本發(fā)明涉及油氣能源開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于囊式泵的抽采裝置及其抽采方法。

背景技術(shù)：

目前，在包括煤層氣在內(nèi)的非常規(guī)天然氣等油氣能源開(kāi)采領(lǐng)域，普遍采用油田用抽油裝置進(jìn)行抽采，現(xiàn)有抽采技術(shù)的具體方式一般是在非常規(guī)天然氣井中設(shè)置煤層套管、表層套管及油管，在所述油管底部連接抽吸泵，從地面上將抽油桿插入油管中，所述抽油桿底部與所述抽吸泵相連，通過(guò)控制抽油桿帶動(dòng)抽吸泵的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行工作，將井下的煤粒、砂石及煤層的其它腐蝕物質(zhì)與水的混合物抽至抽油桿與油管組成的環(huán)形空腔內(nèi)，并流入與所述空腔連接的下一處理環(huán)節(jié)。但該抽采裝置及方式存在以下技術(shù)問(wèn)題：

一方面，現(xiàn)有抽采裝置及方式所用的抽吸泵一般為柱塞泵，也有離心泵或螺桿泵，在工作過(guò)程中，抽油桿和油管之間機(jī)械磨損嚴(yán)重，易損壞。若使用柱塞泵，柱塞和泵筒之間機(jī)械磨損同樣嚴(yán)重，易損壞；若采用離心泵，則葉片磨損快；若替換為螺桿泵，同樣存在機(jī)械傳傳動(dòng)部件磨損嚴(yán)重、易損壞的問(wèn)題；現(xiàn)有抽采裝置存在的上述機(jī)械傳動(dòng)部件易磨損嚴(yán)重、易損壞的問(wèn)題，使得現(xiàn)有抽采裝置檢修率高、油氣抽采效率低下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于囊式泵的抽采裝置及其抽采方法，能夠有效解決現(xiàn)有的基于柱塞泵、離心泵或螺桿泵的抽采裝置機(jī)械傳動(dòng)部件磨損嚴(yán)重、易損壞的問(wèn)題，從而降低抽采裝置的檢修率，同時(shí)也提高了油氣抽采效率。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于囊式泵的抽采裝置及其抽采方法，包括：氣囊充放氣管路、電磁換向閥、氣體壓縮機(jī)、電控裝置、輸氣管路、排液管路及囊式泵，

所述氣囊充放氣管路的一端與所述電磁換向閥的第一排氣口連接，所述電磁換向閥的進(jìn)氣口與所述氣體壓縮機(jī)的第一排氣口連接，所述氣體壓縮機(jī)與所述電控裝置連接，所述氣囊充放氣管路的另一端與所述囊式泵的第一進(jìn)氣口連接，所述排液管路與所述囊式泵的排液口連接，所述輸氣管路與外部氣體收集裝置連接。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種實(shí)施方式中，所述裝置還包括：泵體沖刷管路，所述泵體沖刷管路一端與所述電磁換向閥的另一排氣口連接，所述泵體沖刷管路另一端與所述囊式泵的另一進(jìn)氣口連接；或者

所述裝置還包括：泵體沖刷管路及電磁開(kāi)關(guān)(電磁閥)，所述電磁開(kāi)關(guān)(電磁閥)的進(jìn)氣口與所述氣體壓縮機(jī)的第二排氣口連接，所述電磁開(kāi)關(guān)(電磁閥)的出氣口與泵體沖刷管路的一端連接，所述泵體沖刷管路另一端與所述囊式泵的另一進(jìn)氣口連接，

結(jié)合第一方面、第一方面的第一種實(shí)施方式，在第一方面的第二種實(shí)施方式中，所述囊式泵為抽采裝置的核心排液部件，用于將井液從井中抽出，其包括：泵體、氣囊、泵蓋，進(jìn)氣口、進(jìn)液口、排液口及吊環(huán)；

所述泵體為一圓柱體空腔結(jié)構(gòu)，所述泵蓋表面設(shè)置有進(jìn)氣口、進(jìn)液口、排液口及吊環(huán)，所述泵體與泵蓋連接構(gòu)成密封腔體，所述氣囊設(shè)置在所述密封腔體中，所述氣囊與所述泵體及泵蓋構(gòu)成的密封腔體組成密封容積；其中，

所述密封容積，隨著氣囊內(nèi)氣體的排出或進(jìn)入，周期性的增大或減小，囊式泵就不斷的吸入與排出井液。

結(jié)合第一方面第二種實(shí)施方式，在第一方面的第三種實(shí)施方式中，所述泵體內(nèi)壁設(shè)置有均勻排布的數(shù)條泄水槽，用于卸載泵體內(nèi)底部水及氣體的壓力，增加泵水的體積。

結(jié)合第一方面第二種實(shí)施方式，在第一方面的第四種實(shí)施方式中，所述進(jìn)氣口至少有兩個(gè)，且均勻布置在泵蓋上，并延伸至所述氣囊內(nèi)，所述進(jìn)液口為進(jìn)水單向球座閥，所述排液口為排水水單向球座閥，所述進(jìn)水單向球座閥與排水單向球座閥至少各有一個(gè)，且均勻布置在泵蓋上。

結(jié)合第一方面、第一方面的第一種實(shí)施方式，在第一方面的第五種實(shí)施方式中，所述泵體沖刷管路、氣囊充放氣管路、排液管路及輸氣管路均使用柔性管道。

所述泵體沖刷管路、氣囊充放氣管路、排液管路及輸氣管路均使用柔性管路。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于囊式泵的抽采裝置的抽采方法，應(yīng)用于第一方面任一所述的抽采裝置上，所述方法包括：

打開(kāi)電控裝置、氣體壓縮機(jī)的電源及電磁換向閥的開(kāi)關(guān)，接通氣囊充放氣管路，通過(guò)電控裝置控制氣體壓縮機(jī)產(chǎn)生壓縮氣體，直到充滿(mǎn)囊式泵的氣囊，將流入泵體內(nèi)的井液全部排出；

繼續(xù)接通氣囊充放氣管路，使所述囊式泵連續(xù)不斷地將流入泵體的井液排出井外，并對(duì)解吸的氣體進(jìn)行收集。

結(jié)合第二方面，在第二方面的第一種實(shí)施方式中，所述方法還包括：排液完成后或定期打開(kāi)泵體沖刷管路，沖洗泵體內(nèi)沉積物。

結(jié)合第二方面，第二方面的的第一種實(shí)施方式，在第二方面的第二種實(shí)施方式中，所述排液完成后或定期打開(kāi)泵體沖刷管路，沖洗泵體內(nèi)沉積物包括：當(dāng)所述井液排到一定程度后，然后關(guān)閉氣囊充放氣管路，打開(kāi)泵體沖刷管路，完成對(duì)泵體內(nèi)沉積物質(zhì)的沖洗，關(guān)閉泵體沖刷管路；或者

在接通氣囊充放氣管路的同時(shí)，打開(kāi)泵體沖刷管路，在囊式泵排液的同時(shí)完成對(duì)泵體的沖洗，然后關(guān)閉所述泵體沖刷管路。

結(jié)合第二方面，第二方面的第一或第二種實(shí)施方式，在所述第二方面第三種實(shí)施方式中，所述方法還包括：在抽采裝置工作過(guò)程中，通過(guò)電控裝置，自動(dòng)控制氣囊充放氣管路與泵體沖刷管路的切換及氣囊充氣與排氣的頻率。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于囊式泵的抽采裝置及其抽采方法，通過(guò)采用囊式泵作為抽采裝置的核心排液部件，輔之以氣囊充放氣管路、電磁換向閥、氣體壓縮機(jī)、電控裝置、輸氣管路、排液管路等部件，將所述部件有機(jī)連接在一起，以氣壓傳動(dòng)替換了原有的機(jī)械傳動(dòng)，簡(jiǎn)化了抽采裝置現(xiàn)有的整體結(jié)構(gòu)，能夠有效解決現(xiàn)有的基于柱塞泵、離心泵或螺桿泵的抽采裝置機(jī)械傳動(dòng)部件磨損嚴(yán)重及易損壞的問(wèn)題，從而降低抽采裝置的檢修率，同時(shí)也提高了油氣抽采效率。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發(fā)明的實(shí)施例一種基于囊式泵的抽采裝置在煤層氣井筒中布置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的實(shí)施例一種基于囊式泵的抽采裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的實(shí)施例一種基于囊式泵的抽采裝置中囊式泵的俯視圖；

圖4是圖3中所述囊式泵俯視圖的B-B剖面圖；

圖5是圖3中所述囊式泵俯視圖的C-C剖面圖；

圖6是應(yīng)用于圖1或圖2中所述抽采裝置上的修井方法流程圖；

圖7是本發(fā)明的實(shí)施例一種基于囊式泵的抽采裝置的抽采方法的流程圖。

圖中：人工井底1；巖層2；煤層氣在套管上的溢出口3；煤層4；巖土層5；煤層套管6；表層套管7；井蓋15；井筒18；井液19；氣囊充放氣管路8；電磁換向閥9；泵體沖刷管路10；電磁開(kāi)關(guān)(電磁閥)11；氣體壓縮機(jī)12；電控裝置13；輸氣管路16；排液管路17；囊式泵20；泵體21；氣囊22；泵蓋23；進(jìn)氣口24；進(jìn)氣口25；進(jìn)水單向球座閥26；泵懸吊環(huán)27；排水單向球座閥28；泄水槽29。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

應(yīng)當(dāng)明確；所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例一

圖1為本發(fā)明的實(shí)施例一一種基于囊式泵的抽采裝置在煤層氣井筒中布置的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1所述，其中，人工井底1、巖層2、煤層氣在套管上的溢出口3、煤層4、巖土層5、煤層套管6、表層套管7、井蓋15、井筒18、井液19共同組成煤層氣開(kāi)采井。

參看圖1、圖3、及圖5所述，本發(fā)明實(shí)施例一一種基于囊式泵的抽采裝置，主要包括：氣囊充放氣管路8、電磁換向閥9、氣體壓縮機(jī)12、電控裝置13、輸氣管路16、排液管路17及囊式泵20，其中：

氣囊充放氣管路8的上端與電磁換向閥9第一排氣口連接，電磁換向閥9的進(jìn)氣口與氣體壓縮機(jī)12的第一出氣口連接，氣體壓縮機(jī)12是抽采裝置的能源驅(qū)動(dòng)部件，氣體壓縮機(jī)12與電控裝置13連接，氣囊充放氣管路8下端與囊式泵20的進(jìn)氣口24連接，排液管路17與囊式泵20的排液口排水單向球座閥28連接，將井液排出井口，輸氣管路16設(shè)置在靠近井口的位置，與井外氣源收集裝置連接，用于收集解吸后的氣體。

參看圖1及圖3所示，本實(shí)施例中，作為一可選實(shí)施例，所述裝置還包括：泵體沖刷管路10及電磁開(kāi)關(guān)(電磁閥)11，電磁開(kāi)關(guān)(電磁閥)11的進(jìn)氣口與氣體壓縮機(jī)12的第二出氣端連接，電磁開(kāi)關(guān)(電磁閥)11的出氣口與泵體沖刷管路10的一端連接，泵體沖刷管路10另一端與囊式泵20的另一進(jìn)氣口25連接。

參看圖2及圖3所示，本實(shí)施例中，作為另一可選實(shí)施例，所述裝置還包括：泵體沖刷管路10，泵體沖刷管路10的上端與電磁換向閥9的第二排氣口連接，泵體沖刷管路10的下端與囊式泵20的進(jìn)氣口25連接。

參看圖3、圖4及圖5所示，本實(shí)施例中，囊式泵20為抽采裝置的執(zhí)行部件，浸沒(méi)于井液中，且低于煤層4下端至少15m深，用于將井液從井中抽出，囊式泵20包括：泵體21、氣囊22、泵蓋23，進(jìn)氣口24、進(jìn)氣口25、進(jìn)水單向球座閥26、吊環(huán)27、排水單向球座閥28組成；

泵體21為一圓柱體空腔結(jié)構(gòu)，與泵蓋23一起構(gòu)成密封腔體，氣囊22設(shè)置在所述密封腔體中，并所述泵體與泵蓋構(gòu)成的密封腔體組成密封容積，可以通過(guò)充氣或放氣改變所述密封容積的有效容積大小，泵體21與泵蓋23采用螺栓連接加密封圈的方式密封連接，泵蓋23表面設(shè)有進(jìn)氣口24、進(jìn)氣口25、進(jìn)水單向球座閥26、排水單向球座閥28及吊環(huán)27。

本實(shí)施例中，作為一可選實(shí)施例，泵體21內(nèi)壁開(kāi)有均勻布置的數(shù)條泄水槽29，用于卸載泵體底部水、氣體的壓力，增加泵水體積。

本實(shí)施例中，氣囊22采用橡膠為主要材料制作，耐腐蝕性好，使用壽命長(zhǎng)。

本實(shí)施例中，作為一可選實(shí)施例，囊式泵20的進(jìn)氣口至少有兩個(gè)，分別為進(jìn)氣口24與進(jìn)氣口25，位于氣囊22上方，且對(duì)稱(chēng)均勻的布置在泵蓋上，并延伸至氣囊內(nèi)；其中，

所述進(jìn)氣口中任一個(gè)均可僅連接氣囊充放氣管路11或泵體沖刷管路10，氣囊充放氣管路11或泵體沖刷管路10通過(guò)進(jìn)氣口延伸至氣囊22內(nèi)。

本實(shí)施例中，作為一可選實(shí)施例，進(jìn)水單向球座閥26作為進(jìn)液口，排水單向球座閥28作為排液口，至少各有一個(gè)，且對(duì)稱(chēng)均勻的布置在泵蓋23上；其中，

進(jìn)水單向球座閥26，用于當(dāng)井中井液壓力大于所述密封腔體與氣囊22之間的液體的壓力時(shí)，推開(kāi)進(jìn)水單向球座閥26，向囊式泵20密封腔體與氣囊22之間充注井液，僅可單向由泵體外到泵體內(nèi)導(dǎo)通；

排水單向球座閥28，用于當(dāng)囊式泵20在接通氣囊充放氣管路時(shí)，所述氣囊在氣體充滿(mǎn)的過(guò)程中，所述密封腔體與氣囊22之間井液被擠壓，從而推開(kāi)排水單向球座閥28，將泵體內(nèi)井液排出，僅可單向由泵體內(nèi)到泵體外導(dǎo)通。

本實(shí)施例中，作為一可選實(shí)施例，吊環(huán)27用于將所述囊式泵、氣管及水管通過(guò)鋼絲繩14懸掛于井蓋15上。

本實(shí)施例中，作為一可選實(shí)施例，囊式泵20須浸沒(méi)于井液中，且低于煤層4下端至少15m深。

參看圖1及圖2所示，本實(shí)施例中，在所述抽采裝置中增加了泵體沖刷系統(tǒng)，所述泵體沖刷系統(tǒng)包括：氣體壓縮機(jī)12、泵體沖刷管路10、電磁開(kāi)關(guān)(電磁閥)11、囊式泵20及排液管路17，或者

包括：氣體壓縮機(jī)12、泵體沖刷管路10、電磁換向閥9、囊式泵及排液管路；

所述泵體沖刷系統(tǒng)在電控裝置13的控制下，可單獨(dú)工作或與排液系統(tǒng)一起工作，將泵體內(nèi)沉積的顆粒物排出泵體；其中，

所述排液系統(tǒng)包括：氣體壓縮機(jī)12、氣囊進(jìn)氣管路8、電磁換向閥9、囊式泵20及排液管路17；

本實(shí)施例中，所述泵體沖刷系統(tǒng)為定期開(kāi)啟，并非每次抽采工作時(shí)都開(kāi)啟，囊式泵20在工作一段時(shí)期后，泵體內(nèi)往往會(huì)沉積大量的煤粒。砂礫等顆粒物質(zhì)，這時(shí)就需要開(kāi)啟泵體沖刷系統(tǒng)對(duì)泵體進(jìn)行沖洗。

本實(shí)施例中，氣體壓縮機(jī)12內(nèi)裝有壓力傳感器，用于監(jiān)測(cè)氣體壓縮機(jī)在工作過(guò)程中流入氣囊充放氣管路8及泵體沖刷管路10的壓力大小，并將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)傳遞給電控裝置13，電控裝置13根據(jù)反饋的壓力信號(hào)對(duì)各管路切換及氣流大小進(jìn)行控制。

本實(shí)施例中，氣體壓縮機(jī)12表面設(shè)有數(shù)據(jù)接口，用于接收上位機(jī)的控制信號(hào)；

本實(shí)施例中，作為另一可選實(shí)施例，氣體壓縮機(jī)12內(nèi)部還裝有紅外線(xiàn)接受元件，用于接收上位機(jī)的控制信號(hào)。

本實(shí)施例中，電控裝置13表面設(shè)有按鍵及管路切換開(kāi)關(guān)，電控裝置13表面設(shè)有數(shù)據(jù)線(xiàn)接口，通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)控制氣體壓縮機(jī)12；

本實(shí)施例中，作為另一可選實(shí)施例，電控裝置13內(nèi)還設(shè)有紅外線(xiàn)發(fā)射元件，用于發(fā)送控制信號(hào)給氣體壓縮機(jī)12。

本實(shí)施例中，作為一可選實(shí)施例，電控裝置13上還設(shè)有顯示器，用以顯示抽采裝置工作過(guò)程中的參數(shù)。

本實(shí)施例中，作為一可選實(shí)施例，排液管路17內(nèi)進(jìn)液口到井口之間設(shè)置有單向閥，用于阻止井液在從下到上流出過(guò)程中的回流。

本實(shí)施例中，作為一可選實(shí)施例，排液管路17在露出井液部分上端設(shè)有氣管固定裝置，用于固定輸氣管路16。

本實(shí)施例中，作為一可選實(shí)施例，輸氣管路16設(shè)置有控制開(kāi)關(guān)，用來(lái)控制輸氣管路16的通斷。

本實(shí)施例中，泵體沖刷管路10、氣囊充放氣管路8、排液管路17及輸氣管路16均使用柔性管路，便于設(shè)備安裝及檢修；

本實(shí)施例中，所述抽采裝置僅有囊式泵20位于井中，電控裝置13、氣體壓縮機(jī)12及電磁開(kāi)關(guān)(電磁閥)等均位于井外，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抽采裝置安裝或檢修時(shí)，僅需要采用配套的整體纏繞起降式修井工藝，將所述井內(nèi)的柔性管路及囊式泵20使用車(chē)載或簡(jiǎn)易卷?yè)P(yáng)機(jī)整體起降，以達(dá)到快速安裝及檢修的效果。

參看圖6所示，本實(shí)施例中，在實(shí)際應(yīng)用中，所述修井工藝包括步驟：

101、起降設(shè)備(卷?yè)P(yáng)機(jī))固定安裝；

102、將囊式泵20、氣囊充放氣管路8、泵體沖刷管路10、排液管路17及輸氣管路16固定在一起；

103、用鋼絲繩一端固定在卷?yè)P(yáng)機(jī)上，另一端固定于囊式泵20的吊環(huán)27上；

104、開(kāi)啟卷?yè)P(yáng)機(jī)，將所述囊式泵及各管路整體卸入井液中；

105、當(dāng)需要維修時(shí)，啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)直接將囊式泵20及其他管路提拉至井外。

實(shí)施例二

參看圖7所示，本發(fā)明實(shí)施例二一種基于囊式泵抽采裝置的抽采方法，包括：

201、打開(kāi)電控裝置13、氣體壓縮機(jī)12的電源及電磁換向閥9的開(kāi)關(guān)，接通氣囊充放氣管路8，通過(guò)電控裝置13控制氣體壓縮機(jī)12產(chǎn)生壓縮氣體，直到充滿(mǎn)囊式泵20的氣囊22，將流入泵體21內(nèi)的井液全部排出；

202、繼續(xù)接通氣囊充放氣管路8，使所述囊式泵20連續(xù)不斷地將流入泵體21的井液排出井外，并對(duì)解吸的氣體進(jìn)行收集。

本實(shí)施例中，步驟101至102在具體應(yīng)用時(shí)，包括：煤層4在抽采過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生氣體混合物與液體混合物，所述氣體混合物沿著套筒6內(nèi)壁向上移動(dòng)，輸氣管路16的控制開(kāi)關(guān)打開(kāi)后，會(huì)進(jìn)入輸氣管路16，輸氣管路16接入其它收集裝置進(jìn)行收集利用；而液體混合物即井液，則會(huì)順著套筒6內(nèi)向下流入人工井底1，隨著井液19的灌入，囊式泵20所處的井位的壓力增大，當(dāng)井液19壓力增大至囊式泵20上的進(jìn)水單向球座閥26的開(kāi)啟壓力的臨界值時(shí)，繼續(xù)灌入井液19會(huì)推開(kāi)囊式泵20的進(jìn)水單向球座閥26，流入泵體21與氣囊22之間的所述密封腔內(nèi)，在井液19灌入泵體21內(nèi)的同時(shí)，打開(kāi)電控裝置13，啟動(dòng)氣體壓縮機(jī)12，并打開(kāi)電磁換向閥9，接通氣囊充放氣管路8，氣體壓縮機(jī)12產(chǎn)生的壓縮氣體將經(jīng)由氣囊進(jìn)氣管路8進(jìn)入氣囊22，隨著氣體的進(jìn)入，氣囊22逐漸變大，擠壓泵體21與氣囊22之間的所述密封腔內(nèi)的井液，當(dāng)所述密封腔內(nèi)的壓力大于排水單向球座閥時(shí)，推開(kāi)排水單向球座閥28，將所述井液經(jīng)由排液管路17排出，當(dāng)所述密封腔被氣囊22充滿(mǎn)時(shí)，將流入泵體21內(nèi)的井液19全部排出；

第一階段排液結(jié)束后，井液19由泵體21外不斷流入泵體21內(nèi)，繼續(xù)接通繼續(xù)接通氣囊充放氣管路8，使囊式泵20不斷將井液19排出井外，隨著液位的降低，煤層儲(chǔ)層壓力降低，吸附在煤層表面的煤層氣(非常規(guī)天然氣)解吸為游離氣，通過(guò)排氣管路16對(duì)解吸的氣體進(jìn)行收集；

本實(shí)施例中，所述抽采方法還包括：

203、排液完成后或定期打開(kāi)泵體沖刷管路10，沖洗泵體21內(nèi)的沉積物。

本實(shí)施例中，在所述抽采裝置工作一段時(shí)期后，泵體21內(nèi)會(huì)沉積大量的煤粒、砂礫等顆粒物，此時(shí)可打開(kāi)泵體沖刷管路10，對(duì)泵體內(nèi)的沉積物進(jìn)行沖洗，以保證泵的有效容積及正常工作。

本實(shí)施例中，所述方法還包括：當(dāng)電控裝置13通過(guò)壓力變化獲知將流入泵體內(nèi)的井液排到一定程度后，控制所述電磁換向閥換向，所述囊式泵通過(guò)所述氣囊充放氣管路8排氣；

本實(shí)施例在具體應(yīng)用時(shí)，所述電控裝置13通過(guò)壓力變化獲知將流入泵體21內(nèi)的井液排到一定程度后，控制電磁換向閥9換向，囊式泵20通過(guò)氣囊充放氣管路8排氣包括：所述當(dāng)?shù)谝浑A段的排液完成后，氣體壓縮機(jī)12將壓力傳感器感知的氣囊充放氣管路8的壓力值由小變大，并且一段時(shí)間后保持在一個(gè)恒定值的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)傳遞給上位機(jī)電控裝置13，電控裝置13根據(jù)氣囊充放氣管路壓力的變化，間接得知流入泵體內(nèi)的井液排完，電控裝置13自動(dòng)切換電磁換向閥9換向，氣囊22通過(guò)氣囊充放氣管路8進(jìn)行排氣，當(dāng)氣囊充放氣管路8內(nèi)的壓力值由一個(gè)恒定值降低并穩(wěn)定在另一個(gè)值時(shí)，電控裝置13根據(jù)反饋的信號(hào)判斷排氣完畢，并關(guān)閉電磁換向閥9；

參看圖1所示，本實(shí)施例中，作為一可選實(shí)施例，所述囊式泵通過(guò)所述氣囊充放氣管路8排出的氣體通過(guò)電磁換向閥的第二排氣口排入大氣中；或者

參看圖2所示，所述囊式泵通過(guò)氣囊充放氣管路8排出的氣體通過(guò)電磁換向閥的第二排氣口進(jìn)入泵體沖刷管路，回收利用余氣對(duì)泵體21進(jìn)行沖洗。

參看圖1所示，本實(shí)施例中，所述排液完成后或定期打開(kāi)泵體沖刷管路10，沖洗泵體21內(nèi)沉積物包括：當(dāng)所述井液排到一定程度后，關(guān)閉氣囊充放氣管路8，打開(kāi)電磁開(kāi)關(guān)(電磁閥)11，接通泵體沖刷管路10，完成對(duì)泵體21內(nèi)沉積物質(zhì)的沖洗，關(guān)閉泵體沖刷管路的電磁開(kāi)關(guān)(電磁閥)11；或者

參看圖2所示，當(dāng)所述井液排到一定程度后，電控裝置13控制電磁換向閥9換向，電磁換向閥9第一排氣口關(guān)閉，電磁換向閥第二排氣口打開(kāi)，接通泵體沖刷管路10，完成對(duì)泵體21內(nèi)沉積物質(zhì)的沖洗，然后關(guān)閉泵體沖刷管路。

參看圖1所示，本實(shí)施例中，作為一可選實(shí)施例，所述排液完成后或定期打開(kāi)泵體沖刷管路10，沖洗泵體21內(nèi)沉積物還包括：在接通氣囊充放氣管路8的同時(shí)，打開(kāi)電磁開(kāi)關(guān)(電磁閥)11，接通泵體沖刷管路10，在囊式泵20排液的同時(shí)完成對(duì)泵體21的沖洗，關(guān)閉所述泵體沖刷管路的電磁開(kāi)關(guān)(電磁閥)11。

參看圖1所示，本實(shí)施例在具體應(yīng)用時(shí)，所述排液完成后或定期打開(kāi)泵體沖刷管路，沖洗泵體內(nèi)沉積物包括：當(dāng)所述井液排到一定程度后，關(guān)閉氣囊充放氣管路8，打開(kāi)電磁開(kāi)關(guān)(電磁閥)11，接通泵體沖刷管路10，完成對(duì)泵體內(nèi)沉積物質(zhì)的沖洗，關(guān)閉泵體沖刷管路電磁開(kāi)關(guān)(電磁閥)包括：所述當(dāng)?shù)谝浑A段的排液完成后，氣體壓縮機(jī)12將壓力傳感器感知的氣囊充放氣管路的壓力值由小變大，并息一段時(shí)間后保持在一個(gè)恒定值的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)傳遞給上位機(jī)電控裝置13，所述電控裝置根據(jù)氣囊充放氣管路壓力的變化，間接得知泵體排液結(jié)束，關(guān)閉電磁換向閥9，并自動(dòng)切換到泵體沖刷管路，打開(kāi)電磁開(kāi)關(guān)(電磁閥)11，氣體壓縮機(jī)12產(chǎn)生的壓縮氣體通過(guò)電磁開(kāi)關(guān)(電磁閥)11，再經(jīng)由泵體沖刷管路10進(jìn)入囊式泵20的氣囊22，啟動(dòng)泵體沖刷系統(tǒng)，對(duì)泵體內(nèi)進(jìn)行沖洗，將沉積的煤粒、砂礫等顆粒物經(jīng)由排液管路17沖洗掉，排液?jiǎn)蜗蚯蜃y28及排液管路17上端內(nèi)部的單向閥還可以將在由下向上排液過(guò)程中回流的井液阻止在單向閥處，有效避免了顆粒物的回流造成的二次沉積，當(dāng)泵體沖刷干凈后，關(guān)閉電磁開(kāi)關(guān)(電磁閥)11，氣體壓縮機(jī)將壓力傳感器感知的泵體沖刷管路的壓力值由小變大，并在一段時(shí)間后恒定保持在一個(gè)壓力值的信號(hào)，通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)傳遞給上位機(jī)電控裝置13，電控裝置13控制打開(kāi)并切換電磁換向閥9換向，氣囊22通過(guò)氣囊充放氣管路8進(jìn)行排氣，當(dāng)氣囊充放氣管路8內(nèi)的壓力值由一個(gè)恒定值降低并穩(wěn)定在另一個(gè)值時(shí)，電控裝置13根據(jù)反饋的信號(hào)判斷排氣完畢，并關(guān)閉電磁換向閥9；

本實(shí)施例，作為一可選實(shí)施例，在具體應(yīng)用時(shí)，所述泵體沖刷管路為定期開(kāi)啟，用于沖刷泵體內(nèi)的沉積物，可以單獨(dú)執(zhí)行，也可以與排液過(guò)程一起執(zhí)行，，排液的同時(shí)啟動(dòng)電磁開(kāi)關(guān)(電磁閥)11，使泵體內(nèi)的顆粒沉積物隨著井液一起排出。

本實(shí)施例在具體應(yīng)用過(guò)程中，所述抽采裝置的抽采方法還包括：通過(guò)電控裝置13，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)氣囊充放氣管路8與泵體沖刷管路10的自動(dòng)切換控制及氣囊22充氣、排氣的頻率控制，改變排出井液流量的大小，以適應(yīng)不同工作狀況的需要。

本發(fā)明實(shí)施例一種基于囊式泵的抽采裝置及其抽采方法，同樣適用于石油及天然氣的開(kāi)采中，由于在石油及天然氣井上的應(yīng)用原理類(lèi)似于上述實(shí)施例，在此就不再贅述。

現(xiàn)有的抽采技術(shù)采用柱塞泵、螺桿泵等作為抽采裝置的核心排液部件，排液過(guò)程中，煤粒及砂礫的顆粒物質(zhì)的沉積容易造成抽油桿、泵體及柱塞等機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)嚴(yán)重磨損，甚至顆粒物長(zhǎng)期在抽油桿與油管組成的環(huán)形空間及泵體內(nèi)沉積，從而造成抽油桿的卡死，減小泵體的有效容積，致使抽采裝置的機(jī)械傳動(dòng)部件檢修率高，抽采效率低。

本發(fā)明實(shí)施例采用囊式泵作為抽采裝置的核心排液部件，并采用與之配套的抽采方法，在此基礎(chǔ)上對(duì)抽采裝置的管路作了進(jìn)一步的改進(jìn)，將現(xiàn)有的剛性管路改為柔性管路，以氣壓傳動(dòng)代替了現(xiàn)有的機(jī)械傳動(dòng)，解決了抽油裝置中的抽油桿、柱塞泵及葉片等金屬類(lèi)機(jī)械傳動(dòng)部件易磨損的問(wèn)題；本發(fā)明實(shí)施例在此改進(jìn)的基礎(chǔ)上，還增加了泵體沖刷管路，能有效解決泵體顆粒物沉積的問(wèn)題；本發(fā)明實(shí)施例安裝在井筒中的設(shè)備僅有一結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的囊式泵，所述換向控制閥、氣體壓縮機(jī)及電控裝置均布置在地面，檢修方便；本發(fā)明實(shí)施例所具有的上述特點(diǎn)，能夠有效解決現(xiàn)有技術(shù)存在的機(jī)械傳動(dòng)部件磨損嚴(yán)重及易損壞的問(wèn)題，從而降低抽采裝置的檢修率，同時(shí)也提高了油氣抽采效率。

需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二之類(lèi)的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。