CN2725518Y - 无杆液力抽油系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及石油开采技术领域,提供了一种用于油田斜井抽油的无杆液力抽油系统,其主要由液压动力系统、油管和液力抽油泵组成。该系统采用水基动力液驱动井下液力抽油泵工作,通过换向阀和机械换向装置进行高低压液路转换,高压时动力液通过油管内孔传递到井下驱动活塞上举做功,实现吸液过程,抽出的井液通过油套环空输送到地面,低压时配重势能释放带动柱塞下行,实现排液过程。因不存在抽油杆,可彻底解决常规游梁式抽油系统用于斜井抽油杆管偏磨问题,因减少一条杆柱可大大节余采油成本。该系统可广泛使用于油田斜井抽油中,具有体积小、成本低、结构简单、作业简便和高效节能的特点,并可实现无级调参,具有很好的推广使用价值。

Description

无杆液力抽油系统
技术领域
本实用新型涉及一种用于油田斜井抽油的无杆液力抽油系统,属于石油开采设备。
背景技术
常规游梁式抽油系统用于斜井抽油普遍存在杆管偏磨问题,杆管偏磨会给油井生产带来如下问题:1增加了地面游梁式抽油机工作负荷,造成大量电能消耗;2抽油杆的工作环境进一步恶化,抽油杆断脱事故增加;3油管磨损加剧,寿命大大降低;4检泵周期缩短,作业量加大;5增加了原油开采成本,降低了国际市场上的竞争能力。为解决杆管偏磨问题,油田一般采取在抽油杆中增加滚轮式扶正器,变滑动摩擦为滚动摩擦,或在井口增加油管旋转器,使抽油杆沿油管内壁均匀磨擦,以上措施尽管在一定程度上减轻了磨损,但却不能从根本上解决杆管之间的偏磨问题。
本实用新型的目的在于克服上述技术的不足而提供一种不采用抽油杆而采用全液力驱动的无杆液力抽油系统。
发明内容
本实用新型的目的是这样实现的:一种用于油田斜井抽油的无杆液力抽油系统它是由水箱、溢流阀、高压三柱塞泵、单向阀、囊式蓄能器、换向阀、机械换向装置、油管和液力抽油泵等组成,其特征在于:在高压三柱塞泵出口处设置一单向阀,在单向阀入口和水箱之间设置一溢流阀,在单向阀出口处设置一换向阀,在单向阀和换向阀之间设置一囊式蓄能器,在阀体内孔中设置一衬套和数个环形槽,在衬套周向上与环形槽对应的位置均设置有许多均匀布置的圆孔,在阀体上与环形槽相对应的位置各设置一孔道,阀芯上设置有密封环,中心设置有泄漏流道,在换向装置箱体中设置一对相互啮合齿轮,两齿轮的尺寸相同,在两齿轮相同侧面各设置一传动块,传动块的外端均设置一传动齿,在箱体的下部设置一导向体,导向体的上部设置一传动体,传动体上部设置有两个台肩,在阀芯和导向体之间设置一连接块,连接块上部设置一销钉,在阀体右端设置一阀盖,阀盖与箱体相连接,在液力抽油泵动力活塞的下端设置一柱塞,柱塞中心设置有柱塞腔,柱塞下部设置一游动凡尔,游动凡尔下部设置一拉杆,在拉杆与游动凡尔连接处周向位置上均匀设置有数个过流孔,拉杆下部设置有配重体,配重体上端外圆面上设置有限位台阶,动力活塞和柱塞分别设置在活塞缸和柱塞缸之中,在活塞缸下部沿周向上均匀设置有数个动力孔道,活塞缸与柱塞缸通过柱塞密封体相连接,柱塞密封体外圆面上设置有限位台阶,在活塞缸和柱塞缸外设置有上工作筒和下工作筒,上下工作筒通过中间连接头相连接,在上工作筒上端设置一桥式接头,桥式接头中设置有动力液流道和产出液流道,桥式接头上端与油管相连接,在活塞缸上端设置一对接接头,对接接头外圆面与桥式接头内孔相配合,在下工作筒的下端设置一变扣接头,变扣接头内孔与柱塞缸外圆面滑配合,在变扣接头下端设置有配重体导向筒,导向筒内孔中设置有限位台阶,在导向筒下端设置一卡瓦式封隔器,卡瓦式封隔器坐封在套管中,卡瓦式封隔器下端设置一固定凡尔,固定凡尔下端设置一筛管。
本实用新型的有益效果是:采用液力传动,消除了杆管之间的相对运动,彻底解决了斜井抽油过程中的杆管偏磨问题,延长了检泵周期,减少了作业次数和作业成本,提高了系统传动效率,降低了原油开采成本高,消除了冲程损失,增加了井下抽油泵充满度系数,提高了抽油泵泵效。
附图说明
图1为本实用新型管路连接图
图2为本实用新型换向阀和机械换向装置结构图
图3为本实用新型换向阀A-A剖面图
图4为本实用新型换向阀B-B剖面图
图5为本实用新型换向阀C-C剖面图
图6为本实用新型液力抽油泵结构图
申请附图是本申请的实施例,不能理解为本发明的全部内容。
附图中标注的序号和所代表的零部件名称是:1.水箱,2.溢流阀,3.高压三柱塞泵,4.单向阀,5囊式蓄能器,6.换向阀,7.动力管线,8.机械换向装置,9.液力抽油泵,10.产液管线,11.阀体,12.衬套,13.环形槽,14.环形槽,15.环形槽,16.泄漏流道,17.阀芯,18右端盖,19.箱体,20.连接块,21.销钉,22.导向体,23.齿轮,24.传动齿,25.台肩,26.传动块,27.传动体,28.台肩,29.传动块,30.传动齿,31.齿轮,32.密封环,33.密封环,34.孔道,35.孔道,36.孔道,37.密封环,38.密封环,39.圆孔,40.圆孔,41.圆孔,42.筛管,43套管,44.固定凡尔,45.卡瓦式封隔器,46.配重体,47.导向筒,48.拉杆,49.变扣接头,50.下工作筒,51.游动凡尔,52.柱塞缸,53.中间连接头,54.柱塞密封体,55.柱塞,56.活塞,57活塞缸,58.对接接头,59.上工作筒,60.桥式接头,61.油管,62.桥式接头产液孔道,63.桥式接头动力孔道,64对接接头流道,65.油套环空,66.泵内环空,67.活塞下端环空,68.动力孔道,69.限位台阶,70.柱塞腔,71.过流孔,72.限位台阶,73.限位台阶。
具体实施方式
图1中,一种用于油田斜井抽油的无杆液力抽油系统是由水箱(1)、溢流阀(2)、高压三柱塞泵(3)、单向阀(4)、囊式蓄能器(5)、换向阀(6)、机械换向装置(8)、油管(61)和液力抽油泵(9)等组成,其特征在于:在高压三柱塞泵(3)出口处设置一单向阀(4),在单向阀入口和水箱(1)之间设置一溢流阀(2),在单向阀出口处设置一换向阀(6),在单向阀和换向阀之间设置一囊式蓄能器(5)。
图2、图3、图4和图5中,在阀体(11)内孔中设置一衬套(12)和数个环形槽(13、14、15),在衬套周向上与环形槽对应的位置均设置有许多均匀布置的圆孔(39、40、41),在阀体上与环形槽相对应的位置各设置一孔道(34、35、36),阀芯(17)上设置有密封环(32、33、37、38),中心设置有泄漏流道(16),在换向装置(8)箱体(19)中设置一对相互啮合齿轮(23、31),两齿轮的尺寸相同,在两齿轮相同侧面各设置一传动块(26、29),传动块的外端均设置一传动齿(24、30),在箱体(19)的下部设置一导向体(22),导向体的上部设置一传动体(27),传动体上部设置有两个台肩(25、28),在阀芯(17)和导向体(22)之间设置一连接块(20),连接块上部设置一销钉(21),在阀体(11)右端设置一阀盖(18),阀盖与箱体(19)相连接。
图6中,在液力抽油泵(9)动力活塞(56)的下端设置一柱塞(55),柱塞中心设置有柱塞腔(70),柱塞下部设置一游动凡尔(51),游动凡尔下部设置一拉杆(48),在拉杆与游动凡尔连接处周向位置上均匀设置有数个过流孔(71),拉杆下部设置有配重体(46),配重体上端外圆面上设置有限位台阶(72),动力活塞和柱塞分别设置在活塞缸(57)和柱塞缸(52)之中,在活塞缸下部沿周向上均匀设置有数个动力孔道(68),活塞缸与柱塞缸通过柱塞密封体(54)相连接,柱塞密封体外圆面上设置有限位台阶(69),在活塞缸和柱塞缸外设置有上工作筒(59)和下工作筒(50),上下工作筒通过中间连接头(53)相连接,在上工作筒上端设置一桥式接头(60),桥式接头中设置有动力液流道(63)和产出液流道(62),桥式接头上端与油管(61)相连接,在活塞缸(57)上端设置一对接接头(58),对接接头外圆面与桥式接头内孔相配合,在下工作筒的下端设置一变扣接头(49),变扣接头内孔与柱塞缸外圆面滑配合,在变扣接头下端设置有配重体导向筒(47),导向筒内孔中设置有限位台阶(73),在导向筒下端设置一卡瓦式封隔器(45),卡瓦式封隔器坐封在套管(43)中,卡瓦式封隔器下端设置一固定凡尔(44),固定凡尔下端设置一筛管(42)。
其工作过程是:当换向阀(6)处于图1所示I位置时,P口和A口连通,高压三柱塞泵(3)和囊式蓄能器(5)共同泵出的动力液经单向阀(4)、动力管线(7)、油管(61)、桥式接头动力孔道(63)、泵内环空(66)和动力孔道(68)进入活塞下端环空(67),液压力作用于动力活塞下端面,推动动力活塞(56)上行,在动力活塞(56)的带动下,柱塞(55)、拉杆(48)和配重体(46)做同步向上运动,游动凡尔(51)在产出液柱压力的作用下关闭,固定凡尔(44)在动液面压力的作用下打开,井液经柱塞腔(70)、对接接头流道(64)、桥式接头产液孔道(62)和被卡瓦式封隔器(45)封隔开的油套环空(65)进入产液管线(10)。当机械换向装置(8)推动阀芯(17)换向使换向阀处于II工作位置时,P口封闭,高压三柱塞泵(3)泵出的高压液体经单向阀(4)储存在囊式蓄能器(5)中,以备下次驱动液力抽油泵(9)动力活塞(56)时与高压三柱塞泵(3)一起供液,同时A口、T口和水箱(1)相连通,油管(61)内的动力液失压,活塞(56)、柱塞(55)和拉杆(48)在配重体(46)的拉动下向下运动,此时固定凡尔(44)关闭,游动凡尔(51)打开,固定凡尔上腔的井液经过流孔(71)和游动凡尔(51)进入柱塞腔(70),动力活塞(56)下腔的乏动力液在动力活塞(56)的推动下,经动力孔道(68)、泵内环空(66)、桥式接头动力孔道(63)、油管(61)和动力管线(7)经A口和T口返回水箱(1),当机械换向装置(8)推动阀芯(17)使换向阀(6)又处于I工作位置时,A口和P口又一次连通,此时又回到上一次的工作状态。就这样动力活塞(56)在液动力的作用下向上运动,实现上行程吸液,动力活塞(56)和柱塞(55)在配重体(46)的作用下向下运动,实现下行程排液,交替完成排液和吸液过程。

Claims (3)

1、一种用于油田斜井抽油的无杆液力抽油系统是由水箱(1)、溢流阀(2)、高压三柱塞泵(3)、单向阀(4)、囊式蓄能器(5)、换向阀(6)、机械换向装置(8)、油管(61)和液力抽油泵(9)等组成,其特征在于:在高压三柱塞泵(3)出口处设置一单向阀(4),在单向阀入口和水箱(1)之间设置一溢流阀(2),在单向阀出口处设置一换向阀(6),在单向阀和换向阀之间设置一囊式蓄能器(5)。
2、根据权利要求1所述的无杆液力抽油系统,其特征在于:在阀体(11)内孔中设置一衬套(12)和数个环形槽(13、14、15),在衬套周向上与环形槽对应的位置均设置有许多均匀布置的圆孔(39、40、41),在阀体上与环形槽相对应的位置各设置一孔道(34、35、36),阀芯(17)上设置有密封环(32、33、37、38),中心设置有泄漏流道(16),在换向装置(8)箱体(19)中设置一对相互啮合齿轮(23、31),两齿轮的尺寸相同,在两齿轮相同侧面各设置一传动块(26、29),传动块的外端均设置一传动齿(24、30),在箱体(19)的下部设置一导向体(22),导向体的上部设置一传动体(27),传动体上部设置有两个台肩(25、28),在阀芯(17)和导向体(22)之间设置一连接块(20),连接块上部设置一销钉(21),在阀体(11)右端设置一阀盖(18),阀盖与箱体(19)相连接。
3、根据权利要求1所述的液力杆式抽油系统,其特征在于:在液力抽油泵(9)动力活塞(56)的下端设置一柱塞(55),柱塞中心设置有柱塞腔(70),柱塞下部设置一游动凡尔(51),游动凡尔下部设置一拉杆(48),在拉杆与游动凡尔连接处周向位置上均匀设置有数个过流孔(71),拉杆下部设置有配重体(46),配重体上端外圆面上设置有限位台阶(72),动力活塞和柱塞分别设置在活塞缸(57)和柱塞缸(52)之中,在活塞缸下部沿周向上均匀设置有数个动力孔道(68),活塞缸与柱塞缸通过柱塞密封体(54)相连接,柱塞密封体外圆面上设置有限位台阶(69),在活塞缸和柱塞缸外设置有上工作筒(59)和下工作筒(50),上下工作筒通过中间连接头(53)相连接,在上工作筒上端设置一桥式接头(60),桥式接头中设置有动力液流道(63)和产出液流道(62),桥式接头上端与油管(61)相连接,在活塞缸(57)上端设置一对接接头(58),对接接头外圆面与桥式接头内孔相配合,在下工作筒的下端设置一变扣接头(49),变扣接头内孔与柱塞缸外圆面滑配合,在变扣接头下端设置有配重体导向筒(47),导向筒内孔中设置有限位台阶(73),在导向筒下端设置一卡瓦式封隔器(45),卡瓦式封隔器坐封在套管(43)中,卡瓦式封隔器下端设置一固定凡尔(44),固定凡尔下端设置一筛管(42)。
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