專利名稱：地面雙壓水力增注泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田專用注水泵，特別涉及一種安裝在地面，將泵站提供來的高壓水流，處理成增壓水流和減壓水流的雙壓增注泵。能同時(shí)滿足一口欠注井和一口或多口調(diào)壓井提供注水需要。
背景技術(shù)：
專利號為ZL03266367.6的水力自動增注泵，是一種應(yīng)用于油田注水的增注泵。采用這種增注泵為油井注水能提高注水泵壓，提高注水井的注入量，達(dá)到降低能耗，提高采收率，降低采油成本等優(yōu)點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)主要包括殼體、動力缸、換向閥、先導(dǎo)閥、換向部件、工作缸，并在殼體內(nèi)依次安裝。在換向閥排水口外接管線通工作缸進(jìn)水口。工作缸進(jìn)水口處有補(bǔ)排水部件。動力缸活塞下端進(jìn)水或排水通過外接管線連通。帶有彈簧組件的換向部件中心孔連通先導(dǎo)閥閥芯上下兩端。另外還有充液閥、排水單向閥等。這種水力自動增注泵在完成增壓注水的同時(shí)，還有一股乏動力液要通過回水管線流回地面泵站。目前，大多數(shù)油田的注水管網(wǎng)沒有回水管線，如果采用這種水力自動增注泵進(jìn)行注水作業(yè)，就需要為每口油井鋪設(shè)長達(dá)數(shù)千米的回水管線。首先，為每口井購置數(shù)千米的回水管線要先期投入大量資金。其次，鋪設(shè)數(shù)千米的回水管線給油田帶來很多困難，不僅要增加占用耕地，還要增加施工投資、延長施工周期。
目前，油田采油注水普遍采用單一泵壓的注水工藝，即一個(gè)泵站給多口井提供一種泵壓。因此造成油田普遍存在有需要增壓注水的欠注井，還有的需要減壓注水的調(diào)壓井。區(qū)分不同井況采用單井分壓注水，是今后油田采油注水技術(shù)的發(fā)展趨勢。為此，經(jīng)過多年潛心研究，一種可實(shí)現(xiàn)單井分壓注水的結(jié)構(gòu)簡單、高效節(jié)能、性能可靠、使用方便的地面雙壓水力增注泵便應(yīng)運(yùn)而生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種地面雙壓水力增注泵，利用注水泵站提供的壓力水流為動力，對泵站壓力水流實(shí)施增壓和減壓，即注水泵站提供的高壓水流通過本地面雙壓水力增注泵后，能輸出適合欠注井和調(diào)壓井需要的不同壓力水流，一種高于原泵站的壓力水流，一種低于原泵站的壓力水流。這樣可以同時(shí)為一口欠注井和一口或多口調(diào)壓井提供注水。而且該地面雙壓水力增注泵具有結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸小，適用性強(qiáng)等特點(diǎn)。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種地面雙壓水力增注泵，主要包括內(nèi)部為圓形的殼體，殼體一端螺紋連接進(jìn)液接頭，殼體內(nèi)有換向閥、動力缸、換向裝置、增壓缸、平衡桿，殼體另一端螺紋連接增壓液出口接頭。其特征在于換向閥、動力缸、帶雙彈簧的換向裝置、增壓缸、平衡桿在殼體內(nèi)的排列順序?yàn)樽宰笾劣?，進(jìn)液接頭安裝在殼體內(nèi)的最左方、然后是換向閥、動力缸、帶雙彈簧的換向裝置、增壓缸、平衡桿、增壓排液接頭。動力缸一端與換向閥“B”口連通；動力缸與殼體之間有流道，使動力缸另一端與換向閥“A”口連通，為動力缸活塞提供往復(fù)動力。殼體外壁固定有增壓缸供液管線、增壓液體輸送管線和減壓液體輸出接頭。
為了給增壓缸提供足夠的往復(fù)動力液，增壓缸供液管線左端采用法蘭或接頭固定在殼體的左下端，并與殼體及換向閥的“P”或“T”口相通?？筛鶕?jù)注水井壓力的高或低，流量的大或小，左端選擇其中一種接法1、與殼體和換向閥的“P”口相通，則殼體“T”口封堵；平衡桿端部有隔套，將平衡桿內(nèi)液體密封；2、與殼體和換向閥的“T”口相通，則殼體“P”口封堵；同時(shí)增壓液出口接頭為盲堵；3、與殼體和換向閥的“T”口相通，則殼體“P”口封堵；同時(shí)增壓缸供液管線右端與“T”口相連，平衡桿為實(shí)芯，增壓液出口接頭為盲堵；選擇任一種連接方法的同時(shí)，增壓缸供液管線右端有兩處用法蘭或接頭固定在殼體上，分別與增壓缸兩端進(jìn)液口相通，增壓缸兩端進(jìn)液口處有單向閥。
為了將增壓后的液體向外輸出，采用法蘭或接頭將增壓液體輸送管線固定在殼體的上方，增壓液體輸送管線兩處分別與增壓缸兩端排液口相通，增壓缸兩端排液口處有單向閥。
為使減壓后的液體及時(shí)輸出，減壓排液接頭固定在殼體的左上方，與體和換向閥排液“T”口相通，固定方法可以采用法蘭連接或接頭連接。
另外，增壓缸活塞右腔尾端連接一個(gè)平衡桿，平衡桿外徑小于或等于增壓缸活塞左端的空心活塞桿直徑。
動力缸活塞與增壓缸活塞可以采用相同直徑的空心活塞桿相連。在活塞桿中心孔內(nèi)有帶雙彈簧的換向裝置。
為保證帶雙彈簧的換向裝置在工作過程中彈簧單向壓縮，換向裝置采用兩個(gè)壓縮彈簧。兩個(gè)壓縮彈簧安裝在一個(gè)前端粗、尾端細(xì)的限位桿的尾端細(xì)桿部位。
增壓后的液體輸出，可有兩條通道供選擇，(1).直接從增壓液體輸送管線右端接頭的“X”口輸出，此時(shí)需封堵“Z”口；(2).也可通過接頭“Z”口進(jìn)入殼體內(nèi)，再通過增壓液出口接頭輸出，此時(shí)需封堵“X”口。
在本發(fā)明的敘述過程中提到“T”口、“P”口、“A”口、“B”口，“A”口和“B”口是控制口；“T”口是回流口；“P”口是進(jìn)液口。該閥處在不同的兩個(gè)位置時(shí)，四個(gè)口是如何連通的，這對液壓領(lǐng)域技術(shù)人員均是熟知的，在這里不詳細(xì)敘述。但需要解釋的是左端的“T”口壓力與右端“T”處壓力相等，所以右端有采用“T”表示的部位。
所述的封堵“T”口、封堵“P”口、封堵“Z”口、封堵“X”口，是采用絲堵或焊接鋼板封堵。一般技術(shù)人員能完成。
本發(fā)明的有益效果地面雙壓水力增注泵，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有突出的改進(jìn)，利用注水泵站提供的高壓水流為動力，實(shí)現(xiàn)對注水泵站來水的增壓和減壓，即注水泵站提供的壓力水流通過本地面雙壓水力增注泵后，地面雙壓水力增注泵向外輸送兩種壓力的水流，一種高于原泵站的壓力水流，種低于原泵站的壓力水流。可以同時(shí)為一口欠注井和一口或多口調(diào)壓井提供注水。這樣，低于原泵站的壓力水流不需要送回泵站，也不需要調(diào)壓而直接注入低壓注水井，產(chǎn)生了意想不到的效果。打破傳統(tǒng)注水做法，節(jié)約回水管線，又充分利用能源。而且該地面雙壓水力增注泵具有外形尺寸小，適用性強(qiáng)的特點(diǎn)。使其實(shí)用性和制造成本效益上，完全符合油田注水的需要并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果。是一項(xiàng)新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
工作原理參閱附圖1。序號3為二位四通換向閥，當(dāng)該閥單獨(dú)使用時(shí)，其中兩個(gè)控制口A、B分別與動力缸(4)的左腔和右腔相通。當(dāng)該閥作先導(dǎo)閥使用時(shí)，其中兩個(gè)控制口A、B分別控制主閥(可為滑閥或插裝閥均為二位四通)實(shí)現(xiàn)換向，而主閥的兩個(gè)控制口再分別引入動力缸(4)的左右兩個(gè)腔。
以下用圖1來說明該泵的工作原理按圖1所示位置，換向閥(3)的“B”口與壓力口“P”相通，推動動力缸中的活塞向左運(yùn)動，而換向閥(3)的“A”口與回流口“T”即減壓出口相通，這樣動力缸右腔的流體通過“T”口由減壓出口引入低壓注水井。與此同時(shí)動力缸(4)帶動增壓缸(6)中的活塞同時(shí)向左運(yùn)動，此時(shí)增壓缸左腔下端單向閥開啟，通過“P”口經(jīng)輸液管線(9)的流體進(jìn)入增壓缸左腔，而增壓缸右腔上方單向閥開啟，通過增壓液體輸送管線(10)或增壓排液接頭(8)把增壓液體注入高壓注水井。當(dāng)動力缸(4)中的活塞運(yùn)動到接近行程終點(diǎn)時(shí)，在換向裝置(5)的限位桿尾端左邊彈簧作用下拉動換向閥(3)閥芯換向，此時(shí)該閥的“A”口又與壓力口“P”相通，“B”口與回流口“T”相通，于是動力缸(4)和增壓缸(6)開始朝反向運(yùn)動，并重復(fù)對注水泵站來水增壓與減壓的過程。
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。


附圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)剖面示意圖。是實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)剖面示意圖。是實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3為本發(fā)明結(jié)構(gòu)剖面示意圖。是實(shí)施例3結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖4為本發(fā)明結(jié)構(gòu)剖面示意圖。是實(shí)施例4結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，殼體(1)、進(jìn)液接頭(2)、換向閥(3)、動力缸(4)、換向裝置(5)、增壓缸(6)、平衡桿(7)、增壓液出口接頭(8)、增壓缸供液管線(9)、增壓液體輸送管線(10)、減壓排液接頭(11)、隔套(12)、外接管(13)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1參閱附圖1。本發(fā)明地面雙壓水力增注泵在圓筒形殼體(1)內(nèi)自左向右依次裝有進(jìn)液接頭(2)、換向閥(3)、動力缸(4)、帶雙彈簧的換向裝置(5)、增壓缸(6)、平衡桿(7)、增壓液出口接頭(8)、隔套(12)。在殼體(1)的下邊裝增壓缸供液管線(9)，每組增壓缸供液管線(9)通過三個(gè)連接法蘭與殼體(1)相連。最左端為供液口，接在殼體(1)的“P”口處，把“T”口用盲法蘭封死。中間和右端分別與增壓缸(6)兩端的進(jìn)液口相連，連接法蘭內(nèi)有單向閥，通過單向閥為增壓缸(6)供液。在殼體(1)的上面通過三組連接法蘭與增壓液體輸送管線(10)相連。增壓液體輸送管線(10)輸出增壓后的液體。增壓液體輸送管線(10)左端和中間通道通過單向閥與增壓缸(6)排液口相通；增壓后的高壓液體通過右上端接頭“Z”口，并由增壓液出口接頭(8)排出。減壓排液接頭(11)用法蘭固定在殼體(1)的左上方與殼體(1)及換向閥(3)的“T”口相通，使減壓后的液體由此排出。增壓缸(6)活塞右端連接一個(gè)平衡桿(7)，平衡桿(7)外徑小于增壓缸活塞左端的空心活塞桿直徑，平衡桿(7)為空心，使右端“T”腔與左端“T”口相通。平衡桿(7)裝在隔套(12)內(nèi)。動力缸(4)活塞與增壓缸(6)的活塞采用同一直徑的空心活塞桿連接。在活塞桿中心孔內(nèi)有一個(gè)帶雙彈簧的換向裝置(5)。本實(shí)施例說明，通過地面雙壓水力增注泵，能使泵站一部分來水壓力提高，也能使泵站一部分來水壓力降低，同時(shí)提供高、低壓兩種輸出壓力的注水。
本實(shí)施例供液管線(9)左端還可與“T”口接通。因此，在注水泵站來水壓力不變的情況下，可以根據(jù)注水井需要壓力、流量的要求有此兩種選擇。
實(shí)施例2參閱附圖2。本發(fā)明的另一實(shí)施例，本實(shí)施例增壓后液體的出口位置只能用“X”口。其結(jié)構(gòu)基本與實(shí)施例1相同，不同點(diǎn)是取消隔套(12)，增壓液出口接頭(8)無出液孔，為盲接頭。取消附圖1中殼體(1)左上方增壓液體輸送管線(10)的左端的一組連接法蘭和通道“Z”口，增壓液體由增壓液體輸送管線(10)中間一組連接法蘭“X”口輸出。供液管線(9)左端根據(jù)需要可與“P”口或“T”口連接。
實(shí)施例3參閱附圖3。本發(fā)明的另一實(shí)施例，其結(jié)構(gòu)基本與實(shí)施例2相同，不同點(diǎn)為增壓缸供液管線(9)左端供液口只能與殼體(1)中換向閥(3)的“T”口相連，增壓缸供液管線(9)通過四組接頭與殼體(1)相連，中間兩組接頭分別與增壓缸(6)兩端的進(jìn)液口相連，通過單向閥為增壓缸(6)供液；最右端街頭與殼體(1)上的右端“T”腔相連。平衡桿(7)為實(shí)心。此時(shí)減壓排液接頭(11)也可由左端位置連接到右端位置與“T”腔相通。
實(shí)施例4參閱附圖4。本發(fā)明的另一實(shí)施例，其結(jié)構(gòu)與前三個(gè)實(shí)施例主要區(qū)別為殼體(1)取消，動力缸(4)來自換向閥(3)“A”口的壓力水流不是從動力缸與泵殼間環(huán)空通過而是通過外接管(13)引到動力缸(4)右腔。為此前三個(gè)實(shí)施例均可按實(shí)施例4進(jìn)行改動，并能保留原有的技術(shù)效果。
以上所述，是本發(fā)明四個(gè)典型實(shí)施例，依本方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本發(fā)明技術(shù)方案的范圍，均屬于本專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種地面雙壓水力增注泵，主要應(yīng)用于油田井下注水，包括內(nèi)部為圓形的殼體(1)，殼體(1)一端螺紋連接進(jìn)液接頭(2)，殼體(1)內(nèi)部有換向閥(3)、動力缸(4)、換向裝置(5)、增壓缸(6)、平衡桿(7)，圓筒形殼體(1)另一端螺紋連接增壓液出口接頭(8)，其特征在于換向閥(3)、動力缸(4)、帶雙彈簧的換向裝置(5)、增壓缸(6)、平衡桿(7)在殼體(1)內(nèi)的順序?yàn)樽宰笾劣?，進(jìn)液接頭(2)安裝在殼體(1)內(nèi)的最左方、然后是換向閥(3)、動力缸(4)、帶雙彈簧的換向裝置(5)、增壓缸(6)、平衡桿(7)、增壓液出口接頭(8)；動力缸(4)一端與換向閥(3)“B”口連通；動力缸(4)與殼體(1)之間有流道，使動力缸(4)另一端與換向閥(3)“A”口連通；殼體(1)外壁固定有增壓缸供液管線(9)、增壓液體輸送管線(10)和減壓液體輸出接頭(11)。
2.如權(quán)利要求1所述的地面雙壓水力增注泵，其特征在于增壓缸供液管線(9)的左端固定在殼體(1)的左下端，并與殼體(1)及換向閥(3)的“P”口相連，換向閥(3)“T”口封堵；平衡桿(7)端部有隔套(12)，增壓缸供液管線(9)右端有兩處固定在殼體(1)上，分別與增壓缸(6)兩端進(jìn)液口相通，增壓缸(6)兩端進(jìn)液口處有單向閥。
3.如權(quán)利要求1所述的地面雙壓水力增注泵，其特征在于增壓缸供液管線(9)的左端固定在殼體(1)的左下端，并與殼體(1)和換向閥(3)的“T”口相連，換向閥(3)“P”口封堵；增壓缸供液管線(9)右端有兩處固定在殼體(1)上，分別與增壓缸(6)兩端進(jìn)液口相通，增壓液出口接頭(8)為盲堵，增壓缸(6)兩端進(jìn)液口處有單向閥。
4.如權(quán)利要求3所述的地面雙壓水力增注泵，其特征在于增壓缸供液管線(9)右端下口與殼體左端的“T”口相通，平衡桿(7)為實(shí)芯，增壓液出口接頭(8)為盲堵；增壓缸供液管線(9)右端有兩處固定在殼體(1)上，分別與增壓缸(6)兩端進(jìn)液口相通，增壓缸(6)兩端進(jìn)液口處有單向閥。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的地面雙壓水力增注泵，其特征在于所述的增壓液體輸送管線(10)固定在殼體(1)的上方，增壓液體輸送管線(10)與增壓缸(6)兩端排液口相通，增壓缸(6)兩端排液口處有單向閥。
6.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的地面雙壓水力增注泵，其特征在于減壓液體輸出接頭(11)固定在殼體(1)的左上方，并與殼體(1)和換向閥(3)“T”口相通。
7.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的地面雙壓水力增注泵，其特征在于增壓缸(6)活塞右腔尾端連接一個(gè)平衡桿(7)，平衡桿(7)外徑小于或等于增壓缸(6)活塞左端的空心活塞桿直徑。
8.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的地面雙壓水力增注泵，其特征在于動力缸(4)活塞與增壓缸(6)活塞采用相同直徑的空心活塞桿相連，在活塞桿中心孔內(nèi)有帶雙彈簧的換向裝置(5)，帶雙彈簧的換向裝置(5)由兩個(gè)壓縮彈簧和一個(gè)限位桿組成，兩個(gè)壓縮彈簧安裝在一個(gè)前端粗、尾端細(xì)的限位桿的尾端細(xì)桿部位。
9.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的地面雙壓水力增注泵，其特征在于增壓后的液體輸出，從增壓液體輸送管線(10)右端接頭的“X”口輸出，此時(shí)封堵“Z”口；增壓后的液體輸出，還可以通過接頭“Z”口進(jìn)入殼體(1)內(nèi)，再通過增壓液出口接頭(8)輸出，此時(shí)封堵“X”口。
10.如權(quán)利要求1所述的地面雙壓水力增注泵，其特征在于來自換向閥(3)“A”口的流體通過動力缸(4)與殼體(1)構(gòu)成的環(huán)形空間引入動力缸(4)右腔或在殼體(1)取消時(shí)，直接通過動力缸(4)外接管(13)使“A”口與動力缸(4)的右腔相通。
全文摘要
一種地面雙壓水力增注泵，根據(jù)采油注水井具體要求，將注水泵站來水進(jìn)行增壓并減壓處理，輸出兩種不同壓力，同時(shí)為欠注井和調(diào)壓井實(shí)施注水。地面雙壓水力增注泵主要包括殼體和依次裝在殼體里面的進(jìn)液接頭、換向閥、動力缸、帶雙彈簧的自動換向裝置、增壓缸、平衡桿、增壓排液接頭，以及裝在殼體下面的增壓缸供液管線、裝在殼體左上方的減壓液體輸出接頭、裝在殼體上面中間和右邊的增壓液體輸送管線及接頭。離心泵泵站或電動柱塞泵泵站均可與本發(fā)明組合，與離心泵泵站組合更為經(jīng)濟(jì)。同時(shí)為一口欠注井和一口或兩口調(diào)壓井注水，能大幅度降低油田注水成本，節(jié)省能源。
文檔編號F04B9/00GK1757915SQ200510123879
公開日2006年4月12日 申請日期2005年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月24日
發(fā)明者李蓉 申請人:李蓉