專利名稱：井下液壓雙聯(lián)泵采稠油系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種針對(duì)稠粘石油的采油設(shè)備組成系統(tǒng)，特別涉及一種井下液壓雙聯(lián)泵采稠油系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，油田常采用的多是管式泵和桿式泵，但都需有地面的抽油機(jī)(俗稱磕頭機(jī))來驅(qū)動(dòng)，還需配備井下加熱設(shè)備。因此設(shè)備投資高，占地面積大，采油效率不高。螺桿泵采油只適用于低粘度的原油，對(duì)稠油開采并不適用。并且驅(qū)動(dòng)螺桿泵都使用電動(dòng)機(jī)，連電機(jī)一起下到井下。井下電機(jī)、泵和電纜都非常昂貴，而且不能長(zhǎng)期在高溫環(huán)境下使用，電動(dòng)機(jī)在螺桿泵卡住的情況下易損壞，因此增加了采油成本。
本實(shí)用新型克服了上述諸多采油方法和設(shè)備的不足。提供了一種在抽取稠粘石油的同時(shí)并對(duì)井下油層和出口輸送原油加熱的新型采油方法，以及以更小的占地面積、更簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，更小的投資，更少的故障率、更低的運(yùn)行成本實(shí)現(xiàn)這種方法的抽取稠粘石油的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的采稠油系統(tǒng)由油箱及其加熱裝置，地面加壓泵及電機(jī)，節(jié)流閥，溢流閥，壓力表，動(dòng)力油管路，井口裝置，原油管，抽原油葉泵，雙葉片擺動(dòng)泵，角度換向機(jī)，油層余熱加熱裝置等組成。
本實(shí)用新型的采稠油系統(tǒng)是井下液壓雙聯(lián)泵采稠油，并具有對(duì)井下油層和對(duì)出口輸送原油加熱，與同等條件下采油相比具有顯著節(jié)能效果的采油系統(tǒng)。其實(shí)施步驟如下A.在地面將導(dǎo)熱油在油箱內(nèi)加熱到60℃～100℃；B.由電機(jī)帶動(dòng)加壓泵，調(diào)整到合適壓力后將導(dǎo)熱油輸送到井下；C.導(dǎo)熱流體驅(qū)動(dòng)井下的雙葉片擺動(dòng)，并通過設(shè)在井下的余熱利用裝置將熱量擴(kuò)散到周圍的原油油液中；D.導(dǎo)熱流體介質(zhì)被輸送回地面，重復(fù)所述A至C步驟；
E.將雙葉片擺動(dòng)泵輸出的擺動(dòng)次數(shù)調(diào)整到所需的速度，并轉(zhuǎn)換成正向90°～98°、反向90°～98°反復(fù)交替擺動(dòng)；F.驅(qū)動(dòng)抽原油的葉泵擺動(dòng)；G.原油葉泵擺動(dòng)時(shí)，內(nèi)部所產(chǎn)生的腔室效應(yīng)導(dǎo)致將泵外油層中的原油從設(shè)在尾端的進(jìn)油口吸入泵內(nèi)，因設(shè)有止回閥而不會(huì)導(dǎo)致倒流，并從其頂端將泵內(nèi)原油排出；H.原油葉泵持續(xù)擺動(dòng)，油層中的原油不斷被舉升到地面，因出油口設(shè)有止回閥而不使被舉升的原油返流。
在本采油系統(tǒng)未抽原油前，還可以用反向打循環(huán)對(duì)井筒，對(duì)地下原油進(jìn)行預(yù)熱，改善入泵條件。
本實(shí)用新型是用高溫、高壓導(dǎo)熱油驅(qū)動(dòng)雙葉片擺動(dòng)泵，以獲得能帶動(dòng)原油葉泵擺動(dòng)的動(dòng)力。在驅(qū)動(dòng)雙葉片擺動(dòng)泵的同時(shí)及其后，高溫導(dǎo)熱油可將熱能傳導(dǎo)給泵口周圍的油液，實(shí)現(xiàn)熱交換。使原油的溫度提高，粘度降低能更順利地進(jìn)入油泵。排出的油液，增高其溫度和降低其稠粘度，使其在到達(dá)輸油管網(wǎng)時(shí)不需要再裝加熱裝置，從而可降低采油成本，每小時(shí)可省電50～70KW。釋放了能量的導(dǎo)熱油被輸送回地面，重新加熱、加壓、再次獲得熱能與動(dòng)能，并輸送到井下，如此周而復(fù)始地進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換過程。驅(qū)動(dòng)雙葉片擺動(dòng)泵持續(xù)擺動(dòng)。由于角度換向結(jié)構(gòu)的限制，雙葉片擺動(dòng)泵被轉(zhuǎn)換成正向90°～98°、反向90°～98°反復(fù)交替擺動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)原油葉泵，持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的原油葉泵將井下的原油提升至地面。
本實(shí)用新型包括；一個(gè)設(shè)在地面的導(dǎo)熱流體介質(zhì)加熱裝置(4)；加壓泵(3)經(jīng)管路聯(lián)通導(dǎo)熱流體介質(zhì)加熱裝置(4)；加壓泵(3)輸出的導(dǎo)熱流體介質(zhì)通過管路(5)由井口裝置(7)輸入井下；油管(9)上端連接井口裝置(7)；套管(8)；原油葉泵(10)上端與油管(9)連通，其底部的接口連接雙葉擺動(dòng)泵(11)；雙葉擺動(dòng)泵(11)，連接并驅(qū)動(dòng)控制轉(zhuǎn)換角度的換向機(jī)構(gòu)(12)，導(dǎo)熱流體介質(zhì)輸入口通過管路(5)連接加壓泵(3)；油層加熱裝置(13)，導(dǎo)熱流體介質(zhì)入口連通雙葉片擺動(dòng)泵(11)尾端的介質(zhì)出口，其導(dǎo)熱流體介質(zhì)出口通過管路(6)連通導(dǎo)熱流體介質(zhì)加熱裝置(4)。


圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型井下液壓雙聯(lián)泵連接圖；圖3為本實(shí)用新型抽原油葉泵與雙葉片擺動(dòng)泵之泵筒圖；圖4為本實(shí)用新型原油葉泵與雙葉片擺動(dòng)泵之?dāng)[動(dòng)軸結(jié)構(gòu)圖；圖5為本實(shí)用新型擺動(dòng)軸葉片槽中的密封條；圖6為本實(shí)用新型角度換向機(jī)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型圖1所示電力設(shè)施1和控制配電箱2，加熱裝置4和加壓泵3設(shè)在地表面。高溫高壓的導(dǎo)熱油通過管路5從井口7進(jìn)入井下。導(dǎo)熱油通過管路5從油管9中間直接進(jìn)入雙葉片擺動(dòng)泵11。將部分熱能傳導(dǎo)給已被抽原油葉泵10泵入油管9的油液，使其不需再加熱便可以順利輸入輸油管網(wǎng)，達(dá)到每小時(shí)節(jié)電50～70KW，從而降低成本的目的。導(dǎo)熱油在雙葉片擺動(dòng)泵11內(nèi)將流體能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的同時(shí)，也將部分熱能傳導(dǎo)給裝置周圍的原油。之后，導(dǎo)熱油進(jìn)入角度換向機(jī)12，通過滑動(dòng)換向閥113的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)、排油孔的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)井下液壓雙聯(lián)泵的擺動(dòng)來完成抽油過程。導(dǎo)熱油進(jìn)入油層加熱裝置13，將剩余的熱能傳導(dǎo)給油層加熱裝置13周圍的油層。完成了主要的能量交換過程之后油層加熱裝置13排出的導(dǎo)熱油經(jīng)過管路6從油管9中間回輸?shù)降孛娴募訜嵫b置4中。雙葉片擺動(dòng)泵輸出的機(jī)械能，經(jīng)角度轉(zhuǎn)向機(jī)12轉(zhuǎn)換后帶動(dòng)抽原油葉泵10擺動(dòng)。葉泵10將油層中的原油通過油管9舉升至地面，并且不需要加熱直接輸入輸油管網(wǎng)。
本實(shí)用新型圖2～5所示，所述的抽原油葉泵10、雙葉片擺動(dòng)泵11包括一個(gè)泵筒(101)；兩個(gè)對(duì)稱地設(shè)于泵筒(101)內(nèi)壁上的隔板(102)，隔板有槽可安裝密封條(105)；一個(gè)位于泵筒(101)內(nèi)同軸安裝的泵軸(103)；兩個(gè)對(duì)稱地安裝在泵軸(103)上的葉片(104)，葉片有槽可安裝密封條(105)；兩個(gè)對(duì)稱地安裝在泵軸(103)葉片(104)槽中的耐高溫、耐油、耐磨的密封條(105)；泵筒(101)頂端設(shè)置的一個(gè)出口止回閥(106)和一個(gè)出油口(107)；泵筒(101)尾端設(shè)置的一個(gè)入口止回閥(108)和一個(gè)入油口(109)；雙葉片擺動(dòng)泵(11)結(jié)構(gòu)與原油葉泵(10)的A/B/C/D/E結(jié)構(gòu)相同，尺寸不同。
抽原油葉泵10是一種正、反向交替擺動(dòng)的油泵。葉泵10內(nèi)的兩個(gè)葉片104與泵筒101上的兩個(gè)隔板102之間共形成四個(gè)腔室。當(dāng)泵軸103帶動(dòng)泵葉104向某一個(gè)方向擺動(dòng)時(shí)，兩個(gè)泵葉104與其運(yùn)動(dòng)方向相結(jié)的隔板102之間的兩個(gè)腔室容積同時(shí)縮小，壓力增高，導(dǎo)致將該兩個(gè)腔室上部的出口止回閥106打開，下部入口止回閥關(guān)閉，腔室油液被排出經(jīng)出油口107進(jìn)入油管9，同時(shí)兩個(gè)泵葉104與其運(yùn)動(dòng)方向相反的隔板102之間的兩個(gè)腔室容積同時(shí)增大。壓力降低使入口止回閥108打開，出口止回閥106關(guān)閉，油層中的原油經(jīng)入油口109和入口止回閥108被吸入泵筒101。當(dāng)泵葉104向反方向擺動(dòng)時(shí)，兩對(duì)腔室所起的作用改變，原來排出油液的，現(xiàn)在吸入油液；原來吸入油液的，現(xiàn)在排出油液。所以在葉泵10每擺動(dòng)一個(gè)方向時(shí)，總有兩個(gè)腔室吸油，同時(shí)另兩個(gè)腔室在排油。
抽原油葉泵具有體積小，能耗小，泵效高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低等特點(diǎn)。能廣泛應(yīng)用于稀油、稠油、特別是高凝油的開采。可方便地安裝于豎井、斜井或水平井內(nèi)作深層石油開采。
雙葉片擺動(dòng)泵11的工作原理基本和葉泵10相同。但起的作用不一樣。主要是作為動(dòng)力用。也就是把液能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能帶動(dòng)抽原油葉泵10。
參見圖6，所述角度換向機(jī)12包括機(jī)殼(110)；輸入軸(112)；套在輸入軸(112)上的軸承(111)；設(shè)在輸入軸(112)上的滑動(dòng)換向閥(113)；設(shè)在輸入軸(112)兩側(cè)上且軸線相互平行的進(jìn)油，排油孔(114)；設(shè)在機(jī)殼上端一側(cè)的油道止回閥(115)。
角度換向機(jī)12是配合抽原油葉泵10和雙葉片擺動(dòng)泵11使用的裝置，其功能是將軸的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成正向90°～98°、反向90°～98°反復(fù)的交替擺動(dòng)。它的工作原理是當(dāng)加壓后的導(dǎo)熱油進(jìn)到設(shè)在輸入軸112上的進(jìn)油孔114時(shí)，產(chǎn)生壓力把滑動(dòng)閥113上升到一定高度時(shí)，輸入軸112已旋轉(zhuǎn)成90°～98°且正好是泄油槽，由于泄油槽把導(dǎo)熱油放掉，上面的壓力增大，滑動(dòng)閥113逐漸下落，輸入軸112同時(shí)向反方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到進(jìn)油孔114時(shí)，也正好時(shí)90°～98°，周而復(fù)始的旋轉(zhuǎn)便使雙葉片擺動(dòng)泵11進(jìn)行擺動(dòng)，且?guī)?dòng)抽原油葉泵10進(jìn)行抽油。
設(shè)在角度換向機(jī)12上端一側(cè)油道上的止回閥115是用作反向打循環(huán)預(yù)熱井筒、井下原油時(shí)用的。
本實(shí)用新型中所需的加熱裝置4，加壓泵3，井口裝置7，油層加熱裝置13，均可采用已有的設(shè)備，此處不再詳述。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有顯著的優(yōu)越性；1、降低了地面和井下設(shè)備的購置費(fèi)；2、降低了工藝和設(shè)備的復(fù)雜結(jié)構(gòu)程度，便于制造和維修，減少機(jī)械事故；3、降低能耗，與現(xiàn)有技術(shù)相比，在同等條件下，每小時(shí)可節(jié)電50～70KW；4、提高了采油生產(chǎn)率，降低了原油成本；5、適用面廣，特別能滿足稠粘油井的需要。
權(quán)利要求1.一種井下液壓雙聯(lián)泵采稠油系統(tǒng)，其特征在于它包括一個(gè)設(shè)在地面的導(dǎo)熱流體介質(zhì)加熱裝置(4)；加壓泵(3)經(jīng)管路聯(lián)通導(dǎo)熱流體介質(zhì)加熱裝置(4)；加壓泵(3)輸出的導(dǎo)熱流體介質(zhì)通過管路(5)由井口裝置(7)輸入井下；油管(9)上端連接井口裝置(7)；套管(8)；原油葉泵(10)上端與油管(9)連通，其底部的接口連接雙葉擺動(dòng)泵(11)；雙葉擺動(dòng)泵(11)，連接并驅(qū)動(dòng)控制轉(zhuǎn)換角度的換向機(jī)構(gòu)(12)，導(dǎo)熱流體介質(zhì)輸入口通過管路(5)連接加壓泵(3)；油層加熱裝置(13)，導(dǎo)熱流體介質(zhì)入口連通雙葉片擺動(dòng)泵(11)尾端的介質(zhì)出口，其導(dǎo)熱流體介質(zhì)出口通過管路(6)連通導(dǎo)熱流體介質(zhì)加熱裝置(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下液壓雙聯(lián)泵采稠油系統(tǒng)，其特征在于所述的原油葉泵(10)、雙葉片擺動(dòng)泵(11)均包括一個(gè)泵筒(101)；兩個(gè)對(duì)稱地設(shè)于泵筒(101)內(nèi)壁上的隔板(102)，隔板有槽可安裝密封條(105)；一個(gè)位于泵筒(101)內(nèi)同軸安裝的泵軸(103)；兩個(gè)對(duì)稱地安裝在泵軸(103)上的葉片(104)，葉片有槽可安裝密封條(105)；兩個(gè)對(duì)稱地安裝在泵軸(103)葉片(104)槽中的耐高溫、耐油、耐磨的密封條(105)；泵筒(101)頂端設(shè)置的一個(gè)出口止回閥(106)和一個(gè)出油口(107)；泵筒(101)尾端設(shè)置的一個(gè)入口止回閥(108)和一個(gè)入油口(109)；雙葉片擺動(dòng)泵(11)結(jié)構(gòu)與原油葉泵(10)的A/B/C/D/E結(jié)構(gòu)相同，尺寸不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的井下液壓雙聯(lián)泵采稠油系統(tǒng)，其特征在于所述的換向機(jī)構(gòu)(12)包括機(jī)殼(110)；輸入軸(112)；套在輸入軸(112)上的軸承(111)；設(shè)在輸入軸(112)上的滑動(dòng)換向閥(113)；設(shè)在輸入軸(112)兩側(cè)上且軸線相互平行的進(jìn)油，排油孔(114)；設(shè)在機(jī)殼上端一側(cè)的油道止回閥(115)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種井下液壓雙聯(lián)泵采稠油系統(tǒng)。它以高溫高壓導(dǎo)熱流體介質(zhì)驅(qū)動(dòng)雙葉片擺動(dòng)泵產(chǎn)生動(dòng)力的同時(shí)，對(duì)油層進(jìn)行加熱，便于稠粘原油順利入泵。所采用的葉泵裝置，體積小、泵效高、制造簡(jiǎn)單、成本低。其包括一個(gè)設(shè)在地面的導(dǎo)熱流體介質(zhì)加熱裝置；加壓泵經(jīng)管路聯(lián)通導(dǎo)熱流體介質(zhì)加熱裝置；加壓泵輸出的導(dǎo)熱流體介質(zhì)通過管路由井口裝置輸入井下；油管上端連接井口裝置；套管；原油葉泵上端與油管連通，其底部的接口連接雙葉擺動(dòng)泵；雙葉擺動(dòng)泵，連接并驅(qū)動(dòng)控制轉(zhuǎn)換角度的換向機(jī)構(gòu)，導(dǎo)熱流體介質(zhì)輸入口通過管路連接加壓泵；油層加熱裝置，導(dǎo)熱流體介質(zhì)入口連通雙葉片擺動(dòng)泵尾端的介質(zhì)出口，其導(dǎo)熱流體介質(zhì)出口通過管路連通導(dǎo)熱流體介質(zhì)加熱裝置。
文檔編號(hào)E21B43/24GK2736531SQ20042005974
公開日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2004年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月21日
發(fā)明者戴安貴 申請(qǐng)人:戴安貴