一種自循環(huán)液驅(qū)采油泵及采油控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采油井中使用的采油泵及控制系統(tǒng)，尤其涉及一種適合于水平井、斜井、“S”型井中使用的采油泵及控制系統(tǒng)，特別是這種采油泵以及控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，屬于石油裝備設(shè)計制造技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的油田采油方式通常有兩種，一種是自噴井采油，另一種是人工采油。自噴井采油利用高地層壓力將油液自噴到地面，屬于高產(chǎn)井；人工采油最常見的有:1、懸梁式采油機(jī)機(jī)械采油；2、螺桿泵采油；3、電潛泵采油。機(jī)械采油只適用于垂直井，但近年隨著油田資源環(huán)境及地質(zhì)地貌影響，垂直井已不能滿足油田現(xiàn)狀的需要，因此新的井型不斷出現(xiàn)，諸如:水平井、斜井、“S”型井等。而常規(guī)的采油方式根本就不能滿足新井型的采油條件，其中懸梁式采油機(jī)采油會導(dǎo)致抽油桿在水平井、斜井和“S”型井中出現(xiàn)嚴(yán)重的偏磨現(xiàn)象；螺桿泵采油，其定子壽命短、檢泵次數(shù)多，采油效率低下；電潛泵采油只能用于淺井采油，且工作周期短，直線電機(jī)只能在地下120°C的高溫環(huán)境中連續(xù)工作一至兩個月。這幾種采油方式的工作周期都維持不到半年就要停產(chǎn)維修更換，每次維修成本均高達(dá)10?20萬元，還需要利用眾多大型維修設(shè)備將上千米的油管抽出以便提泵維修更換，所花費的時間至少在十個工作日以上，不但影響生產(chǎn)，而且耗費大量的人力、財力。因此尋找一種新的采油方式，以適應(yīng)水平井、斜井和“S”型井的采油需要，已成為當(dāng)務(wù)之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種自循環(huán)液驅(qū)采油泵及采油控制系統(tǒng)，以同時滿足垂直井、水平井、斜井、“S”型井的采油需要。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明釆取以下技術(shù)方案實施:一種自循環(huán)液驅(qū)采油泵及采油控制系統(tǒng)，包括油井套管、動力液管、采油泵、封隔器以及動力液泵站和動力液回收處理裝置，動力液管置入在油井套管內(nèi)；采油泵中的泵殼上端與動力液管的下端相連接，其置入在井下并通過封隔器固定，從而形成油井套管與采油泵和動力液管之間的環(huán)形采油通道；米油泵包括一泵殼、兩泵筒、一活塞、兩吸液單向閥、兩出液單向閥和一換向閥總成，其中換向閥總成又包括一閥體、一進(jìn)液閥芯和一出液閥芯；動力液泵站通過動力液管向采油泵內(nèi)供入動力液；動力液回收處理裝置向動力液泵站輸入動力液，其特征在于:
所述閥體的兩端分別連接一只泵筒，形成整體后插入在泵殼內(nèi)，并形成密封配合；
所述活塞為亞鈴形的雙頭活塞，雙頭活塞外徑分別間隙配合在閥體兩端的泵筒內(nèi)，并將泵筒分隔成采油泵的上腔和下腔，雙頭活塞中的活塞桿與閥體中心部的孔間隙配合，并構(gòu)成雙頭活塞的內(nèi)端與閥體兩端之間的上、下工作室；
所述一吸液單向閥和一出液單向閥設(shè)置在采油泵的上腔內(nèi)，另一吸液單向閥和另一出液單向閥設(shè)置在采油泵的下腔內(nèi)，其中兩只吸液單向閥的入口分別和油井相通，出口分別與上腔和下腔相通，出液單向閥的入口分別與上腔和下腔相通，出口與油井套管內(nèi)的環(huán)形采油通道相通，由此使上腔和下腔構(gòu)成呼吸腔；
所述進(jìn)液閥芯和出液閥芯間隙配合在閥體內(nèi)并呈平行且對稱于活塞桿軸線的形式設(shè)置在活塞桿的兩側(cè)，且兩閥芯的上、下端分別通過閥芯推板固定連接形成聯(lián)動整體；
所述進(jìn)液閥芯上設(shè)有兩進(jìn)液通路，出液閥芯上設(shè)有兩出液通路；
所述閥芯推板與雙頭活塞的內(nèi)端之間分別設(shè)有一只儲能彈簧；
所述閥體的壁部設(shè)有兩只進(jìn)液孔和兩只出液孔；
所述閥體上兩只進(jìn)液孔其中一只與進(jìn)液閥芯上的一進(jìn)液通路相通并構(gòu)成進(jìn)液孔到上工作室或下工作室的進(jìn)液流道，閥體上兩只出液孔其中一只與出液閥芯上的一出液通路相通并構(gòu)成下工作室或上工作室到出液孔的出液流道，另外的一只進(jìn)液孔和一只出液孔分別被進(jìn)液閥芯和出液閥芯上的實體部分所堵塞；
所述出液閥芯在兩出液通路之間設(shè)有兩環(huán)形槽，環(huán)形槽的截面形狀可以是弧形的也可以是梯形的；
所述閥體相對于出液閥芯其中一環(huán)形槽徑向中心截面的位置上設(shè)有對稱并垂直于出液閥芯軸線的兩只通孔，且通孔的后部為螺紋孔；
所述兩只通孔中分別置有一只鋼球，鋼球的后部置有壓簧，壓簧的后部通過螺釘旋入螺紋孔對壓簧實施預(yù)壓并使鋼球嵌入在出液閥芯上的環(huán)形槽中，從而形成進(jìn)液閥芯和出液閥芯相對于閥體的彈性定位；
所述泵殼的壁部設(shè)有一軸向流道和兩徑向出液通孔，軸向流道的上端口與動力液管相通，軸向流道的下端口與閥體上的兩只進(jìn)液孔相通，兩徑向出液通孔一端分別與閥體上的兩只出液孔相通，另一端與油井套管內(nèi)的環(huán)形采油通道相通；
所述動力液回收處理裝置通過管路與油井套管中的環(huán)形采油通道相連接，并通過過濾器將采集出的井液作為動力液輸入動力液泵站。
[0005]本發(fā)明的有益貢獻(xiàn)是:
1、無桿油井舉升，自循環(huán)液力驅(qū)動，彈簧儲能實現(xiàn)進(jìn)、出液閥芯聯(lián)動換向，從而使采油泵的上、下腔往復(fù)呼吸采油，適用于各類非垂直油井的井下采油和集群采油，通用性好、適應(yīng)性強(qiáng)，且磨損小、工作壽命長，節(jié)能、節(jié)電、節(jié)地；
2、通過動力液回收處理裝置將采集出的井液作為動力液輸入動力液泵站，使井液變成動力液從而驅(qū)動采油泵采集原油，節(jié)約了動力液成本；
3、通過環(huán)形采油通道反向加壓，直接反沖提升采油泵實現(xiàn)維修，無需大型維修設(shè)備，且維修時間短、用工少，節(jié)約人力和物力。
【附圖說明】
[0006]附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2為附圖1中K-K截面剖視結(jié)構(gòu)放大圖。
[0007]在附圖1和2中:1油井套管、2封隔器、3和10吸液單向閥、4和9出液單向閥、5泵殼、6閥體、7活塞桿、8上活塞、8’下活塞、11動力液管、12和12’泵筒、13和13’儲能彈簧、14和14’閥芯推板、15出液閥芯、16進(jìn)液閥芯、17動力液回收處理裝置、18過濾器、19動力液泵站、20和20’螺釘、21和21’壓簧、22和22’鋼球、Al和A2進(jìn)液孔、Pl和P2出液孔、a上工作室、b下工作室、c上腔、d下腔、e環(huán)形采油通道、f軸向流道。
【具體實施方式】
[0008]如附圖1所示，本發(fā)明工作時，動力液回收處理裝置17將油井套管I內(nèi)環(huán)形采油通道e中采集到的井液一部分通過過濾器18過濾后送入動力液泵站19，動力液泵站19將動力液經(jīng)動力液管11、泵殼5內(nèi)的軸向流道f、采油泵換向閥總成中閥體6上的進(jìn)液孔Al、進(jìn)液閥芯16上的一進(jìn)液通路輸入到閥體6上端與上活塞8內(nèi)端構(gòu)成的上工作室a內(nèi)，從而使上工作室a中充滿動力液并迫使由上活塞8、下活塞8’和活塞桿7組成的雙頭活塞上行，繼而使閥芯推板14’與下活塞8，之間的儲能彈簧13’受壓儲能。與此同時，由閥體6下端與下活塞8’內(nèi)端構(gòu)成的下工作室b內(nèi)的井液經(jīng)出液閥芯15上的出液通路、閥體6上的出液孔P2、泵殼5壁部的出液通孔流入到油井套管I內(nèi)的環(huán)形采油通道e中，由此構(gòu)成上工作室a和下工作室b之間的液壓回路。在這個液壓回路的作用下，泵筒12’下腔d內(nèi)的吸液單向閥3打開，出液單向閥4關(guān)閉，下腔d內(nèi)不斷充滿井液；泵筒12上腔c內(nèi)的吸液單向閥10關(guān)閉