上设置有三道密封槽(49)，槽(49)内设置有O型橡胶密封圈，配合面与隔离体(38)两端内圆孔配合面间隙静配合，紧接在配合面外，在左右增压缸(42、30)外侧各凸出有一圆环台阶(48、50)，台阶上设置着两块卡套(40)，卡套(40)外固定着两套筒(47、51)，左右增压缸(42、30)内安着尺寸形状相同的活塞(43、33)；两活塞(43、33)内部各设置一圆孔配合面，配合面上设置有两道密封槽，槽内设置有O型橡胶密封圈，两活塞(43、33)由连杆(35)相连，连杆(35)两端外部各设置有圆柱形配合面，两配合面间隙静配合，通过限位半圆环(55)、固定套(54)和卡簧(53)限位，两活塞(43、33)外圆面设置有密封槽，槽内设置有组合密封件(59)，密封件(59)之间设置着隔环(58)，在左右活塞(43、33)外圆面与组合密封件(59)之间设置着扶正套(57)；隔离体(38)内圆孔配合面上设有密封槽和固定槽，密封槽内设置着组合密封件(71)，固定槽内设置有扶正套(73)，配合面与连杆(35)外圆面间隙滑动配合，隔离体(38)阀孔的一侧设置着行程换向阀(37)，其换向阀(37)的阀芯(72)两端各设有一个推动杆(39、36)，阀芯(72)滑动配合在阀孔中，在阀孔两端各置着两道密封推动杆(39、36)和阀孔间隙的组合密封件(61)，组合密封件(61)间设置有隔环(68)，在组合密封件(61)外设置有外表面带有螺纹的止推环(69)，止推环(69)与阀孔两端通过螺纹相连接，止推环(69)外各设置有一个卡簧(70)，卡簧(70)卡在阀孔两端卡槽内，在行程换向阀(37)阀孔同侧与隔离体(38)外设置有四个控制接口(63、64、65、66)和两个外泄接口(62、67)，四个控制接口(63、64、65、66)中一个是动力口(65)与注水管线(11)相连，两个工作口(64、66)分别与先导液控换向阀(32)左右控制换向接口相连，回水口(63)和两个外泄口(62、67)与回水管线(24)相连，在隔离体(38)阀孔另一侧两端各设置一个分别与左右增压缸(42、30)和连杆(35)之间形成的环空相连通的接口(41、34)，其中一接口(41)与插装主换向阀(3)的一工作口(27)相连，另一接口(34)与插装主换向阀(3)的另一工作接口(18)相连，插装主换向阀(3)的动力口(16)与注水管线(11)相连，回水口(22)与回水管线(24)相连。插装主换向阀(3)为插装式锥阀。二位四通先导液控换向阀(32)为小通径滑阀。其工作过程如下：
(1)当行程换阀阀(37)的初工作位置处于如图2所示的位置时，水动力液经过行程换向阀(37)的P1口、A1口通过控制管线进入先导液控换向阀(32)左控制换向腔，液压力作用在阀芯左端面，右控制换向腔中的液体经控制管线和行程阀(37)B1口、O1口进入低压回水管线(24)，先导液控换向阀(32)阀芯在压差的作用下，定位在如图2所示的位置上，注水管线(11)中水动力液经先导液控换向阀(32)P口、A口及控制管线，进入插装主换向阀(3)阀芯(17、21)上部的控制腔中，液压力作用在阀芯(17、21)控制面积上、阀(17、21)在上下压差和弹簧力的作用下关闭。而插装主换向阀(3)阀芯(19、20)上部的控制腔因通过先导液控换向阀(32)B口、O口与低压回水管线(24)相连而御荷，阀芯(19)下部的液压力克服弹簧力将阀芯(19)顶开，水动力液通过连接管线进入到左增压缸(42)与连杆(35)之间的环空中，液压力作用在左活塞(43)与连杆(35)之间环形面积上。同时动力液经过单向阀(26)进入右增压缸腔(31)，液压力完全作用在右活塞(33)横截面积上，在这两力合力的推动下，左右活塞(43、33)和连杆(35)开始向左移动，左增压腔(44)压力增高，此时单向阀(13、25)在增高压力的作用下关闭，单向阀(14)在增高压力的作用下打开，高压液体经接口(45)、单向阀(14)通过高压管线(23)注入到注水井中，同时右增压缸(30)与连杆(35)之间环空中的液体经接口(34)、插装主换向阀(3)阀芯(20)流入低压回水管线(24)。随着左右活塞(43、33)的移动，高压液体就源源不断地注入到注水井中。当右活塞(33)运动到下死点位置时，右活塞(33)的侧面开始推动行程换向阀(37)的右推动杆(36)向左移动，迫使行程换向阀(37)阀芯向左运动，当行程阀(37)阀芯运动到最左端时，行程换向阀(37)连通孔道变换完成，此时P1口与B1口相通，A1口与O1口相通。水动力液经P1口、B1口及控制管线进入先导液控换向阀(32)右控制换向腔，推动先导液控换向阀(32)阀芯向左运动，先导液控换向阀(32)阀芯左控制换向腔中的液体经A1口、O1口及管线流入低压回水管线(24)，此时先导液控换向阀(32)的P口与B口相通，A口与O口相通，水动力液经P口、B口及控制管线进入插装主换向阀(3)阀芯(19、20)上控制腔，阀芯(19、20)在上下压力差及弹簧力的作用下而关闭，插装主换向阀(3)阀芯(17、21)上控制腔因通过A口、O口与低压回水管线(24)相连，阀芯(17)在液压力克服弹簧力的作用下顶开，水动力液通过管线及接口(34)流入右增压缸(30)与连杆(35)之间的环空中，液压力作用在右活塞(33)与连杆(35)之间的环形面积上。同时水动力液经过单向阀(13)进入左增压缸腔(44)，液压力完全作用在左活塞(43)横截面积上，在这两力合力的推动下，左右活塞(43、33)和连杆(35)开始向右移动(由于左右活塞及连杆的结构和尺寸左右对称，左右活塞的受力关系同前)，此时单向阀(26、14)在增高压力的作用下而关闭，单向阀(25)在增高压力的作用下被打开，高压液体经接口(29)、单向阀(25)，通过高压管线(23)注入到注水井中，同时左增压缸(42)与连杆(35)之间环空中的液体经接口(41)、插装主换向阀(3)阀芯(21)流入低压回水管线(24)。随着左右活塞(43、33)的移动，高压液体就源源不断地注入到注水井中。当左活塞(43)运动到下死点位置时，左活塞(43)的侧面开始推动行程换向阀(37)的左推动杆(39)向右移动，迫使行程换向阀(37)阀芯向右移动，当行程阀(37)阀芯运动到最右端时，行程换向阀(37)连通孔道又一次变换完成，此时P1口与A1口相通，B1口与O1口相通。水动力液经P1口、A1口及控制管线进入先导液控换向阀(32)左控制换向腔，推动先导液控换向阀(32)阀芯向右运动，先导液控换向阀(32)阀芯右控制换向腔中的液体经行程换向阀(37)的B1口、O1口及管线流入低压回水管线(24)，此时先导液控换向阀(32)的P口与A口相通，B口与O口相通。由此，先导液控换向阀(32)中的孔道连接关系又变换成先前连通关系，此时插装主换向阀(3)阀芯(17、21)在上下压差和弹簧力的作用下关闭，插装主换向阀(3)阀芯(19)在液压力的作用克服弹簧力而打开，动力液经插装主换向阀(3)阀芯(19)及接口(41)又重新进入左增压缸(42)与连杆(35)之间的环空，推动左右活塞(43、33)向左运动，右增压缸(30)与连杆(35)之间环空中的液体经接口(34)、插装主换向阀(3)阀芯(20)流入低压回水管线(24)。如此往复循环连续地实现增压过程。
Claims (4)
1、一种水力自动增压装置，它由支架(1)、单向阀集成块(2)、插装主换向阀(3)、二位四通先导液控换向阀(32)、增压泵主体(6)、截止阀(15、28)、压力表(7)和管线(5)组成，其特征在于：单向阀集成块(2)、插装主换向阀(3)和先导液控换向阀(32)由孔道连接叠加呈一体固定在支架(1)托板上，单向阀集成块(2)内设置有四个单向阀(13、14、25、26)，增压泵主体(6)由左右增压缸(43、30)、隔离体(38)、行程换向阀(37)、左右活塞(43、33)、组合密封件(59、61、71)、挡板(56)、组合密封件隔环(58)、扶正套(57)、限位半圆环(55)、固定套(54)、卡簧(53)、连杆(35)、卡套(40)、套筒(47、51)和固定螺钉(52)组成，其垂直设置在支架(1)上，由固定板(46)和卡箍(8)分别固定在支架支板(4)与支架竖梁(10)侧板(9)上。
2、根据权利要求1所述的增压装置，其特征在于：增压泵主体(6)的左右增压缸(42、30)一端各设置有一个接口(45、29)，其一接口(45)与两个单向阀(13、14)中的一个单向阀(14)的入口和另一单向阀(13)的出口相连接，两个单向阀(14、13)的另一出口和入口分别与增压管线(23)和注水管线(11)相连接，另一个接口(29)与另两个单向阀(25、26)中的一个单向阀(25)的入口和另一个单向阀(26)的出口相连接，两个单向阀(25、26)的另一出口和入口分别与增压管线(23)和注水管线(11)相连接，另一端外侧各设置有圆柱形配合面，配合面上设置有三道密封槽(49)，槽(49)内设置有O型橡胶密封圈，配合面与隔离体(38)两端内圆孔配合面间隙静配合，紧接在配合面外，在左右增压缸(42、30)外侧各凸出有一圆环台阶(48、50)，台阶上设置着两块卡套(40)，卡套(40)外固定着两套筒(47、51)，左右增压缸(42、30)内安着尺寸形状相同的活塞(43、33)；两活塞(43、33)内部各设置一圆孔配合面，配合面上设置有两道密封槽，槽内设置有O型橡胶密封圈，两活塞(43、33)由连杆(35)相连，连杆(35)两端外部各设置有圆柱形配合面，两配合面间隙静配合，通过限位半圆环(55)、固定套(54)和卡簧(53)限位，两活塞(43、33)外圆面设置有密封槽，槽内设置有组合密封件(59)，密封件(59)之间设置着隔环(58)，在左右活塞(43、33)外圆面与组合密封件(59)之间设置着扶正套(57)；隔离体(38)内圆孔配合面上设有密封槽和固定槽，密封槽内设置着组合密封件(71)，固定槽内设置有扶正套(73)，配合面与连杆(35)外圆面间隙滑动配合，隔离体(38)阀孔的一侧设置着行程换向阀(37)，其换向阀(37)的阀芯(72)两端各设有一个推动杆(39、36)，阀芯(72)滑动配合在阀孔中，在阀孔两端各置着两道密封推动杆(39、36)和阀孔间隙的组合密封件(61)，组合密封件(61)间设置有隔环(68)，在组合密封件(61)外设置有外表面带有螺纹的止推环(69)，止推环(69)与阀孔两端通过螺纹相连接，止推环(69)外各设置有一个卡簧(70)，卡簧(70)卡在阀孔两端卡槽内，在行程换向阀(37)阀孔同侧与隔离体(38)外设置有四个控制接口(63、64、65、66)和两个外泄接口(62、67)，四个控制接口(63、64、65、66)中一个是动力口(65)与注水管线(11)相连，两个工作口(64、66)分别与先导液控换向阀(32)左右控制换向接口相连，回水口(63)和两个外泄口(62、67)与回水管线(24)相连，在隔离体(38)阀孔另一侧两端各设置一个分别与左右增压缸(42、30)和连杆(35)之间形成的环空相连通的接口(41、34)，其中一接口(41)与插装主换向阀(3)的一工作口(27)相连，另一接口(34)与插装主换向阀(3)的另一工作接口(18)相连，插装主换向阀(3)的动力口(16)与注水管线(11)相连，回水口(22)与回水管线(24)相连。
3、根据权利要求1、2所述的增压装置，其特征在于：插装主换向阀(3)为插装式锥阀。
4、根据权利要求1、2所述的增压装置，共特征在于：二位四通先导液控换向阀(32)为小通径滑阀。
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| CN 98201063 CN2324284Y (zh) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | 水力自动增压装置 |
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1998
- 1998-02-10 CN CN 98201063 patent/CN2324284Y/zh not_active Expired - Fee Related
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