[實用新型]有機六防無桿液力驅(qū)動雙作用往復(fù)泵

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420231203.7
• 申請日: 2014-05-08
• 公開（公告）號: CN203867838U
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王穎
• 申請（專利權(quán)）人: 王穎
• 主分類號: F04B47/00
• 分類號: F04B47/00;F04B53/10;F04B53/02;E21B43/38;E21B36/04;E21B28/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型為一種集防腐、防垢、防蠟、防粘稠、防氣、防砂于一體的有機六防無桿液力驅(qū)動雙作用往復(fù)泵，屬機械采油技術(shù)新領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在油田有桿泵機械采油中，無一例外地采用無機鋼制抽油泵。由于油層復(fù)雜的地質(zhì)條件和原油物性的差異，砂、蠟、稠、垢、氣和高礦化度腐蝕介質(zhì)嚴(yán)重影響著無機鋼制有桿泵的使用壽命。圍繞著防腐、防垢、防蠟、防粘稠、防氣、防砂難題，采油工藝技術(shù)人員竭盡努力，開發(fā)出眾多先進(jìn)實用的新技術(shù)、新工藝?；瘜W(xué)固砂、旋流除砂、高效濾砂、機械清蠟、化學(xué)防蠟降粘、強磁防蠟降粘、高效氣錨、防腐鍍層等一大批防蠟、防砂、除氣、防腐裝置應(yīng)用于油田采油工藝，形成了門類齊全，跨學(xué)科、跨工種的注、采、輸系統(tǒng)，支撐著石油工業(yè)的發(fā)展。

上述技術(shù)和工藝雖一定程度上延長了無機鋼制有桿泵的使用壽命，但難以從根本上杜絕上述危害，機泵故障率高，檢泵周期短，采油成本居高不下，成為制約采油工藝久攻不克的難題。

近10年來，為了實現(xiàn)采油工藝的高效、低耗，并一舉解決砂、蠟、稠、氣和腐蝕、結(jié)垢的困擾，國內(nèi)興起了無桿液力泵的研究和攻關(guān)熱潮，并已取得近100項專利成果。技術(shù)人員試圖通過地面供液站提供溫度較高的高質(zhì)量動力液驅(qū)動井下往復(fù)泵做功，實現(xiàn)一舉多得。

一是節(jié)電降耗，實現(xiàn)低能耗采油；

二是通過溫度較高的動力液解決防蠟降粘問題；

三是取消抽油機、抽油桿，節(jié)約建設(shè)投資；

四是簡化優(yōu)化地面流程，減少維護(hù)工作量。

上述研究成果從理論上將推動采油技術(shù)進(jìn)步，但也隨之帶來一定的負(fù)面影響。

一是地面集中供液雖解決了動力液的質(zhì)量問題，但無形中加大了建設(shè)投資和管理難度；

二是單井分散供液便于操作運行，但動力液的損耗和補充又造成不必要的麻煩；

三是不管地面還是井下液力換向，換向閥的可靠性和壽命大打折扣。

因此，盡管理論和專利成果已取得可喜成績，但十年來，尚沒有一項專利技術(shù)成功地運用到礦場實踐。

如何實現(xiàn)一泵多功能，減緩或杜絕砂、蠟、稠、垢、氣和腐蝕介質(zhì)的危害，進(jìn)一步提高油田開發(fā)效益，成為亟待解決和攻克的課題。

探索離成功往往只有一步之遙，深入分析眾多專利技術(shù)難以轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的原因，并非專利成果技術(shù)含量問題，而是研究過程擺脫不了慣性定律的束縛，研究思路存在慣性思維盲區(qū)，往往突破的捷徑就在身邊卻找不到解決技術(shù)問題的本質(zhì)癥結(jié)。比如要解決井下抽油泵的防腐、結(jié)垢問題，人們習(xí)慣于研究昂貴的不銹鋼或高污染的有色金屬鍍層，而不去開發(fā)不腐蝕、難結(jié)垢、防蠟、防稠效果極佳的有機塑料，既是提出有機塑料的方案，也要用從未用過的疑問打100個問號，致使許多高性能有機塑料制品已隨衛(wèi)星上天，但至今卻未見隨抽油泵入地下井；再如要提高頻繁連續(xù)磨損工況的工件壽命，往往不計成本優(yōu)選超硬耐磨的合金鋼并苛求加工精度，卻忽略了不磨損或少磨損的技術(shù)途徑。因而，成功的訣竅需打破傳統(tǒng)慣性思維死角，另辟蹊徑，反其道而行之，才能收到事半功倍的奇效！

發(fā)明內(nèi)容

針對無機鋼制有桿泵采油面臨的腐蝕、結(jié)垢和砂、蠟、稠、氣危害，本實用新型的目的是打破傳統(tǒng)慣性思維，探索用高強度、耐高溫、抗老化、耐腐蝕、不粘附的有機材料構(gòu)件取代無機鋼制構(gòu)件，并對通用有桿泵的密封方式和市售二位四通閥的換向結(jié)構(gòu)及最大限度地避免磨損環(huán)節(jié)和減少磨損時間進(jìn)行突破性創(chuàng)新，同時巧妙地設(shè)置防砂、除氣裝置，設(shè)計一種集防腐、防垢、防蠟、防粘稠、防氣、防砂于一體的有機六防無桿液力驅(qū)動雙作用往復(fù)泵，實現(xiàn)油田采油工藝的方向性更新?lián)Q代。

有機六防無桿液力驅(qū)動雙作用往復(fù)泵的工作機理：

有機六防無桿液力驅(qū)動雙作用往復(fù)泵通過液體動力驅(qū)動液動缸柱塞垂直往復(fù)運動，進(jìn)而拖動排液缸柱塞上下行程雙作用排液。與通用有桿泵的無機鋼制構(gòu)件比較，該泵的高分子有機合成材料構(gòu)件(如聚四氟乙烯)耐高溫、抗老化、耐磨性能優(yōu)異，而且具有固體材料中最小的表面張力而不粘附任何物質(zhì)，對油水介質(zhì)具有得天獨厚的防腐、防垢、防蠟、防粘稠功效，輔之以除砂、防氣裝置設(shè)計的有機材料井下往復(fù)泵，可以起到理想的防腐、防垢、防蠟、防粘稠、防氣、防砂六防效果。

有機材料的研究和優(yōu)選：

實現(xiàn)井下往復(fù)泵六防的捷徑是用有機構(gòu)件取代無機鋼制構(gòu)件，但取而代之的有機材料除具備優(yōu)異的耐高溫、抗老化、耐腐蝕、不粘附性能外，還必須具備無機鋼制構(gòu)件的抗拉、抗壓、抗彎、抗蠕變、耐磨等機械力學(xué)性能。

現(xiàn)代有機化學(xué)的發(fā)展和有機材料的不斷創(chuàng)新，為實現(xiàn)上述目的開創(chuàng)了成功之路。如：

1.聚苯並咪咪機械性能