CN2436685Y - 脉动气举采油泵 - Google Patents

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Abstract

脉动气举采油泵,输气管两端分别连空气压缩机和单流阀,壳体两端分别用丝扣连接单流阀和滑阀外套,其外套连下面接头,其下有呼吸腔,壳体内部有单流阀,滑阀外套内有限位档,其下有液力滑阀,其阀内有进油口,液力滑阀下面有复位弹簧,控制屏连放气管线及出油管线的电磁阀和柱塞传感器(经过开关),生产闸门上方的油管上有柱塞传感器,油管中间有柱塞,其下有弹簧缓冲器。本装置能在低产油井里高效率采油,是将原装置加以改进并增加了输气装置,因而可大幅度提高低产油井的采油效率。

Description

脉动气举采油泵
本实用新型涉及一种专门从深井中举升流体的泵，尤其涉及一种开采石油油井的泵。
现在石油开采中所使用的柱塞气举采油装置比抽油机具有设备投资少，安装费用低，效率高且可随意调整工作参数等优点，但它使用的先决条件是：油井中必须有足够的自由气，因为它的工作原理是：来自油层的液体集聚在油管及油套环形空间的下部，气体集聚在环形空间的上部，当套管压力大于油管中的液柱压力时，压力传感器给控制屏发出信号，开启电磁阀门，此时，环空中的气体，将推动柱塞向上运动，并将液柱从井底举升至地面，当柱塞经过传感器时，发出信号给控制屏并关闭电磁阀，此时柱塞在重力作用下返回井下，当套管压力达到予定数值后，又重复上述过程，但绝大多数低产油井的油气比都十分低，所以无法使用现在的装置采油，如用抽油机则会效率低下，甚至无效益。
本实用新型的目的在于：提供一种能在低产油井里高效率地举升油液的装置，是将原装置加以改进并增加了一套输气装置。所以它具有原装置优点的同时，使得用原装置无法开采的低产井得到高效的开采。
本实新型是这样的实现的：它包括：电磁阀、出油管线、柱塞传感器(也称经过开关)、生产闸门、控制屏、油管、柱塞、弹簧缓冲装置，它还包括：空气压缩机、输气管、单流阀、限位挡、液力滑阀、呼吸腔。其中，输气管一端丝扣连接空气压缩机，另端丝扣连接在单流阀上，壳体的两端用丝扣与单流阀和滑阀外套连接，滑阀外套用丝扣连接在下面的接头上，其下有呼吸腔，壳体内部装有单流阀，滑阀外套内装有限位挡，其下有液力滑阀，液力滑阀内有进油口，液力滑阀下面有复位弹簧，柱塞传感器通过电线与控制屏连接，放气管线及出油管线上的电磁阀，通过导线连接控制屏，生产闸门上方的管子上有柱塞传感器，油管中间有柱塞，其下有弹簧缓冲装置。
本实用新型的积极效果是：它不仅为低产油井提供了一种经济可靠的采油方式，而且可以使一大批用传统抽油方式不能有效开采的油井恢复了开采价值。其积极效果体现在以下几个方面：
1、设备投资小，整套设备的投人不足抽油机的三分之一。
2、安装费用低，该实用新型无需安装抽油杆及庞大的地面设备。
3、能耗小，该设备所需电机功率小，加之间歇工作，因而大幅度降低了能量消耗，实验数据表明：将1吨原油举升1000米所耗能量为11-15千瓦·小时。
4、日常生产维护费用低，本抽油设备在生产运行过程中即不需清蜡，也不用作业检泵，因此节省了维护费用。
5、调参方便，只需调节时间继电器的延时时间即可改变柱塞的工作频率，从而达到调整排量的目的。
以下结合附图对本实用新型实施例加以评述：
图1为本实用新型的内部结构剖视示意图
图2为本实用新型的进油孔的横剖面示意图。
如图1所示，通过输气管10将空气压缩机7提供的低压气体送入井下，输气管10的一端丝扣连空气压缩机7，另一端丝扣连接防止油管中的液体进入输气管的单流阀13，壳体21的两端分别丝扣与单流阀13和滑阀外套16连接，接头22丝扣连滑阀外套16，接头22下面有呼吸腔20(其内部不能进入液体，否则滑阀将无法工作)，壳体21的内部有防止气体通过液力滑阀18泄漏的单流阀14，滑阀外套16的内部有为调节弹簧19的予压力而设置的限位挡15，其下有限制油管中液柱高度的液力滑阀18，其阀中有进油口17，在液力滑阀下面装有完成一个举升周期后，使滑阀恢复初始状态的复位弹簧19，柱塞传感器5(当柱塞经过时，它给控制屏发出了信号使控制屏发指令关闭电磁阀2)通过电线连接控制屏8(作用是依据柱塞传感器5提供的信号开启或关闭电磁阀1和2，同时控制空气压缩机7的开启或停止)，放气管线3上的电磁阀1和出油管线4上的电磁阀2均与控制屏8连接，放气管线3连放气管线电磁阀1，出油管线4连出油管线电磁阀2，生产闸门6上方的管子上有柱塞传感器5，油管9中间有柱塞11(其作用使油管中的液柱与气体隔离，防止液体滑脱下落)，其下有缓冲柱塞下落冲击力的弹簧缓冲装置12。
整个装置的工作原理是：油流通过进油口17进入油管后，迫使滑阀压缩弹簧19下行，当液柱的高度达到预定值时，滑阀将关闭进油口17，从而达到限制液柱高度的目的(应该指出、此阀至关重要，若不安装此阀将使油管中的液柱过高，从而导致压缩机容量增加，甚至无法举动)。此时，空气压缩机启动，压缩气体通过输气管10，打开单流阀13，关闭单流阀14，通过缓冲装置12推动注塞11上行并将液柱举升至地面出油管4，当柱塞11经过传感器5时，控制屏发出指令电磁阀1打开，2关闭，同时关掉空压机，油管中的压缩气通过出气管3放掉。柱塞在重力作用下返回井下，同时滑阀18复位，进油口17打开，等待下一次举升。下次启动时，电磁阀1关闭，2打开。每次举升时间间隔通过控制屏中时间继电器来调节。
该装置的另外一种工作方式是将空气压缩机制成车载式，这样一台空压机可轮流为几口井服务。
下面通过一口井的例子来说明实用新型的具体实施方案。
1、油井的数据
a、油井出油能力：  2M3/D
b、泵卦深度    1000M
c、油管尺寸    21/2″
2、确定每次举升的液柱高度，考虑该井产量较低，为减小空气压缩机的容量，液柱高度尽可能小一点，这里定为20米。
3、根据液柱静压力设计复位弹簧19。
4、选择空压机容量，初步选择排气量为0.48M3/min，功率为4KW的空压机。
5、计算柱塞运行1000米所需的时间即：
T=Q/q×Bg
式中：T一柱塞的运行时间min。
Q-1000米21/2″油管的容积，M3
q-空压机在标准状态下的排气量，M3/min。
Bg-气体体积系数，可根据气体状态方程得出。
于是T=Q/q×Bg=3/0.48×0.667=9.36(分)
6、计算活塞的工作频率：即
工作频率=油井产量/柱塞每次举升量
=2/(π/4×0.0622×20)
=33(次/天)
7、从上可知空压机每次启动时间间隔为43分钟。空压机每天累计的工作时间为(9.36×33)/60=5.15小时
8、每天耗电量=空压机功率×工作时间
           =4×5.15
           =20.6(KW·h)从而可知每天所花电费大约10元。
9、输气管10用Φ12-Φ18铝塑管，井下部分的其它配件按图1的结构和联接方式设计即可，柱塞及地面控制部分与普通的柱塞气举基本一样。

Claims (1)

  1. 脉动气举采油泵，它包括电磁阀、出油管线、柱塞传感器、生产闸门、控制屏、油管、柱塞、弹簧缓冲装置，其特征在于：它还包括：空气压缩机(7)、输气管(10)、单流阀(13)、限位档(15)液力滑阀(18)、呼吸腔(20)，其中，输气管(10)一端丝扣连接空气压缩机(7)，另一端丝扣连接单流阀(13)，壳体(21)的一端与单流阀(13)丝扣连接，另一端丝扣连接滑阀外套(16)，滑阀外套(16)丝扣连下面接头(22)，接头下有呼吸腔(20)，壳体(21)内装有单流阀(14)，滑阀外套(16)内装有限位档(15)其下有液力滑阀(18)，液力滑阀内有进油口(17)，液力滑阀(18)下面有复位弹簧(19)，柱塞传感器(5)通过电线与控制屏(8)连接，放气管线(3)上的电磁阀(1)及出油管线(4)上的电磁阀(2)均通过导线连接控制屏(8)，生产闸门(6)上方的管子上有柱塞传感器(5)，油管(9)中间有柱塞(11)，其下有弹簧缓冲装置(12)。
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