本發(fā)明屬于石油開采、煤層氣和頁巖氣開采的技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種無桿水氣雙基驅(qū)動(dòng)排采系統(tǒng)，其能夠解決常規(guī)游梁式抽油系統(tǒng)用于斜井時(shí)抽油桿管偏磨的問題。

背景技術(shù)：

目前，能量的來源主要通過石油開采獲得。近年來，煤層氣和頁巖氣的開采為緊缺能源的人類帶來了曙光。

但是，現(xiàn)有的開采系統(tǒng)采用抽油桿、常規(guī)游梁、井下動(dòng)力裝置。當(dāng)遇到油田斜井抽油、煤層氣和頁巖氣排采的情況時(shí)，由于采用往復(fù)運(yùn)動(dòng)的抽油桿，會(huì)造成抽油桿和油管的偏磨，降低了使用壽命，增加了修井次數(shù)，增大了排采成本。由于要使用常規(guī)游梁系統(tǒng)，所以體積龐大、占地面積大，成本提高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、作業(yè)繁瑣。其他無桿排采系統(tǒng),如采用直線電機(jī)或電潛泵等井下動(dòng)力裝置，安裝復(fù)雜，并且需要進(jìn)行電力密封，成本大大提高，且壽命較短。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種無桿水氣雙基驅(qū)動(dòng)排采系統(tǒng)，其能夠徹底解決常規(guī)游梁式抽油系統(tǒng)用于斜井時(shí)抽油桿管的偏磨問題，增加了使用壽命、減少了修井次數(shù)、大大降低了排采成本、經(jīng)濟(jì)效益顯著、體積小、占地面積小，成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、作業(yè)容易、安裝容易、無需進(jìn)行電力密封、能夠?qū)崿F(xiàn)無級(jí)調(diào)參、具有很好的推廣使用價(jià)值。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：這種無桿水氣雙基驅(qū)動(dòng)排采系統(tǒng)，其包括地面驅(qū)動(dòng)泵單元(1)、硬管水基動(dòng)力和毛細(xì)管氣壓傳遞單元(2)、雙側(cè)活塞動(dòng)力實(shí)施單元(3)、抽油和排采用桿泵單元(4)；地面驅(qū)動(dòng)泵單元在地面上且包括電機(jī)、第一活塞(11)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)來使第一活塞進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)；硬管水基動(dòng)力和毛細(xì)管氣壓傳遞單元、雙側(cè)活塞動(dòng)力實(shí)施單元、抽油和排采用桿泵單元在井下的油管(51)和套管(52)內(nèi)；硬管水基動(dòng)力和毛細(xì)管氣壓傳遞單元包括毛細(xì)管氣管(21)和硬管水管(22)，毛細(xì)管氣管依附到硬管水管而深入井下的油管和硬管水管中間環(huán)空內(nèi)；地面驅(qū)動(dòng)泵單元的第一活塞(11)連接硬管水管來對(duì)硬管水管實(shí)施吸力或者壓力，毛細(xì)管氣管連接氣體壓力緩沖罐(7)；雙側(cè)活塞動(dòng)力實(shí)施單元的上側(cè)連通硬管水管且下側(cè)連通毛細(xì)管氣管；抽油和排采用桿泵單元與雙側(cè)活塞動(dòng)力實(shí)施單元聯(lián)動(dòng)，當(dāng)?shù)孛骝?qū)動(dòng)泵單元配置來對(duì)硬管水管實(shí)施壓力時(shí)，雙側(cè)活塞動(dòng)力實(shí)施單元帶動(dòng)抽油和排采用桿泵單元向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)孛骝?qū)動(dòng)泵單元配置來對(duì)硬管實(shí)施吸力時(shí)，通過氣體壓力緩沖罐在第一活塞上行時(shí)維持相對(duì)恒定壓力且上舉雙側(cè)活塞動(dòng)力實(shí)施單元的汽缸活塞，從而帶動(dòng)抽油和排采用桿泵單元向上運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明因?yàn)椴恍枰褂猛鶑?fù)運(yùn)動(dòng)抽油桿，所以能夠徹底解決常規(guī)游梁式抽油系統(tǒng)用于斜井時(shí)抽油桿管的偏磨問題，增加了使用壽命、減少了修井次數(shù)、大大降低了排采成本、經(jīng)濟(jì)效益顯著。因?yàn)椴恍枰褂贸Ｒ?guī)游梁，所以體積小、占地面積小，成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、作業(yè)容易。采用毛細(xì)管氣管依附到硬管水管而深入井下的油管內(nèi)，克服了雙硬管或雙軟管無法現(xiàn)場(chǎng)安裝實(shí)施的難點(diǎn),安裝容易。因?yàn)楸景l(fā)明只要通過硬管水管的吸和壓輔助毛細(xì)管軟管內(nèi)的壓力就能驅(qū)動(dòng)泵桿上行和下行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)井下液體的舉升，所以無需井下電力，也就無需電力密封；地面驅(qū)動(dòng)泵單元的第一活塞連接硬管水管來對(duì)硬管水管實(shí)施吸力或者壓力，毛細(xì)管氣管連接氣體壓力緩沖罐；雙側(cè)活塞動(dòng)力實(shí)施單元的上側(cè)連通硬管水管且下側(cè)連通毛細(xì)管氣管；抽油和排采用桿泵單元與雙側(cè)活塞動(dòng)力實(shí)施單元聯(lián)動(dòng)，當(dāng)?shù)孛骝?qū)動(dòng)泵單元配置來對(duì)硬管水管實(shí)施壓力時(shí)，雙側(cè)活塞動(dòng)力實(shí)施單元帶動(dòng)抽油和排采用桿泵單元向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)孛骝?qū)動(dòng)泵單元配置來對(duì)硬管實(shí)施吸力時(shí)，通過氣體壓力緩沖罐在第一活塞上行時(shí)維持恒定壓力且上舉雙側(cè)活塞動(dòng)力實(shí)施單元的汽缸活塞，從而帶動(dòng)抽油和排采用桿泵單元向上運(yùn)動(dòng)；因此能夠?qū)崿F(xiàn)無級(jí)調(diào)參、具有很好的推廣使用價(jià)值。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的無桿水氣雙基驅(qū)動(dòng)排采系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，這種無桿水氣雙基驅(qū)動(dòng)排采系統(tǒng)，其包括地面驅(qū)動(dòng)泵單元1、硬管水基動(dòng)力和毛細(xì)管氣壓傳遞單元2、雙側(cè)活塞動(dòng)力實(shí)施單元3、抽油和排采用桿泵單元4；地面驅(qū)動(dòng)泵單元在地面上且包括電機(jī)、第一活塞11，電機(jī)驅(qū)動(dòng)來使第一活塞進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)；硬管水基動(dòng)力和毛細(xì)管氣壓傳遞單元、雙側(cè)活塞動(dòng)力實(shí)施單元、抽油和排采用桿泵單元在井下的油管51和套管52內(nèi)；硬管水基動(dòng)力和毛細(xì)管氣壓傳遞單元包括毛細(xì)管氣管21和硬管水管22，毛細(xì)管氣管依附到硬管水管而深入井下的油管和硬管水管中間環(huán)空內(nèi)；地面驅(qū)動(dòng)泵單元的第一活塞11連接硬管水管來對(duì)硬管水管實(shí)施吸力或者壓力，毛細(xì)管氣管連接氣體壓力緩沖罐7；雙側(cè)活塞動(dòng)力實(shí)施單元的上側(cè)連通硬管水管且下側(cè)連通毛細(xì)管氣管；抽油和排采用桿泵單元與雙側(cè)活塞動(dòng)力實(shí)施單元聯(lián)動(dòng)，當(dāng)?shù)孛骝?qū)動(dòng)泵單元配置來對(duì)硬管水管實(shí)施壓力時(shí)，雙側(cè)活塞動(dòng)力實(shí)施單元帶動(dòng)抽油和排采用桿泵單元向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)孛骝?qū)動(dòng)泵單元配置來對(duì)硬管實(shí)施吸力時(shí)，通過氣體壓力緩沖罐在第一活塞上行時(shí)維持相對(duì)恒定壓力且上舉雙側(cè)活塞動(dòng)力實(shí)施單元的汽缸活塞，從而帶動(dòng)抽油和排采用桿泵單元向上運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明因?yàn)椴恍枰褂猛鶑?fù)運(yùn)動(dòng)抽油桿，所以能夠徹底解決常規(guī)游梁式抽油系統(tǒng)用于斜井時(shí)抽油桿管的偏磨問題，增加了使用壽命、減少了修井次數(shù)、大大降低了排采成本、經(jīng)濟(jì)效益顯著。因?yàn)椴恍枰褂贸Ｒ?guī)游梁，所以體積小、占地面積小，成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、作業(yè)容易。采用毛細(xì)管氣管依附到硬管水管而深入井下的油管內(nèi)，克服了雙硬管或雙軟管無法現(xiàn)場(chǎng)安裝實(shí)施的難點(diǎn),安裝容易。因?yàn)楸景l(fā)明只要通過硬管水管的吸和壓輔助毛細(xì)管軟管內(nèi)的壓力就能驅(qū)動(dòng)泵桿上行和下行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)井下液體的舉升，所以無需井下電力，也就無需電力密封；地面驅(qū)動(dòng)泵單元的第一活塞連接硬管水管來對(duì)硬管水管實(shí)施吸力或者壓力，毛細(xì)管氣管連接氣體壓力緩沖罐；雙側(cè)活塞動(dòng)力實(shí)施單元的上側(cè)連通硬管水管且下側(cè)連通毛細(xì)管氣管；抽油和排采用桿泵單元與雙側(cè)活塞動(dòng)力實(shí)施單元聯(lián)動(dòng)，當(dāng)?shù)孛骝?qū)動(dòng)泵單元配置來對(duì)硬管水管實(shí)施壓力時(shí)，雙側(cè)活塞動(dòng)力實(shí)施單元帶動(dòng)抽油和排采用桿泵單元向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)孛骝?qū)動(dòng)泵單元配置來對(duì)硬管實(shí)施吸力時(shí)，通過氣體壓力緩沖罐在第一活塞上行時(shí)維持恒定壓力且上舉雙側(cè)活塞動(dòng)力實(shí)施單元的汽缸活塞，從而帶動(dòng)抽油和排采用桿泵單元向上運(yùn)動(dòng)；因此能夠?qū)崿F(xiàn)無級(jí)調(diào)參、具有很好的推廣使用價(jià)值。

另外，所述氣體壓力緩沖罐采用氣體舉升上行，水基壓力下行，實(shí)現(xiàn)排采。

另外，所述硬管水管分為多節(jié)，相鄰兩節(jié)之間通過螺扣連接。

另外，所述雙側(cè)活塞動(dòng)力實(shí)施單元包括雙側(cè)活塞31和連桿32，雙側(cè)活塞的活塞筒33的上側(cè)連接硬管水管且下側(cè)連接毛細(xì)管氣管，雙側(cè)活塞的下端連接連桿，連桿連接抽油和排采用桿泵單元。

另外，所述排采用桿泵單元在井內(nèi)液面6下。

以下給出一個(gè)具體的實(shí)施例。

如圖1所示，本發(fā)明主要包括地面驅(qū)動(dòng)泵單元1、硬管水基動(dòng)力和毛細(xì)管氣壓傳遞單元2、雙側(cè)活塞動(dòng)力實(shí)施單元3、抽油和排采用桿泵單元4、油管51和套管52。其中地面驅(qū)動(dòng)泵單元在地面上且包括電機(jī)、第一活塞11，電機(jī)驅(qū)動(dòng)來使第一活塞進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)。

通過地面驅(qū)動(dòng)泵單元1的活塞對(duì)硬管水管實(shí)現(xiàn)壓和吸，由于采用相對(duì)比較大的壓力緩沖罐，能夠保證在第一活塞上行時(shí)維持恒定壓力且上舉雙側(cè)活塞動(dòng)力實(shí)施單元的汽缸活塞。

硬管水基動(dòng)力和毛細(xì)管氣壓傳遞單元2由硬管水管和毛細(xì)管氣管雙管組成，是連接地面驅(qū)動(dòng)泵單元1和雙側(cè)活塞動(dòng)力實(shí)施單元3的動(dòng)力傳遞系統(tǒng)，本部分采用硬管和軟管克服了采用兩根硬管或兩根軟管都無法現(xiàn)場(chǎng)安裝實(shí)施的難點(diǎn)，硬管分節(jié)通過螺扣進(jìn)行連接，可以正常采用現(xiàn)有油井(煤層氣井等)機(jī)械進(jìn)行安裝，毛細(xì)管氣管附著硬管水管一并下入。

雙側(cè)活塞動(dòng)力實(shí)施單元3由一雙側(cè)活塞和連桿組成，硬管水管與上側(cè)相連通，毛細(xì)管氣管與下側(cè)相連通，當(dāng)硬管水管壓時(shí)，雙側(cè)活塞下行帶動(dòng)連桿下行驅(qū)動(dòng)桿泵下行，當(dāng)硬管水管吸時(shí)，由于采用相對(duì)比較大的氣體壓力緩沖罐，能夠保證在雙側(cè)活塞上行時(shí)維持比較恒定且能夠上舉雙側(cè)活塞，活塞上行帶動(dòng)連桿上行驅(qū)動(dòng)桿泵上行，往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)井液舉升進(jìn)行抽油或排采。

抽油和排采用桿泵單元4采用現(xiàn)在通用的桿泵系統(tǒng)，只要能驅(qū)動(dòng)泵桿上行和下行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，就能夠?qū)崿F(xiàn)井液舉升。

套管為完井時(shí)下入屬于井的一部分，油管采用常規(guī)油管。

本發(fā)明的有益效果如下：

(1)不采用往復(fù)運(yùn)動(dòng)的抽油桿，避免了抽油桿和油管偏磨，增加了使用壽命，減少了修井次數(shù)，大大降低了排采成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著；

(2)可以去掉常規(guī)游梁系統(tǒng)，體積小、占地面積小，成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、作業(yè)簡(jiǎn)便和高效節(jié)能，經(jīng)濟(jì)效益顯著；

(3)相比直線電機(jī)和電潛泵，對(duì)井下油管部分不做任何改動(dòng)，不許要井下電力，不存在電力密封問題，同時(shí)現(xiàn)常用桿泵經(jīng)濟(jì)且使用壽命要長(zhǎng)的多，檢泵次數(shù)要少的多，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。