液力驅(qū)動的采油裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種液力驅(qū)動的采油裝置，包括：地面動力系統(tǒng)（1）和井下液力驅(qū)動雙作用抽油泵（2），地面動力系統(tǒng)（1）包括動力液缸（11）和分配閥總成（12），動力液缸（11）和分配閥總成（12）通過第一輸液管（13）和第二輸液管（14）連通；井下液力驅(qū)動雙作用抽油泵（2）具有第一液壓出油通道（21）和第二液壓出油通道（22），第一液壓出油通道（21）與第一輸液管（13）連通，第二液壓出油通道（22）與第二輸液管（14）連通。屬于石油開采【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明的液力驅(qū)動的采油裝置由于無需抽油桿，則在斜井、彎曲井中采油，避免抽油桿與油管磨損，減少抽油桿斷脫、油管穿孔事故，延長檢泵周期。
【專利說明】液力驅(qū)動的采油裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油開采【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種液力驅(qū)動的采油裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著石油開采技術(shù)的不斷提高、開采難度的不斷增加以及低能耗開采和綠色開采的要求越來越高，對石油開采中的抽油設(shè)備和方式都提出了更高的要求?，F(xiàn)有石油井中的抽油設(shè)備一般采用桿泵采油，而桿泵抽油主要是使用抽油桿與油管的配合，通過外部電機(jī)驅(qū)動抽油桿在油管內(nèi)做活塞運動，從而實現(xiàn)油液從油井內(nèi)被抽取出來。
[0003]在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:采用桿泵采油裝置，抽油泵與油管會有較嚴(yán)重的磨損，特別是在斜井和彎曲井的采油過程中，抽油泵與油管的磨損更加劇烈，會造成抽油桿斷脫、油管穿孔事故的增加，維修作業(yè)的工作量大大增力口，石油開米的設(shè)備成本大大增加，石油開米的效率大大降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實施例提供了一種液力驅(qū)動的采油裝置，主要是解決石油開采中的在斜井、彎曲井中采油，由于抽油桿與油管磨損而導(dǎo)致抽油桿斷脫、油管穿孔的事故的頻繁發(fā)生問題。所述技術(shù)方案如下:
[0005]本發(fā)明提供了一種液力驅(qū)動的采油裝置，包括:地面動力系統(tǒng)和井下液力驅(qū)動雙作用抽油泵，所述地面動力系統(tǒng)包括動力液缸和分配閥總成，所述動力液缸和所述分配閥總成通過第一輸液管和第二輸液管連通；所述井下液力驅(qū)動雙作用抽油泵具有第一液壓出油通道和第二液壓出油通道，所述第一液壓出油通道與所述第一輸液管連通，所述第二液壓出油通道與所述第二輸液管連通。
[0006]進(jìn)一步地，所述井下液力驅(qū)動雙作用抽油泵包括外筒、內(nèi)筒、外油管和中心油管，所述內(nèi)筒套設(shè)在所述外筒內(nèi)，所述中心油管套設(shè)在所述外油管內(nèi)，所述中心油管和所述外油管與所述內(nèi)筒和所述外筒連接，所述中心油管與所述外筒連通，所述外油管與所述內(nèi)筒連通。
[0007]所述內(nèi)筒內(nèi)套設(shè)有第一泵筒，所述第一泵筒的一端固定連接有第二泵筒，所述第一泵筒內(nèi)設(shè)置有第一柱塞，所述第二泵筒內(nèi)設(shè)置有第二柱塞，所述第一柱塞和所述第二柱塞通過柱塞拉桿連接。
[0008]所述第二柱塞、所述柱塞拉桿、所述柱塞拉桿與所述第一泵筒之間的第一液腔、所述第一泵筒與所述內(nèi)筒之間的第一液流通道和所述外油管構(gòu)成所述第一液壓出油通道。
[0009]所述柱塞拉桿與所述第二泵筒之間的第二液腔、所述外筒與所述內(nèi)筒之間的第二液流通道、所述第一泵筒與所述第一柱塞之間的第三液腔和所述中心油管構(gòu)成所述第二液壓出油通道。
[0010]進(jìn)一步地，所述中心油管和所述外油管與所述內(nèi)筒和所述外筒之間設(shè)置有第一接頭，所述第一接頭第一端開設(shè)有第一出液孔，所述第一出液孔連通所述外油管與所述第一液流通道；所述第一接頭中心開設(shè)有第二出液孔，所述第二出液孔連通所述第三液腔和所述中心油管。
[0011]進(jìn)一步地，所述第一泵筒與所述第二泵筒的連接處設(shè)置有第二接頭，所述第二接頭的側(cè)壁上開設(shè)有第三出液孔，所述第三出液孔連通所述第二液腔與所述第二液流通道。
[0012]進(jìn)一步地，所述第二柱塞的底部設(shè)置有第一泵閥，所述第二泵筒的底部設(shè)置有第二泵閥，所述第二接頭的底部設(shè)置有第三泵閥，所述第二接頭的頂部設(shè)置有第四泵閥。
[0013]進(jìn)一步地，所述分配閥總成具有第一分流閥、第二分流閥和采液管，所述第一分流閥與所述第一輸液管連接，所述第二分流閥與所述第二輸液管連接。
[0014]進(jìn)一步地，所述地面動力系統(tǒng)還包括四連桿機(jī)構(gòu)，所述四連桿機(jī)構(gòu)與所述動力液缸杠桿連接。
[0015]本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0016]1、本發(fā)明通過使用液壓力驅(qū)動來抽取石油，替代了現(xiàn)有石油開采設(shè)備的抽油桿，液壓力驅(qū)動帶動雙作用抽油泵作上下沖程運動，驅(qū)動采出油液。使得單位抽取量的能耗降低，開采效率大大提高。
[0017]2、由于無需抽油桿，使得該液力驅(qū)動的采油裝置在斜井、彎曲井中采油，避免抽油桿與油管磨損，減少抽油桿斷脫、油管穿孔事故，延長檢泵周期。
[0018]3、液壓驅(qū)動力大小可通過調(diào)節(jié)動力液壓力實現(xiàn)，有利于實現(xiàn)自動化控制。
[0019]4、該液力驅(qū)動的采油裝置有利于實現(xiàn)長沖程采油。
[0020]5、該液力驅(qū)動的采油裝置可以利用由現(xiàn)有抽油機(jī)機(jī)構(gòu)改型的地面裝置工作，可靠、節(jié)約資金。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1是本發(fā)明實施例提供的采油裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明實施例提供的采油裝置的分配閥總成的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是本發(fā)明實施例提供的采油裝置的井下液力驅(qū)動雙作用抽油泵的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0026]實施例
[0027]本實施例提供了一種液力驅(qū)動的采油裝置，參見圖1、圖2和圖3，該采油裝置包括:地面動力系統(tǒng)I和井下液力驅(qū)動雙作用抽油泵2，地面動力系統(tǒng)I給井下液力驅(qū)動雙作用抽油泵2提供液壓驅(qū)動力，使得井下液力驅(qū)動雙作用抽油泵2的相關(guān)部件作上下沖程的往復(fù)運動,從而實現(xiàn)原有液體的抽取。[0028]其中，地面動力系統(tǒng)I包括動力液缸11、分配閥總成12和四連桿機(jī)構(gòu)15，具體地，動力液缸11的第一端固定在地面上，動力液缸11的第一端與四連桿機(jī)構(gòu)15鉸接,在四連桿機(jī)構(gòu)15的驅(qū)動下，動力液缸11中的活塞即可上下運動。即四連桿機(jī)構(gòu)15與動力液缸11杠桿連接，四連桿機(jī)構(gòu)15是將原動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成直線運動驅(qū)動動力液缸11的功能部件。
[0029]動力液缸11是輸出高壓動力液的功能部件，分流閥總成12是高壓動力液輸出和采出液分流的功能部件。動力液缸11和分配閥總成12通過第一輸液管13和第二輸液管14連通。其中，分配閥總成12具有第一分流閥121、第二分流閥122和采液管123，第一分流閥121與第一輸液管13連接，第二分流閥122與第二輸液管14連接，采液管123設(shè)置在分配閥總成12上，用于導(dǎo)出被抽取出來的石油原液。
[0030]井下液力驅(qū)動雙作用抽油泵2具有第一液壓出油通道21和第二液壓出油通道22，第一液壓出油通道21與第一輸液管13連通，第二液壓出油通道22與第二輸液管14連通。具體地，動力液缸11的液缸筒下部開設(shè)有下出液口，第一輸液管13通過該下出液口與動力液缸11連通，第一輸液管13在動力液缸11與第一液壓出油通道21之間通過支路與第一分流閥121連通。動力液缸11的液缸筒上部開設(shè)有上出液口，第二輸液管14通過該上出液口與動力液缸11連通，第二輸液管14在動力液缸11與第二液壓出油通道22之間通過支路與第二分流閥122連通。
[0031]井下液力驅(qū)動雙作用抽油泵2包括外筒23、內(nèi)筒24、外油管25和中心油管26。內(nèi)筒24套設(shè)在外筒23內(nèi)，內(nèi)筒24的外周壁與外筒23的內(nèi)周壁之間具有一定的間距，以形成液流通道。中心油管26套設(shè)在外油管25內(nèi)，中心油管26的外周壁與外油管25的內(nèi)周壁之間具有一定的間距，以形成第一液壓出油通道21的液流通道。中心油管26和外油管25與內(nèi)筒24和外筒23連接，中心油管26與外筒23連通，外油管25與內(nèi)筒24連通，即在抽油過程中，從外筒23與內(nèi)筒24之間的液流通道輸送出來的原油液體被輸送到中心油管26內(nèi)，從內(nèi)筒24內(nèi)流出的原油液體被輸送到外油管25內(nèi)。
[0032]內(nèi)筒24內(nèi)套設(shè)有第一泵筒241，第一泵筒241的一端固定連接有第二泵筒242，第一泵筒241與第二泵筒242之間設(shè)置有短泵筒251，短泵筒251的兩端分別與第一泵筒241和第二泵筒242固定連接。第一泵筒241內(nèi)設(shè)置有第一柱塞243，第一柱塞243的外周壁與第一泵筒241的內(nèi)周壁之間密封接觸，第一柱塞243將第一泵筒241分隔成容積可變化的上下空腔。第二泵筒242內(nèi)設(shè)置有第二柱塞244，第二柱塞244的外周壁與第二泵筒242的內(nèi)周壁之間密封接觸，第二柱塞244將第二泵筒242分隔成容積可變化的上下空腔。第一柱塞243和第二柱塞244通過柱塞拉桿245連接,這樣在柱塞拉桿245的作用下,第一柱塞243和第二柱塞244作同步的上移或下移運動。
[0033]第二柱塞244和柱塞拉桿245均為中空的管狀結(jié)構(gòu)，第二柱塞244和柱塞拉桿245的中空管柱為液流通道。第二柱塞244的下端開設(shè)有第一液流入口 252，柱塞拉桿245在與第一柱塞243的連接處下緣開設(shè)有第一出液孔253，柱塞拉桿245與第一泵筒241之間的的空間形成第一液腔246，第一出液孔253連通柱塞拉桿245中空管柱與第一液腔246。在第一泵筒241的與第二泵筒242連接處的上緣開設(shè)有第二出液孔254，第一泵筒241與內(nèi)筒24之間的空間形成第一液流通道247，第二出液孔254連通第一液腔246和第一液流通道247。這樣，第二泵筒242、第二柱塞244、柱塞拉桿245、柱塞拉桿245與第一泵筒241之間的第一液腔246、第一泵筒241與內(nèi)筒24之間的第一液流通道247和外油管25構(gòu)成所述第一液壓出油通道21。
[0034]柱塞拉桿245與第二泵筒242之間的空間形成第二液腔248，外筒23與內(nèi)筒24之間的空間形成第二液流通道249，第一泵筒241與第一柱塞243上端之間的空間形成第三液腔250，第二液流通道249與第三液腔250相互連通。這樣，柱塞拉桿245與第二泵筒242之間的第二液腔248、外筒23與內(nèi)筒24之間的第二液流通道249、第一泵筒241與第一柱塞243之間的第三液腔250和中心油管26構(gòu)成第二液壓出油通道22。
[0035]優(yōu)選地，中心油管26和外油管25與內(nèi)筒24和外筒23之間設(shè)置有第一接頭27，第一接頭27第一端開設(shè)有第一出液孔271，第一出液孔271連通外油管25與第一液流通道247 ;第一接頭27中心開設(shè)有第二出液孔272，第二出液孔272連通第三液腔250和中心油管26。
[0036]第一泵筒241與第二泵筒242的連接處設(shè)置有第二接頭28，第二接頭28的側(cè)壁上開設(shè)有第三出液孔281，第三出液孔281連通第二液腔248與第二液流通道249。
[0037]第二柱塞244的底部設(shè)置有第一泵閥29，第二泵筒242的底部設(shè)置有第二泵閥30，第二接頭28的底部設(shè)置有第三泵閥31，第二接頭28的頂部設(shè)置有第四泵閥32。第一泵閥29、第二泵閥30、第三泵閥31和第四泵閥32用于抽取所處處的石油原液。
[0038]本發(fā)明液力驅(qū)動的采油裝置的工作原理是:
[0039]將井下液力驅(qū)動雙作用抽油泵2與外油管25的下端連接下入油井采油位置，再下入中心油管26，將地面動力系統(tǒng)I的第一輸液管13與外油管25的地面出液孔連接，將地面動力系統(tǒng)I的第二輸液管14與中心油管26的地面出液孔連接。
[0040]啟動地面動力系統(tǒng)，當(dāng)動力液缸11輸出的高壓動力液進(jìn)入第二輸液管14，通過關(guān)閉分流閥總成12的第一分流閥121，動力液進(jìn)入中心油管26、通過第二出液孔272進(jìn)入第三液腔250，此時第四泵閥32關(guān)閉，動力液推動第一柱塞243下行，帶動柱塞拉桿245、第二柱塞244下行，與此同時，第二泵閥30關(guān)閉，第一泵閥29開啟，第二泵筒242下端液腔內(nèi)的采出液通過第二柱塞244、柱塞拉桿245和第一出液孔253進(jìn)入第一液腔246與第一液腔246內(nèi)的原液油液混合，再通過第二出液孔254、第一液流通道247、第一出液孔271進(jìn)入外油管25上部的液腔然后通過外油管25的地面出液孔排出地面。與此同時，第三泵閥31開啟，第二液腔248容積增大，吸入油井液；排出地面的油液通過第一輸液管13進(jìn)入分流閥總成12，一部分油液進(jìn)入動力液缸11，一部分油液進(jìn)入采液管123輸?shù)郊驼尽?br> [0041]當(dāng)動力液缸11換向輸出高壓動力液進(jìn)入第一輸液管13，通過關(guān)閉分流閥總成12的第二分流閥122，動力液進(jìn)入外油管25、通過第一出液孔271、第一液流通道247、第二出液孔254進(jìn)入第一液腔246，動力液推動第一柱塞243上行，帶動柱塞拉桿245和第二柱塞244上行。與此同時，第三泵閥31關(guān)閉，第四泵閥32開啟，第二液腔248的容積減小，第二液腔248內(nèi)的采出液通過第三出液孔281、第二液流通道249、第二液流通道249與第三液腔250之間的液孔進(jìn)入第三液腔250，與第三液腔250內(nèi)的油液混合，再通過第二出液孔272進(jìn)入中心油管26的內(nèi)腔，通過中心油管26的地面出液孔排出地面。與此同時，第二泵閥30開啟，第二泵筒242下端液腔容積增大，吸入油井液；排出地面的油液通過第二輸液管14進(jìn)入分流閥總成26，一部分油液進(jìn)入動力液缸11，一部分油液進(jìn)入采液管123輸?shù)郊驼?。地面動力系統(tǒng)I輸出的高壓動力液驅(qū)動井下液力驅(qū)動雙作用抽油泵2作一次上、下沖程運動即完成一周期采油。
[0042]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種液力驅(qū)動的采油裝置，包括:地面動力系統(tǒng)(I)和井下液力驅(qū)動雙作用抽油泵(2)，其特征在于，所述地面動力系統(tǒng)(I)包括動力液缸(11)和分配閥總成(12)，所述動力液缸(11)和所述分配閥總成(12)通過第一輸液管(13)和第二輸液管(14)連通；所述井下液力驅(qū)動雙作用抽油泵(2)具有第一液壓出油通道(21)和第二液壓出油通道(22)，所述第一液壓出油通道(21)與所述第一輸液管(13)連通，所述第二液壓出油通道(22)與所述第二輸液管(14)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液力驅(qū)動的采油裝置，其特征在于，所述井下液力驅(qū)動雙作用抽油泵(2)包括外筒(23)、內(nèi)筒(24)、外油管(25)和中心油管(26)，所述內(nèi)筒(24)套設(shè)在所述外筒(23)內(nèi)，所述中心油管(26)套設(shè)在所述外油管(25)內(nèi)，所述中心油管(26)和所述外油管(25)與所述內(nèi)筒(24)和所述外筒(23)連接，所述中心油管(26)與所述外筒(23)連通，所述外油管(25)與所述內(nèi)筒(24)連通； 所述內(nèi)筒(24)內(nèi)套設(shè)有第一泵筒(241)，所述第一泵筒(241)的一端固定連接有第二泵筒(242)，所述第一泵筒(241)內(nèi)設(shè)置有第一柱塞(243)，所述第二泵筒(242)內(nèi)設(shè)置有第二柱塞(244 )，所述第一柱塞(243 )和所述第二柱塞(244 )通過柱塞拉桿(245 )連接； 所述第二柱塞(244)、所述柱塞拉桿(245)、所述柱塞拉桿(245)與所述第一泵筒(241)之間的第一液腔(246)、所述第一泵筒(241)與所述內(nèi)筒(24)之間的第一液流通道(247)和所述外油管(25 )構(gòu)成所述第一液壓出油通道(21); 所述柱塞拉桿(245 )與所述第二泵筒(242 )之間的第二液腔(248 )、所述外筒(23 )與所述內(nèi)筒(24)之間的第二液流通道(249)、所述第一泵筒(241)與所述第一柱塞(243)之間的第三液腔(250)和所述中心油管(26)構(gòu)成所述第二液壓出油通道(22)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液力驅(qū)動的采油裝置，其特征在于，所述中心油管(26)和所述外油管(25)與所述內(nèi)筒(24)和所述外筒(23)之間設(shè)置有第一接頭(27)，所述第一接頭(27)第一端開設(shè)有第一出液孔(271)，所述第一出液孔(271)連通所述外油管(25)與所述第一液流通道(247)； 所述第一接頭(27)中心開設(shè)有第二出液孔(272)，所述第二出液孔(272)連通所述第三液腔(250)和所述中心油管(26)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液力驅(qū)動的采油裝置，其特征在于，所述第一泵筒(241)與所述第二泵筒(242)的連接處設(shè)置有第二接頭(28)，所述第二接頭(28)的側(cè)壁上開設(shè)有第三出液孔(281)，所述第三出液孔(281)連通所述第二液腔(248 )與所述第二液流通道(249 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液力驅(qū)動的采油裝置，其特征在于，所述第二柱塞(244)的底部設(shè)置有第一泵閥(29)，所述第二泵筒(242)的底部設(shè)置有第二泵閥(30)，所述第二接頭(28)的底部設(shè)置有第三泵閥(31)，所述第二接頭(28)的頂部設(shè)置有第四泵閥(32)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液力驅(qū)動的采油裝置，其特征在于，所述分配閥總成(12)具有第一分流閥(121 )、第二分流閥(122)和采液管(123)，所述第一分流閥(121)與所述第一輸液管(13)連接，所述第二分流閥(122)與所述第二輸液管(14)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液力驅(qū)動的采油裝置，其特征在于，所述地面動力系統(tǒng)(I)還包括四連桿機(jī)構(gòu)(15)，所述四連桿機(jī)構(gòu)(15)與所述動力液缸(11)杠桿連接。
【文檔編號】E21B43/00GK103671043SQ201210339589
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月13日
【發(fā)明者】周志雄, 方太安, 周立人 申請人:中國石油天然氣集團(tuán)公司, 北京康布爾石油技術(shù)發(fā)展有限公司, 中國石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院