一种CO2注采用柱塞泵系统技术方案

本发明专利技术公开了一种CO2注采用柱塞泵系统，包括驱动机构、外壳、泵体以及控制系统，所述外壳固定设置在所述驱动机构的壳体上并围绕设置在所述泵体的外围密封所述泵体的外部空间；所述泵体包括调节器、柱塞泵以及转轴，所述转轴，所述转轴由所述驱动机构驱动旋转，所述柱塞泵的泵头固定设置在所述调节器的旋转面上并随着所述转轴的带动而旋转，所述旋转面与所述转轴的轴线延长线相交，所述转轴的轴线延长线与所述旋转面之间具有夹角α，所述夹角α为30

【技术实现步骤摘要】
一种CO2注采用柱塞泵系统


[0001]本申请涉及CO2注采领域，具体涉及一种CO2注采用柱塞泵系统。

技术介绍

[0002]现有技术中的开采石油主要分为三个阶段，第一是初级生产阶段，打出生产井并铺设地面运油管道后，下部地层中的压力将石油推入管道中，这个阶段将能开采出储油层中大约10％的石油；当地底压力与地表压力持平，不足以推动粘稠的石油时，就开始了第二阶段，通常将水或气体泵入管道，以冲洗出更多的石油，这个阶段可以回收20％～40％的石油；第三阶段是产油最多的阶段，即向储油层中注入高压气体，现有技术中通常通过注入CO2进行注采，高压CO2注入油田后与原油形成混合物，能使原油体积膨胀并降低原油粘度，把原油推入管道中，CO2作为伴气随原油一起出地面后，经油气分离、重新压缩、补充后再注入油田中使用，这个阶段可以回收高达60％的石油。
[0003]现有技术中的高压液化CO2注入对采集过程十分重要，而CO2的气相状态随着温度以及压力的变化会发生变化，将高压液化CO2通过注入井注入后，由于管道过长压力会降低，同时相应的液化温度也不能保证，因此如何保证高压液化CO2注入过程中的压力以及气相稳定，是提高注采过程的安全性以及注采效率的重要因素。

技术实现思路

[0004]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0005]一种CO2注采用柱塞泵系统，包括驱动机构、外壳、泵体以及控制系统，所述外壳固定设置在所述驱动机构的壳体上并围绕设置在所述泵体的外围密封所述泵体的外部空间；所述泵体包括调节器、柱塞泵以及转轴，所述转轴，所述转轴由所述驱动机构驱动旋转，所述柱塞泵的泵头固定设置在所述调节器的旋转面上并随着所述转轴的带动而旋转，所述旋转面与所述转轴的轴线延长线相交，所述转轴的轴线延长线与所述旋转面之间具有夹角α，所述夹角α为30
°‑
80
°
，所述柱塞泵的柱塞缸与所述转轴平行设置并与所述泵头上设置的活塞水平滑动连接。
[0006]进一步的，所述柱塞泵至少设置有两个并对称设置在所述转轴的外侧，所述泵体还包括泵壳以及套筒，所述套筒套设在若干个所述柱塞泵的外围，所述泵体内泵壳与所述套筒之间所围绕的密闭空间为环形，所述环形密闭空间包括下部的加压空间以及上部的压降空间，所述柱塞泵旋转时经过所述压降空间时柱塞缸内吸入CO2，所述柱塞泵旋转时经过所述加压空间时柱塞缸内排出高压CO2。
[0007]进一步的，所述外壳包括输入口以及输出口，所述泵体包括注入口、排流口以及排气口，所述注入口、排流口以及排气口均设置在所述泵壳上，所述输入口与所述注入口连通，所述输出口与所述排流口连通，所述排气口上设置有单向排气阀，所述排气口连通所述外壳内密封所述泵体的外部空间。
[0008]进一步的，所述输入口通过第一圆盘法兰与CO2输入管道连通，所述输出口通过第
二圆盘法兰与CO2输出管道连通，且在第二圆盘法兰的左盘与右盘之间还设置有稳压筒，所述稳压筒上设置有泄压阀，所述稳压筒的靠近所述CO2输出管道的一端还设置有单向阀。
[0009]进一步的，所述排气口设置在所述压降空间的上方。
[0010]进一步的，所述外壳上还包括气体回收管道。
[0011]进一步的，所述驱动机构、外壳、泵体组成一个柱塞泵单元，CO2注采用柱塞泵系统包括多组并联设置的柱塞泵单元。
[0012]进一步的，多组所述柱塞泵单元分别通过第一阀门、第二阀门与CO2输入管道、CO2输出管道连通。
[0013]进一步的，所述CO2输出管道上还设置有压力计，所述压力计可以测量所述CO2输出管道内的压力并将结果传输至所述控制系统。
[0014]进一步的，所述控制系统可远程控制所述第一阀门、第二阀门的开启以及关闭，从而控制接入所述CO2注采用柱塞泵系统内的所述柱塞泵单元的个数。
[0015]有益效果
[0016](1)现有技术中的电机、气缸等的输出功率无级调节精确度有限，且其与柱塞泵的体积变化率并不成正比，本申请通过设置了可以改变倾斜角度α的旋转面，可以根据实际情况调整旋转面的倾斜角度，从而调节泵头旋转时的水平方向位移，达到调节柱塞泵内的体积变化量的目的，相比于现有技术中直接对驱动机构功率进行调节而调节柱塞泵的体积变化量(行程)，本申请的调节更为直接不必依赖驱动机构的位移精确度；
[0017](2)本申请为了进一步保证输出管道内气压的稳定，在柱塞泵与输出管道之间设置了用于缓冲的稳压筒，稳压筒内设置泄压阀稳定气压，同时在稳压筒的输出端设置单向阀防止CO2的回流。
附图说明
[0018]图1为本专利技术CO2注采用柱塞泵系统整体结构示意图一；
[0019]图2为本专利技术CO2注采用柱塞泵系统整体结构示意图二；
[0020]图3为本专利技术CO2注采用柱塞泵的泵体局部放大图一(为了方便展示去除了探测设备的整体结构)；
[0021]图4为图3的A
‑
A方向剖面图；
[0022]图5为本专利技术CO2注采用柱塞泵的泵体局部放大图二；
[0023]图6为图5的B
‑
B方向剖面图；
[0024]图7为本专利技术CO2注采用柱塞泵的泵体局部放大图三(为了方便展示内部结构去除了泵体的泵壳以及套筒)。
具体实施方式
[0025]以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]如图1
‑
7，一种CO2注采用柱塞泵系统，包括驱动机构1、外壳2、泵体3以及控制系统4，所述外壳2固定设置在所述驱动机构1的壳体101上并围绕设置在所述泵体3的外围密封
所述泵体3的外部空间；所述泵体3包括调节器6、柱塞泵7以及转轴8，所述转轴8，所述转轴8由所述驱动机构1驱动旋转，所述柱塞泵7的泵头701固定设置在所述调节器6的旋转面601上并随着所述转轴8的带动而旋转，所述旋转面601与所述转轴8的轴线延长线相交，所述转轴8的轴线延长线与所述旋转面601之间具有夹角α，所述夹角α为30
°‑
80
°
，所述柱塞泵7的柱塞缸702与所述转轴8平行设置并与所述泵头701上设置的活塞703水平滑动连接。本申请通过对旋转面601的倾斜设置，达到了使转轴8在旋转时与泵头701相对固定的活塞在左右方向上存在一定的活动量，从而对柱塞缸702内的CO2进行加压的目的。
[0027]现有技术中由于CO2的气相状态随着温度以及压力的变化会发生变化，将高压液化CO2通过注入井注入后，由于管道过长压力会降低，同时相应的液化温度也在发生变化，本申请通过设置了可以改变倾斜角度α的旋转面601，可以根据实际情况调整旋转面601的倾斜角度，从而调节泵头701旋转时的水平方向位移，达到调节柱塞泵内的体积变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CO2注采用柱塞泵系统，其特征在于：包括驱动机构、外壳、泵体以及控制系统，所述外壳固定设置在所述驱动机构的壳体上并围绕设置在所述泵体的外围密封所述泵体的外部空间；所述泵体包括调节器、柱塞泵以及转轴，所述转轴，所述转轴由所述驱动机构驱动旋转，所述柱塞泵的泵头固定设置在所述调节器的旋转面上并随着所述转轴的带动而旋转，所述旋转面与所述转轴的轴线延长线相交，所述转轴的轴线延长线与所述旋转面之间具有夹角α，所述夹角α为30
°‑
80
°
，所述柱塞泵的柱塞缸与所述转轴平行设置并与所述泵头上设置的活塞水平滑动连接。2.根据权利要求1所述的CO2注采用柱塞泵系统，其特征在于：所述柱塞泵至少设置有两个并对称设置在所述转轴的外侧，所述泵体还包括泵壳以及套筒，所述套筒套设在若干个所述柱塞泵的外围，所述泵体内泵壳与所述套筒之间所围绕的密闭空间为环形，所述环形密闭空间包括下部的加压空间以及上部的压降空间，所述柱塞泵旋转时经过所述压降空间时柱塞缸内吸入CO2，所述柱塞泵旋转时经过所述加压空间时柱塞缸内排出高压CO2。3.根据权利要求2所述的CO2注采用柱塞泵系统，其特征在于：所述外壳包括输入口以及输出口，所述泵体包括注入口、排流口以及排气口，所述注入口、排流口以及排气口均设置在所述泵壳上，所述输入口与所述注入口连通，所述输出口与所述排流口连通，所述排气口...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐玉兵，杨金龙，范亮亮，黄耀龙，
申请(专利权)人：新疆敦华绿碳技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：