[发明专利]一种油井液驱往复抽油系统

说明书

本发明一种油井液驱往复抽油系统涉及人工举升技术领域中的一种液驱无杆抽油系统，特别是采用地面动力装置产生高压动力液，通过井筒内的动力液管或油管等通道传递到井下换向抽油机组，驱动抽油泵工作。包括工作筒、液缸、活塞、活塞杆、液缸、活塞、产出液进液阀球、产出液排液阀球和二位四通换向阀；工作筒连接在油管下端并随油管下入油井中。产出液进液阀球包括产出液进液阀球A和产出液进液阀球B；产出液排液阀球包括产出液排液阀球A和产出液排液阀球B；二位四通阀包括二位四通换向阀芯和二位四通换向阀座。二位四通换向阀芯包括两根滑杆、换向推板A、换向推板B、永磁体环、进液阀球A、进液阀球B、换向排液阀球A和换向排液阀球B。

技术领域

本发明一种油井液驱往复抽油系统涉及人工举升技术领域中的一种液驱无杆抽油系统，特别是采用地面动力装置产生高压动力液，通过井筒内的动力液管或油管等特殊通道传递到井下换向抽油机组，驱动抽油泵工作。油井产出液与乏动力液一起通过油管或油套环空等通道输送到地面，其中的一部分产出液经过必要的除气、除砂处理后又作为动力液循环使用，是一种具有较高运行效率、能适应特殊井型的实用的新颖设计，可以在油田人工举升领域广泛推广应用。

背景技术

在油田人工举升技术领域中，现有人工举升技术可分为有杆举升和无杆举升两大类。

20多年前在油田得到应用的水力活塞泵属于无杆举升，以原油作为动力液，驱动井下机组产生往复运动，从而将油井产出液举升到地面。之后由于改用地层污水作为动力液，机组的工作环境急剧恶化，磨损加剧，无法建立换向压差。根据乏动力液是否与油井产出液混合，又分为开式和闭式两种。对于开式水力活塞泵，乏动力液与油井产出液混合后输送到地面，然后再经过油水分离，将分离出的原油作为动力液循环使用。对于闭式水力活塞泵，乏动力液通过一条单独的流道返回地面循环使用。在这之后又出现了以来自净化站的污水作为动力液的开式水力活塞泵。由于昂贵的油水分离处理费用、和/或复杂的井下管柱结构、和/或影响油井产出液计量、和/或换向滑阀结构不适应污水动力液等问题，目前水力活塞泵已退出使用。

北京迪威尔石油天然气技术开发有限公司的发明专利（申请号200410074730.2）提出了一种以清水作为动力液的无杆液压抽油系统，乏动力液不与油井产出液混合，而是从原管道返回。动力液返回时动力液不作功，井下机组依靠游动凡尔下部的悬重进行下冲程。这一技术存在几个问题：1、动力系统上、下冲程载荷严重不均匀，上冲程动力系统不仅要举升油井产出液，还要举升悬重，下冲程动力系统不作功，动力系统功率大、功率利用率低，还需要配置较大的储能装置；2、依靠悬重下行，下冲程时间不能调节；3、井斜角不能太大，否则将无法依靠悬重下行；4、换向机构放置在地面，换向响应时间长；5、尽管采用的是闭式系统，仍存在动力液漏失问题，动力液的补充依靠拖拉机运送或铺设清水管道，使成本增加。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足之处提供一种油井液驱往复抽油系统，换向机构采用球阀（或锥阀、端面阀等）密封方式，能对磨损进行补偿；通过永磁体进行辅助换向，保证换向到位。克服了滑阀结构不能适应非油性工作介质的不足，保证了换向阀工作的可靠性，而且同时将换向机构置于井下机组中，保证换向及时。

本发明一种油井液驱往复抽油系统解决其技术问题的技术方案是：

一种油井液驱往复抽油系统包括工作筒、液缸、活塞、活塞杆、液缸、活塞、产出液进液阀球、产出液排液阀球和两位四通换向阀。工作筒连接在油管下端并随油管下入油井中，工作筒由多层管柱通过连接装配成一个整体，随油管在油井中起下，工作筒设置有动力液流道、地层液流道和产出液、乏动力液流道，能提供动力液通道、地层液通道、产出液通道等多个液流通道；除工作筒之外，其余所有零部件装配成另一个整体，能随小直径动力液油管起下，也能采用动力液的正反循环实现不动管柱自由投捞起下；活塞A将液缸A分割成动力液腔A和抽油泵腔A；活塞B将液缸B分割成动力液腔B和抽油泵腔B；活塞A与活塞B用活塞杆加以连接。