一种差压动力增压机制造技术

一种差压动力增压机，应用于天然气开采技术领域，利用高压气井的压力来提升低压气井压力。驱动缸和压缩缸相对连接在一起，驱动缸和压缩缸之间有活塞杆，驱动缸左腔联通高压左进排气管，驱动缸右腔联通高压右进排气管。高压左进排气管和高压右进排气管分别连接二位四通换向阀；二位四通换向阀连接高压气体进管。压缩缸的左腔和的右腔分别有低压气体进口和低压气体压缩后的出口，在低压气体进口管线上固定有单向阀，通过单向阀连接低压气体进管；通过单向阀连接压缩缸排出管。效果是：能在无外接动力源的情况下，利用高压气井的天然气为驱动力开采低压气井的天然气，能节约大量的生产成本，同时还有效保护了地层压力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及天然气开采
，特别涉及一种利用高压气井的压力来提升低压 气井压力的天然气增压设备，是一种开采低压气井的天然气增压机。
技术介绍
随着天然气资源的大规模开发利用，很多天然气气田进入中后期开发，地层天然 气储存量减少，地层天然气压力随之下降，气井压力的逐渐下降，因开采气井压力达不到而 关停的气井也会随之逐年递增，很多气井的压力亦不能适应管道输送压力要求时，就要对 地层天然气出口压力进行增压提升来满足管道输送。中国专利公开号CN201106440公开 了一种《单井增压采气装置》。特征是压缩机采用的是螺杆压缩机，燃气发动机通过离合减 速器与螺杆压缩机连接，螺杆压缩机进气口有管线连接采气井口，螺杆压缩机排气口有管 线连接冷却器的入口，冷却器的出口有管线连接油水分离器的入口，油水分离器的出气口 连接输气管网；油水分离器的分离液出口有管线连接螺杆压缩机进气口，燃气发动机动力 轴上固定有皮带轮，传动皮带连接到冷却器传动轴的皮带轮。效果是能完成自动连续增压 采气。这两项专利技术均是采用的传统的压缩机，而采用传统的压缩机，不仅要消耗大量能源， 而且设备运行噪音大，设备维护费用高.中国专利公开号C拟809263提供了一种《液压活 塞式天然气压缩机》，在两气缸之间设置与其连接的液压缸，气缸和液压缸采用同一根活塞 杆，气缸活塞组件位于活塞杆两端，液压缸活塞位于中部，在液压缸与两气缸连接处分别设 置有液压缸导向套，液压缸导向套处设置有液压油进出口，汽缸与液压缸组合成液压气缸。 应用液压传动及恒功率控制技术于活塞式压缩机中，液压传动系统取代了传统机械式活塞 式压缩机的曲轴、连杆机构系统。自动润滑回路结构，省掉了两套润滑系统又能保证润滑可罪。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种差压动力增压机，利用天然气高压气井和低压气井的 压力差作为动力带动开发低压天然气井，实现高压、低压气井联组同步生产。解决由于低产 低压气井地层压力不足，低产低压气田难以开采的问题。本专利技术采用的技术方案是差压动力增压机，主要由压缩缸排出管、单向阀、小活 塞、活塞杆、大活塞、驱动缸、高压右进排气管、二位四通换向阀、高压左进排气管、压缩缸和 驱动缸气体排出管组成，其特征在于驱动缸和压缩缸相对连接在一起，驱动缸的中心线和 压缩缸的中心线为同一条直线，驱动缸和压缩缸之间有一根活塞杆，在活塞杆的两端分别 固定有大活塞和小活塞，大活塞在驱动缸内，小活塞在压缩缸内。在驱动缸内大活塞将驱动 缸内腔分为左腔和右腔。驱动缸左腔联通高压左进排气管，驱动缸右腔联通高压右进排气 管。高压左进排气管和高压右进排气管分别连接二位四通换向阀；二位四通换向阀连接高 压气体进管。在压缩缸内小活塞将压缩缸内腔分为左腔和右腔。压缩缸的左腔和压缩缸的 右腔分别有低压气体进口和低压气体压缩后的出口，在两个低压气体进口管线上分别固定4有单向阀，并且通过单向阀连接低压气体进管；在两个低压气体出口管线上分别固定有单 向阀，并且通过单向阀连接压缩缸排出管，压缩缸排出管连接有缓冲罐，缓冲罐的出口能连 接总输出气体管。所述的大活塞的直径在200 600mm之间，小活塞的直径在100 500mm之间。简述本专利技术差压动力增压机的工作原理。参阅图1。高压天然气通过高压气体进 管11和二位四通换向阀10及高压右进排气管9进入驱动缸8的右端，大活塞7向左运动， 大活塞7通过活塞杆6推动小活塞5向左运动并压缩压缩缸14左端内的气体，压缩缸14 左端内的气体经单向阀4排入压缩缸排出管3 ；当大活塞7到达驱动缸8左端时二位四通 换向阀10获得信号换向，这时高压气体通过高压气体进管11和二位四通换向阀10及高压 左进排气管12进入驱动缸8的左端，大活塞7向右运动，大活塞7通过活塞杆6带动小活 塞5向右运动并压缩压缩缸14右端内的气体，压缩缸14右端内的气体经单向阀4排入压 缩缸排出管3 ；同样大活塞7移动到驱动缸8右端时二位四通换向阀获得信号换向则高压 进排气管9进气，高压左进排气管12排气。在小活塞5往复运动的同时，低压天然气通过 低压气体进管13分别从压缩缸14两端经单向阀4进入压缩缸14内。这样通过二位四通 换向阀10控制能使驱动缸8和压缩缸14实现连续往复运动。而从驱动缸8排出的气体是 经过降压后的高压天然气，降压后的高压天然气通过二位四通换向阀10进入驱动缸气体 排出管15，再进入压缩缸排出管3 ；压缩缸14排出的经过增压后的天然气同样进入压缩缸 排出管3，这两种不同压力的天然气一起进入缓冲罐2，最终一起通过总输出气体管1进入 天然气外输管网。在压缩缸14两端每一个气体腔端盖中都有输入、输出单向阀4，天然气驱动缸8连 接有二位四通换向阀10。当输入高压天然气时，能使差压动力增压机驱动缸8与压缩缸14 相互作用，使活塞往复运动，利用差压驱动开采低压井天然气。高压天然气的进、排气时间 通过二位四通换向阀10控制，充分利用这一工作原理使高压气井的压力得到释放，低压气 井的天然气压力提高，使低压井的天然气压力达到外输天然气的压力，以此来提高天然气 的采收率。所述的驱动缸主要由驱动缸缸套、驱动缸左盖、驱动缸右盖和气缸螺栓组成。在驱 动缸缸套的两端分别有驱动缸左盖和驱动缸右盖，驱动缸左盖和驱动缸右盖通过气缸螺栓 固定在驱动缸缸套的两端；在驱动缸左盖上固定有进排气管接头，在驱动缸右盖上设有驱 动缸进排气孔；驱动缸右盖有中心孔，活塞杆穿过中心孔，活塞杆的端部有大活塞，活塞压 帽固定在活塞杆端部将大活塞固定在活塞杆左端；在驱动缸右盖与活塞杆之间有活塞杆密 封圈和密封圈压盖，活塞杆密封圈起到密封作用。所述的压缩缸主要由压缩缸缸套、压缩缸左盖、压缩缸右盖和气缸螺栓组成。在压 缩缸缸套的两端分别有压缩缸左盖和压缩缸右盖，压缩缸左盖和压缩缸右盖通过气缸螺栓 固定在压缩缸缸套的两端；在压缩缸右盖上固定有低压气进排气管接头，在压缩缸左盖上 有压缩缸进排气孔；压缩缸左盖有中心孔，活塞杆穿过中心孔，活塞杆的端部有小活塞，活 塞压帽固定在活塞杆端部将小活塞固定在活塞杆右端；在压缩缸左盖与活塞杆之间有活塞 杆密封圈和密封圈压盖，活塞杆密封圈起到密封作用。在驱动缸和压缩缸中间有一个泵阀体，压缩缸和驱动缸分别用气缸螺栓固定在泵 阀体上；活塞杆从驱动缸右盖和压缩缸左盖的中心孔穿过，在泵阀体与驱动缸右盖之间有定位销，在泵阀体与压缩缸左盖之间有定位销；泵阀体有中心孔，泵阀体中心孔的中心线与 活塞杆中心线在同一条直线上；泵阀体中心孔内并在活塞杆上套有环形滑套，在滑套上套 有一个先导阀阀芯，环形滑套压帽螺纹固定在滑套的端部并将先导阀阀芯固定在滑套上； 活塞杆中部外壁有环形凸台，滑套压帽内壁有环形凹槽，活塞杆的环形凸台在滑套压帽的 环形凹槽内。压缩缸进排气孔与通过泵阀体与低压气体进管连通，驱动缸进排气孔与泵阀 体上的高压右进排气管相通联通；当活塞杆沿滑套内壁左右滑动时，活塞杆的环形凸台能 推动滑套和滑套压帽并带动先导阀阀芯左右滑动。在泵阀体上有一个垂直于活塞杆的先导阀压盖固定孔，先导阀压盖为圆柱体形并 且上部有环形固定盖；环形固定盖上有固定孔。通过阀盖螺栓将先导阀压盖固定在泵阀体 上并且先导阀压盖的下端在泵阀体的固定孔内；先导阀压盖有一个中心孔，先导阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种差压动力增压机，主要由压缩缸排出管（３）、单向阀（４）、小活塞（５）、活塞杆（６）、大活塞（７）、驱动缸（８）、高压右进排气管（９）、二位四通换向阀（１０）、高压左进排气管（１２）、压缩缸（１４）和驱动缸气体排出管（１５）组成，其特征在于：驱动缸（８）和压缩缸（１４）相对连接在一起，驱动缸（８）的中心线和压缩缸（１４）的中心线为同一条直线，驱动缸（８）和压缩缸（１４）之间有一根活塞杆（６），在活塞杆（６）的两端分别固定有大活塞（７）和小活塞（５），大活塞（７）在驱动缸（８）内，小活塞（５）在压缩缸（１４）内；在驱动缸（８）内大活塞（７）将驱动缸（８）内腔分为左腔和右腔，驱动缸（８）左腔联通高压左进排气管（１２），驱动缸（８）右腔联通高压右进排气管（９）；高压左进排气管（１２）和高压右进排气管（９）分别连接二位四通换向阀（１０）；二位四通换向阀（１０）连接高压气体进管（１１）；在压缩缸（１４）内小活塞（５）将压缩缸（１４）内腔分为左腔和右腔；压缩缸（１４）的左腔和压缩缸（１４）的右腔分别有低压气体进口和低压气体压缩后的出口，在两个低压气体进口管线上分别固定有单向阀（４），并且通过单向阀（４）连接低压气体进管（１３）；在两个低压气体出口管线上分别固定有单向阀（４），并且通过单向阀（４）连接压缩缸排出管（３），压缩缸排出管３连接有缓冲罐（２）。...

【技术特征摘要】
1.一种差压动力增压机，主要由压缩缸排出管(3)、单向阀G)、小活塞(5)、活塞杆(6)、大活塞(7)、驱动缸(8)、高压右进排气管(9)、二位四通换向阀(10)、高压左进排气管 (12)、压缩缸(14)和驱动缸气体排出管(15)组成，其特征在于驱动缸⑶和压缩缸(14) 相对连接在一起，驱动缸(8)的中心线和压缩缸(14)的中心线为同一条直线，驱动缸(8) 和压缩缸(14)之间有一根活塞杆(6)，在活塞杆(6)的两端分别固定有大活塞(7)和小活 塞(5)，大活塞(7)在驱动缸(8)内，小活塞( 在压缩缸(14)内；在驱动缸(8)内大活塞(7)将驱动缸(8)内腔分为左腔和右腔，驱动缸(8)左腔联通高压左进排气管(12)，驱动缸(8)右腔联通高压右进排气管(9)；高压左进排气管(1 和高压右进排气管(9)分别连接 二位四通换向阀(10) ；二位四通换向阀(10)连接高压气体进管(11)；在压缩缸(14)内小 活塞(5)将压缩缸(14)内腔分为左腔和右腔；压缩缸(14)的左腔和压缩缸(14)的右腔分 别有低压气体进口和低压气体压缩后的出口，在两个低压气体进口管线上分别固定有单向 阀G)，并且通过单向阀(4)连接低压气体进管(1 ；在两个低压气体出口管线上分别固定有单向阀G)，并且通过单向阀(4)连接压缩缸排出管(3)，压缩缸排出管3连接有缓冲罐 ⑵。2.根据权利要求1所述的差压动力增压机，其特征是所述的大活塞(7)的直径在 200 600mm之间，小活塞(5)的直径在100 500mm之间。3.根据权利要求1所述的差压动力增压机，其特征是所述的驱动缸(8)主要由驱动 缸缸套0 、驱动缸左盖、驱动缸右盖06)和气缸螺栓00)组成；在驱动缸缸套05) 的两端分别有驱动缸左盖和驱动缸右盖( )，驱动缸左盖和驱动缸右盖06)通 过气缸螺栓OO)固定在驱动缸缸套0 的两端；在驱动缸左盖上固定有进排气管接 头(22)，在驱动缸右盖06)上设有驱动缸进排气孔(5 ；驱动缸右盖06)有中心孔，活塞 杆(6)穿过中心孔，活塞杆(6)的端部有大活塞(7)，活塞压帽固定在活塞杆(6)端部 将大活塞(7)固定在活塞杆(6)左端；在驱动缸右盖06)与活塞杆(6)之间有活塞杆密封 圈(40)和密封圈压盖(42)。4.根据权利要求1所述的差压动力增压机，其特征是所述的压缩缸(14)主要由压缩 缸缸套(3 、压缩缸左盖(3 、压缩缸右盖(37)和气缸螺栓OO)组成；在压缩缸缸套(35) 的两端分别有压缩缸左盖(3 和压缩缸右盖(37)，压缩缸左盖(3 和压缩缸右盖(37)通 过气缸螺栓OO)固定在压缩缸缸套(3 的两端；在压缩缸右盖(37)上固定有低压气进排 气管接头，在压缩缸左盖(3 上有压缩缸进排气孔(5 ；压缩缸左盖(3 有中心孔，活塞 杆(6)穿过中心孔，活塞杆(6)的端部有小活塞(5)，活塞压帽固定在活塞杆(6)端部 将小活塞( 固定在活塞杆(6)右端；在压缩缸左盖(3 与活塞杆(6)之间有活塞杆密封 圈(40)和密封圈压盖(42)。5.根据权利要求1所述的差压动力增压机，其特征是在驱动缸(8)和压缩缸(14)中 间有一个泵阀体(27)，压缩缸(14)和驱动缸(8)分别用气缸螺栓OO)固定在泵阀体07) ...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗贻平，李丙文，龙金明，解建辉，谢光辉，李国勋，袁联营，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]