[實(shí)用新型]柱塞泵及采油裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720975472.8
• 申請(qǐng)日: 2017-08-07
• 公開（公告）號(hào): CN207033700U
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭瑞波;魏小梅;劉運(yùn)榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 海斯比得（武漢）石油科技有限公司
• 主分類號(hào): F04B47/00
• 分類號(hào): F04B47/00;F04B9/02;F04B17/03;E21B43/00
• 代理公司: 北京匯澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11228
• 代理人: 程殿軍,張瑾

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于采油設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種柱塞泵及采用該柱塞泵的采油裝置。

背景技術(shù)

機(jī)械采油是用機(jī)械能量把油采出地面的方式。目前，主要的機(jī)械采油方式有抽油機(jī)井采油、電動(dòng)潛油離心泵井采油和地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵井采油。

(1)游粱式抽油機(jī)采油系統(tǒng)

游粱式抽油機(jī)采油系統(tǒng)由地面抽油機(jī)系統(tǒng)和井下抽汲系統(tǒng)2部分組成，是油田的主要采油設(shè)備，使用數(shù)量大，耗電量大，系統(tǒng)效率低，屬于典型的“大馬拉小車”。

我國游梁式抽油機(jī)采油井超過20萬口，占生產(chǎn)油井總數(shù)的90％以上，是油田的主要采油設(shè)備，而系統(tǒng)效率平均運(yùn)行效率僅為26％，屬于典型的“大馬拉小車”，能耗已占油田能耗的三分之一，全國每年耗電電量逾百億千瓦時(shí)。由于電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，而游梁式抽油機(jī)需較大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩帶動(dòng)平衡塊，匹配的電機(jī)功率比抽油機(jī)啟動(dòng)后正常運(yùn)行所需功率大2個(gè)等級(jí)以上，而正常運(yùn)行時(shí)電機(jī)負(fù)載率僅在40％左右；另外，由于與抽油機(jī)聯(lián)合工作的井下抽油泵載荷交替變化造成地面系統(tǒng)工作不平衡，加劇了動(dòng)力系統(tǒng)的無功消耗，導(dǎo)致抽油系統(tǒng)的低效率運(yùn)行，造成巨大的能源浪費(fèi)。在平衡率為100％時(shí)電動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力僅用于提起1/2液柱重量和克服摩擦力等。抽油機(jī)地面系統(tǒng)由電機(jī)、皮帶輪、減速器和四連桿機(jī)構(gòu)組成。查有關(guān)的機(jī)械工程手冊(cè)，由于抽油機(jī)載荷不均勻，電機(jī)最大效率達(dá)到80％，皮帶輪+減速器效率為82％，四連桿機(jī)構(gòu)效率為95％，地面系統(tǒng)最大效率為62％；盤根盒效率為90％，抽油桿效率為90％，抽油泵效率為80％，油管柱效率為95％，井下抽汲系統(tǒng)最大效率為62％；整個(gè)游梁式抽油系統(tǒng)最大效率只有38.4％。目前國內(nèi)各油田抽油機(jī)井系統(tǒng)效率主要分布在20％～30％之間，大慶油田平均為28％，勝利油田平均為25％，長慶油田平均為20％。抽油機(jī)能耗已占油田能耗的三分之一。2014年中國石油各油田機(jī)采系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析來看，油田機(jī)采系統(tǒng)總耗電量占到油田業(yè)務(wù)總耗電量的50％左右。

(2)螺桿泵舉升技術(shù)

螺桿泵由定子和轉(zhuǎn)子組成，通過轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)介質(zhì)的傳輸。螺桿泵結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、耗電少、效率高。由于橡膠定子限制，揚(yáng)程小，無法深抽。目前大多數(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用是在井深1000m左右的井。

(3)潛油電泵采油系統(tǒng)

潛油電泵又稱潛油電動(dòng)離心泵，主要由多級(jí)離心泵、分離器、保護(hù)器和潛油電機(jī)組成，主要特點(diǎn)是排量大，最適用于中、高含水期采油，并且管理方便。潛油電泵采油系統(tǒng)在國內(nèi)外油田應(yīng)用越來越廣泛，主要缺點(diǎn)是下入深度受電機(jī)功率的限制，揚(yáng)程2000米的離心泵長達(dá)20米，設(shè)備昂貴，初期投資高；日常維護(hù)要求高；用于4000米超深舉升尚無法正常工作。

2014年下半年，國際油價(jià)暴跌，我國油田出現(xiàn)大面積嚴(yán)重虧損，國內(nèi)各個(gè)油田均在想盡辦法降本增效，許多低產(chǎn)井無效益而被迫關(guān)停。另外，隨著油氣資源的不斷開發(fā)，開采油層深度逐年增加，油田含水率的迅速上升，開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益逐年下降，老區(qū)塊應(yīng)何時(shí)改變采油方式，才能延長油田的經(jīng)濟(jì)開采期，新區(qū)塊應(yīng)如何選擇最佳的舉升方式，使油田獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益，是企業(yè)面臨的重要問題。

綜上所述，現(xiàn)有三種主要機(jī)采方法均不能滿足經(jīng)濟(jì)開發(fā)的需求，急需讓操作成本維持更低水平的新采油方法。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型實(shí)施例涉及一種柱塞泵及采用該柱塞泵的采油裝置，至少可解決現(xiàn)有技術(shù)的部分缺陷。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種柱塞泵，包括殼體，所述殼體的其中一端開口構(gòu)成排液端，所述殼體具有圓柱形的泵腔，所述殼體的側(cè)壁上開設(shè)有至少一個(gè)與所述泵腔導(dǎo)通的進(jìn)液口，所述殼體的側(cè)壁內(nèi)還形成有排液通道，所述排液通道分別與所述泵腔及所述排液端導(dǎo)通；于所述殼體內(nèi)同軸嵌裝有可繞自身軸線旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子體，所述轉(zhuǎn)子體內(nèi)形成有至少一個(gè)用于將進(jìn)液口側(cè)的液體導(dǎo)引至所述排液通道內(nèi)的貫通孔，每一所述貫通孔內(nèi)滑設(shè)有一個(gè)柱塞，各所述柱塞的軸線均與所述轉(zhuǎn)子體的軸線垂直，各所述柱塞均連接有驅(qū)動(dòng)其在對(duì)應(yīng)的所述貫通孔內(nèi)往復(fù)滑移的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

作為實(shí)施例之一，各所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均包括布置于所述貫通孔一側(cè)的第一傳動(dòng)齒輪，各所述第一傳動(dòng)齒輪均可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)于所述轉(zhuǎn)子體內(nèi)且軸向均平行于所述轉(zhuǎn)子體的軸向，每一所述柱塞具有一個(gè)與對(duì)應(yīng)的所述第一傳動(dòng)齒輪嚙合的第一齒條部。

作為實(shí)施例之一，各所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均還包括第二傳動(dòng)齒輪，各所述第二傳動(dòng)齒輪均可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)于所述轉(zhuǎn)子體內(nèi)且軸向均平行于所述轉(zhuǎn)子體的軸向，每一所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的所述第一傳動(dòng)齒輪及所述第二傳動(dòng)齒輪分列于對(duì)應(yīng)的所述貫通孔兩側(cè)，每一所述柱塞還具有對(duì)應(yīng)的所述第二傳動(dòng)齒輪嚙合的第二齒條部。