專利名稱：水基無桿抽油裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及油田采油設(shè)備，特別涉及一種以液壓為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)采 油泵采油的水基無桿抽油裝置。
背景技術(shù)：
目前，在油田開發(fā)過程中，使用的開采裝置以有桿泵為主。這種有 桿泵裝置由地面游梁式抽油機(jī)通過抽油桿驅(qū)動(dòng)井下泵往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將地層 中的產(chǎn)液舉升到地面。由于鉆井施工誤差和后期開采過程中的地層蠕動(dòng)， 造成油井套管、油管彎曲。采用常規(guī)有桿抽油設(shè)備進(jìn)行開采時(shí)，就會(huì)發(fā) 生桿管偏磨問題。在采油生產(chǎn)過程中，盡管采取了許多減磨、防磨措施， 如在抽油桿之間分段加裝有扶正器，還是很難取得良好的防偏磨效果。 于是，人們開始采用無桿采油技術(shù)，傳統(tǒng)無桿采油設(shè)備，包括電潛泵、 水力活塞泵等。無桿采油設(shè)備具有泵掛深、揚(yáng)程高、排量大等優(yōu)點(diǎn)，得 到采油現(xiàn)場的應(yīng)用。但無桿采油技術(shù)有其應(yīng)用局限性，不能適應(yīng)低滲透 井、產(chǎn)液量少的油井。
無桿采油技術(shù)應(yīng)用比較多的是開式水力活塞泵采油系統(tǒng)。開式水力 活塞泵采油系統(tǒng)有二條通道與地面站相連通。第一條是動(dòng)力液通過油管
到井下活塞泵的通道；第二條是井液和乏動(dòng)力液混合后輸送到地面的環(huán) 空通道。其不足之處是該采油系統(tǒng)必須配合使用井下封隔器，這樣使井 下情況復(fù)雜化。其次，最大的缺點(diǎn)是井液與乏動(dòng)力液混合輸送到地面后， 必須經(jīng)過油、水分離，分離后的原油才能作為動(dòng)力液加壓后輸送到井下， 為活塞泵提供動(dòng)力。油、水分離處理的費(fèi)用相當(dāng)昂貴，這是阻礙井下水 力活塞泵推廣應(yīng)用的最大障礙。閉式水力活塞泵采油系統(tǒng)有三條通道與 地面站相連通。第一條是動(dòng)力液通過油管到井下活塞泵的通道；第二條 是乏動(dòng)力液返回地面泵站通道，第三條是把井液輸送到地面的環(huán)空通道。其不足之處是該采油系統(tǒng)在井下多使用一條管線，造成井下管線復(fù)雜， 增加施工難度及施工費(fèi)用。另外由于長距離輸送動(dòng)力液一一液壓油，在 高壓動(dòng)力液輸送過程中，不可避免地要有液壓油流失，液壓油的大量流 失，從而將直接導(dǎo)致采油成本的提高。
中國專利授權(quán)公告號(hào)CN1309931C，提供了一種智能液壓抽油機(jī)， 包括液壓泵站，泵筒內(nèi)設(shè)有空心抽油桿，在空心抽油桿上至少設(shè)有一個(gè) 液壓缸，在空心抽油桿中部設(shè)有柱塞，在柱塞的上下部位分別設(shè)有游動(dòng) 單向閥，在空心抽油桿的下部設(shè)有單向閥，在泵筒上分別設(shè)有固定單向 閥，液壓缸通過液壓系統(tǒng)高壓輸油管與液壓泵站連接。屬于一種閉式活 塞泵采油系統(tǒng)。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種水基無桿抽油裝置，針對(duì)現(xiàn)有采油 設(shè)備不能滿足生產(chǎn)需要的現(xiàn)狀，研發(fā)的新型采油設(shè)備，解決套管、油管 彎曲以及抽油桿與油管偏磨等問題，并采用油水隔離缸實(shí)現(xiàn)動(dòng)力液轉(zhuǎn)換， 將液壓油轉(zhuǎn)換為水，以水作為動(dòng)力傳遞介質(zhì)。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是水基無桿抽油裝置包括地面液壓系 統(tǒng)和井下泵系統(tǒng)，地面液壓系統(tǒng)與井下泵系統(tǒng)之間由一根水基動(dòng)力液管 路連接，產(chǎn)液管路連接在油管上。
地面液壓系統(tǒng)包括液壓動(dòng)力泵、電液二位換向閥、單向節(jié)流閥，作 為液壓系統(tǒng)動(dòng)力源。液壓油路連接在油水隔離缸的動(dòng)力缸活塞兩端；油 水隔離缸的水端有管線連接補(bǔ)液系統(tǒng)；在油水隔離缸與補(bǔ)液系統(tǒng)之間的 管線上連接有水基動(dòng)力液管路；通過油水隔離缸實(shí)現(xiàn)動(dòng)力液由液壓油轉(zhuǎn) 換為水。補(bǔ)液系統(tǒng)包括水槽、泵和單向閥，保證補(bǔ)償水動(dòng)力液的損失。
井下泵系統(tǒng)包括油管、中心油管、動(dòng)力缸、配重桿和抽油泵。水基 動(dòng)力液管路與中心油管連接，通過中心油管為動(dòng)力缸提供往復(fù)動(dòng)力。在 動(dòng)力缸的下部通過連桿連接有配重桿。在配重桿的下部通過連桿連接有 抽油泵。抽油泵采用的是常規(guī)抽油泵結(jié)構(gòu)。采用中心油管為動(dòng)力管線，能承受較高的工作壓力。產(chǎn)液柱壓力和配重桿的重力作為動(dòng)力缸下行程 的動(dòng)力。
簡述水基無桿抽油裝置工作原理，有助于理解本實(shí)用新型。參閱圖
2和圖3。
上行程地面液壓系統(tǒng)通過水基動(dòng)力液管路10和中心油管2，為動(dòng)
力缸3提供高壓動(dòng)力液。動(dòng)力缸3的缸筒上行，帶動(dòng)抽油泵5的柱塞上 行，抽油泵5排出產(chǎn)液，產(chǎn)液從油管1和中心油管2之間的環(huán)形空間排 出到達(dá)井口，通過產(chǎn)液管路11流入集油站。這時(shí)，抽油泵5的定凡爾打 開，動(dòng)凡爾關(guān)閉，油管外產(chǎn)液從油套環(huán)空吸入至抽油泵5下部的泵筒內(nèi)。
下行程地面液壓系統(tǒng)停止提供動(dòng)力，在產(chǎn)液柱壓力和配重桿4重 力的雙重作用下，動(dòng)力缸3缸筒下行，低壓乏動(dòng)力液通過中心油管2和 水基動(dòng)力液管路10回流至地面液壓系統(tǒng)；同時(shí)，帶動(dòng)抽油泵5柱塞下行， 定凡爾關(guān)閉，動(dòng)凡爾打開，產(chǎn)液從抽油泵5柱塞下部上流到柱塞上部， 液量為抽油泵5的排量。
本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型水基無桿抽油裝置屬于無桿采 油設(shè)備，上行程動(dòng)力采用高壓動(dòng)力液，下行程動(dòng)力為產(chǎn)液的液柱壓力和 配重桿的重力。井下動(dòng)力部分采用動(dòng)筒式動(dòng)力油缸，采油部分是普通常 規(guī)柱塞式抽油泵。中心油管為動(dòng)力液通道，中心油管與油管之間的環(huán)形 空間為產(chǎn)液通道。水基無桿抽油裝置采用油水隔離缸實(shí)現(xiàn)動(dòng)力液轉(zhuǎn)換， 將液壓油轉(zhuǎn)換為水，以水作為動(dòng)力傳遞介質(zhì)。采用獨(dú)立補(bǔ)液系統(tǒng)補(bǔ)償動(dòng) 力液的流失，保證運(yùn)行可靠，降低采油成本。水基無桿抽油裝置繼承了 水力活塞泵的優(yōu)點(diǎn)，改進(jìn)了其地面設(shè)備龐大的問題。能夠適應(yīng)桿管偏磨、 低滲透、稠油井和深抽油井。減少了抽油桿磨斷、油管磨穿等生產(chǎn)事故。


圖1是本實(shí)用新型水基無桿抽油裝置結(jié)構(gòu)剖面示意圖。 圖2是本實(shí)用新型水基無桿抽油裝置工作上行程示意圖。 圖3是本實(shí)用新型水基無桿抽油裝置工作下行程示意圖。圖中l(wèi).油管，2.中心油管，3.動(dòng)力缸，4.配重桿，5.抽油泵，6. 補(bǔ)液系統(tǒng)，7.油水隔離缸，8.液壓油路，9.液壓油路，IO.水基動(dòng)力液管 路，ll.產(chǎn)液管路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。 實(shí)施例1:參閱圖1。本實(shí)用新型水基無桿抽油裝置，包括地面液 壓系統(tǒng)和井下泵系統(tǒng)，地面液壓系統(tǒng)與井下泵系統(tǒng)之間有一條水基動(dòng)力 液管路10連接。水基動(dòng)力液管路10的內(nèi)徑為50mm。
地面液壓系統(tǒng)包括液壓動(dòng)力泵、電液二位換向閥、單向節(jié)流閥，作 為液壓系統(tǒng)動(dòng)力源。液壓動(dòng)力泵采用的是雙聯(lián)葉片動(dòng)力泵。液壓動(dòng)力泵、 電液二位換向閥、單向節(jié)流閥市場有產(chǎn)品。液壓油路8、 9連接在油水隔 離缸7的動(dòng)力缸活塞兩端。油水隔離缸7的水端有管線連接補(bǔ)液系統(tǒng)6。 在油水隔離缸7與補(bǔ)液系統(tǒng)6之間的管線上連接有水基動(dòng)力液管路10。 補(bǔ)液系統(tǒng)6包括水槽、泵和單向閥。水槽容積為5m3，泵采用PFE型柱銷 式葉片泵。
井下泵系統(tǒng)包括油管l、中心油管2、動(dòng)力缸3、配重桿4和抽油泵 5。油管1型號(hào)為3-1/2 TBG，中心油管2型號(hào)為1.900TBG。水基動(dòng)力液 管路10與中心油管2連接。在動(dòng)力缸3的下部通過連桿連接有配重桿4。 配重桿4的重量在120—1000kg之間。本實(shí)例配重桿4的重量180kg。 在配重桿4的下部通過連桿連接有抽油泵5。抽油泵5采用常規(guī)抽油泵。
權(quán)利要求1、一種水基無桿抽油裝置，包括地面液壓系統(tǒng)和井下泵系統(tǒng)，其特征在于地面液壓系統(tǒng)與井下泵系統(tǒng)之間有一條水基動(dòng)力液管路(10)連接，產(chǎn)液管路(11)連接在油管(1)上，地面液壓系統(tǒng)包括液壓動(dòng)力泵、電液二位換向閥、單向節(jié)流閥，液壓油路(8、9)連接在油水隔離缸(7)的動(dòng)力缸活塞兩端，油水隔離缸(7)水端有管線連接補(bǔ)液系統(tǒng)(6)，在油水隔離缸(7)與補(bǔ)液系統(tǒng)(6)之間的管線上連接有水基動(dòng)力液管路(10)，補(bǔ)液系統(tǒng)(6)包括水槽、泵和單向閥。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水基無桿抽油裝置，其特征是所述的 井下泵系統(tǒng)包括油管(l)、中心油管(2)、動(dòng)力缸(3)、配重桿(4)和抽油 泵(5)，水基動(dòng)力液管路(10)與中心油管(2)連接，在動(dòng)力缸(3)的下部通 過連桿連接有配重桿(4)，在配重桿(4)的下部通過連桿連接有抽油泵 (5)，抽油泵(5)采用的是常規(guī)抽油泵。
專利摘要水基無桿抽油裝置，應(yīng)用于油田采油技術(shù)領(lǐng)域。特征是液壓油路連接在油水隔離缸的動(dòng)力缸活塞兩端。油水隔離缸的水端有管線連接補(bǔ)液系統(tǒng)。在油水隔離缸與補(bǔ)液系統(tǒng)之間的管線上連接有水基動(dòng)力液管路。井下泵系統(tǒng)包括油管、中心油管、動(dòng)力缸、配重桿和抽油泵。水基動(dòng)力液管路與中心油管連接。在動(dòng)力缸的下部通過連桿連接有配重桿。在配重桿的下部通過連桿連接有抽油泵。效果是水基無桿抽油裝置采用油水隔離缸實(shí)現(xiàn)動(dòng)力液轉(zhuǎn)換，以水作為動(dòng)力傳遞介質(zhì)，采用獨(dú)立補(bǔ)液系統(tǒng)補(bǔ)償動(dòng)力液的流失，保證運(yùn)行可靠，降低采油成本。能夠適應(yīng)桿管偏磨、低滲透、稠油井和深抽油井，減少了抽油桿磨斷、油管磨穿等生產(chǎn)事故。
文檔編號(hào)F04B47/00GK201225263SQ20082008047
公開日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2008年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月9日
發(fā)明者仲 萬, 孫曉輝, 智玉杰 申請(qǐng)人:北京迪威爾石油天然氣技術(shù)開發(fā)有限公司