双管式无杆液力抽油系统.pdf

本实用新型涉及石油开采技术领域，提供了一种用于油田油井抽油的双管式无杆液力抽油系统，其主要由分离器、安全阀、油气调节阀、过滤器、高压三柱塞泵、单向阀、囊式蓄能器、机械换向滑阀装置、节流阀、液力举升机构、拉杆和抽油泵等组成。该系统采用高压三柱塞泵提供的高压动力液驱动液力举升机构带动抽油泵工作，通过机械换向滑阀装置进行高低压液路转换，高压时动力液驱动液力举升机构带动抽油泵上举实现吸液过程，低压时抽油泵柱塞在配重的作用下行实现排液过程，因不存在抽油杆可彻底解决游梁式抽油系统用于斜井抽油杆管偏磨问题，该系统可广泛使用于油田斜井抽油中，具有体积小、成本低和结构简单的特点，具有很好的推广使用价值。

1、  一种用于油田油井抽油的双管式无杆液力抽油系统是由分离器(3)、安全阀(23)、油气调节阀(4)、过滤器(8)、高压三柱塞泵(9)、单向阀(11)、囊式蓄能器(12)、机械换向滑阀装置(15)、节流阀(10)、液力举升机构(20)、油管短接(19)、拉杆(18)和抽油泵(17)等组成，其特征在于：在分离器(3)的下面设置一油气调节阀(4)，在油气调节阀上面设置有一级拉杆(5)，一级拉杆上设置有一级杠杆(21)，一级杠杆的一端设置有二级拉杆(22)，在二级拉杆的上端设置有二级杠杆(25)，二级杠杆的一端设置有浮球(24)，在分离器的上部设置有安全阀(23)和排气管线(1)，在腰部设置有产液管线(2)、高压三柱塞泵进液管线(7)和回液管线(14)，在油气调节阀下面设置有进计量站管线(6)，在动力管线(13)上设置一高压三柱塞泵(9)，在高压三柱塞泵(9)和分离器(3)之间设置有过滤器(8)，在高压三柱塞泵出口设置一单向阀(11)，单向阀出口设置有囊式蓄能器(12)和机械换向滑阀装置(15)。

2、  根据权利要求1所述的双管式无杆液力抽油系统，其特征在于：在液力举升机构(20)上端设置有下大直径油管柱(32)，在下大直径油管柱(32)中设置有下小直径油管柱(33)，在下大直径油管柱(32)上部设置一连接器(30)，在连接器中设置有流道(69)，在连接器下端设置一接头(68)，该接头与下小直径油管柱(33)相连接，在下小直径油管柱(33)下端设置一带锁紧机构(36)的下密封插头(34)，下密封插头的外圆柱面上设置有密封槽(35)，密封槽内设置有密封圈，下密封插头外圆柱面与液力举升机构(20)上工作筒(42)上的上接头(37)内孔滑配合连接，在下小直径油管柱(33)内孔中设置有加重杆(66)，加重杆下端坐在密封接头(39)上的固定孔中，在连接器(30)上端设置有上大直径油管柱(27)，在上大直径油管柱(27)内孔设置有上小直径油管柱(26)，在上小直径油管柱(26)下端设置一带锁紧机构的上密封插头(28)，上密封插头的外圆柱面上设置有密封槽(29)，密封槽内设置有密封圈，下密封插头外圆柱面与连接器(30)内孔滑配合连接。

3、  根据权利要求1所述的双管式无杆液力抽油系统，其特征在于：在液力举升机构(20)外设置有上外筒(41)和下外筒(45)，在上外筒和下外筒之间设置一外筒连接头(44)，在液力举升机构内设置有上工作筒(42)和下工作筒(46)，上工作筒下端面坐在外筒连接头(44)内部上端面上，在下工作筒下端部设置一锁紧螺母(49)，锁紧螺母将上下工作筒锁紧在液力举升机构下接头(48)的下端面上，在上工作筒下端设置有动力孔(43)，在上工作筒中设置有大直径柱塞(40)，在下工作筒中设置有小直径柱塞(47)，大直径柱塞和小直径柱塞通过丝扣直接相连接，在大直径柱塞上端设置有密封接头(39)，密封接头外圆面上设置有密封槽(38)，密封槽内设置有密封件，在小直径柱塞(47)的下端设置一拉杆(53)，在拉杆下端设置一上游动凡尔(56)，上游动凡尔下设置一抽油泵柱塞(57)，抽油泵柱塞下设置一下游动凡(58)，在抽油泵柱塞外面设置一泵筒(55)，泵筒下面设置一固定凡尔(59)，在液力举升机构(20)下接头(48)下部设置一油管短接(50)，油管短接与抽油泵泵筒相连接。

双管式无杆液力抽油系统
技术领域  本实用新型涉及一种用于油田油井抽油的双管式无杆液力抽油系统，属于石油开采设备。
背景技术  常规游梁式抽油系统用于斜井抽油普遍存在杆管偏磨问题，杆管偏磨会给油井生产带来如下问题：1增加了地面游梁式抽油机工作负荷，造成大量电能消耗；2抽油杆的工作环境进一步恶化，抽油杆断脱事故增加；3油管磨损加剧，寿命大大降低；4检泵周期缩短，作业量加大；5增加了原油开采成本，降低了国际市场上的竞争能力。为解决杆管偏磨问题，油田一般采取在抽油杆中增加滚轮式扶正器，变滑动摩擦为滚动摩擦，或在井口增加油管旋转器，使抽油杆沿油管内壁均匀磨擦，以上措施尽管在一定程度上减轻了磨损，但却不能从根本上解决杆管之间的偏磨问题。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述技术的不足而提供一种不采用抽油杆而采用液力驱动的双管式无杆液力抽油系统，该系统可广泛使用于油田斜井抽油中，具有体积小、成本低和结构简单的特点，具有很好的推广使用价值。
本实用新型的目的是这样实现的：一种用于油田油井抽油的双管式无杆液力抽油系统是由分离器(3)、安全阀(23)、油气调节阀(4)、过滤器(8)、高压三柱塞泵(9)、单向阀(11)、囊式蓄能器(12)、机械换向滑阀装置(15)、节流阀(10)、液力举升机构(20)、油管短接(19)、拉杆(18)和抽油泵(17)等组成。其特征在于：在分离器(3)的下面设置一油气调节阀(4)，在油气调节阀上面设置有一级拉杆(5)，一级拉杆上设置有一级杠杆(21)，一级杠杆的一端设置有二级拉杆(22)，在二级拉杆的上端设置有二级杠杆(25)，二级杠杆的一端设置有浮球(24)，在分离器的上部设置有安全阀(23)和排气管线(1)，在腰部设置有产液管线(2)、高压三柱塞泵进液管线(7)和回液管线(14)，在油气调节阀下面设置有进计量站管线(6)，在动力管线(13)上设置一高压三柱塞泵(9)，在高压三柱塞泵(9)和分离器(3)之间设置有过滤器(8)，在高压三柱塞泵出口设置一单向阀(11)，单向阀出口设置有囊式蓄能器(12)和机械换向滑阀装置(15)。在液力举升机构(20)上端设置有下大直径油管柱(32)，在下大直径油管柱(32)中设置有下小直径油管柱(33)，在下大直径油管柱(32)上部设置一连接器(30)，在连接器中设置有流道(69)，在连接器下端设置一接头(68)，该接头与下小直径油管柱(33)相连接，在下小直径油管柱(33)下端设置一带锁紧机构(36)的下密封插头(34)，下密封插头的外圆柱面上设置有密封槽(35)，密封槽内设置有密封圈，下密封插头外圆柱面与液力举升机构(20)上工作筒(42)上的上接头(37)内孔滑配合连接，在下小直径油管柱(33)内孔中设置有加重杆(66)，加重杆下端坐在密封接头(39)上的固定孔中，在连接器(30)上端设置有上大直径油管柱(27)，在上大直径油管柱(27)内孔设置有上小直径油管柱(26)，在上小直径油管柱(26)下端设置一带锁紧机构的上密封插头(28)，上密封插头的外圆柱面上设置有密封槽(29)，密封槽内设置有密封圈，下密封插头外圆柱面与连接器(30)内孔滑配合连接。在液力举升机构(20)外设置有上外筒(41)和下外筒(45)，在上外筒和下外筒之间设置一外筒连接头(44)，在液力举升机构内设置有上工作筒(42)和下工作筒(46)，上工作筒下端面坐在外筒连接头(44)内部上端面上，在下工作筒下端部设置一锁紧螺母(49)，锁紧螺母将上下工作筒锁紧在液力举升机构下接头(48)的下端面上，在上工作筒下端设置有动力孔(43)，在上工作筒中设置有大直径柱塞(40)，在下工作筒中设置有小直径柱塞(47)，大直径柱塞和小直径柱塞通过丝扣直接相连接，在大直径柱塞上端设置有密封接头(39)，密封接头外圆面上设置有密封槽(38)，密封槽内设置有密封件，在小直径柱塞(47)的下端设置一拉杆(53)，在拉杆下端设置一上游动凡尔(56)，上游动凡尔下设置一抽油泵柱塞(57)，抽油泵柱塞下设置一下游动凡(58)，在抽油泵柱塞外面设置一泵筒(55)，泵筒下面设置一固定凡尔(59)，在液力举升机构(20)下接头(48)下部设置一油管短接(50)，油管短接与抽油泵泵筒相连接。
附图说明  图1为本实用新型管路连接图，
图2为本实用新型液力举升机构和抽油泵的结构图。
申请附图是本申请的实施例，不能理解为本发明的全部内容。
附图中标注的序号和所代表的零部件名称是：1.排气管线，2.产液管线，3.分离器，4.油气调节阀，5.一级拉杆，6.进计量站管线，7.高压三柱塞泵进液管线，8.过滤器，9.高压三柱塞泵，10.节流阀，11.单向阀，12.囊式蓄能器，13.动力管线，14.回液管线，15.机械换向滑阀装置，16.工作管线，17.抽油泵，18.拉杆，19.油管短接，20.液力举升机构，21.一级杠杆，22.二级拉杆，23.安全阀，24.浮球，25.二级杠杆，26.上小直径油管柱，27.上大直径油管柱，28.上密封插头，29.密封槽，30.连接器，31.下大直径油管柱与下小直径油管柱环空，32.下大直径油管柱，33.下小直径油管柱，34.下密封接头，35.密封槽，36.锁紧机构，37.上接头，38.密封槽，39.密封接头，40.大直径柱塞，41.上外筒，42.上工作筒，43.动力孔，44.外筒连接头，45.下外筒，46.下工作筒，47.小直径柱塞，48.液力举升机构下接头，49.锁紧螺母，50.油管短接，51.套管，52.拉杆上孔道，53.拉杆，54.拉杆下孔道，55.泵筒，56.上游动凡尔，57.抽油泵柱塞，58.下游动凡尔，59.固定凡尔，60.拉杆与泵筒环空，61.小直径柱塞内孔，62.套管与上下大直径油管柱环空，63.上外筒与上泵筒环空，64.上泵筒与小直径柱塞环空，65.孔道，66.加重杆，67.上下小直径油管柱内孔，68.接头，69.流道，70.上大直径油管柱与上小直径油管柱环空，71.上小直径油管柱内孔。
具体实施方式  图1中，一种用于油田油井抽油的双管式无杆液力抽油系统是由分离器(3)、安全阀(23)、油气调节阀(4)、过滤器(8)、高压三柱塞泵(9)、单向阀(11)、囊式蓄能器(12)、机械换向滑阀装置(15)、节流阀(10)、液力举升机构(20)、油管短接(19)、拉杆(18)和抽油泵(17)等组成。其特征在于：在分离器(3)的下面设置一油气调节阀(4)，在油气调节阀上面设置有一级拉杆(5)，一级拉杆上设置有一级杠杆(21)，一级杠杆的一端设置有二级拉杆(22)，在二级拉杆的上端设置有二级杠杆(25)，二级杠杆的一端设置有浮球(24)，在分离器的上部设置有安全阀(23)和排气管线(1)，在腰部设置有产液管线(2)、高压三柱塞泵进液管线(7)和回液管线(14)，在油气调节阀下面设置有进计量站管线(6)，在动力管线(13)上设置一高压三柱塞泵(9)，在高压三柱塞泵(9)和分离器(3)之间设置有过滤器(8)，在高压三柱塞泵出口设置一单向阀(11)，单向阀出口设置有囊式蓄能器(12)和机械换向滑阀装置(15)。
图2中，在液力举升机构(20)上端设置有下大直径油管柱(32)，下大直径油管柱内径75.9mm，外径88mm，丝扣为3¹/₂TBG，在下大直径油管柱(32)中设置有下小直径油管柱(33)，下小直径油管柱内径50mm，外径60mm，丝扣为2³/₈TBG，在下大直径油管柱(32)上部设置一连接器(30)，在连接器中设置有流道(69)，在连接器下端设置一接头(68)，该接头与下小直径油管柱(33)相连接，在下小直径油管柱(33)下端设置一带锁紧机构(36)的下密封插头(34)，下密封插头的外圆柱面上设置有密封槽(35)，密封槽内设置有密封圈，下密封插头外圆柱面与液力举升机构(20)上工作筒(42)上的上接头(37)内孔滑配合连接，在下小直径油管柱(33)内孔中设置有加重杆(66)，加重杆下端坐在密封接头(39)上的固定孔中，在连接器(30)上端设置有上大直径油管柱(27)，上大直径油管柱内径75.9mm，外径88mm，丝扣为3¹/₂TBG，在上大直径油管柱(27)内孔设置有上小直径油管柱(26)，上小直径油管柱内径50mm，外径60mm，丝扣为2³/₈TBG，在上小直径油管柱(26)下端设置一带锁紧机构的上密封插头(28)，上密封插头的外圆柱面上设置有密封槽(29)，密封槽内设置有密封圈，下密封插头外圆柱面与连接器(30)内孔滑配合连接。在液力举升机构(20)外设置有上外筒(41)和下外筒(45)，在上外筒和下外筒之间设置一外筒连接头(44)，在液力举升机构内设置有上工作筒(42)和下工作筒(46)，上工作筒下端面坐在外筒连接头(44)内部上端面上，在下工作筒下端部设置一锁紧螺母(49)，锁紧螺母将上下工作筒锁紧在液力举升机构下接头(48)的下端面上，在上工作筒下端设置有动力孔(43)，在上工作筒中设置有大直径柱塞(40)，在下工作筒中设置有小直径柱塞(47)，大直径柱塞和小直径柱塞通过丝扣直接相连接，在大直径柱塞上端设置有密封接头(39)，密封接头外圆面上设置有密封槽(38)，密封槽内设置有密封件，在小直径柱塞(47)的下端设置一拉杆(53)，拉杆外径为22mm，在拉杆下端设置一上游动凡尔(56)，上游动凡尔下设置一抽油泵柱塞(57)，抽油泵柱塞外径为57mm，抽油泵柱塞下设置一下游动凡(58)，在抽油泵柱塞外面设置一泵筒(55)，泵筒内径为57mm，泵筒下面设置一固定凡尔(59)，在液力举升机构(20)下接头(48)下部设置一油管短接(50)，油管短接与抽油泵泵筒相连接。
其工作过程是：当机械换向滑阀装置(15)处于图1所示位置时，P口和A口连通，高压三柱塞泵(9)泵出的高压动力液经单向阀(11)、机械换向滑阀装置(15)、工作管线(16)、上大直径油管柱与上小直径油管柱环空(70)、连接器(30)流道(69)，下大直径油管柱与下小直径油管柱环空(31)，上外筒与上泵筒环空(63)和动力孔(43)进入上泵筒与小直径柱塞环空(64)作用在大直径柱塞(40)和小直径柱塞(47)所形成的环空面积上，推动大直径柱塞(40)、小直径柱塞(47)和加重杆(66)上行，同时小直径柱塞(47)拉动拉杆(53)和抽油泵柱塞(57)向上运动，此时游动凡尔(56、58)关闭，固定凡尔(59)打开，井液经固定凡尔(59)进入泵腔，产出液经拉杆下孔道(54)、拉杆与泵筒环空(60)、拉杆上孔道(52)、小直径柱塞内孔(61)、孔道(65)、下小直径油管柱内孔(67)、上小直径油管柱内孔(71)和产液管线(2)进入分离器(3)中，经油气分离后产出液经进计量站管线流往计量站。
机械换向滑阀装置(15)换向到另一位置时，A口和T口连通，上下大直径油管柱(27、32)与上下小直径油管柱(26、33)环空(70、31)中压力由高压变换成低压，液力举升机构(20)中大直径柱塞(40)和小直径柱塞(47)在加重杆(66)的作用下下行，小直径柱塞(47)推动拉杆(53)和抽油泵柱塞(57)下行，此时游动凡尔(56、58)打开，固定凡尔(59)关闭，井液进入抽油泵柱塞上腔，上泵筒与小直径柱塞环空(64)中的乏动力液经动力孔(43)、上外筒与上泵筒环空(63)、下大直径油管柱与下小直径油管柱环空(31)、连接器(30)流道(69)、上大直径油管柱与上小直径油管柱环空(70)、工作管线(16)、回液管线(14)和节流阀(10)进入分离器中。机械换向滑阀装置(15)左右间歇移动，使工作管线(16)中压力不断地进行高低压变换，从而实现高压时上举提液，低压时泵筒进液，如此往复实现抽油目的。当需要洗井时，洗井液通过套管与上下大直径油管柱环空(62)注入，经固定凡尔(59)、下游动凡尔(58)、上游动凡尔(56)、拉杆下孔道(54)、拉杆与泵筒环空(60)、拉杆上孔道(52)、小直径柱塞内孔(61)、孔道(65)、上下小直径油管柱(26、33)内孔(67、71)和产液管线(2)进入分离器(3)中，经进计量站管线(6)流往计量站。