無杆液力抽油系統的製作方法

2023-05-11 03:04:56 1

專利名稱：無杆液力抽油系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於油田斜井抽油的無杆液力抽油系統，屬於石油開採設備。
背景技術：
常規遊梁式抽油系統用於斜井抽油普遍存在杆管偏磨問題，杆管偏磨會給油井生產帶來如下問題1增加了地面遊梁式抽油機工作負荷，造成大量電能消耗；2抽油杆的工作環境進一步惡化，抽油杆斷脫事故增加；3油管磨損加劇，壽命大大降低；4檢泵周期縮短，作業量加大；5增加了原油開採成本，降低了國際市場上的競爭能力。為解決杆管偏磨問題，油田一般採取在抽油杆中增加滾輪式扶正器，變滑動摩擦為滾動摩擦，或在井口增加油管旋轉器，使抽油杆沿油管內壁均勻磨擦，以上措施儘管在一定程度上減輕了磨損，但卻不能從根本上解決杆管之間的偏磨問題。
本實用新型的目的在於克服上述技術的不足而提供一種不採用抽油杆而採用全液力驅動的無杆液力抽油系統。

發明內容
本實用新型的目的是這樣實現的一種用於油田斜井抽油的無杆液力抽油系統它是由水箱、溢流閥、高壓三柱塞泵、單向閥、囊式蓄能器、換向閥、機械換向裝置、油管和液力抽油泵等組成，其特徵在於在高壓三柱塞泵出口處設置一單向閥，在單向閥入口和水箱之間設置一溢流閥，在單向閥出口處設置一換向閥，在單向閥和換向閥之間設置一囊式蓄能器，在閥體內孔中設置一襯套和數個環形槽，在襯套周向上與環形槽對應的位置均設置有許多均勻布置的圓孔，在閥體上與環形槽相對應的位置各設置一孔道，閥芯上設置有密封環，中心設置有洩漏流道，在換向裝置箱體中設置一對相互嚙合齒輪，兩齒輪的尺寸相同，在兩齒輪相同側面各設置一傳動塊，傳動塊的外端均設置一傳動齒，在箱體的下部設置一導向體，導向體的上部設置一傳動體，傳動體上部設置有兩個臺肩，在閥芯和導向體之間設置一連接塊，連接塊上部設置一銷釘，在閥體右端設置一閥蓋，閥蓋與箱體相連接，在液力抽油泵動力活塞的下端設置一柱塞，柱塞中心設置有柱塞腔，柱塞下部設置一遊動凡爾，遊動凡爾下部設置一拉杆，在拉杆與遊動凡爾連接處周向位置上均勻設置有數個過流孔，拉杆下部設置有配重體，配重體上端外圓面上設置有限位臺階，動力活塞和柱塞分別設置在活塞缸和柱塞缸之中，在活塞缸下部沿周向上均勻設置有數個動力孔道，活塞缸與柱塞缸通過柱塞密封體相連接，柱塞密封體外圓面上設置有限位臺階，在活塞缸和柱塞缸外設置有上工作筒和下工作筒，上下工作筒通過中間連接頭相連接，在上工作筒上端設置一橋式接頭，橋式接頭中設置有動力液流道和產出液流道，橋式接頭上端與油管相連接，在活塞缸上端設置一對接接頭，對接接頭外圓面與橋式接頭內孔相配合，在下工作筒的下端設置一變扣接頭，變扣接頭內孔與柱塞缸外圓面滑配合，在變扣接頭下端設置有配重體導向筒，導向筒內孔中設置有限位臺階，在導向筒下端設置一卡瓦式封隔器，卡瓦式封隔器坐封在套管中，卡瓦式封隔器下端設置一固定凡爾，固定凡爾下端設置一篩管。
本實用新型的有益效果是採用液力傳動，消除了杆管之間的相對運動，徹底解決了斜井抽油過程中的杆管偏磨問題，延長了檢泵周期，減少了作業次數和作業成本，提高了系統傳動效率，降低了原油開採成本高，消除了衝程損失，增加了井下抽油泵充滿度係數，提高了抽油泵泵效。


圖1為本實用新型管路連接圖圖2為本實用新型換向閥和機械換向裝置結構圖圖3為本實用新型換向閥A-A剖面圖圖4為本實用新型換向閥B-B剖面圖圖5為本實用新型換向閥C-C剖面圖圖6為本實用新型液力抽油泵結構圖申請附圖是本申請的實施例，不能理解為本發明的全部內容。
附圖中標註的序號和所代表的零部件名稱是1.水箱，2.溢流閥，3.高壓三柱塞泵，4.單向閥，5囊式蓄能器，6.換向閥，7.動力管線，8.機械換向裝置，9.液力抽油泵，10.產液管線，11.閥體，12.襯套，13.環形槽，14.環形槽，15.環形槽，16.洩漏流道，17.閥芯，18右端蓋，19.箱體，20.連接塊，21.銷釘，22.導向體，23.齒輪，24.傳動齒，25.臺肩，26.傳動塊，27.傳動體，28.臺肩，29.傳動塊，30.傳動齒，31.齒輪，32.密封環，33.密封環，34.孔道，35.孔道，36.孔道，37.密封環，38.密封環，39.圓孔，40.圓孔，41.圓孔，42.篩管，43套管，44.固定凡爾，45.卡瓦式封隔器，46.配重體，47.導向筒，48.拉杆，49.變扣接頭，50.下工作筒，51.遊動凡爾，52.柱塞缸，53.中間連接頭，54.柱塞密封體，55.柱塞，56.活塞，57活塞缸，58.對接接頭，59.上工作筒，60.橋式接頭，61.油管，62.橋式接頭產液孔道，63.橋式接頭動力孔道，64對接接頭流道，65.油套環空，66.泵內環空，67.活塞下端環空，68.動力孔道，69.限位臺階，70.柱塞腔，71.過流孔，72.限位臺階，73.限位臺階。
具體實施方式
圖1中，一種用於油田斜井抽油的無杆液力抽油系統是由水箱(1)、溢流閥(2)、高壓三柱塞泵(3)、單向閥(4)、囊式蓄能器(5)、換向閥(6)、機械換向裝置(8)、油管(61)和液力抽油泵(9)等組成，其特徵在於在高壓三柱塞泵(3)出口處設置一單向閥(4)，在單向閥入口和水箱(1)之間設置一溢流閥(2)，在單向閥出口處設置一換向閥(6)，在單向閥和換向閥之間設置一囊式蓄能器(5)。
圖2、圖3、圖4和圖5中，在閥體(11)內孔中設置一襯套(12)和數個環形槽(13、14、15)，在襯套周向上與環形槽對應的位置均設置有許多均勻布置的圓孔(39、40、41)，在閥體上與環形槽相對應的位置各設置一孔道(34、35、36)，閥芯(17)上設置有密封環(32、33、37、38)，中心設置有洩漏流道(16)，在換向裝置(8)箱體(19)中設置一對相互嚙合齒輪(23、31)，兩齒輪的尺寸相同，在兩齒輪相同側面各設置一傳動塊(26、29)，傳動塊的外端均設置一傳動齒(24、30)，在箱體(19)的下部設置一導向體(22)，導向體的上部設置一傳動體(27)，傳動體上部設置有兩個臺肩(25、28)，在閥芯(17)和導向體(22)之間設置一連接塊(20)，連接塊上部設置一銷釘(21)，在閥體(11)右端設置一閥蓋(18)，閥蓋與箱體(19)相連接。
圖6中，在液力抽油泵(9)動力活塞(56)的下端設置一柱塞(55)，柱塞中心設置有柱塞腔(70)，柱塞下部設置一遊動凡爾(51)，遊動凡爾下部設置一拉杆(48)，在拉杆與遊動凡爾連接處周向位置上均勻設置有數個過流孔(71)，拉杆下部設置有配重體(46)，配重體上端外圓面上設置有限位臺階(72)，動力活塞和柱塞分別設置在活塞缸(57)和柱塞缸(52)之中，在活塞缸下部沿周向上均勻設置有數個動力孔道(68)，活塞缸與柱塞缸通過柱塞密封體(54)相連接，柱塞密封體外圓面上設置有限位臺階(69)，在活塞缸和柱塞缸外設置有上工作筒(59)和下工作筒(50)，上下工作筒通過中間連接頭(53)相連接，在上工作筒上端設置一橋式接頭(60)，橋式接頭中設置有動力液流道(63)和產出液流道(62)，橋式接頭上端與油管(61)相連接，在活塞缸(57)上端設置一對接接頭(58)，對接接頭外圓面與橋式接頭內孔相配合，在下工作筒的下端設置一變扣接頭(49)，變扣接頭內孔與柱塞缸外圓面滑配合，在變扣接頭下端設置有配重體導向筒(47)，導向筒內孔中設置有限位臺階(73)，在導向筒下端設置一卡瓦式封隔器(45)，卡瓦式封隔器坐封在套管(43)中，卡瓦式封隔器下端設置一固定凡爾(44)，固定凡爾下端設置一篩管(42)。
其工作過程是當換向閥(6)處於圖1所示I位置時，P口和A口連通，高壓三柱塞泵(3)和囊式蓄能器(5)共同泵出的動力液經單向閥(4)、動力管線(7)、油管(61)、橋式接頭動力孔道(63)、泵內環空(66)和動力孔道(68)進入活塞下端環空(67)，液壓力作用於動力活塞下端面，推動動力活塞(56)上行，在動力活塞(56)的帶動下，柱塞(55)、拉杆(48)和配重體(46)做同步向上運動，遊動凡爾(51)在產出液柱壓力的作用下關閉，固定凡爾(44)在動液面壓力的作用下打開，井液經柱塞腔(70)、對接接頭流道(64)、橋式接頭產液孔道(62)和被卡瓦式封隔器(45)封隔開的油套環空(65)進入產液管線(10)。當機械換向裝置(8)推動閥芯(17)換向使換向閥處於II工作位置時，P口封閉，高壓三柱塞泵(3)泵出的高壓液體經單向閥(4)儲存在囊式蓄能器(5)中，以備下次驅動液力抽油泵(9)動力活塞(56)時與高壓三柱塞泵(3)一起供液，同時A口、T口和水箱(1)相連通，油管(61)內的動力液失壓，活塞(56)、柱塞(55)和拉杆(48)在配重體(46)的拉動下向下運動，此時固定凡爾(44)關閉，遊動凡爾(51)打開，固定凡爾上腔的井液經過流孔(71)和遊動凡爾(51)進入柱塞腔(70)，動力活塞(56)下腔的乏動力液在動力活塞(56)的推動下，經動力孔道(68)、泵內環空(66)、橋式接頭動力孔道(63)、油管(61)和動力管線(7)經A口和T口返回水箱(1)，當機械換向裝置(8)推動閥芯(17)使換向閥(6)又處於I工作位置時，A口和P口又一次連通，此時又回到上一次的工作狀態。就這樣動力活塞(56)在液動力的作用下向上運動，實現上行程吸液，動力活塞(56)和柱塞(55)在配重體(46)的作用下向下運動，實現下行程排液，交替完成排液和吸液過程。
權利要求1.一種用於油田斜井抽油的無杆液力抽油系統是由水箱(1)、溢流閥(2)、高壓三柱塞泵(3)、單向閥(4)、囊式蓄能器(5)、換向閥(6)、機械換向裝置(8)、油管(61)和液力抽油泵(9)等組成，其特徵在於在高壓三柱塞泵(3)出口處設置一單向閥(4)，在單向閥入口和水箱(1)之間設置一溢流閥(2)，在單向閥出口處設置一換向閥(6)，在單向閥和換向閥之間設置一囊式蓄能器(5)。
2.根據權利要求1所述的無杆液力抽油系統，其特徵在於在閥體(11)內孔中設置一襯套(12)和數個環形槽(13、14、15)，在襯套周向上與環形槽對應的位置均設置有許多均勻布置的圓孔(39、40、41)，在閥體上與環形槽相對應的位置各設置一孔道(34、35、36)，閥芯(17)上設置有密封環(32、33、37、38)，中心設置有洩漏流道(16)，在換向裝置(8)箱體(19)中設置一對相互嚙合齒輪(23、31)，兩齒輪的尺寸相同，在兩齒輪相同側面各設置一傳動塊(26、29)，傳動塊的外端均設置一傳動齒(24、30)，在箱體(19)的下部設置一導向體(22)，導向體的上部設置一傳動體(27)，傳動體上部設置有兩個臺肩(25、28)，在閥芯(17)和導向體(22)之間設置一連接塊(20)，連接塊上部設置一銷釘(21)，在閥體(11)右端設置一閥蓋(18)，閥蓋與箱體(19)相連接。
3.根據權利要求1所述的液力杆式抽油系統，其特徵在於在液力抽油泵(9)動力活塞(56)的下端設置一柱塞(55)，柱塞中心設置有柱塞腔(70)，柱塞下部設置一遊動凡爾(51)，遊動凡爾下部設置一拉杆(48)，在拉杆與遊動凡爾連接處周向位置上均勻設置有數個過流孔(71)，拉杆下部設置有配重體(46)，配重體上端外圓面上設置有限位臺階(72)，動力活塞和柱塞分別設置在活塞缸(57)和柱塞缸(52)之中，在活塞缸下部沿周向上均勻設置有數個動力孔道(68)，活塞缸與柱塞缸通過柱塞密封體(54)相連接，柱塞密封體外圓面上設置有限位臺階(69)，在活塞缸和柱塞缸外設置有上工作筒(59)和下工作筒(50)，上下工作筒通過中間連接頭(53)相連接，在上工作筒上端設置一橋式接頭(60)，橋式接頭中設置有動力液流道(63)和產出液流道(62)，橋式接頭上端與油管(61)相連接，在活塞缸(57)上端設置一對接接頭(58)，對接接頭外圓面與橋式接頭內孔相配合，在下工作筒的下端設置一變扣接頭(49)，變扣接頭內孔與柱塞缸外圓面滑配合，在變扣接頭下端設置有配重體導向筒(47)，導向筒內孔中設置有限位臺階(73)，在導向筒下端設置一卡瓦式封隔器(45)，卡瓦式封隔器坐封在套管(43)中，卡瓦式封隔器下端設置一固定凡爾(44)，固定凡爾下端設置一篩管(42)。
專利摘要本實用新型涉及石油開採技術領域，提供了一種用於油田斜井抽油的無杆液力抽油系統，其主要由液壓動力系統、油管和液力抽油泵組成。該系統採用水基動力液驅動井下液力抽油泵工作，通過換向閥和機械換向裝置進行高低壓液路轉換，高壓時動力液通過油管內孔傳遞到井下驅動活塞上舉做功，實現吸液過程，抽出的井液通過油套環空輸送到地面，低壓時配重勢能釋放帶動柱塞下行，實現排液過程。因不存在抽油杆，可徹底解決常規遊梁式抽油系統用於斜井抽油杆管偏磨問題，因減少一條杆柱可大大節餘採油成本。該系統可廣泛使用於油田斜井抽油中，具有體積小、成本低、結構簡單、作業簡便和高效節能的特點，並可實現無級調參，具有很好的推廣使用價值。
文檔編號E21B43/00GK2725518SQ200420004269
公開日2005年9月14日 申請日期2004年2月26日 優先權日2004年2月26日
發明者劉春厚 申請人:劉春厚