專利名稱：一種差壓動力增壓機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及天然氣開采技術領域，特別涉及一種利用高壓氣井的壓力來提升 低壓氣井壓力的天然氣增壓設備，是一種開采低壓氣井的天然氣增壓機。
背景技術：
隨著天然氣資源的大規(guī)模開發(fā)利用，很多天然氣氣田進入中后期開發(fā)，地層天然 氣儲存量減少，地層天然氣壓力隨之下降，氣井壓力的逐漸下降，因開采氣井壓力達不到而 關停的氣井也會隨之逐年遞增，很多氣井的壓力亦不能適應管道輸送壓力要求時，就要對 地層天然氣出口壓力進行增壓提升來滿足管道輸送。中國專利公開號CN201106440公開 了一種《單井增壓采氣裝置》。特征是壓縮機采用的是螺桿壓縮機，燃氣發(fā)動機通過離合減 速器與螺桿壓縮機連接，螺桿壓縮機進氣口有管線連接采氣井口，螺桿壓縮機排氣口有管 線連接冷卻器的入口，冷卻器的出口有管線連接油水分離器的入口，油水分離器的出氣口 連接輸氣管網(wǎng)；油水分離器的分離液出口有管線連接螺桿壓縮機進氣口，燃氣發(fā)動機動力 軸上固定有皮帶輪，傳動皮帶連接到冷卻器傳動軸的皮帶輪。效果是能完成自動連續(xù)增壓 采氣。這兩項發(fā)明均是采用的傳統(tǒng)的壓縮機，而采用傳統(tǒng)的壓縮機，不僅要消耗大量能源， 而且設備運行噪音大，設備維護費用高.中國專利公開號C擬809263提供了一種《液壓活 塞式天然氣壓縮機》，在兩氣缸之間設置與其連接的液壓缸，氣缸和液壓缸采用同一根活塞 桿，氣缸活塞組件位于活塞桿兩端，液壓缸活塞位于中部，在液壓缸與兩氣缸連接處分別設 置有液壓缸導向套，液壓缸導向套處設置有液壓油進出口，汽缸與液壓缸組合成液壓氣缸。 應用液壓傳動及恒功率控制技術于活塞式壓縮機中，液壓傳動系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)機械式活塞 式壓縮機的曲軸、連桿機構系統(tǒng)。自動潤滑回路結構，省掉了兩套潤滑系統(tǒng)又能保證潤滑可罪。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種差壓動力增壓機，利用天然氣高壓氣井和低壓氣 井的壓力差作為動力帶動開發(fā)低壓天然氣井，實現(xiàn)高壓、低壓氣井聯(lián)組同步生產。解決由于 低產低壓氣井地層壓力不足，低產低壓氣田難以開采的問題。本實用新型采用的技術方案是差壓動力增壓機，主要由壓縮缸排出管、單向閥、 小活塞、活塞桿、大活塞、驅動缸、高壓右進排氣管、二位四通換向閥、高壓左進排氣管、壓縮 缸和驅動缸氣體排出管組成，其特征在于驅動缸和壓縮缸相對連接在一起，驅動缸的中心 線和壓縮缸的中心線為同一條直線，驅動缸和壓縮缸之間有一根活塞桿，在活塞桿的兩端 分別固定有大活塞和小活塞，大活塞在驅動缸內，小活塞在壓縮缸內。在驅動缸內大活塞將 驅動缸內腔分為左腔和右腔。驅動缸左腔聯(lián)通高壓左進排氣管，驅動缸右腔聯(lián)通高壓右進 排氣管。高壓左進排氣管和高壓右進排氣管分別連接二位四通換向閥；二位四通換向閥連 接高壓氣體進管。在壓縮缸內小活塞將壓縮缸內腔分為左腔和右腔。壓縮缸的左腔和壓縮 缸的右腔分別有低壓氣體進口和低壓氣體壓縮后的出口，在兩個低壓氣體進口管線上分別
4固定有單向閥，并且通過單向閥連接低壓氣體進管；在兩個低壓氣體出口管線上分別固定 有單向閥，并且通過單向閥連接壓縮缸排出管，壓縮缸排出管連接有緩沖罐，緩沖罐的出口 能連接總輸出氣體管。所述的大活塞的直徑在200 600mm之間，小活塞的直徑在100 500mm之間。簡述本實用新型差壓動力增壓機的工作原理。參閱圖1。高壓天然氣通過高壓氣 體進管11和二位四通換向閥10及高壓右進排氣管9進入驅動缸8的右端，大活塞7向左 運動，大活塞7通過活塞桿6推動小活塞5向左運動并壓縮壓縮缸14左端內的氣體，壓縮 缸14左端內的氣體經(jīng)單向閥4排入壓縮缸排出管3 ；當大活塞7到達驅動缸8左端時二位 四通換向閥10獲得信號換向，這時高壓氣體通過高壓氣體進管11和二位四通換向閥10及 高壓左進排氣管12進入驅動缸8的左端，大活塞7向右運動，大活塞7通過活塞桿6帶動 小活塞5向右運動并壓縮壓縮缸14右端內的氣體，壓縮缸14右端內的氣體經(jīng)單向閥4排 入壓縮缸排出管3 ；同樣大活塞7移動到驅動缸8右端時二位四通換向閥獲得信號換向則 高壓進排氣管9進氣，高壓左進排氣管12排氣。在小活塞5往復運動的同時，低壓天然氣 通過低壓氣體進管13分別從壓縮缸14兩端經(jīng)單向閥4進入壓縮缸14內。這樣通過二位 四通換向閥10控制能使驅動缸8和壓縮缸14實現(xiàn)連續(xù)往復運動。而從驅動缸8排出的氣 體是經(jīng)過降壓后的高壓天然氣，降壓后的高壓天然氣通過二位四通換向閥10進入驅動缸 氣體排出管15，再進入壓縮缸排出管3 ；壓縮缸14排出的經(jīng)過增壓后的天然氣同樣進入壓 縮缸排出管3，這兩種不同壓力的天然氣一起進入緩沖罐2，最終一起通過總輸出氣體管1 進入天然氣外輸管網(wǎng)。在壓縮缸14兩端每一個氣體腔端蓋中都有輸入、輸出單向閥4，天然氣驅動缸8連 接有二位四通換向閥10。當輸入高壓天然氣時，能使差壓動力增壓機驅動缸8與壓縮缸14 相互作用，使活塞往復運動，利用差壓驅動開采低壓井天然氣。高壓天然氣的進、排氣時間 通過二位四通換向閥10控制，充分利用這一工作原理使高壓氣井的壓力得到釋放，低壓氣 井的天然氣壓力提高，使低壓井的天然氣壓力達到外輸天然氣的壓力，以此來提高天然氣 的采收率。所述的驅動缸主要由驅動缸缸套、驅動缸左蓋、驅動缸右蓋和氣缸螺栓組成。在驅 動缸缸套的兩端分別有驅動缸左蓋和驅動缸右蓋，驅動缸左蓋和驅動缸右蓋通過氣缸螺栓 固定在驅動缸缸套的兩端；在驅動缸左蓋上固定有進排氣管接頭，在驅動缸右蓋上設有驅 動缸進排氣孔；驅動缸右蓋有中心孔，活塞桿穿過中心孔，活塞桿的端部有大活塞，活塞壓 帽固定在活塞桿端部將大活塞固定在活塞桿左端；在驅動缸右蓋與活塞桿之間有活塞桿密 封圈和密封圈壓蓋，活塞桿密封圈起到密封作用。所述的壓縮缸主要由壓縮缸缸套、壓縮缸左蓋、壓縮缸右蓋和氣缸螺栓組成。在壓 縮缸缸套的兩端分別有壓縮缸左蓋和壓縮缸右蓋，壓縮缸左蓋和壓縮缸右蓋通過氣缸螺栓 固定在壓縮缸缸套的兩端；在壓縮缸右蓋上固定有低壓氣進排氣管接頭，在壓縮缸左蓋上 有壓縮缸進排氣孔；壓縮缸左蓋有中心孔，活塞桿穿過中心孔，活塞桿的端部有小活塞，活 塞壓帽固定在活塞桿端部將小活塞固定在活塞桿右端；在壓縮缸左蓋與活塞桿之間有活塞 桿密封圈和密封圈壓蓋，活塞桿密封圈起到密封作用。在驅動缸和壓縮缸中間有一個泵閥體，壓縮缸和驅動缸分別用氣缸螺栓固定在泵 閥體上；活塞桿從驅動缸右蓋和壓縮缸左蓋的中心孔穿過，在泵閥體與驅動缸右蓋之間有定位銷，在泵閥體與壓縮缸左蓋之間有定位銷；泵閥體有中心孔，泵閥體中心孔的中心線與 活塞桿中心線在同一條直線上；泵閥體中心孔內并在活塞桿上套有環(huán)形滑套，在滑套上套 有一個先導閥閥芯，環(huán)形滑套壓帽螺紋固定在滑套的端部并將先導閥閥芯固定在滑套上； 活塞桿中部外壁有環(huán)形凸臺，滑套壓帽內壁有環(huán)形凹槽，活塞桿的環(huán)形凸臺在滑套壓帽的 環(huán)形凹槽內。壓縮缸進排氣孔與通過泵閥體與低壓氣體進管連通，驅動缸進排氣孔與泵閥 體上的高壓右進排氣管相通聯(lián)通；當活塞桿沿滑套內壁左右滑動時，活塞桿的環(huán)形凸臺能 推動滑套和滑套壓帽并帶動先導閥閥芯左右滑動。在泵閥體上有一個垂直于活塞桿的先導閥壓蓋固定孔，先導閥壓蓋為圓柱體形并 且上部有環(huán)形固定蓋；環(huán)形固定蓋上有固定孔。通過閥蓋螺栓將先導閥壓蓋固定在泵閥體 上并且先導閥壓蓋的下端在泵閥體的固定孔內；先導閥壓蓋有一個中心孔，先導閥壓蓋中 心孔處連接換氣閥排氣管；在先導閥壓蓋中心孔兩側分別有一個導氣孔。導氣孔的上端分 別與環(huán)形固定蓋上的橫向孔聯(lián)通；在兩個橫向孔內分別固定有換氣閥右進氣管和換氣閥左 進氣管。在先導閥壓蓋的下端通過沉頭螺釘固定有圓形閥板；閥板有中心孔，閥板中心孔與 先導閥壓蓋中心孔相對并聯(lián)通，閥板中心孔兩側分別有一個孔，閥板中心孔兩側的孔分別 與先導閥壓蓋導氣孔相對并聯(lián)通?；讕酉葘чy閥芯左右滑動時，當先導閥閥芯滑動到 靠近驅動缸一側(即左側)，閥板中心孔與換氣閥右進氣管聯(lián)通；當先導閥閥芯滑動到靠近 壓縮缸一側(即右側)，閥板中心孔與換氣閥左進氣管聯(lián)通，控制二位四通換向閥換向，起 到先導閥的作用。換氣閥右進氣管與二位四通換向閥的換氣閥右進氣孔連接。換氣閥左進 氣管與二位四通換向閥的換氣閥左進氣孔連接。換氣閥排氣管與驅動缸氣體排出管連通。在先導閥壓蓋上有一個左進排氣孔，先導閥壓蓋的左進排氣孔與驅動缸右蓋的驅 動缸進排氣孔相對并聯(lián)通，先導閥壓蓋的左進排氣孔通過管線連接與二位四通換向閥的換 氣閥排氣孔連接；在先導閥壓蓋上有一個右進排氣孔，先導閥壓蓋的右進排氣孔通過換氣 閥右進氣管連接與二位四通換向閥的換氣閥右進氣孔連接。為了使壓縮缸冷卻，在壓縮缸外部套裝有冷卻缸筒，在壓縮缸右蓋上固定有兩個 冷卻水管，冷卻缸筒內壁與壓縮缸左蓋和壓縮缸右蓋以及壓縮缸缸筒外壁之間形成一個密 閉空腔，密閉空腔與冷卻水管聯(lián)通；在冷卻缸筒與壓縮缸左蓋和冷卻缸筒與壓縮缸右蓋之 間分別有冷卻缸密封圈，冷卻缸密封圈用于冷卻缸筒兩端的密封；冷卻水管可以與冷卻水 箱連接用來冷卻壓縮缸。在大活塞的外壁上套有大活塞環(huán)，在小活塞的外壁上套有小活塞環(huán)。為了提高密封性，在驅動缸缸套與驅動缸左蓋之間和驅動缸缸套與驅動缸右蓋之 間有壓縮缸端蓋密封圈；在壓縮缸缸套與壓縮缸左蓋之間和驅動缸缸套與壓縮缸右蓋之間 有壓縮缸端蓋密封圈?；钊麠U密封圈、大活塞環(huán)、小活塞環(huán)和先導閥閥芯采用聚四氟乙烯或聚醚醚酮 (PEEK)樹脂等自潤滑材料，驅動缸缸套內壁表面、壓縮缸缸套內壁表面和活塞桿外表面鍍 鉻，以防天然氣中的水分和鹽分對缸筒腐蝕。本實用新型的有益效果本實用新型差壓動力增壓機，能在無外接動力源(電能、 燃油、燃氣等)的情況下，利用高壓氣井的天然氣為驅動力開采低壓氣井的天然氣，能節(jié)約 大量的生產成本，同時還有效保護了地層壓力。1、本實用新型利用高壓氣井帶動低壓氣井的生產，以高壓氣體為動力源驅動活塞不斷往復運動，給低壓氣體增壓。即利用氣田高壓氣井和低壓氣井之間的壓差作為驅動力， 來帶動開發(fā)由于單井壓力下降而無法利用地層壓力正常生產的低壓氣井。通過本設備增壓 過的低壓天然氣達到輸出壓力后，與高壓氣井的天然氣一同進入天然氣集輸管網(wǎng)，實現(xiàn)了 同等壓力外輸，有效提高了低壓天然氣井的采收率。整個生產流程不需要外接動力，實現(xiàn)了 零成本運行生產。2、本實用新型采用全封閉環(huán)式管路，無氣體泄漏及損耗。能夠利用閥塊的移動帶 動閥芯自動調整進排氣及換向，使驅動缸的氣體與增壓后的氣體匯集到管匯流程一同密閉 外輸。3、采用了自潤滑部件，十萬小時內不必更換金屬零件；采用自冷卻循環(huán)系統(tǒng)，自冷 卻循環(huán)系統(tǒng)利用溫度差自動循環(huán)，無需動力設備。4、本實用新型差壓動力增壓機使用方便，只需開啟和關閉三個控制閥就可實現(xiàn)設 備的啟動，即使因為氣井壓力變化意外停機也不會損壞增壓機，運行可靠并可實現(xiàn)無人值 守，遠程監(jiān)控。5、整體的密封性好，整體外部沒有動密封，即使泄露也是內部泄露，不存在部件磨 損導致天然氣外泄現(xiàn)象，安全可靠，并且設備結構簡單體積小，制造成本低。6、本實用新型通過增壓設備能夠使低壓井的天然氣提升壓力，使低壓井的壓力從 0. 5MPa提升到6 8MPa，達到開采及外輸?shù)囊蟆?、本實用新型與傳統(tǒng)的天然氣壓縮設備相比，具有結構緊湊、體積小、使用方便， 運作成本低的特點。能夠做到連續(xù)開采和連續(xù)運行。同時，該設備設有調節(jié)閥，能夠準確調 節(jié)壓力，達到動態(tài)平衡，保護地層壓力。8、整機運行噪音小，無廢氣和廢油排放，無環(huán)境污染。

圖1是本實用新型差壓動力增壓機結構原理示意圖。圖2是差壓動力增壓機俯視結構示意圖。圖3是驅動缸與壓縮缸的剖面示意圖。圖4是實施例2的結構示意圖。圖中，1.總輸出氣體管，2.緩沖罐，3.壓縮缸排出管，4.單向閥，5.小活塞，6.活 塞桿，7.大活塞，8.驅動缸，9.高壓右進排氣管，10. 二位四通換向閥，11.高壓氣體進管， 12.高壓左進排氣管，13.低壓氣體進管，14.壓縮缸，15.驅動缸氣體排出管，16.換氣閥左 進氣管，17.換氣閥排氣管，18.換氣閥右進氣管，19.換氣閥連接法蘭，20.氣缸螺栓，21.驅 動缸左蓋，22.進排氣管接頭，23.活塞壓帽，24.彈簧墊，25.驅動缸缸套，26.驅動缸右蓋， 27.泵閥體，28.滑套，29.閥板，30.閥蓋螺栓，31.先導閥閥芯，32.沉頭螺釘，33.壓縮缸 左蓋，34.冷卻缸筒，35.壓縮缸缸套，36.冷卻水管，37.壓縮缸右蓋，38.冷卻缸密封圈， 39.小活塞環(huán)，40.活塞桿密封圈，41.滑套壓帽，42.密封圈壓蓋，43.先導閥壓蓋，44.定位 銷，45.大活塞環(huán)，46.換氣閥右蓋，47.換氣閥左蓋，48.換氣閥右進氣孔，49.換氣閥左進氣 孔，50.磁漸近開關，51. 二位四通電磁閥，52.驅動缸進排氣孔，53.壓縮缸進排氣孔。
具體實施方式
實施例1 以一個差壓動力增壓機為例，對本實用新型作進一步詳細說明。參閱圖1。差壓動力增壓機，主要由壓縮缸排出管3、單向閥4、小活塞5、活塞桿6、 大活塞7、驅動缸8、高壓右進排氣管9、二位四通換向閥10、高壓左進排氣管12、壓縮缸14 和驅動缸氣體排出管15組成。驅動缸8和壓縮缸14相對連接在一起，驅動缸8的中心線和壓縮缸14的中心線 為同一條直線，驅動缸8和壓縮缸14之間有一根活塞桿6，在活塞桿6的兩端分別固定有大 活塞7和小活塞5，大活塞7在驅動缸8內，小活塞5在壓縮缸14內。在驅動缸8內大活 塞7將驅動缸8內腔分為左腔和右腔。驅動缸8左腔聯(lián)通高壓左進排氣管12，驅動缸8右 腔聯(lián)通高壓右進排氣管9。高壓左進排氣管12和高壓右進排氣管9分別連接二位四通換向 閥10 ；二位四通換向閥10連接高壓氣體進管11。在壓縮缸14內小活塞5將壓縮缸14內 腔分為左腔和右腔。壓縮缸14的左腔和壓縮缸14的右腔分別有低壓氣體進口和低壓氣體 壓縮后的出口，在兩個低壓氣體進口管線上分別固定有單向閥4，并且通過單向閥4連接低 壓氣體進管13;在兩個低壓氣體出口管線上分別固定有單向閥4，并且通過單向閥4連接壓 縮缸排出管3，壓縮缸排出管3連接有緩沖罐2，緩沖罐2的出口連接總輸出氣體管1。所述 的大活塞7的直徑在觀0讓，小活塞5的直徑在200mm。活塞桿6的往復行程是400mm。參閱圖3。所述的驅動缸8主要由驅動缸缸套25、驅動缸左蓋21、驅動缸右蓋沈 和氣缸螺栓20組成。在驅動缸缸套25的兩端分別有驅動缸左蓋21和驅動缸右蓋沈，驅動 缸左蓋21和驅動缸右蓋沈通過氣缸螺栓20和彈簧墊M固定在驅動缸缸套25的兩端；在 驅動缸左蓋21上固定有進排氣管接頭22，在驅動缸右蓋沈上有一個驅動缸進排氣孔64 ； 驅動缸右蓋沈有中心孔，活塞桿6穿過中心孔，活塞桿6的端部有一個大活塞7，活塞壓帽 23固定在活塞桿6端部將大活塞7固定在活塞桿6左端；在驅動缸右蓋沈與活塞桿6之 間有活塞桿密封圈40和密封圈壓蓋42。所述的壓縮缸14主要由壓縮缸缸套35、壓縮缸左蓋33、壓縮缸右蓋37和氣缸螺 栓20組成。在壓縮缸缸套35的兩端分別有壓縮缸左蓋33和壓縮缸右蓋37，壓縮缸左蓋33 和壓縮缸右蓋37通過氣缸螺栓20和彈簧墊M固定在壓縮缸缸套35的兩端；在壓縮缸右 蓋37上固定有低壓氣進排氣管接頭，在壓縮缸左蓋33上有一個進排氣孔；壓縮缸左蓋33 有中心孔，活塞桿6穿過中心孔，活塞桿6的端部有一個小活塞5，活塞壓帽23固定在活塞 桿6端部將小活塞5固定在活塞桿6右端；在壓縮缸左蓋33與活塞桿6之間有活塞桿密封 圈40和密封圈壓蓋42。在驅動缸8和壓縮缸14中間有一個泵閥體27，壓縮缸14和驅動缸8分別用氣缸 螺栓20和彈簧墊M固定在泵閥體27上；活塞桿6從驅動缸右蓋沈和壓縮缸左蓋33的中 心孔穿過，在泵閥體27與驅動缸右蓋沈之間有定位銷44，在泵閥體27與壓縮缸左蓋33之 間有定位銷44;泵閥體27有中心孔，泵閥體27中心孔的中心線與活塞桿6中心線在同一條 直線上；泵閥體27中心孔內并在活塞桿6上套有環(huán)形滑套觀，在滑套觀上套有一個先導 閥閥芯31，環(huán)形滑套壓帽41螺紋固定在滑套觀的端部并將先導閥閥芯31固定在滑套觀 上；活塞桿6中部外壁有環(huán)形凸臺，滑套壓帽41內壁有環(huán)形凹槽，活塞桿6的環(huán)形凸臺在滑 套壓帽41的環(huán)形凹槽內。當活塞桿6沿滑套觀左右滑動時，活塞桿6的環(huán)形凸臺能推動 滑套28和滑套壓帽41并帶動先導閥閥芯31左右滑動。[0037]在泵閥體27上有一個垂直于活塞桿6的先導閥壓蓋43固定孔，先導閥壓蓋43為 圓柱體形并且上部有環(huán)形固定蓋；環(huán)形固定蓋上有固定孔。通過閥蓋螺栓30將先導閥壓蓋 43固定在泵閥體27上并且先導閥壓蓋43的下端在泵閥體27的固定孔內；先導閥壓蓋43 有一個中心孔，先導閥壓蓋43中心孔通過管線17與換氣閥排氣管15相通；在先導閥壓蓋 43中心孔兩側分別有一個導氣孔。導氣孔的上端分別與環(huán)形固定蓋上的橫向孔聯(lián)通；在兩 個橫向孔內分別固定有換氣閥右進氣管18和換氣閥左進氣管16。在先導閥壓蓋43的下端 通過沉頭螺釘32固定有圓形閥板四；閥板四有中心孔，閥板四中心孔與先導閥壓蓋43中 心孔相對并聯(lián)通，閥板四中心孔兩側分別有一個孔，閥板四中心孔兩側的孔分別與先導閥 壓蓋43導氣孔相對并聯(lián)通?；子^帶動先導閥閥芯31左右滑動時，當先導閥閥芯31滑 動到靠近驅動缸一側(即左側)，閥板四中心孔與換氣閥右進氣管18聯(lián)通；當先導閥閥芯 31滑動到靠近壓縮缸一側(即右側)，閥板四中心孔與換氣閥左進氣管16聯(lián)通，控制二位 四通換向閥10換向，起到先導閥的作用。參閱圖2。換氣閥10上設有換氣閥右蓋46和換氣閥左蓋47，換氣閥右蓋46上設 有換氣閥右進氣孔48，換氣閥左蓋47上設有換氣閥左進氣孔49，換氣閥右進氣管18與二 位四通換向閥10的換氣閥右進氣孔48連接，換氣閥左進氣管16與二位四通換向閥10的 換氣閥左進氣孔49連接，換氣閥排氣管17與驅動缸氣體排出管15連通。二位四通換向閥 10是通過換氣閥連接法蘭19固定在泵閥體27外壁的一側。參閱圖3。在先導閥壓蓋43上有一個左進排氣孔，先導閥壓蓋43的左進排氣孔通 過管線18與換氣閥右進氣孔48相對并聯(lián)通，先導閥壓蓋43的左進排氣孔通過管線連接與 二位四通換向閥10的換氣閥左蓋47連接；在先導閥壓蓋43上有一個右進排氣孔，先導閥 壓蓋43的右進排氣孔通過管線16連接與二位四通換向閥10的換氣閥左蓋47連接。在壓縮缸14外部套裝有一個冷卻缸筒34，在壓縮缸右蓋37上固定有兩個冷卻水 管36，冷卻缸筒34與壓縮缸左蓋33和壓縮缸右蓋37以及壓縮缸14之間形成一個密閉空 腔，密閉空腔與冷卻水管36聯(lián)通；在冷卻缸筒34與壓縮缸左蓋33和冷卻缸筒34與壓縮缸 右蓋37之間有冷卻缸密封圈38 ；冷卻水管36與高架冷卻水箱連接采用對流循環(huán)水冷卻壓 縮缸14。在大活塞7的外壁上套有一個大活塞環(huán)45，在小活塞5的外壁上套有一個小活塞 環(huán)39。在驅動缸缸套25與驅動缸左蓋21之間和驅動缸缸套25與驅動缸右蓋沈之間有 壓縮缸端蓋密封圈；在壓縮缸缸套35與壓縮缸左蓋33之間和驅動缸缸套25與壓縮缸右蓋 37之間有壓縮缸端蓋密封圈?；钊麠U密封圈40、大活塞環(huán)45、小活塞環(huán)39和先導閥閥芯31采用聚四氟乙烯自 潤滑材料，驅動缸缸套25內壁表面、壓縮缸缸套35內壁表面和活塞桿6外表面鍍鉻。實施例2 參閱圖4。實施例2與實施例1基本相同，不同點是所述的二位四通換 向閥10改用一個二位四通電磁閥51，在驅動缸左蓋21的外沿上和驅動缸右蓋沈的外沿上 分別固定有一個磁漸進開關50，磁漸進開關50分別連接二位四通電磁閥51的，由磁漸進開 關50反饋出來的電信號控制二位四通電磁閥51換向。
權利要求1.一種差壓動力增壓機，主要由壓縮缸排出管(3)、單向閥G)、小活塞(5)、活塞桿(6)、大活塞(7)、驅動缸(8)、高壓右進排氣管(9)、二位四通換向閥(10)、高壓左進排氣管 (12)、壓縮缸(14)和驅動缸氣體排出管(15)組成，其特征在于驅動缸⑶和壓縮缸(14) 相對連接在一起，驅動缸(8)的中心線和壓縮缸(14)的中心線為同一條直線，驅動缸(8) 和壓縮缸(14)之間有一根活塞桿(6)，在活塞桿(6)的兩端分別固定有大活塞(7)和小活 塞(5)，大活塞(7)在驅動缸(8)內，小活塞( 在壓縮缸(14)內；在驅動缸(8)內大活塞(7)將驅動缸(8)內腔分為左腔和右腔，驅動缸(8)左腔聯(lián)通高壓左進排氣管(12)，驅動缸(8)右腔聯(lián)通高壓右進排氣管(9)；高壓左進排氣管(1 和高壓右進排氣管(9)分別連接 二位四通換向閥(10) ；二位四通換向閥(10)連接高壓氣體進管(11)；在壓縮缸(14)內小 活塞(5)將壓縮缸(14)內腔分為左腔和右腔；壓縮缸(14)的左腔和壓縮缸(14)的右腔分 別有低壓氣體進口和低壓氣體壓縮后的出口，在兩個低壓氣體進口管線上分別固定有單向 閥G)，并且通過單向閥(4)連接低壓氣體進管(1 ；在兩個低壓氣體出口管線上分別固定有單向閥G)，并且通過單向閥(4)連接壓縮缸排出管(3)，壓縮缸排出管3連接有緩沖罐 ⑵。
2.根據(jù)權利要求1所述的差壓動力增壓機，其特征是所述的大活塞(7)的直徑在 200 600mm之間，小活塞(5)的直徑在100 500mm之間。
3.根據(jù)權利要求1所述的差壓動力增壓機，其特征是所述的驅動缸(8)主要由驅動 缸缸套0 、驅動缸左蓋、驅動缸右蓋06)和氣缸螺栓00)組成；在驅動缸缸套05) 的兩端分別有驅動缸左蓋和驅動缸右蓋( )，驅動缸左蓋和驅動缸右蓋06)通 過氣缸螺栓OO)固定在驅動缸缸套0 的兩端；在驅動缸左蓋上固定有進排氣管接 頭(22)，在驅動缸右蓋06)上設有驅動缸進排氣孔(5 ；驅動缸右蓋06)有中心孔，活塞 桿(6)穿過中心孔，活塞桿(6)的端部有大活塞(7)，活塞壓帽固定在活塞桿(6)端部 將大活塞(7)固定在活塞桿(6)左端；在驅動缸右蓋06)與活塞桿(6)之間有活塞桿密封 圈(40)和密封圈壓蓋(42)。
4.根據(jù)權利要求1所述的差壓動力增壓機，其特征是所述的壓縮缸(14)主要由壓縮 缸缸套(3 、壓縮缸左蓋(3 、壓縮缸右蓋(37)和氣缸螺栓OO)組成；在壓縮缸缸套(35) 的兩端分別有壓縮缸左蓋(3 和壓縮缸右蓋(37)，壓縮缸左蓋(3 和壓縮缸右蓋(37)通 過氣缸螺栓OO)固定在壓縮缸缸套(3 的兩端；在壓縮缸右蓋(37)上固定有低壓氣進排 氣管接頭，在壓縮缸左蓋(3 上有壓縮缸進排氣孔(5 ；壓縮缸左蓋(3 有中心孔，活塞 桿(6)穿過中心孔，活塞桿(6)的端部有小活塞(5)，活塞壓帽固定在活塞桿(6)端部 將小活塞( 固定在活塞桿(6)右端；在壓縮缸左蓋(3 與活塞桿(6)之間有活塞桿密封 圈(40)和密封圈壓蓋(42)。
5.根據(jù)權利要求1所述的差壓動力增壓機，其特征是在驅動缸(8)和壓縮缸(14)中 間有一個泵閥體(27)，壓縮缸(14)和驅動缸(8)分別用氣缸螺栓OO)固定在泵閥體07) 上；活塞桿(6)從驅動缸右蓋06)和壓縮缸左蓋(33)的中心孔穿過，在泵閥體、2 )與驅 動缸右蓋06)之間有定位銷(44)，在泵閥體07)與壓縮缸左蓋(3 之間有定位銷04)； 泵閥體、2 )有中心孔，泵閥體、2 )中心孔的中心線與活塞桿(6)中心線在同一條直線上； 泵閥體07)中心孔內并在活塞桿(6)上套有環(huán)形滑套(觀)，在滑套08)上套有一個先導 閥閥芯(31)，環(huán)形滑套壓帽螺紋固定在滑套08)的端部并將先導閥閥芯(31)固定在滑套08)上；活塞桿(6)中部外壁有環(huán)形凸臺，滑套壓帽Gl)內壁有環(huán)形凹槽，活塞桿 (6)的環(huán)形凸臺在滑套壓帽Gl)的環(huán)形凹槽內；驅動缸進排氣孔(52)與泵閥體(XT)上的 高壓右進排氣管9相通。
6.根據(jù)權利要求1、2、3、4或5所述的差壓動力增壓機，其特征是在泵閥體(XT)上有 一個垂直于活塞桿(6)的先導閥壓蓋固定孔，先導閥壓蓋為圓柱體形并且上部 有環(huán)形固定蓋；環(huán)形固定蓋上有固定孔，通過閥蓋螺栓(30)將先導閥壓蓋固定在泵閥 體(XT)上并且先導閥壓蓋^幻的下端在泵閥體(XT)的固定孔內；先導閥壓蓋^幻有一 個中心孔，先導閥壓蓋^幻中心孔連接換氣閥排氣管(17)；在先導閥壓蓋中心孔兩 側分別有一個導氣孔，導氣孔的上端分別與環(huán)形固定蓋上的橫向孔聯(lián)通；在兩個橫向孔內 分別固定有換氣閥右進氣管(18)和換氣閥左進氣管(16)；在先導閥壓蓋的下端通過 沉頭螺釘(32)固定有圓形閥板09)；閥板09)有中心孔，閥板09)中心孔與先導閥壓蓋 (43)中心孔相對并聯(lián)通，閥板09)中心孔兩側分別有一個孔，閥板09)中心孔兩側的孔 分別與先導閥壓蓋G3)導氣孔相對并聯(lián)通；換氣閥右進氣管(18)與二位四通換向閥(10) 的換氣閥右進氣孔G8)連接，換氣閥左進氣管(16)與二位四通換向閥(10)的換氣閥左進 氣孔G9)連接，換氣閥排氣管(17)與驅動缸氣體排出管(1 連通；在先導閥壓蓋^幻上有一個左進排氣孔，先導閥壓蓋的左進排氣孔與驅動缸右 蓋06)的驅動缸進排氣孔(5 相對并聯(lián)通，先導閥壓蓋的中間排氣孔通過管線(17) 連接與二位四通換向閥(10)的換氣閥排氣管(1 連接；在先導閥壓蓋上有一個右進 排氣孔，先導閥壓蓋^幻的右進排氣孔通過換氣閥右進氣管(18)連接與二位四通換向閥 (10)的換氣閥右進氣孔(48)連接。
7.根據(jù)權利要求6所述的差壓動力增壓機，其特征是在壓縮缸(14)外部套裝有冷卻 缸筒(34)，在壓縮缸右蓋(37)上固定有兩個冷卻水管(36)，冷卻缸筒(34)內壁與壓縮缸 左蓋(3 和壓縮缸右蓋(37)以及壓縮缸(14)外壁之間形成一個密閉空腔，密閉空腔與 冷卻水管(36)聯(lián)通；在冷卻缸筒(34)與壓縮缸左蓋(3 和冷卻缸筒(34)與壓縮缸右蓋 (37)之間分別有冷卻缸密封圈(38)。
8.根據(jù)權利要求6所述的差壓動力增壓機，其特征是在大活塞(7)的外壁上套有大 活塞環(huán)(45)，在小活塞(5)的外壁上套有小活塞環(huán)(39)。
9.根據(jù)權利要求6所述的差壓動力增壓機，其特征是在驅動缸缸套0 與驅動缸左 蓋之間和驅動缸缸套0 與驅動缸右蓋06)之間有壓縮缸端蓋密封圈；在壓縮缸缸 套(3 與壓縮缸左蓋(3 之間和驅動缸缸套0 與壓縮缸右蓋(37)之間有壓縮缸端蓋 密封圈。
專利摘要一種差壓動力增壓機，應用于天然氣開采技術領域，利用高壓氣井的壓力來提升低壓氣井壓力。驅動缸和壓縮缸相對連接在一起，驅動缸和壓縮缸之間有活塞桿，驅動缸左腔聯(lián)通高壓左進排氣管，驅動缸右腔聯(lián)通高壓右進排氣管。高壓左進排氣管和高壓右進排氣管分別連接二位四通換向閥；二位四通換向閥連接高壓氣體進管。壓縮缸的左腔和的右腔分別有低壓氣體進口和低壓氣體壓縮后的出口，在低壓氣體進口管線上固定有單向閥，通過單向閥連接低壓氣體進管；通過單向閥連接壓縮缸排出管。效果是能在無外接動力源的情況下，利用高壓氣井的天然氣為驅動力開采低壓氣井的天然氣，能節(jié)約大量的生產成本，同時還有效保護了地層壓力。
文檔編號F04B39/00GK201843746SQ20102057775
公開日2011年5月25日 申請日期2010年10月22日 優(yōu)先權日2010年10月22日
發(fā)明者宗貽平, 李丙文, 李國勛, 解建輝, 龍金明 申請人:中國石油天然氣股份有限公司