一種增強(qiáng)動(dòng)力井下液動(dòng)力抽油系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種增強(qiáng)動(dòng)力井下液動(dòng)力抽油系統(tǒng)，包括油管、油層套管、動(dòng)力缸以及抽油泵，油管內(nèi)包括以指令系統(tǒng)和動(dòng)力液轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)構(gòu)成的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，指令系統(tǒng)通過(guò)動(dòng)力缸泵筒與活塞桿的相對(duì)位置變化，形成指令，傳達(dá)給動(dòng)力液轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)為并聯(lián)的缸體與活塞的組合，依靠轉(zhuǎn)向缸體上的孔與轉(zhuǎn)向活塞上的凹?jí)K的位置關(guān)系變化，改變動(dòng)力液流向，推動(dòng)泵筒相對(duì)活塞桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)抽油泵抽油。本實(shí)用新型的有益效果是：整個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)完全借助動(dòng)力液實(shí)現(xiàn)，克服了機(jī)械轉(zhuǎn)向的摩擦及能量損耗，使用壽命更長(zhǎng)；各個(gè)管路均處于液體當(dāng)中，始終處于壓力狀態(tài)，不會(huì)因內(nèi)外壓差變化造成形變變化，減少了能量的損耗；保證能量最大限度用于舉升，提高系統(tǒng)效率達(dá)到50%以上。
【專利說(shuō)明】一種增強(qiáng)動(dòng)力井下液動(dòng)力抽油系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種石油開(kāi)采機(jī)械，具體地涉及一種井下無(wú)桿液動(dòng)力抽油系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]油田抽油分為有桿采油和無(wú)桿采油兩種，有桿采油最常見(jiàn)的是抽油機(jī)，也是現(xiàn)在最普遍，利用率最高的抽油方式，但是現(xiàn)有設(shè)備的能量利用率只有35%左右；在一些地面條件不具備的情況下，會(huì)選用無(wú)桿采油方式，但是也存在能量利用率不高的情況。本實(shí)用新型主要涉及無(wú)桿采油領(lǐng)域，在此【技術(shù)領(lǐng)域】中，怎樣提高能量的利用率是重點(diǎn)，換向系統(tǒng)是技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)，現(xiàn)有的換向系統(tǒng)設(shè)置在井下活塞泵內(nèi)，還需配置井下封隔器使用，機(jī)械機(jī)構(gòu)復(fù)雜，維修不方便，而且多屬于“硬換向”，機(jī)械磨損大，相應(yīng)的能量損耗也大，能量利用率低，因此需要提供一種更簡(jiǎn)單有效的柔性換向系統(tǒng)，以提高采油效果。中國(guó)發(fā)明專利200410074730.2公開(kāi)了一種無(wú)桿液壓抽油系統(tǒng)，其轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是通過(guò)換向閥實(shí)現(xiàn)的，換向閥的閥芯與凸輪式間歇往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置連接，控制換向閥轉(zhuǎn)向。這種換向方式存在的問(wèn)題是:仍屬于硬換向范疇，無(wú)法克服機(jī)械之間的損耗問(wèn)題，能量利用率不高；另外，對(duì)于該專利提到的井液與乏動(dòng)力液混合輸送到地面，油水不易分離的問(wèn)題，在實(shí)踐中，并不是一件難題，而且耗資較小，因?yàn)椴⒉恍枰龅接退耐耆蛛x，只要分離到可以繼續(xù)使用即可。該發(fā)明還存在的一個(gè)問(wèn)題是，沒(méi)有考慮較長(zhǎng)的管道處于壓力狀態(tài)下的形變損失帶來(lái)的能量損耗，從而引起的整體的能量利用率不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有無(wú)桿液壓抽油系統(tǒng)中復(fù)雜的機(jī)械換向系統(tǒng)存在的問(wèn)題，提供一種依靠指令，可以實(shí)現(xiàn)更精確控制，能量損耗小，動(dòng)力增強(qiáng)，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便的井下液動(dòng)力抽油系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種增強(qiáng)動(dòng)力井下液動(dòng)力抽油系統(tǒng)，包括油管、油層套管、動(dòng)力缸以及抽油泵，所述油管內(nèi)分為動(dòng)力液通道、乏動(dòng)力液與井液混合通道，油管外側(cè)為油層套管，其特征在于:油管內(nèi)還包括以指令系統(tǒng)和動(dòng)力液轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)構(gòu)成的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，指令系統(tǒng)通過(guò)動(dòng)力缸泵筒與活塞桿的相對(duì)位置變化，形成指令，傳達(dá)給動(dòng)力液轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)為并聯(lián)的缸體與活塞的組合，轉(zhuǎn)向缸體上設(shè)置有孔，轉(zhuǎn)向活塞上開(kāi)有凹?jí)K，依靠轉(zhuǎn)向缸體上的孔與轉(zhuǎn)向活塞上的凹?jí)K的位置關(guān)系變化，改變動(dòng)力液流向，推動(dòng)泵筒相對(duì)活塞桿往復(fù)運(yùn)動(dòng),從而帶動(dòng)抽油泵抽油。
[0005]進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)為兩個(gè)圓柱形缸體，記為第一轉(zhuǎn)向缸體，第二轉(zhuǎn)向缸體，所述兩個(gè)轉(zhuǎn)向缸體內(nèi)均設(shè)置有可上下滑動(dòng)的活塞，對(duì)應(yīng)記為第一轉(zhuǎn)向活塞和第二轉(zhuǎn)向活塞，所述第一轉(zhuǎn)向活塞長(zhǎng)度小于第一轉(zhuǎn)向缸體長(zhǎng)度，在所述第一轉(zhuǎn)向活塞中部設(shè)置有一個(gè)凹?jí)K，在第一轉(zhuǎn)向缸體上由上至下設(shè)置有三個(gè)孔，記為第一孔，第二孔，第三孔；在第二轉(zhuǎn)向缸體和第二轉(zhuǎn)向活塞上為同樣的設(shè)置，其上的孔記為第四孔，第五孔，第六孔。在第一轉(zhuǎn)向缸體頂端設(shè)有第七孔，底端設(shè)置有第八孔；在第二轉(zhuǎn)向缸體頂端設(shè)置有第九孔，底端設(shè)置有第十孔。
[0006]進(jìn)一步地，所述指令系統(tǒng)為一圓柱形缸體，稱為指令缸體，內(nèi)部設(shè)有可上下滑動(dòng)的活塞，稱為指令活塞，指令活塞長(zhǎng)度小于指令缸體長(zhǎng)度，指令活塞兩分別設(shè)直有Iv橫截面積小于指令缸體的凸塊，指令活塞中部設(shè)置有I個(gè)凹?jí)K，指令缸體上設(shè)置有三個(gè)孔，從上到下記為第十一孔，第十二孔，第十三孔。指令活塞兩端的凸塊上分別設(shè)置有掛塊。
[0007]所述動(dòng)力缸包括中空的活塞桿和設(shè)置在活塞桿外部的活動(dòng)的泵筒，活塞桿將泵筒分為上下兩部分，活塞桿中空部分與泵筒下部貫通，活塞桿頂部開(kāi)有第十五孔；在活塞桿外部與泵筒上部相接觸處，設(shè)置有夾層，夾層上部開(kāi)有孔，稱為第十四孔，夾層下部處在泵筒內(nèi)部的位置開(kāi)有孔，稱為第十六孔；泵筒下部直接與抽油泵連接；泵筒上設(shè)置有拉桿，拉桿上設(shè)置有掛鉤，可以與指令活塞上的掛塊連接，從而帶動(dòng)指令活塞運(yùn)動(dòng)，形成轉(zhuǎn)向指令。
[0008]動(dòng)力液管線進(jìn)入油管后分為三支，一支與第四孔相通，一支與第三孔相通，一支與第十二孔相通。
[0009]第二孔與第十五孔相通，第十四孔與第五孔相通。
[0010]第十一孔分別與第七孔，第九孔相通，第十三孔分別與第八孔，第十孔相通。
[0011]所述凹?jí)K的長(zhǎng)度大于任意相鄰兩個(gè)孔之間的距離，但小于相鄰的三個(gè)孔之間的距離。
[0012]進(jìn)一步地，所述第一轉(zhuǎn)向活塞，第二轉(zhuǎn)向活塞上下兩端均設(shè)置有減震裝置，防止在換向過(guò)程中對(duì)缸體造成沖擊。
[0013]所述減震裝置優(yōu)選彈簧。
[0014]因?yàn)橹噶钕到y(tǒng)主要是作為指令的發(fā)出機(jī)構(gòu)，進(jìn)入其的液體壓力不可太大，因此在動(dòng)力液進(jìn)入指令系統(tǒng)的管路上，安裝減壓閥或減壓管，在實(shí)踐中，需要將壓力從25MPa降低到 0.5MPa。
[0015]在實(shí)踐中，動(dòng)力缸的活塞桿是有支架固定住，而夾層是固定在活塞桿上的，此時(shí)動(dòng)力缸系統(tǒng)中，只有泵筒是活動(dòng)的。
[0016]本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:整個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)完全借助動(dòng)力液實(shí)現(xiàn)，為軟轉(zhuǎn)向，克服了機(jī)械轉(zhuǎn)向的摩擦及能量損耗，使用壽命更長(zhǎng)；本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中各個(gè)管路均處于液體當(dāng)中，始終處于壓力狀態(tài)，管路內(nèi)外壓力均衡，不會(huì)因內(nèi)外壓差變化造成形變變化，從而減少了能量的損耗；因此 申請(qǐng)人:的技術(shù)方案能夠最大限度地將能量用于舉升，提高了系統(tǒng)效率，可以達(dá)到50%以上；本技術(shù)方案的一大創(chuàng)新點(diǎn)還在于，采用了泵筒動(dòng)而活塞桿固定的方式，這種方式液體接觸面大，產(chǎn)生的動(dòng)力得到了極大增強(qiáng)，有助于提高系統(tǒng)功率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，表示的是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)帶動(dòng)泵筒下壓的工作示意圖
[0018]圖2表示的是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)帶動(dòng)泵筒上提的工作示意圖
[0019]圖中:
[0020]
【權(quán)利要求】
1.一種增強(qiáng)動(dòng)力井下液動(dòng)力抽油系統(tǒng)，包括油管、油層套管、動(dòng)力缸以及抽油泵，所述油管內(nèi)分為動(dòng)力液通道、乏動(dòng)力液與井液混合通道，油管外側(cè)為油層套管，其特征在于:油管內(nèi)還包括以指令系統(tǒng)和動(dòng)力液轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)構(gòu)成的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，指令系統(tǒng)通過(guò)動(dòng)力缸泵筒與活塞桿的相對(duì)位置變化，形成指令，傳達(dá)給動(dòng)力液轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)為并聯(lián)的缸體與活塞的組合，轉(zhuǎn)向缸體上設(shè)置有孔，轉(zhuǎn)向活塞上開(kāi)有凹?jí)K，依靠轉(zhuǎn)向缸體上的孔與轉(zhuǎn)向活塞上的凹?jí)K的位置關(guān)系變化，改變動(dòng)力液流向，推動(dòng)泵筒相對(duì)活塞桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)抽油泵抽油。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增強(qiáng)動(dòng)力井下液動(dòng)力抽油系統(tǒng)，其特征在于:進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)為兩個(gè)圓柱形缸體，記為第一轉(zhuǎn)向缸體，第二轉(zhuǎn)向缸體，所述兩個(gè)轉(zhuǎn)向缸體內(nèi)均設(shè)置有可上下滑動(dòng)的活塞，對(duì)應(yīng)記為第一轉(zhuǎn)向活塞和第二轉(zhuǎn)向活塞，所述第一轉(zhuǎn)向活塞長(zhǎng)度小于第一轉(zhuǎn)向缸體長(zhǎng)度，在所述第一轉(zhuǎn)向活塞中部設(shè)置有一個(gè)凹?jí)K，在第一轉(zhuǎn)向缸體上由上至下設(shè)置有三個(gè)孔，記為第一孔，第二孔，第三孔；在第二轉(zhuǎn)向缸體和第二轉(zhuǎn)向活塞上為同樣的設(shè)置，其上的孔記為第四孔，第五孔，第六孔，在第一轉(zhuǎn)向缸體頂端設(shè)有第七孔，底端設(shè)置有第八孔；在第二轉(zhuǎn)向缸體頂端設(shè)置有第九孔，底端設(shè)置有第十孔； 進(jìn)一步地，所述指令系統(tǒng)為一圓柱形缸體，稱為指令缸體，內(nèi)部設(shè)有可上下滑動(dòng)的活塞，稱為指令活塞，指令活塞長(zhǎng)度小于指令缸體長(zhǎng)度，指令活塞兩％5分別設(shè)直有Iv橫截面積小于指令缸體的凸塊，指令活塞中部設(shè)置有I個(gè)凹?jí)K，指令缸體上設(shè)置有三個(gè)孔，從上到下記為第十一孔，第十二孔，第十三孔，指令活塞兩端的凸塊上分別設(shè)置有掛塊； 所述動(dòng)力缸包括中空的活塞桿和設(shè)置在活塞桿外部的活動(dòng)的泵筒，活塞桿將泵筒分為上下兩部分，活塞桿中空部分與泵筒下部貫通，活塞桿頂部開(kāi)有第十五孔；在活塞桿外部與泵筒上部相接觸處，設(shè)置有夾層，夾層上部開(kāi)有孔，稱為第十四孔，夾層下部處在泵筒內(nèi)部的位置開(kāi)有孔，稱為第十六孔；泵筒下部直接與抽油泵連接；泵筒上設(shè)置有拉桿，拉桿上設(shè)置有掛鉤，可以與指令活塞上的掛塊連接，從而帶動(dòng)指令活塞運(yùn)動(dòng)，形成轉(zhuǎn)向指令。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種增強(qiáng)動(dòng)力井下液動(dòng)力抽油系統(tǒng)，其特征在于:動(dòng)力液管線進(jìn)入油管后分為三支，一支與第四孔相通，一支與第三孔相通，一支與第十二孔相通； 第二孔與第十五孔相通，第十四孔與第五孔相通； 第十一孔分別與第七孔，第九孔相通，第十三孔分別與第八孔，第十孔相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種增強(qiáng)動(dòng)力井下液動(dòng)力抽油系統(tǒng)，其特征在于:所述凹?jí)K的長(zhǎng)度大于任意相鄰兩個(gè)孔之間的距離，但小于相鄰的三個(gè)孔之間的距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種增強(qiáng)動(dòng)力井下液動(dòng)力抽油系統(tǒng)，其特征在于:進(jìn)一步地，所述第一轉(zhuǎn)向活塞，第二轉(zhuǎn)向活塞上下兩端均設(shè)置有減震裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種增強(qiáng)動(dòng)力井下液動(dòng)力抽油系統(tǒng)，其特征在于:所述減震裝置為彈簧。
7.根據(jù)權(quán)利要求2、3或6任一項(xiàng)所述的一種增強(qiáng)動(dòng)力井下液動(dòng)力抽油系統(tǒng)，其特征在于:在動(dòng)力液進(jìn)入指令系統(tǒng)的管線上，設(shè)置有減壓閥或減壓管。
【文檔編號(hào)】E21B43/00GK203463265SQ201320406245
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月9日
【發(fā)明者】孫家謙, 孫宇 申請(qǐng)人:孫家謙