專利名稱：井下液壓雙聯(lián)泵采稠油系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種針對稠粘石油的采油設(shè)備組成系統(tǒng)，特別涉及一種井下液壓雙聯(lián)泵采稠油系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，油田常采用的多是管式泵和桿式泵，但都需有地面的抽油機(俗稱磕頭機)來驅(qū)動，還需配備井下加熱設(shè)備。因此設(shè)備投資高，占地面積大，采油效率不高。螺桿泵采油只適用于低粘度的原油，對稠油開采并不適用。并且驅(qū)動螺桿泵都使用電動機，連電機一起下到井下。井下電機、泵和電纜都非常昂貴，而且不能長期在高溫環(huán)境下使用，電動機在螺桿泵卡住的情況下易損壞，因此增加了采油成本。
本實用新型克服了上述諸多采油方法和設(shè)備的不足。提供了一種在抽取稠粘石油的同時并對井下油層和出口輸送原油加熱的新型采油方法，以及以更小的占地面積、更簡單的結(jié)構(gòu)，更小的投資，更少的故障率、更低的運行成本實現(xiàn)這種方法的抽取稠粘石油的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的采稠油系統(tǒng)由油箱及其加熱裝置，地面加壓泵及電機，節(jié)流閥，溢流閥，壓力表，動力油管路，井口裝置，原油管，抽原油葉泵，雙葉片擺動泵，角度換向機，油層余熱加熱裝置等組成。
本實用新型的采稠油系統(tǒng)是井下液壓雙聯(lián)泵采稠油，并具有對井下油層和對出口輸送原油加熱，與同等條件下采油相比具有顯著節(jié)能效果的采油系統(tǒng)。其實施步驟如下A.在地面將導(dǎo)熱油在油箱內(nèi)加熱到60℃～100℃；B.由電機帶動加壓泵，調(diào)整到合適壓力后將導(dǎo)熱油輸送到井下；C.導(dǎo)熱流體驅(qū)動井下的雙葉片擺動，并通過設(shè)在井下的余熱利用裝置將熱量擴散到周圍的原油油液中；D.導(dǎo)熱流體介質(zhì)被輸送回地面，重復(fù)所述A至C步驟；
E.將雙葉片擺動泵輸出的擺動次數(shù)調(diào)整到所需的速度，并轉(zhuǎn)換成正向90°～98°、反向90°～98°反復(fù)交替擺動；F.驅(qū)動抽原油的葉泵擺動；G.原油葉泵擺動時，內(nèi)部所產(chǎn)生的腔室效應(yīng)導(dǎo)致將泵外油層中的原油從設(shè)在尾端的進(jìn)油口吸入泵內(nèi)，因設(shè)有止回閥而不會導(dǎo)致倒流，并從其頂端將泵內(nèi)原油排出；H.原油葉泵持續(xù)擺動，油層中的原油不斷被舉升到地面，因出油口設(shè)有止回閥而不使被舉升的原油返流。
在本采油系統(tǒng)未抽原油前，還可以用反向打循環(huán)對井筒，對地下原油進(jìn)行預(yù)熱，改善入泵條件。
本實用新型是用高溫、高壓導(dǎo)熱油驅(qū)動雙葉片擺動泵，以獲得能帶動原油葉泵擺動的動力。在驅(qū)動雙葉片擺動泵的同時及其后，高溫導(dǎo)熱油可將熱能傳導(dǎo)給泵口周圍的油液，實現(xiàn)熱交換。使原油的溫度提高，粘度降低能更順利地進(jìn)入油泵。排出的油液，增高其溫度和降低其稠粘度，使其在到達(dá)輸油管網(wǎng)時不需要再裝加熱裝置，從而可降低采油成本，每小時可省電50～70KW。釋放了能量的導(dǎo)熱油被輸送回地面，重新加熱、加壓、再次獲得熱能與動能，并輸送到井下，如此周而復(fù)始地進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換過程。驅(qū)動雙葉片擺動泵持續(xù)擺動。由于角度換向結(jié)構(gòu)的限制，雙葉片擺動泵被轉(zhuǎn)換成正向90°～98°、反向90°～98°反復(fù)交替擺動，以驅(qū)動原油葉泵，持續(xù)運轉(zhuǎn)的原油葉泵將井下的原油提升至地面。
本實用新型包括；一個設(shè)在地面的導(dǎo)熱流體介質(zhì)加熱裝置(4)；加壓泵(3)經(jīng)管路聯(lián)通導(dǎo)熱流體介質(zhì)加熱裝置(4)；加壓泵(3)輸出的導(dǎo)熱流體介質(zhì)通過管路(5)由井口裝置(7)輸入井下；油管(9)上端連接井口裝置(7)；套管(8)；原油葉泵(10)上端與油管(9)連通，其底部的接口連接雙葉擺動泵(11)；雙葉擺動泵(11)，連接并驅(qū)動控制轉(zhuǎn)換角度的換向機構(gòu)(12)，導(dǎo)熱流體介質(zhì)輸入口通過管路(5)連接加壓泵(3)；油層加熱裝置(13)，導(dǎo)熱流體介質(zhì)入口連通雙葉片擺動泵(11)尾端的介質(zhì)出口，其導(dǎo)熱流體介質(zhì)出口通過管路(6)連通導(dǎo)熱流體介質(zhì)加熱裝置(4)。


圖1為本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型井下液壓雙聯(lián)泵連接圖；圖3為本實用新型抽原油葉泵與雙葉片擺動泵之泵筒圖；圖4為本實用新型原油葉泵與雙葉片擺動泵之?dāng)[動軸結(jié)構(gòu)圖；圖5為本實用新型擺動軸葉片槽中的密封條；圖6為本實用新型角度換向機結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
本實用新型圖1所示電力設(shè)施1和控制配電箱2，加熱裝置4和加壓泵3設(shè)在地表面。高溫高壓的導(dǎo)熱油通過管路5從井口7進(jìn)入井下。導(dǎo)熱油通過管路5從油管9中間直接進(jìn)入雙葉片擺動泵11。將部分熱能傳導(dǎo)給已被抽原油葉泵10泵入油管9的油液，使其不需再加熱便可以順利輸入輸油管網(wǎng)，達(dá)到每小時節(jié)電50～70KW，從而降低成本的目的。導(dǎo)熱油在雙葉片擺動泵11內(nèi)將流體能轉(zhuǎn)換成機械能的同時，也將部分熱能傳導(dǎo)給裝置周圍的原油。之后，導(dǎo)熱油進(jìn)入角度換向機12，通過滑動換向閥113的運動，進(jìn)、排油孔的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)井下液壓雙聯(lián)泵的擺動來完成抽油過程。導(dǎo)熱油進(jìn)入油層加熱裝置13，將剩余的熱能傳導(dǎo)給油層加熱裝置13周圍的油層。完成了主要的能量交換過程之后油層加熱裝置13排出的導(dǎo)熱油經(jīng)過管路6從油管9中間回輸?shù)降孛娴募訜嵫b置4中。雙葉片擺動泵輸出的機械能，經(jīng)角度轉(zhuǎn)向機12轉(zhuǎn)換后帶動抽原油葉泵10擺動。葉泵10將油層中的原油通過油管9舉升至地面，并且不需要加熱直接輸入輸油管網(wǎng)。
本實用新型圖2～5所示，所述的抽原油葉泵10、雙葉片擺動泵11包括一個泵筒(101)；兩個對稱地設(shè)于泵筒(101)內(nèi)壁上的隔板(102)，隔板有槽可安裝密封條(105)；一個位于泵筒(101)內(nèi)同軸安裝的泵軸(103)；兩個對稱地安裝在泵軸(103)上的葉片(104)，葉片有槽可安裝密封條(105)；兩個對稱地安裝在泵軸(103)葉片(104)槽中的耐高溫、耐油、耐磨的密封條(105)；泵筒(101)頂端設(shè)置的一個出口止回閥(106)和一個出油口(107)；泵筒(101)尾端設(shè)置的一個入口止回閥(108)和一個入油口(109)；雙葉片擺動泵(11)結(jié)構(gòu)與原油葉泵(10)的A/B/C/D/E結(jié)構(gòu)相同，尺寸不同。
抽原油葉泵10是一種正、反向交替擺動的油泵。葉泵10內(nèi)的兩個葉片104與泵筒101上的兩個隔板102之間共形成四個腔室。當(dāng)泵軸103帶動泵葉104向某一個方向擺動時，兩個泵葉104與其運動方向相結(jié)的隔板102之間的兩個腔室容積同時縮小，壓力增高，導(dǎo)致將該兩個腔室上部的出口止回閥106打開，下部入口止回閥關(guān)閉，腔室油液被排出經(jīng)出油口107進(jìn)入油管9，同時兩個泵葉104與其運動方向相反的隔板102之間的兩個腔室容積同時增大。壓力降低使入口止回閥108打開，出口止回閥106關(guān)閉，油層中的原油經(jīng)入油口109和入口止回閥108被吸入泵筒101。當(dāng)泵葉104向反方向擺動時，兩對腔室所起的作用改變，原來排出油液的，現(xiàn)在吸入油液；原來吸入油液的，現(xiàn)在排出油液。所以在葉泵10每擺動一個方向時，總有兩個腔室吸油，同時另兩個腔室在排油。
抽原油葉泵具有體積小，能耗小，泵效高，結(jié)構(gòu)簡單，成本低等特點。能廣泛應(yīng)用于稀油、稠油、特別是高凝油的開采?？煞奖愕匕惭b于豎井、斜井或水平井內(nèi)作深層石油開采。
雙葉片擺動泵11的工作原理基本和葉泵10相同。但起的作用不一樣。主要是作為動力用。也就是把液能轉(zhuǎn)換成機械能帶動抽原油葉泵10。
參見圖6，所述角度換向機12包括機殼(110)；輸入軸(112)；套在輸入軸(112)上的軸承(111)；設(shè)在輸入軸(112)上的滑動換向閥(113)；設(shè)在輸入軸(112)兩側(cè)上且軸線相互平行的進(jìn)油，排油孔(114)；設(shè)在機殼上端一側(cè)的油道止回閥(115)。
角度換向機12是配合抽原油葉泵10和雙葉片擺動泵11使用的裝置，其功能是將軸的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成正向90°～98°、反向90°～98°反復(fù)的交替擺動。它的工作原理是當(dāng)加壓后的導(dǎo)熱油進(jìn)到設(shè)在輸入軸112上的進(jìn)油孔114時，產(chǎn)生壓力把滑動閥113上升到一定高度時，輸入軸112已旋轉(zhuǎn)成90°～98°且正好是泄油槽，由于泄油槽把導(dǎo)熱油放掉，上面的壓力增大，滑動閥113逐漸下落，輸入軸112同時向反方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到進(jìn)油孔114時，也正好時90°～98°，周而復(fù)始的旋轉(zhuǎn)便使雙葉片擺動泵11進(jìn)行擺動，且?guī)映樵腿~泵10進(jìn)行抽油。
設(shè)在角度換向機12上端一側(cè)油道上的止回閥115是用作反向打循環(huán)預(yù)熱井筒、井下原油時用的。
本實用新型中所需的加熱裝置4，加壓泵3，井口裝置7，油層加熱裝置13，均可采用已有的設(shè)備，此處不再詳述。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有顯著的優(yōu)越性；1、降低了地面和井下設(shè)備的購置費；2、降低了工藝和設(shè)備的復(fù)雜結(jié)構(gòu)程度，便于制造和維修，減少機械事故；3、降低能耗，與現(xiàn)有技術(shù)相比，在同等條件下，每小時可節(jié)電50～70KW；4、提高了采油生產(chǎn)率，降低了原油成本；5、適用面廣，特別能滿足稠粘油井的需要。
權(quán)利要求1.一種井下液壓雙聯(lián)泵采稠油系統(tǒng)，其特征在于它包括一個設(shè)在地面的導(dǎo)熱流體介質(zhì)加熱裝置(4)；加壓泵(3)經(jīng)管路聯(lián)通導(dǎo)熱流體介質(zhì)加熱裝置(4)；加壓泵(3)輸出的導(dǎo)熱流體介質(zhì)通過管路(5)由井口裝置(7)輸入井下；油管(9)上端連接井口裝置(7)；套管(8)；原油葉泵(10)上端與油管(9)連通，其底部的接口連接雙葉擺動泵(11)；雙葉擺動泵(11)，連接并驅(qū)動控制轉(zhuǎn)換角度的換向機構(gòu)(12)，導(dǎo)熱流體介質(zhì)輸入口通過管路(5)連接加壓泵(3)；油層加熱裝置(13)，導(dǎo)熱流體介質(zhì)入口連通雙葉片擺動泵(11)尾端的介質(zhì)出口，其導(dǎo)熱流體介質(zhì)出口通過管路(6)連通導(dǎo)熱流體介質(zhì)加熱裝置(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下液壓雙聯(lián)泵采稠油系統(tǒng)，其特征在于所述的原油葉泵(10)、雙葉片擺動泵(11)均包括一個泵筒(101)；兩個對稱地設(shè)于泵筒(101)內(nèi)壁上的隔板(102)，隔板有槽可安裝密封條(105)；一個位于泵筒(101)內(nèi)同軸安裝的泵軸(103)；兩個對稱地安裝在泵軸(103)上的葉片(104)，葉片有槽可安裝密封條(105)；兩個對稱地安裝在泵軸(103)葉片(104)槽中的耐高溫、耐油、耐磨的密封條(105)；泵筒(101)頂端設(shè)置的一個出口止回閥(106)和一個出油口(107)；泵筒(101)尾端設(shè)置的一個入口止回閥(108)和一個入油口(109)；雙葉片擺動泵(11)結(jié)構(gòu)與原油葉泵(10)的A/B/C/D/E結(jié)構(gòu)相同，尺寸不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的井下液壓雙聯(lián)泵采稠油系統(tǒng)，其特征在于所述的換向機構(gòu)(12)包括機殼(110)；輸入軸(112)；套在輸入軸(112)上的軸承(111)；設(shè)在輸入軸(112)上的滑動換向閥(113)；設(shè)在輸入軸(112)兩側(cè)上且軸線相互平行的進(jìn)油，排油孔(114)；設(shè)在機殼上端一側(cè)的油道止回閥(115)。
專利摘要本實用新型涉及一種井下液壓雙聯(lián)泵采稠油系統(tǒng)。它以高溫高壓導(dǎo)熱流體介質(zhì)驅(qū)動雙葉片擺動泵產(chǎn)生動力的同時，對油層進(jìn)行加熱，便于稠粘原油順利入泵。所采用的葉泵裝置，體積小、泵效高、制造簡單、成本低。其包括一個設(shè)在地面的導(dǎo)熱流體介質(zhì)加熱裝置；加壓泵經(jīng)管路聯(lián)通導(dǎo)熱流體介質(zhì)加熱裝置；加壓泵輸出的導(dǎo)熱流體介質(zhì)通過管路由井口裝置輸入井下；油管上端連接井口裝置；套管；原油葉泵上端與油管連通，其底部的接口連接雙葉擺動泵；雙葉擺動泵，連接并驅(qū)動控制轉(zhuǎn)換角度的換向機構(gòu)，導(dǎo)熱流體介質(zhì)輸入口通過管路連接加壓泵；油層加熱裝置，導(dǎo)熱流體介質(zhì)入口連通雙葉片擺動泵尾端的介質(zhì)出口，其導(dǎo)熱流體介質(zhì)出口通過管路連通導(dǎo)熱流體介質(zhì)加熱裝置。
文檔編號E21B43/24GK2736531SQ20042005974
公開日2005年10月26日 申請日期2004年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月21日
發(fā)明者戴安貴 申請人:戴安貴