[發(fā)明專利]一種油田注水二次增壓泵

有效

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• 申請日: 2020-07-06
• 公開（公告）號: CN111520305B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設計）人: 劉航;薛金瑞
• 申請（專利權）人: 沈陽風正技術發(fā)展有限公司
• 主分類號: F04B9/113
• 分類號: F04B9/113;F04B53/14;F04B53/16;F04B49/00;F15B21/041;F15B13/02;E21B43/20
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標代理有限公司 21209
• 代理人: 劉蕾施

一種油田注水二次增壓泵，屬于石油注水開采技術領域，所述增壓泵包括增壓系統(tǒng)和液壓驅動系統(tǒng)，所述增壓系統(tǒng)包括一缸體，所述缸體內設有活塞體，所述活塞體中部與缸體內部緊密貼合，所述活塞體左右兩側設有柱塞桿，所述柱塞桿左右兩端部與缸體兩端內部形成相互隔離的高壓水腔，所述缸體內于左右兩側的柱塞桿中部設有封堵裝置，所述活塞體與左右兩側的封堵裝置之間形成相互隔離的液壓油腔，所述液壓油腔與液壓驅動系統(tǒng)相連，所述缸體兩端于高壓水腔端部經進水單向閥與供水網管相連，所述缸體兩端于高壓水腔上部經出水單向閥與水井相連。本發(fā)明利用現(xiàn)有管網的水壓壓力，再此壓力基礎上通過增壓系統(tǒng)增補壓力，使最終水壓壓力達到水井的注入要求。

技術領域

本發(fā)明屬于石油注水開采技術領域，具體涉及一種油田注水二次增壓泵。

背景技術

注水開采是指油田開發(fā)過程中，通過專門的注水井將水注入油藏，保持或恢復油層壓力，使油藏有很強的驅動力，以提高油藏的開采速度和采收率。注水系統(tǒng)及主要工藝流程為注水泵站→注水管網→配水間→注入井。“單管多井配水流程”是國內油田普遍采用的方式，即：注水泵站內安裝一臺或多臺大排量高壓水泵（拖動電機的容量通常為幾百千瓦至幾兆瓦），集中提供高壓水源，泵站打出的高壓水通過注水管網分配到多個注水間，再經注水間分配到各個注水井，最終注入地下油藏。在注水系統(tǒng)建設伊始，注水壓力是滿足各個注水井要求的，但是隨著注水年限增長，注水井下會因為很多原因產生阻塞現(xiàn)象，導致個別井出現(xiàn)欠注現(xiàn)象，即注水管網的壓力不夠高，不再足以注入到井下。欠注現(xiàn)象勢必影響石油的開采。隨著連年開采，欠注現(xiàn)象會更大范圍凸顯出來。

目前解決方案有：

1.再次壓裂，通過壓裂疏通地下阻塞。此方法效果明顯，但成本高，技術難度大，特別需要注意控制壓裂方向，否則容易引起竄水。

2.酸化解堵，通過在水井中注入酸性化學藥劑軟化井下堵塞物，進而提高滲透率。此方案有造成環(huán)境污染的風險，并且緩解堵塞效果不持久。

3.注水系統(tǒng)升壓改造，主要包括大注水泵、管網提高壓力。當注水站轄區(qū)的水井大量出現(xiàn)高壓欠注時，會考慮進行改造。但是系統(tǒng)性改造成本顯然是巨大的（泵、管線、儀表等都需要更換更高壓力等級的），并且僅為了滿足個別高壓井而提高整個管網壓力也是不經濟的，造成大量電能浪費。

4.采用二次增壓設備，二次增壓設備基本都是近年來研發(fā)的新產品，目前大概有兩種：

一種是利用管網水壓驅動水壓增壓裝置，其缺點一、需要專門敷設低壓回水管線；缺點二、控制閥等需大量自行設計、加工的零件，水本身潤滑性差，自制件可靠性很難保證，將會導致實際應用性差，難以推廣。

另一種是利用液壓的方法驅動水壓增壓裝置，此種方案基本思路是好的，因為液壓技術是成熟的，在整個傳動環(huán)節(jié)上可靠性提高了。

但是目前已有的驅動增壓裝置，在系統(tǒng)的設計上仍然存在不夠簡單、系統(tǒng)效率低、能耗大等不足。例如有的在液壓控制回路上使用串聯(lián)在其中的電磁閥（開關閥）來控制增壓裝置的動作，這樣的設計存在液壓沖擊大，電磁閥開啟時同步性（或者協(xié)調性）差的缺點。還有的設計用節(jié)流閥控制增壓裝置的動作速度，節(jié)流調速的方式本身就是消耗能量的，不節(jié)能。也有的設計，自制換向閥，用步進電機結合絲杠進行控制閥芯的運動進而完成增壓裝置換向。

發(fā)明內容

為了解決上述技術問題，基于當下油田欠注水井增多的事實，結合油田現(xiàn)有注水管網的布局特點，本發(fā)明提出一種油田注水二次增壓泵，其特點是利用現(xiàn)有管網的水壓壓力，再此壓力基礎上通過增壓系統(tǒng)增補壓力，使最終水壓壓力達到水井的注入要求，并且設備本身消耗的電能僅為增補壓力所需的能量，是高效節(jié)能的新型設備，具有良好的經濟效益和社會效益。

本發(fā)明采用如下技術方案：