一种油田注水二次增压泵制造技术

一种油田注水二次增压泵，属于石油注水开采技术领域，所述增压泵包括增压系统和液压驱动系统，所述增压系统包括一缸体，所述缸体内设有活塞体，所述活塞体中部与缸体内部紧密贴合，所述活塞体左右两侧设有柱塞杆，所述柱塞杆左右两端部与缸体两端内部形成相互隔离的高压水腔，所述缸体内于左右两侧的柱塞杆中部设有封堵装置，所述活塞体与左右两侧的封堵装置之间形成相互隔离的液压油腔，所述液压油腔与液压驱动系统相连，所述缸体两端于高压水腔端部经进水单向阀与供水网管相连，所述缸体两端于高压水腔上部经出水单向阀与水井相连。本发明专利技术利用现有管网的水压压力，再此压力基础上通过增压系统增补压力，使最终水压压力达到水井的注入要求。

【技术实现步骤摘要】
一种油田注水二次增压泵
本专利技术属于石油注水开采
，具体涉及一种油田注水二次增压泵。
技术介绍
注水开采是指油田开发过程中，通过专门的注水井将水注入油藏，保持或恢复油层压力，使油藏有很强的驱动力，以提高油藏的开采速度和采收率。注水系统及主要工艺流程为注水泵站→注水管网→配水间→注入井。“单管多井配水流程”是国内油田普遍采用的方式，即：注水泵站内安装一台或多台大排量高压水泵（拖动电机的容量通常为几百千瓦至几兆瓦），集中提供高压水源，泵站打出的高压水通过注水管网分配到多个注水间，再经注水间分配到各个注水井，最终注入地下油藏。在注水系统建设伊始，注水压力是满足各个注水井要求的，但是随着注水年限增长，注水井下会因为很多原因产生阻塞现象，导致个别井出现欠注现象，即注水管网的压力不够高，不再足以注入到井下。欠注现象势必影响石油的开采。随着连年开采，欠注现象会更大范围凸显出来。目前解决方案有：1.再次压裂，通过压裂疏通地下阻塞。此方法效果明显，但成本高，技术难度大，特别需要注意控制压裂方向，否则容易引起窜水。2.酸化解堵，通过在水井中注入酸性化学药剂软化井下堵塞物，进而提高渗透率。此方案有造成环境污染的风险，并且缓解堵塞效果不持久。3.注水系统升压改造，主要包括大注水泵、管网提高压力。当注水站辖区的水井大量出现高压欠注时，会考虑进行改造。但是系统性改造成本显然是巨大的（泵、管线、仪表等都需要更换更高压力等级的），并且仅为了满足个别高压井而提高整个管网压力也是不经济的，造成大量电能浪费。>4.采用二次增压设备，二次增压设备基本都是近年来研发的新产品，目前大概有两种：一种是利用管网水压驱动水压增压装置，其缺点一、需要专门敷设低压回水管线；缺点二、控制阀等需大量自行设计、加工的零件，水本身润滑性差，自制件可靠性很难保证，将会导致实际应用性差，难以推广。另一种是利用液压的方法驱动水压增压装置，此种方案基本思路是好的，因为液压技术是成熟的，在整个传动环节上可靠性提高了。但是目前已有的驱动增压装置，在系统的设计上仍然存在不够简单、系统效率低、能耗大等不足。例如有的在液压控制回路上使用串联在其中的电磁阀（开关阀）来控制增压装置的动作，这样的设计存在液压冲击大，电磁阀开启时同步性（或者协调性）差的缺点。还有的设计用节流阀控制增压装置的动作速度，节流调速的方式本身就是消耗能量的，不节能。也有的设计，自制换向阀，用步进电机结合丝杠进行控制阀芯的运动进而完成增压装置换向。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，基于当下油田欠注水井增多的事实，结合油田现有注水管网的布局特点，本专利技术提出一种油田注水二次增压泵，其特点是利用现有管网的水压压力，再此压力基础上通过增压系统增补压力，使最终水压压力达到水井的注入要求，并且设备本身消耗的电能仅为增补压力所需的能量，是高效节能的新型设备，具有良好的经济效益和社会效益。本专利技术采用如下技术方案：一种油田注水二次增压泵，包括供水网管、水井，所述增压泵包括增压系统和液压驱动系统，所述增压系统包括一缸体，所述缸体内设有活塞体，所述活塞体中部与缸体内部紧密贴合，所述活塞体左右两侧设有柱塞杆，所述柱塞杆左右两端部与缸体两端内部形成相互隔离的高压水腔，所述缸体内于左右两侧的柱塞杆中部设有封堵装置，所述活塞体与左右两侧的封堵装置之间形成相互隔离的液压油腔，所述液压油腔与液压驱动系统相连，所述缸体两端于高压水腔端部经进水单向阀与供水网管相连，所述缸体两端于高压水腔上部经出水单向阀与水井相连。进一步地，所述液压驱动系统包括原动机、液压泵、安全阀、液压过滤器、液压油箱、液压换向阀，所述原动机的输出轴端与液压泵的输入轴端相连，所述液压泵的进油口与过滤器的一端相连，过滤器的另一端与液压油箱相连，所述液压泵的出口分成两路，一路与液压换向阀的进油端口相连，另一路与安全阀的入口相连，所述液压换向阀的回油端口与安全阀的出口汇流后，同时与液压过滤器的一端相连，所述液压过滤器的另一端与液压油箱相连，所述液压换向阀工作油口分别与缸体内的活塞体两端的液压油腔相连。进一步地，所述液压换向阀与电控箱相连，所述缸体上于活塞检测位置处设有位置检测元件，所述位置检测元件与电控箱相连。进一步地，所述位置检测元件设置于液压油腔或高压水腔上，所述位置检测元件为接近开关或机械式行程开关。进一步地，所述原动机为电动机或发动机，所述电动机为定速电机或调速电机，所述发动机为燃油发动机；所述液压泵为定量泵或变量泵，在结构上为柱塞泵或齿轮泵或叶片泵。进一步地，所述高压水腔下部设有放水孔。进一步地，所述缸体包括水压缸体、过渡连接体、液压缸体，所述液压缸体两端与过渡连接体相连，所述过渡连接体两端与水压缸体相连，所述过渡连接体内表面呈圆柱形腔体结构,所述过渡连接体设有液压密封件和水压密封件，液压密封件对液压油腔进行密封，所述水压密封件对高压水腔进行密封。进一步地，所述过渡连接体内部设有导向工艺元件。进一步地，所述缸体上于水压密封件、液压密封件之间设有相互连通的泄漏孔、观察孔。进一步地，所述的活塞体上设置轴肩，或与轴肩同等作用的套环或挡块。进一步地，所述活塞体两端为活塞圆柱，所述缸体的内壁表面与活塞圆柱的接触长度上的间隙小于5mm。进一步地，所述的活塞圆柱的硬度在HRC35~HRC75之间，粗糙度在Ra0.1~Ra0.6之间。基本方法是通过增压系统对水压进行增压。管网水压直接分别作用在水压腔内活塞的两端，形成平衡。主要技术路线是电机加液压泵提供液压驱动力，通过液压换向阀控制活塞体左右连续换向工作。在增压器水压出口设置配流单向阀，随着活塞不断换向运动，即可完整水压加压。本专利技术的优点与效果为：本专利技术油田注水二次增压泵的注水流量可以连续可调、投入及使用成本低，体积小重量轻，原材料消耗小；安装方便，插电、连接两根水管即可用；高效率、低能耗，能耗仅为将特定水量增压所需的必须能耗；零部件极简，可靠性高、耐用；零部件标准化程度高，互换性好，维修特性好。附图说明图1本专利技术一种实施例中的油田注水二次增压泵结构示意图；图2为图1中的A部放大图；图3为实施例2中位置检测元件安装在水压缸体上时的结构示意图；图4为实施例3中过渡连接体1和导向工艺元件组合成一体结构的整体连接体的结构示意图；图5为实施例4中第一、二水压密封件安装在水压缸体内部的示意图；图6为实施例5中活塞体为分体结构的示意图。图中部件：1.原动机、2.液压泵、3.安全阀、4.液压过滤器、5.液压油箱、6.液压换向阀、7.电控箱、8.进水单向阀、9.出水单向阀、10.水压缸体、11.过渡连接体、12.液压缸体、13.位置检测元件、14.活塞体、15.第一水压密封件、16.导向工艺元件、17.第二水压密封件、18.液压密封件、19.支撑导向元件、20.整体连接体、21.第一高压水腔、22.第二高压水腔、23.第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油田注水二次增压泵，包括供水网管（35）、水井（36），其特征在于：所述增压泵包括增压系统和液压驱动系统，所述增压系统包括一缸体，所述缸体内设有活塞体（14），所述活塞体（14）中部与缸体内部紧密贴合，所述活塞体（14）左右两侧设有柱塞杆，所述柱塞杆左右两端部与缸体两端内部形成相互隔离的高压水腔，所述缸体内于左右两侧的柱塞杆中部设有封堵装置，所述活塞体（14）与左右两侧的封堵装置之间形成相互隔离的液压油腔，所述液压油腔与液压驱动系统相连，所述缸体两端于高压水腔端部经进水单向阀（8）与供水网管（35）相连，所述缸体两端于高压水腔上部经出水单向阀（9）与水井（36）相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种油田注水二次增压泵，包括供水网管（35）、水井（36），其特征在于：所述增压泵包括增压系统和液压驱动系统，所述增压系统包括一缸体，所述缸体内设有活塞体（14），所述活塞体（14）中部与缸体内部紧密贴合，所述活塞体（14）左右两侧设有柱塞杆，所述柱塞杆左右两端部与缸体两端内部形成相互隔离的高压水腔，所述缸体内于左右两侧的柱塞杆中部设有封堵装置，所述活塞体（14）与左右两侧的封堵装置之间形成相互隔离的液压油腔，所述液压油腔与液压驱动系统相连，所述缸体两端于高压水腔端部经进水单向阀（8）与供水网管（35）相连，所述缸体两端于高压水腔上部经出水单向阀（9）与水井（36）相连。


2.根据权利要求1所述的一种油田注水二次增压泵，其特征在于：所述液压驱动系统包括原动机（1）、液压泵（2）、安全阀（3）、液压过滤器（4）、液压油箱（5）、液压换向阀（6），所述原动机（1）的输出轴端与液压泵（2）的输入轴端相连，所述液压泵（2）的进油口与过滤器（29）的一端相连，过滤器（29）的另一端与液压油箱（5）相连，所述液压泵（2）的出口分成两路，一路与液压换向阀（6）的进油端口相连，另一路与安全阀（3）的入口相连，所述液压换向阀（6）的回油端口与安全阀（3）的出口汇流后，同时与液压过滤器（4）的一端相连，所述液压过滤器（4）的另一端与液压油箱（5）相连，所述液压换向阀（6）工作油口分别与缸体内的活塞体（14）两端的液压油腔相连。


3.根据权利要求2所述的一种油田注水二次增压泵，其特征在于：所述液压换向阀（6）与电控箱（7）相连，所述缸体上于活塞检测位置处设有位置检测元件（13），所述位置检测元件（13）与电控箱（7）相连；位置检测元件（13）设置于液压油腔或高压水腔上，所述位置检测元件（13）为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘航，薛金瑞，
申请(专利权)人：沈阳风正技术发展有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21