[发明专利]一种油田注水节能增压系统及应用其的油田注水方法

说明书

本发明公开了一种油田注水节能增压系统，液压泵入口与油箱连接，液压泵出口与机械换向阀入口A连接，液压泵与机械换向阀入口A之间设置有溢流阀；双作用往复式柱塞泵由双作用活塞缸与左、右柱塞泵构成，机械换向阀出口A和B分别与双作用活塞缸入口A和B连接，双作用活塞缸出口A和B分别与机械换向阀入口B和C连接，机械换向阀出口C与油箱连接，左右两个柱塞泵分别设置有入口和出口，两个入口与来水管线连接，两个出口与高压注水管线连接。本发明还对应提供了一种油田注水方法。与现有技术相比，本发明具有更好的增压效果，耗能低，自动化程度高，可有效克服柱塞撞缸问题，机械换向阀与电磁阀结合使用，具有更好的换向效果，故障率大大降低。

技术领域

本发明涉及油田矿场设备技术领域，具体地说是一种用于油田注水的双作用往复式节能增压系统及油田注水方法。

背景技术

在油田开发过程中，注水系统是油田生产系统的重要组成部分，它承担着实现油田高产稳产，保持地层能量的任务。通过人工注水可以提高地层压力，使油层具有强有力的驱油条件，保持较高的油层压力，使油流有效克服各种阻力，达到长期稳产高产。由于油田地质状况复杂，注水井的注入压力相差很大，注水系统存在既有低压井又有高压井的情况，有时甚至整个系统中只有几口高压井，而其余都为低压井。这种情况下，传统的解决方法一是注水管网来水压力采取“就高不就低”的原则，即使来水压力为高压井的压力，也就是整体提压；二是在高压井口安装增压泵。为了少数高压井而采取改造注水系统，整体提压的方式，不仅耗费巨大，而且低压井节流问题加剧，能耗巨大，效率很低。因此，油田上常用的是第二种方式。长期实践表明，常规增压泵存在泵效低、耗能大、易损坏等缺点。

如一专利号为ZL201520334071.5公开号为CN204804795U的中国发明专利《油井双作用节能注水增压设备》披露了一种无需外加大功率动力设备，利用机械换向阀和双作用柱塞增压泵解决高压水井注水难和能耗过大的问题，但仍存在以下缺点：

1、通过机械换向阀和双作用柱塞增压泵，利用柱塞两端作用面积不同而受力大小不同的原理使管线来水增压，实际增压值较低，对于某些高压欠注井并不能满足要求。

2、利用位置传感器控制机械换向阀的步进电机，从而控制柱塞的左右行程，本质上并不能完全解决柱塞可能产生的撞缸问题，因为步进电机带动阀芯旋转启闭机械换向阀的两个出口时存在一定时间差。

3、仅在双作用柱塞泵的两个出口处设有单向阀，无法解决增压时可能产生的增压液回流问题，会导致增压效果不佳。

综上所述，现有油井双作用节能注水增压设备还有进一步改进的空间。

发明内容

本发明的目的旨在解决上述现有技术所存在的不足，提供一种油田注水节能增压系统，该系统具有更好的增压效果，耗能低，可有效克服柱塞撞缸问题，机械换向阀与电磁阀结合使用，不仅具有更好的换向效果，而且故障率大大降低。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种油田注水节能增压系统，包括液压泵、油箱、机械换向阀、反馈电气控制箱、光电传感器、阀组、双作用往复式柱塞增压泵及连接管线，其特征在于：液压泵入口与油箱连接，液压泵出口与机械换向阀入口A连接，液压泵与机械换向阀入口A之间设置有溢流阀，溢流阀包括溢流阀出口A和溢流阀出口B；双作用往复式柱塞泵由双作用活塞缸与左右对称轴向布置的左柱塞泵与右柱塞泵构成，机械换向阀出口A和机械换向阀出口B分别与双作用活塞缸入口A和双作用活塞缸入口B连接，双作用活塞缸出口A和双作用活塞缸出口B分别与机械换向阀入口B和机械换向阀入口C连接，机械换向阀出口C与油箱连接，左右两个柱塞泵分别设置有入口和出口，左柱塞泵入口和右柱塞泵入口与来水管线连接，左柱塞泵出口和右柱塞泵出口与高压注水管线连接；所述的阀组包括溢流阀，电磁阀A、电磁阀B，单向阀A、单向阀B、单向阀C、单向阀D。

作为优化，所述的溢流阀入口与液压泵出口相连，所述溢流阀出口B与油箱相连，其作用在于防止机械换向阀入口A未及时开启，液压管线憋压而造成液压泵损坏。