无杆排采系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无杆排采系统，包括半柔性复合管、提下井抱轮机、液压双行程采油水泵和液压泵站；所述液压泵站与液压双行程采油水泵驱动连接；所述液压双行程采油水泵包括排液管和动力供液管；所述半柔性复合管与所述液压双行程采油水泵固定连接；所述液压双行程采油水泵与所述半柔性复合管相连并且所述液压行程采油水泵的排液管和动力供液管均与所述半柔性复合管的相应内置管路导通；所述动力供液管通过所述半柔性复合管的相应内置管路与所述液压泵站相连；所述半柔性复合管与所述提下井抱轮机驱动连接。本发明专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：能够支持斜井、水平井、U型井，解决了传统技术应用于斜井、水平井、U型井时作业不正常的情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油采油、煤层气排水采气领域，特别涉及一种无杆排采系统。
技术介绍
目前国内石油开采、煤层气排采一直沿用传统的磕头机杆泵，螺杆泵，射流泵系统。该系统不但开采产量低、成本高，而且对斜井、水平井、U型井等新兴钻井技术并不完全支持，严重时甚至出现无法正常生产的情况。有鉴于此，本专利技术提供了一种包括动力系统、排采泵和输送管路的无杆排采系统。目前国内采油泵，排水采气泵均是单行程式（即泵内活塞往复一次只实现一次作用），其动力来自磕头机上下做功。上述泵内的关键部件为固定凡尔和游动凡尔。凡尔的工作原理是由弹簧推动球型或锥形阀块与阀座的结合而实现关闭和开启。但多年的实践证明，这种泵的能效低，故障率高。凡尔的关闭与开启沙尘、杂质、水质、压力大小和工作姿态等影响很大，维修更换成本很高。对斜井、水平井、U型井而言已经无法保证正常生产。由于生产方式而决定了现有的泵只能单行程做功，能源和时间白白浪费了近50%。这种泵已不适应我国石油领域发展需求。而现有U形井、水平井等开采设备适用硬性连接的钢管时，采油泵不能输送到作业面，杆、管之间产生硬性摩擦，损耗大，费时高耗。并且现有技术中进行提井作业/下井作业时使用的大型机械耗能高，使用不便。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种无杆排采系统，能够支持斜井、水平井、U型井，性能稳定可靠。本专利技术采用技术方案的基本构思是：无杆排采系统，包括：半柔性复合管、提下井抱轮机、液压双行程采油水泵和液压泵站；所述液压泵站与液压双行程采油水泵驱动连接；所述液压双行程采油水泵包括排液管和动力供液管；所述半柔性复合管与所述液压双行程采油水泵固定连接；所述液压双行程采油水泵与所述半柔性复合管相连并且所述液压行程采油水泵的排液管和动力供液管均与所述半柔性复合管的相应内置管路导通；所述动力供液管通过所述半柔性复合管的相应内置管路与所述液压泵站相连；所述半柔性复合管与所述提下井抱轮机驱动连接。上述无杆排采系统，所述液压双行程采油水泵，包括泵缸和主活塞；所述主活塞将泵缸内腔分隔成大小随主活塞行程变化而变化的第一空间和第二空间；第一空间和第二空间内设置有吸液口、排液口和用于控制吸液口开闭和排液口开闭的控制机构；所述控制机构为设置在第一空间内的第一附属活塞和设置在第二空间内的第二附属活塞；所述主活塞、第一附属活塞和第二附属活塞均为双头活塞；第一附属活塞和第二附属活塞均设有导流通道；所述导流通道导通其所在活塞的两个活塞头两侧；所述泵缸内还设有驱动主活塞、第一附属活塞和第二附属活塞的动力系统；所述第一附属活塞的两个活塞头分别控制第一空间内的吸液口和排液口开闭；所述第二附属活塞的两个活塞头分别控制第二空间内的吸液口和排液口开闭；所述动力系统包括动力供液管；所述泵缸内设有隔板；所述隔板分别将主活塞、第一附属活塞和第二附属活塞的两个活塞头分隔在不同区域；所述动力供液管的供液口分别设置于主活塞、第一附属活塞和第二附属活塞的两个活塞头与相应的隔板之间。上述无杆排采系统，所述动力供液管分为两路；位于主活塞、第一附属活塞和第二附属活塞同一侧的活塞头与相应隔板之间的供液口设置在同一路动力供液管上。上述无杆排采系统，所述动力供液管上设置有调节供液口流体流速的节流阀。上述无杆排采系统，所述吸液口和排液口分别与吸液管和排液管导通；吸液管、排液管和动力供液管至少部分设置在泵缸的缸壁内部。上述无杆排采系统，所述半柔性复合管，包括保护管、内置管路、承重缆和填充层；所述内置管路包括动力传输管和输出管；所述动力传输管、输出管和承重缆设置在所述保护管内；所述填充层填充在所述承重缆、输出管、动力传输管和保护管内壁之间；所述输出管与所述液压双行程采油水泵的排液管导通；所述动力传输管一端与所述液压双行程采油水泵的动力供液管导通，另一端与液压泵站相连。上述无杆排采系统，所述承重缆不少于两根，均匀设置在所述保护管的轴线周边。上述无杆排采系统，所述填充层为尼龙或钢丝编织或缠绕而成；所述动力传输管为树脂管、连续钢管、尼龙管和橡胶管中的任一种；所述承重缆为钢丝绳或钢绞线。上述无杆排采系统，所述提下井作业抱轮机包括设置在机架上的抱轮组和导向轮；抱轮组包括轴动力传输轴和成对设置的两个抱轮，抱轮安装动力传输轴上；同一抱轮组中所述动力传输轴间距可调；所述动力传输轴与电机驱动连接；所述半柔性复合管穿过导向轮并伸入的属于同一抱轮组的两个抱轮之间。上述无杆排采系统，所述导向轮设置有导向孔，所述导向孔的开口正对所述抱轮组两个抱轮中间；所述抱轮组数量为至少一组；作业时，至少一个抱轮组中两个抱轮最近的距离不大于半柔性复合管的直径。采用上述技术方案后，本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：1、本专利技术提供的无杆排采系统，能够支持斜井、水平井、U型井，解决了传统技术应用于斜井、水平井、U型井时作业不正常的情况；2、液压双行程采油水泵能够一次往复过程中，两次做功，与现有的单行程泵相比，产量高出传统方式能效一倍且能耗不增加；3、利用液压系统代替固定凡尔和游动凡尔控制泵的吸入和排出开启/关闭，在同一空间内，关闭吸液口的同时打开排液口，打开吸液口的同时关闭排液口，保证启闭可靠；4、液压启闭代替单流阀不受斜井、水平井和U型井的限制，克服了传统凡尔只能在垂直环境下工作的缺点（凡尔受弹簧的作用力，阀座与阀芯倾斜后容易关闭不严，并且遇到有沙尘颗粒时也容易关闭不严），拓宽了应用领域；5、管路设置在缸壁中，既增强了泵的强度和抗挠度，又对管路起到保护作用，避免提下井作业几千米行程对管路的磨擦损坏；6、半柔性复合管为半柔性的，其可盘绕成卷运输，易于制成任何长度使用，能够解决以往较长的刚性管材运输不便的问题；7、半柔性复合管中存在承重缆，保证了半柔性复合管的拉力和支撑力；8、动力传输管和承重缆被钢丝或者尼龙缠绕，提升抗压性能；9、体积小、重量轻，仅为传统井架重量的几十分之一，运输安装方便，省时省力；10、提下井作业抱轮机的导向轮保证管件升降准确，保证作业效果；11、提下井作业速度快，效率与传统技术相比提高五倍；12、同一抱轮组的动力传输轴带动抱轮相向转动，驱使半柔性复合管提井/下井作业；13、动力传输轴间距可调，能够在抱轮组数目一定的情况下实现作用力大小微调。附图说明图1是本专利技术无杆排采系统的结构框图。图2是本专利技术的液压双行程采油水泵的结构原理示意图（左行）。图3是本专利技术的液压双行程采油水泵的结构原理示意图（右行）。图4是本专利技术的液压双行程采油水泵的泵壁截面结构图。图5是本专利技术的半柔性复合管的截面结构示意图。图6是本专利技术的提下井作业抱轮机的主要结构示意图。上述附图中，1、吸液管；2、排液管；3、动力供液管；4、动力供液管；5、吸液口；6、第一附属活塞；7、主活塞；8、第二附属活塞本文档来自技高网...

【技术保护点】
无杆排采系统，其特征在于，包括：半柔性复合管、提下井抱轮机、液压双行程采油水泵和液压泵站；所述液压泵站与液压双行程采油水泵驱动连接；所述液压双行程采油水泵包括排液管和动力供液管；所述半柔性复合管与所述液压双行程采油水泵固定连接；所述液压双行程采油水泵与所述半柔性复合管相连并且所述液压行程采油水泵的排液管和动力供液管均与所述半柔性复合管的相应内置管路导通；所述动力供液管通过所述半柔性复合管的相应内置管路与所述液压泵站相连；所述半柔性复合管与所述提下井抱轮机驱动连接。

【技术特征摘要】
1.无杆排采系统，其特征在于，包括：半柔性复合管、提下井抱轮机、液压双行程采油水泵和液压泵站；所述液压泵站与液压双行程采油水泵驱动连接；
所述液压双行程采油水泵包括排液管和动力供液管；所述半柔性复合管与所述液压双行程采油水泵固定连接；
所述液压双行程采油水泵与所述半柔性复合管相连并且所述液压行程采油水泵的排液管和动力供液管均与所述半柔性复合管的相应内置管路导通；
所述动力供液管通过所述半柔性复合管的相应内置管路与所述液压泵站相连；
所述半柔性复合管与所述提下井抱轮机驱动连接。
2.根据权利要求1所述的无杆排采系统，其特征在于，所述液压双行程采油水泵，包括泵缸和主活塞；所述主活塞将泵缸内腔分隔成大小随主活塞行程变化而变化的第一空间和第二空间；第一空间和第二空间内设置有吸液口、排液口和用于控制吸液口开闭和排液口开闭的控制机构；所述控制机构为设置在第一空间内的第一附属活塞和设置在第二空间内的第二附属活塞；所述主活塞、第一附属活塞和第二附属活塞均为双头活塞；第一附属活塞和第二附属活塞均设有导流通道；所述导流通道导通其所在活塞的两个活塞头两侧；所述泵缸内还设有驱动主活塞、第一附属活塞和第二附属活塞的动力系统；所述第一附属活塞的两个活塞头分别控制第一空间内的吸液口和排液口开闭；所述第二附属活塞的两个活塞头分别控制第二空间内的吸液口和排液口开闭；所述动力系统包括动力供液管；所述泵缸内设有隔板；所述隔板分别将主活塞、第一附属活塞和第二附属活塞的两个活塞头分隔在不同区域；所述动力供液管的供液口分别设置于主活塞、第一附属活塞和第二附属活塞的两个活塞头与相应的隔板之间。
3.根据权利要求2所述的无杆排采系统，其特征在于，所述动力供液管分为两路；位于主活塞、第一附属活塞和第二附属活塞同一侧的活塞头与相应隔板之...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓波，朱庆忠，王玉河，
申请(专利权)人：徐晓波，朱庆忠，
类型：发明
国别省市：河北;13