高能液壓采油系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種高能液壓采油系統(tǒng)，將高能復(fù)動(dòng)增壓泵設(shè)在地面上，通過(guò)兩組程控電磁換向閥對(duì)高壓工作液進(jìn)行換向處理，應(yīng)用液壓傳動(dòng)原理，通過(guò)兩根下井管道對(duì)井下的水力活塞泵進(jìn)行交替換向驅(qū)動(dòng)，應(yīng)用液壓管道內(nèi)各處壓強(qiáng)相等的原理，實(shí)現(xiàn)液壓傳動(dòng)無(wú)功耗，使主機(jī)擺脫井下高溫、高壓和絕緣威脅；主機(jī)在地面上不受直徑、造型、尺寸等條件限制，完全可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)的最佳節(jié)能效果，在井上常溫中大幅度提高機(jī)器的可靠性；用Φ8×2的不銹鋼管代替抽油桿或下井電纜，不但節(jié)料，也避免管桿偏磨或電阻壓降功耗。應(yīng)用程控電磁換向閥解決液壓精確換向問(wèn)題，徹底解決高原超深井的高效、節(jié)能采油難題。
【專利說(shuō)明】高能液壓采油系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油設(shè)備制造領(lǐng)域，尤其是采用高能復(fù)動(dòng)增壓泵對(duì)工作液增壓，再用高壓工作液推動(dòng)水力活塞泵推升原油的新型采油設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知的潛油電泵，雖然省略了減速機(jī)、油梁、井架和抽油桿，解決了設(shè)備過(guò)大和管桿偏磨等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能節(jié)料，但卻必須要用一千多米的下井電纜將電能輸送到井下，相對(duì)增加線路損耗和電纜成本，尤其是3000米以上的高原深井，井下溫度高達(dá)120度以上，高溫、高壓、絕緣等突出問(wèn)題都已成為潛油電泵的禁區(qū)，以致高原深井自今仍舊沿用老式抽油機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決高原超深井的節(jié)能采油難題，本發(fā)明提供一種高能液壓采油系統(tǒng)，采用本人已申報(bào)專利的“高能復(fù)動(dòng)增壓泵”在井上對(duì)工作液增壓，再用本人已申報(bào)專利的“程控電磁換向閥”對(duì)高壓工作液進(jìn)行換向控制，再用8毫米直徑的不銹鋼管將高壓工作液輸送到井下推動(dòng)水力活塞泵的液馬達(dá)(早有公開技術(shù))推升原油，即可解決超深井的節(jié)能和無(wú)桿采油難題。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:在地面上，高能復(fù)動(dòng)增壓泵(已另申報(bào)專利)的高壓工作液輸出接口通過(guò)高壓管道與A組程控電磁換向閥(已另申報(bào)專利)的兩個(gè)輸入端聯(lián)接，其兩個(gè)輸出端分別與B組程控電磁換向閥的兩個(gè)輸入接口聯(lián)接，其兩個(gè)輸出端均通過(guò)管道與高能復(fù)動(dòng)增壓泵的負(fù)壓接口聯(lián)接；A、B兩組程控電磁換向閥之間的兩根連接管道分別通過(guò)兩個(gè)三通管接頭接頭與下井管道連接，下井管道的另兩端與井下的水力活塞泵的兩個(gè)接口連接。當(dāng)程控電源箱同時(shí)給高能復(fù)動(dòng)增壓泵和程控電磁換向閥分別提供驅(qū)動(dòng)電流時(shí)，高能復(fù)動(dòng)增壓泵輸出的高壓工作液經(jīng)過(guò)程控電磁換向閥進(jìn)行換向控制；程控電源輸出正向脈沖電流時(shí)，A組I閥開通，B組與A組接線相反，必然是4閥開通，而各自另一端1、3閥關(guān)閉，使高壓工作液從I閥通過(guò)后，經(jīng)過(guò)三通和下井長(zhǎng)管Gl向井下的水力活塞泵提供正向沖程所需的正向高壓工作液，而做工后的工作液則從另一根下井長(zhǎng)管G2流回地面后，經(jīng)過(guò)B組4閥和負(fù)壓管道流回高能復(fù)動(dòng)增壓泵的負(fù)壓接口 ；當(dāng)程控電源輸出反向脈沖電流時(shí)，A組2閥開通，而B組與A組接線相反，必然是另一端的3閥開通，同時(shí)各自另一端1、4閥關(guān)閉，使高壓工作液從2閥通過(guò)后，經(jīng)過(guò)三通和下井長(zhǎng)管G2向井下的水力活塞泵提供反向沖程所需的反向高壓工作液，而做工后的工作液則從下井長(zhǎng)管Gl流回地面，再經(jīng)過(guò)B組3閥和管道流回高能復(fù)動(dòng)增壓泵的負(fù)壓接口 ；當(dāng)程控電源按時(shí)不斷轉(zhuǎn)換電流方向，兩組程控電磁換向閥也不斷轉(zhuǎn)換水力活塞泵的工作液流通方向，不斷重復(fù)前一過(guò)程，使水利活塞泵得到往復(fù)沖程的做工動(dòng)力，達(dá)到在地面上通過(guò)液壓采油的目的。
[0005]本發(fā)明的有益效果是，應(yīng)用液壓傳動(dòng)就能將高能復(fù)動(dòng)增壓泵裝在地面上對(duì)工作液增壓，首先使主機(jī)擺脫井下高溫、高壓和絕緣威脅；另外，主機(jī)在地面上不受直徑、造型、尺寸等條件限制，完全可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)的最佳節(jié)能效果，在井上常溫空氣中工作可以大幅度提高機(jī)器的可靠性；其次，用Φ8Χ2的不銹鋼管代替抽油桿或下井電纜，不但節(jié)料，也避免管桿偏磨或電阻壓降功耗。根據(jù)液壓管道內(nèi)各處壓強(qiáng)相等的原理，實(shí)現(xiàn)液壓傳動(dòng)無(wú)功耗。程控電磁換向閥的應(yīng)用解決了液壓精確換向問(wèn)題，徹底解決了高原超深井的高效、節(jié)能采油難題。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0007]圖1是高能液壓采油系統(tǒng)的液壓流程結(jié)構(gòu)圖。
[0008]圖2是程控電磁換向閥的縱剖面構(gòu)造圖
[0009]圖3是程控電磁換向閥的電路原理圖(已另行申報(bào)專利，僅供參考)。
[0010]圖4是高能復(fù)動(dòng)增壓泵的電路原理圖(已另行申報(bào)專利，僅供參考)。
[0011]在圖1中1、高壓油管，2、正壓輸出閥，3、負(fù)壓輸入閥，4、高能復(fù)動(dòng)增壓泵，5、A組電磁換向閥，6、Gl三通管接頭，7、控制聯(lián)線，8、B組電磁換向閥，9、G2三通管接頭，10、電源控制箱，11、負(fù)壓管道，12、下井管G1，13、下井管G2，14、油管，15、輸油管，16、油井套管
【具體實(shí)施方式】 [0012]在圖1中，高壓油管(I)分別通過(guò)兩個(gè)三通管接頭與高能復(fù)動(dòng)增壓泵的兩個(gè)高壓工作液輸出閥(2)和A組電磁換向閥(5)的1、2兩個(gè)閥門的進(jìn)口連接汸組電磁換向閥的兩個(gè)出口分別與B組電磁換向閥(8)的3、4兩個(gè)閥門的進(jìn)口連接；3、4兩個(gè)閥門D的出口通過(guò)管道和三通管接頭與高能復(fù)動(dòng)增壓泵的兩個(gè)負(fù)壓輸入閥(3)連接，兩根下井長(zhǎng)管G1、G2 一端分別通過(guò)Gl三通管接頭^)、G2三通管接頭(9)分別與A、B兩組電磁換向閥之間的兩根聯(lián)管聯(lián)接，兩根下井長(zhǎng)管G1、G2從油井套管(16)和油管(14)之間的空間深入井下，并與井下的水力活塞泵的兩個(gè)聯(lián)接口聯(lián)接。工作時(shí)，開啟程控電源箱的電源開關(guān)，該電源箱同時(shí)向高能復(fù)動(dòng)增壓泵(4)和A、B兩組電磁換向閥提供兩路不同的驅(qū)動(dòng)脈沖電流，一路驅(qū)動(dòng)高能復(fù)動(dòng)增壓泵為系統(tǒng)提供高壓工作液，另一路驅(qū)動(dòng)A、B兩組電磁換向閥對(duì)下井的G1、G2兩路液壓管路進(jìn)行換向控制，使井下的水力活塞泵不斷得到來(lái)自Gl、G2兩根油管交替變換的液壓動(dòng)力，交替驅(qū)動(dòng)水力活塞泵的液壓聯(lián)動(dòng)柱塞，不斷舉升原油從油管(14)流向里面，并經(jīng)過(guò)輸油管(15)流入地面管網(wǎng)。
[0013]圖3是程控電源箱中高能復(fù)動(dòng)增壓泵的程控電源的電路原理圖，在圖3中，虛線框I部分為電力控制部分，工作時(shí)，三相交流電經(jīng)過(guò)智能模塊(型號(hào):MZKS-ZL-100)進(jìn)行整流和間歇控制，再通過(guò)換相繼電器HJ進(jìn)行正反向轉(zhuǎn)換后輸出超低頻交變脈沖電流，對(duì)繞組進(jìn)行換向供電；虛線框2部分為穩(wěn)壓電源部分，工作時(shí)兩相交流電經(jīng)過(guò)變壓器降壓后，輸出14V交流電經(jīng)整流管Dy整流、C1濾波，7812穩(wěn)壓，C2儲(chǔ)能、濾波后供給智能模塊和程序控制部分；虛線框3部分為程序控制部分，其中由IQ-555集成電路和外圍的％、R2> C3、C4構(gòu)成震蕩電路，由R2對(duì)震蕩頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)、控制，其脈沖信號(hào)從IC1的第三腳輸出再?gòu)腎C2-4017的第13腳輸入進(jìn)行計(jì)數(shù)、分配處理后，將時(shí)間分成1-10的10個(gè)編碼，再通過(guò)外圍電路進(jìn)行選碼、編程處理:當(dāng)IC2輸出I時(shí)，第2腳轉(zhuǎn)為高電位，D5輸出高電位并經(jīng)BGl放大后控制固態(tài)繼電器GJ給換向繼電器供電，并使其在換向觸點(diǎn)無(wú)電流的狀態(tài)下預(yù)先轉(zhuǎn)換導(dǎo)通方向，接著IC2輸出2，第4腳轉(zhuǎn)為高電平，并分為兩路，一路經(jīng)D6接續(xù)I控制BGl維持預(yù)先換向不變，另一路則經(jīng)過(guò)D7控制智能模塊輸出整流后的直流電按預(yù)先轉(zhuǎn)換的方向輸出正向電流；當(dāng)IC2輸出3時(shí)，D8接續(xù)D6控制BGl維持換向觸點(diǎn)不變，但另一路的D7則轉(zhuǎn)為低電位，使智能模塊停止輸出電流；當(dāng)IC2輸出4時(shí)，第7腳轉(zhuǎn)為低電位，BGl關(guān)斷固態(tài)繼電器GJ，換向繼電器復(fù)位靜止等待，隨后IC2輸出5、6、7時(shí)，換向繼電器均處在復(fù)位靜止等待狀態(tài)，直到IC2從第9腳輸出8時(shí)，D9輸出高電位控制智能模塊輸出整流后的直流電按觸點(diǎn)復(fù)位后的反方向輸出反向電流，當(dāng)IC2輸出9時(shí)，D9轉(zhuǎn)為低電平，智能模塊關(guān)斷，反向電流斷電；1(:2輸出O時(shí)，電路處于復(fù)位靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)IC2再次輸出I時(shí)，電路開始不斷循環(huán)前一過(guò)程。
[0014]圖4是程控電源箱中程控電磁換向閥的驅(qū)動(dòng)電源的電路原理圖，在圖4中，兩相交流電經(jīng)變壓器BH降壓后經(jīng)過(guò)D1-4全橋整流、Cl濾波7812穩(wěn)壓后，向IC1\IC2提供穩(wěn)定電源。ICl和外圍的Rl、2、3與C3、C4組成振蕩和時(shí)鐘電路，該電路產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖信號(hào)經(jīng)IC2進(jìn)行處理后選出1、2碼和7、8碼分別驅(qū)動(dòng)BG1-BG4和BG2、BG3組成的逆變電路，將直流電源逆變成可控的交變脈沖電流，用以驅(qū)動(dòng)程控電磁換向閥組。
【權(quán)利要求】
1.一種高能液壓采油系統(tǒng)，其特征是在地面上，高能復(fù)動(dòng)增壓泵的高壓工作液輸出接口通過(guò)高壓管道與A組程控電磁換向閥的兩個(gè)輸入端聯(lián)接，其兩個(gè)輸出端分別與B組程控電磁換向閥的兩個(gè)輸入接口聯(lián)接，其兩個(gè)輸出端均通過(guò)管道與高能復(fù)動(dòng)增壓泵的負(fù)壓接口聯(lián)接；A、B兩組程控電磁換向閥之間的兩根連接管道分別通過(guò)兩個(gè)三通管接頭與下井管道連接，下井管道的另兩端與井下的水力活塞泵的兩個(gè)接口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高能液壓采油系統(tǒng)，其特征是:高能復(fù)動(dòng)增壓泵的高壓工作液輸出接口通過(guò)高壓管道與A組程控電磁換向閥的兩個(gè)輸入端聯(lián)接，其兩個(gè)輸出端分別與B組程控電磁換向閥的兩個(gè)輸入接口聯(lián)接，其兩個(gè)輸出端均通過(guò)管道與高能復(fù)動(dòng)增壓泵的負(fù)壓接口聯(lián)接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高能液壓采油系統(tǒng)，其特征是:兩組程控電磁換向閥之間的兩根連接管道分別通過(guò)三通管接頭與下井管道連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高能液壓采油系統(tǒng)，其特征是:下井管道的另兩端與井下的水力活塞泵的兩個(gè)接口連接。
【文檔編號(hào)】F04B47/04GK203516035SQ201320578439
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年9月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月8日
【發(fā)明者】鄧建輝 申請(qǐng)人:鄧建輝