專利名稱：油田增壓注水機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及液體變容機械，特別是指一種利用進水自身的壓力和循環(huán)油加壓通過注水機增壓缸對注水進行增壓，增壓缸的活塞采用球形塞體自定位防偏活塞結構、增壓缸的活塞換向采用活塞觸碰感應換向機構以及循環(huán)油的油閥組采用球閥結構的油田增壓注水機。
背景技術：
目前油田采用的增壓注水裝置(ZL98201063X)，設置有一個高壓出水口，另有一個出水口則以回水方式將水排出，由于回水有污染不能直接排入地面，只能鋪設專用回水管線排放，并且回水還要進行處理大大增加了回水排放及處理的成本，影響了在油田的使用?，F有的增壓注水裝置均采用整體活塞，但由于增壓缸為二段組成，裝配工藝很難保證二段增壓缸的同軸度，當增壓缸工作時整體活塞的運動作用就將發(fā)生偏磨，造成泄漏及停產事故。同時現有增壓注水裝置增壓缸采用液壓換向閥和先導換向閥兩閥控制換向注水，由于兩閥共同執(zhí)行換向任務常常出現停機，造成換向可靠性極低，而用水介質作為先導液控換向時，因水中含有雜質等化學元素，使閥中活動部件極易腐蝕、閥件壽命縮短，并且先導換向閥尚無標準定型產品，自行生產成本將大為增加，因此經試制的該增壓注水裝置在油田現場很難正常使用。
發(fā)明內容
本實用新型所要解決的技術問題就在于克服現有增壓注水裝置的缺陷，提供一種利用進水自身的壓力和對循環(huán)油(或者其它液體介質)加壓通過注水機增壓缸對注水進行增壓，增壓缸的活塞采用球型塞體自定位防偏活塞結構、增壓缸活塞換向采用活塞觸碰感應換向機構以及循環(huán)油油閥組采用球閥結構的油田增壓注水機。本實用新型的油田增壓注水機由增壓缸1、油閥組2、水閥組3、油泵4、油箱5、蓄能器6、過濾器7、電磁換向閥8組成，增壓缸1內的活塞及中間連接體將增壓缸1分隔為A、B、C、D四個腔，其中油腔A腔和D腔的進出口分別與油閥組2出口進口相接、水腔B腔和C腔的進出口分別與水閥組3出口進口相接，油閥組2供油口與油泵4的出口連接、回油口與油箱5的回油管線連接、油閥組2一旁口還連接有平衡油閥組內油壓的蓄能器6，水閥組3兩進水閥與過濾器7及進水管線連接、兩出水閥與高壓井注水管線連接，電磁換向閥8電路分別與油閥組2和水閥組3控制電路并聯、與增壓缸1活塞觸碰感應換向機構控制電路串連。油閥組2和水閥組3均采用單向閥，單向閥采用球閥結構、油閥組2為橋式連接方式。當進行工作時，隨著增壓缸1活塞左右運動，增壓缸的觸及感應換向機構發(fā)出換向信號，控制電磁換向閥8換向，通過油泵4及油閥組2向A腔供油，通過進水管線、過濾器7及水閥組3向C腔供水，油閥組2一旁口連接的蓄能器6能平衡油閥組內油壓，同時D腔通過油閥組2逐步向油箱5排油，B腔通過水閥組3的出水閥和高壓井注水管線向油田注水，由于進水自身的壓力和經過加壓的循環(huán)油分別作用于C腔和A腔，A腔與C腔的受壓面積之和大于B腔環(huán)形活塞的面積，使B腔的水壓能升高到進水壓力的2-2.6倍，D腔的油壓近于零，自此完成對B腔增壓的全過程。當活塞移動至B腔止點位置時，B腔增壓停止，活塞觸及增壓缸中間連接體上的感應換向機構，感應換向機構發(fā)出換向信號，控制回路在電磁換向閥8作用下實現換向，這時油泵4及油閥組2向D腔供油，進水管線、過濾器7及水閥組3向B腔供水，同時A腔通過油閥組2逐步向油箱5排油，C腔的高壓水通過水閥組3的出水閥與高壓井注水管線向油田注水。通過電磁換向閥8換向，增壓缸1的A腔與C腔、D腔與B腔如此循環(huán)往復地工作，完成不間斷向油田注水。根據油田對增壓注水排量的不同要求，可以將油腔與水腔對調，即A腔與D腔進水和排水、B腔與C腔進油和排油。也可以根據油田的需要改注水為注其它液體介質，油介質也可以改為其它液體介質、例如乳化液。本實用新型增壓缸1的活塞采用球形塞體自定位防偏活塞結構，活塞由球形活塞體、隔環(huán)、密封體、凹型壓板、壓板和壓蓋等構成，球形活塞體外與增壓缸軸線垂直的活塞體中線部位裝有隔環(huán)，密封體裝于球形活塞體與增壓缸缸壁接觸部位，凹型壓板裝于球形活塞體兩側，凹型壓板外為壓板，壓板外軸端為壓蓋。本實用新型增壓缸的活塞換向采用活塞觸碰感應換向機構，活塞觸碰感應換向機構由閥芯、閥體、空腔和感應塊構成，閥芯位于閥體內并可前后移動，空腔位于閥體內閥體與閥芯之間隨閥芯移動增大或變小，閥芯中心設有不貫通孔并有斜孔通向空腔，閥芯的一端設有與之接觸的感應塊。本實用新型油閥組閥件采用插入式球閥。本實用新型的增壓缸可以采用單缸，也可以采用雙缸或者多缸并聯使用。
本實用新型的優(yōu)點就在于利用進水自身的壓力和循環(huán)油加壓通過注水機增壓缸對油田進行增壓注水，增壓缸只設一個注水出口，同時不產生回水，使進水全部注入油層，可適用于油田有無回水管網的各種注水井。本實用新型的增壓缸活塞采用球形塞體自定位防偏活塞結構，解決了增壓缸分兩段安裝同軸度要求高的問題，對安裝活塞偏差要求降低、提高了活塞的使用壽命。本實用新型增壓缸的活塞換向采用活塞觸碰感應換向機構，保證了在產生高壓水的情況下使閥件正確換向。閥組單向閥采用球閥結構解決了錐型閥因氣蝕及水腐蝕閥件關閉不嚴造成換向失靈的缺陷。因而本實用新型具有廣闊的發(fā)展前景。
以下結合附圖對本實用新型做進一步的說明。
圖1是本實用新型的外形的俯視圖；圖2是本實用新型的油田增壓注水機工作流程示意圖；圖3是本實用新型的油田增壓注水機增壓缸結構示意圖；圖4是本實用新型的增壓缸活塞觸碰感應換向機構結構示意圖；圖5是本實用新型的單向閥球閥結構示意圖；參照
圖1和圖2，本實用新型的油田增壓注水機由增壓缸1、油閥組2、水閥組3、油泵4、油箱5、蓄能器6、過濾器7、電磁換向閥8組成，此外，增壓缸1的下部有底座9、油箱5側邊設置控制柜10、油箱5上部與油泵連接設有電機11。如圖2，增壓缸1內的活塞及中間連接體將增壓缸1分隔為A、B、C、D四個腔，其中油腔A腔和D腔的進出口分別與油閥組2出口進口相接、水腔B腔和C腔的進出口分別與水閥組3出口進口相接，油閥組2供油口與油泵4的出口連接、回油口與油箱5的回油管線連接、油閥組2一旁口還連接有平衡油閥組內油壓的蓄能器6，水閥組3兩進水閥與過濾器7及進水管線連接、兩出水閥與高壓井注水管線連接，電磁換向閥8電路分別與油閥組2和水閥組3控制電路并聯、與增壓缸1活塞觸碰感應換向機構控制電路串連。油閥組2和水閥組3均采用單向閥，單向閥采用球閥結構、油閥組2為橋式連接方式。增壓缸1活塞觸碰感應換向機構在增壓缸中間的連接體上。
參照圖3，本實用新型的增壓缸1由缸蓋1-1、缸體1-8、中間連接體1-9、活塞1-2～7、連桿1-10和活塞觸碰感應換向機構1-11等組成，缸體1-8分為兩段，活塞采用球形塞體自定位防偏活塞結構由壓蓋1-2、壓板1-3、凹型壓板1-4、密封體1-5、隔環(huán)1-6和球形活塞體1-7構成。在增壓缸工作活塞移動過程中，如缸體有一定角度的偏斜，將由凹型壓板1-4與球形活塞體1-7組成的轉動付自動進行矯正；如連桿1-10發(fā)生與軸線平行偏移，壓板1-3與凹型壓板1-4平行面組成的滑動付將自動進行調整。采用球形塞體自定位防偏活塞結構防止了兩段缸體1-8與活塞因軸線不同心所導致嚴重的磨損而可能造成的事故。
參照圖4以及圖3，活塞觸碰感應換向機構1-11由閥芯1-11-1、閥體1-11-2、空腔1-11-3和感應塊1-11-4構成，閥芯1-11-1位于閥體1-11-2內并可前后移動，空腔1-11-3位于閥體1-11-2內閥體與閥芯之間隨閥芯1-11-1移動增大或變小，閥芯1-11-1中心設有不貫通孔1-11-孔1并有斜孔1-11-孔2通向空腔，閥芯的一端設有與之接觸的感應塊1-11-4。當增壓缸B腔增壓時，高壓水經不貫通孔1-11-孔1和斜孔1-11-孔2進入空腔1-11-3，使空腔1-11-3擴大并使1-11-B面左移，同時閥芯1-11-1向外使1-11-A面始終處于凸出閥體1-11-2的位置。當左端活塞右移到止點位置時，活塞將碰到1-11-A面推動閥芯1-11-1移動、碰到感應塊1-11-4，通過控制回路由電磁換向閥8執(zhí)行換向。當增壓缸C腔處于增壓狀態(tài)時，換向過程原理同上，如此往復使感應控制回路接通和斷開，通過電磁換向閥8使油閥組2與水閥組3換向。
參照圖5，如圖，采用球閥結構閥件關閉時，球閥與孔密封接觸線L始終不停留在一個固定位置上，從而解決了錐閥結構的孔與錐閥密封接觸線因氣蝕及水介質腐蝕使密封線很快被破壞而無法使用的難題。
具體實施方式
以下是本實用新型的一個實施例，本實用新型的實際使用并不局限于實施例。
采用本實用新型利用進水自身的壓力和循環(huán)油加壓通過注水機增壓缸對注水增壓，增壓缸的活塞采用球型塞體自定位防偏活塞結構、增壓缸活塞換向采用活塞觸碰感應換向機構以及循環(huán)油油閥組采用球閥結構的油田增壓注水機。來水壓力11MPa，由油田增壓注水機向地層注水，高壓注水出口壓力26MPa，能連續(xù)注水5個月。注水工作符合注水要求。大大節(jié)省了能量，降低了成本，注水操作方便，易于推廣使用。
權利要求1.一種油田增壓注水機，其特征在于由增壓缸1、油閥組2、水閥組3、油泵4、油箱5、蓄能器6、過濾器7、電磁換向閥8組成，增壓缸1內的活塞及中間連接體將增壓缸1分隔為A、B、C、D四個腔，其中油腔A腔和D腔的進出口分別與油閥組2出口進口相接、水腔B腔和C腔的進出口分別與水閥組3出口進口相接，油閥組2供油口與油泵4的出口連接、回油口與油箱5的回油管線連接、油閥組2一旁口還連接有平衡油閥組內油壓的蓄能器6，水閥組3兩進水閥與過濾器7及進水管線連接、兩出水閥與高壓井注水管線連接，電磁換向閥8電路分別與油閥組2和水閥組3控制電路并聯、與增壓缸1活塞觸碰感應換向機構控制電路串連。
2.根據權利要求1所述的油田增壓注水機，其特征在于的增壓缸1的活塞采用球形塞體自定位防偏活塞結構，活塞由球形活塞體、隔環(huán)、密封體、凹型壓板、壓板和壓蓋等構成，球形活塞體外與增壓缸軸線垂直的活塞體中線部位裝有隔環(huán)，密封體裝于球形活塞體與增壓缸缸壁接觸部位，凹型壓板裝于球形活塞體兩側，凹型壓板外為壓板，壓板外軸端為壓蓋。
3.根據權利要求1所述的油田增壓注水機，其特征在于增壓缸的活塞換向采用活塞觸碰感應換向機構，活塞觸碰感應換向機構由閥芯、閥體、空腔和感應塊構成，閥芯位于閥體內并可前后移動，空腔位于閥體內閥體與閥芯之間隨閥芯移動增大或變小，閥芯中心設有不貫通孔并有斜孔通向空腔，閥芯的一端設有與之可接觸的感應塊。
4.根據權利要求1所述的油田增壓注水機，其特征在于油閥組2和水閥組3的單向閥采用插入式球閥。
5.根據權利要求1所述的油田增壓注水機，其特征在于根據對增壓注水排量不同要求，可以將油腔與水腔對調，即A腔與D腔進水和排水、B腔與C腔進油和排油。
專利摘要本實用新型提供了一種油田增壓注水機,它由增壓缸1、油閥組2、水閥組3、油泵4、油箱5、蓄能器6、過濾器7、電磁換向閥8組成,增壓缸1內的活塞及中間連接體將增壓缸1分隔為A、B、C、D四個腔,其中油腔A腔和D腔的進出口分別與油閥組2出口進口相接、水腔B腔和C腔的進出口分別與水閥組3出口進口相接,油閥組2供油口與油泵4的出口連接、回油口與油箱5的回油管線連接、油閥組2一旁口還連接有平衡油閥組內油壓的蓄能器6,水閥組3兩進水閥與過濾器7及進水管線連接、兩出水閥與高壓井注水管線連接,電磁換向閥8電路分別與油閥組2和水閥組3控制電路并聯、與增壓缸1活塞觸碰感應換向機構控制電路串連。
文檔編號E21B43/20GK2511792SQ0127251
公開日2002年9月18日 申請日期2001年11月27日 優(yōu)先權日2001年11月27日
發(fā)明者姚慶余, 薛清祥 申請人:姚慶余