[發(fā)明專利]液力抽油泵

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710099747.7
• 申請(qǐng)日: 2007-05-30
• 公開（公告）號(hào): CN101054968A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李洪敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李洪敏
• 主分類號(hào): F04B47/08
• 分類號(hào): F04B47/08;E21B43/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及石油無桿采油技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種依靠地面泵站提供動(dòng)力液，在井下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換向的液力抽油泵。

技術(shù)背景

常規(guī)游梁式抽油機(jī)效率低，但多年來因其性能可靠，管理方便等特點(diǎn)始終在石油開采領(lǐng)域中占據(jù)主導(dǎo)地位。隨著定向井和水平井技術(shù)的快速發(fā)展，以及油田進(jìn)入后期采油，原油粘度增加，含水上升，出砂增多，油井液面下降，使采油難度逐年提高。常規(guī)游梁式抽油機(jī)帶動(dòng)的有桿抽油泵不能適應(yīng)定向井、水平井和采油進(jìn)入后期油井采油。常規(guī)抽油機(jī)在斜井采油中，因抽油桿與油管產(chǎn)生摩擦造成整機(jī)效率下降到不足20％；更嚴(yán)重的是因抽油桿偏磨造成抽油桿脫斷或油管磨漏，導(dǎo)致檢泵頻繁。有關(guān)專家斷定，依靠提高抽油桿強(qiáng)度的辦法來解決本技術(shù)問題的希望非常渺茫。加上有桿抽油泵無法在深井中發(fā)揮作用，采油領(lǐng)域的有桿抽油泵面臨著嚴(yán)重挑戰(zhàn)。無桿采油泵，如電潛泵、噴射泵等均有自身固有的無法消除的缺陷，致使難以在斜井采油中發(fā)揮主導(dǎo)作用。

本來在井下實(shí)現(xiàn)換向的液力抽油泵是研制無桿抽油泵最佳技術(shù)路線，但80年代從美國(guó)引進(jìn)的水力活塞泵設(shè)計(jì)方案存在嚴(yán)重不足，在泵內(nèi)管路流阻就高達(dá)3.8-5.3?Mpa，相當(dāng)于下泵深度2000-3000m時(shí)的液體管內(nèi)往返流阻；另外換向閥和控制機(jī)構(gòu)與動(dòng)力缸同步運(yùn)動(dòng)，這種控制方式致命的缺陷是：既使動(dòng)力缸的運(yùn)動(dòng)速度再低，換向閥的動(dòng)密封再耐磨、耐蝕性能再?gòu)?qiáng)，較短的動(dòng)密封面也很難達(dá)到連續(xù)工作幾個(gè)月的工作壽命。對(duì)此當(dāng)初該泵的設(shè)計(jì)者已有認(rèn)識(shí)，但并未從根本上解決問題。為了適應(yīng)泵的短壽方便打撈，專門設(shè)計(jì)了反循環(huán)裝置，把泵從井下沖出來。最終方便了檢修，卻導(dǎo)致本來有限的空間變得更小了，最后只能靠提高驅(qū)動(dòng)缸的運(yùn)動(dòng)速度到1.2-2.5m/s來獲得所需排量。然而，換向閥的密封面始終處在快速運(yùn)動(dòng)時(shí)的磨損和液體沖蝕沒有解決。其結(jié)果不言而喻，造成該泵節(jié)能優(yōu)勢(shì)未能充分體現(xiàn)，還在應(yīng)用中受到以下種種限制：例如采用配制簡(jiǎn)單、投資小、直接用原油作動(dòng)力液的開式回路時(shí)，規(guī)定了作為動(dòng)力液的原油含水＜10％、含砂量＜0.01％、粘度＜300厘泊。如此嚴(yán)格的技術(shù)指標(biāo)，使水力活塞泵幾乎處于沒有井可達(dá)到的困境；在采用閉式回路時(shí)為了實(shí)現(xiàn)對(duì)專門配制的高質(zhì)量動(dòng)力液的獨(dú)立循環(huán)而不受外部影響，又必須增加幾千米的耐高壓同心管或平行管；同時(shí)用凈水配制的動(dòng)力液應(yīng)加入定量的潤(rùn)滑劑和防腐劑，才能緩解摩擦付的磨損和腐蝕以延長(zhǎng)使用壽命。

綜上所述現(xiàn)有的水力活塞泵從八十年代引進(jìn)幾年之后，便基本退出市場(chǎng)就不足為怪了。

近兩年國(guó)內(nèi)外已有多個(gè)地面控制的無桿液壓抽油泵專利申請(qǐng)，例如：公告號(hào)1231654。這種無桿液壓抽油泵雖有其優(yōu)點(diǎn)，但不足之處也顯而易見：1、只能單井實(shí)施控制，管理不便；2、配置設(shè)備復(fù)雜，操作麻煩；3、采用液壓油作動(dòng)力液，運(yùn)行費(fèi)用高；4、液壓元件在野外環(huán)境下工作可靠性難以保證；5、井下信號(hào)傳遞滯后，泵的無效行程加大等，因此這種無桿液壓抽油泵的使用前景仍不樂觀。

面對(duì)以上國(guó)內(nèi)外采油設(shè)備的現(xiàn)狀，急待研究一種可靠性能好、使用面寬、運(yùn)行成本低，使用壽命長(zhǎng)的井下控制液力抽油泵，在斜井、深井和稠油井采油中發(fā)揮主導(dǎo)作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種液力抽油泵，利用地面泵站輸送的原油作動(dòng)力，在井下實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)缸的自動(dòng)換向和往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)排液缸運(yùn)動(dòng)把油抽上來，是斜井、深井和稠油井開采的理想設(shè)備。并且在工作狀態(tài)下具有活塞運(yùn)動(dòng)速度低，換向閥閥芯在大部分時(shí)間處于非磨損狀態(tài)，運(yùn)轉(zhuǎn)功率小，可靠性好、運(yùn)行成本低，使用壽命長(zhǎng)和節(jié)能優(yōu)勢(shì)大的特點(diǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：液力抽油泵包括上接頭(1)、泵殼(2)、換向閥(3)、控制機(jī)構(gòu)(4)、驅(qū)動(dòng)缸(5)、上端排出吸入凡爾總成(6)、排液缸(7)、空心活塞桿(8)、下端排出吸入凡爾總成(9)和下接頭(10)。

上接頭(1)下端與泵殼(2)螺紋連接并密封；上接頭(1)中心孔與換向閥(3)的“P”口相通，上接頭(1)下端面與換向閥(3)上端面之間有密封圈；