一种动力液举升系统及动力装置及举升装置的制作方法

本发明涉及从井中开采油、气、水、可溶解或可熔化物质或矿物泥浆的方法或设备，尤其是一种动力液举升系统及动力装置及举升装置。

背景技术：

1、随着油田开发进程的加快，油田进入高含水开发后期，油井生产呈现油层多、井段长、夹层大、层间非均质性严重等特点，将油井生产由传统单井合采发展为分层采油，可以提高油田采收率、节省开发成本，获得较高的经济效益。

2、由常规抽油机为代表的有杆泵举升系统，其抽油杆在上下往复抽汲过程中与井筒油管存在偏磨现象，且上下冲程抽油杆柱载荷不同，在井身结构的影响下，生产中极易出现抽油杆断脱、油管穿孔等问题。为解决有杆泵举升的杆管偏磨问题，技术人员开发了潜油电泵、水力喷射泵等无抽油杆举升系统。由于潜油电泵举升系统潜油电机及潜油电缆成本高，适于高产量的油井，老油田开发后期，产液严重不足，电泵举升对于部分低产液井不适用；而常规的水力喷射泵依靠换向阀换向，换向阀密封件在持续往复运动中发生磨损，影响系统可靠性，潜油电泵、水力喷射泵在大斜度井、水平井上无法发挥主导作用。

3、在专利申请号为201810226246.9的中国发明专利中，就公开了“一种液力采油装置及其双向分流器”，其包括动力液连接管、液压缸、采油泵、游动阀、固定阀等，地面井口向油管打压，动力液经动力液连接管进入液压缸，在持续打压作用下，液压缸带动下方连杆及采油泵柱塞上移，完成上冲程抽汲，地面井口泄压，液压缸在自身重力作用下，柱塞及液压缸下移实现下冲程排液，采出液经分流器进入套管环空。该装置下冲程靠液压缸及柱塞自重下行，举升系统抽汲冲次调节受限，且在稠油、大斜度井中受井液粘度和井斜影响，无法实现有效运行。

4、在专利申请号为201710849917.2的中国发明专利申请中，公开了“一种抽油机井无杆采油管柱及方法”，其包括地面抽油机、双柱塞抽油泵、游动阀、固定阀等，井口抽油机上行，带动井下活塞、游动柱塞上行，完成进液，地面抽油机下行，光杆带动活塞、游动柱塞下行，完成泵内液体排液，该举升系统动力液无法补充，在长期抽汲过程中泄露等出现系统效率下降乃至失效。

5、在专利申请号为201910729562.2的中国发明专利申请中，公开了“一种采油专用井下液力马达”，其包括液压缸筒，液压缸筒上端开有产出液上行通道，液压缸筒上下两端分别设置上密封套和下密封套，缸筒内设置双流道柱塞，双流道柱塞包括柱塞主体、上空心活塞杆和下空心活塞杆，柱塞主体开有高压动力液通道和低压产液流道，高压动力液通道上端连通上空心活塞杆，上空心活塞杆上部位于上密封套内，低压产液流道下端连通下空心活塞杆，下空心活塞杆下部穿过下密封套。生产实践中，固定阀打压后需要抽油杆碰泵进入阀座，容易出现固定阀坐封不到位导致密封不严的问题，增加工作量。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中动力液举升系统的诸多不足，本实用新提供一种柱塞下行快速、避免管杆磨损、动力液便于补充、冲程冲次可调节、举升高效的动力液举升系统。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种动力液举升系统，包括地面动力装置和井下举升装置，

3、所述地面动力装置包括驱动电机、液压泵和油箱，驱动电机连接液压泵的驱动端，液压泵的第一液压端分别与第一管线、油箱连接，液压泵的第二液压端分别与第二管线、油箱连接，在液压泵的第一液压端与油箱之间、第二液压端与油箱之间分别设有第一控制阀、第二控制阀；

4、所述井下举升装置包括相连接的动力机构和举升机构。

5、优选的，所述动力机构包括工作筒、活塞和柱塞，工作筒设置在油管内，其上端经动力液管道伸出油管上端并与第二管线相连通，下端封闭油管，活塞滑动设置在工作筒内，柱塞为上部实心、下部空心结构，其上端与活塞连接，下端由工作筒下端伸出，在柱塞临近下端的侧壁上径向开有连通孔，在活塞下方的工作筒侧壁上径向开有与油管连通的进液孔；

6、所述举升机构包括游动阀、固定阀和封隔器，游动阀连接在柱塞的下端且沿径向分隔油管，固定阀沿径向分隔在油管的下端，封隔器设置在油管与套管之间；在对应连通孔的油管侧壁上开有出液孔；所述第一管线与油管的上端连通，在套管的上端连接一出液管线。

7、优选的，所述游动阀为二级游动阀。

8、优选的，在所述第二控制阀与油箱之间连接有过滤器和背压阀。

9、优选的，在所述第二控制阀与过滤器之间设有蓄能器。

10、优选的，在所述液压泵的第一液压端、第二液压端上分别设有压力表。

11、优选的，所述驱动电机与一控制柜电连接。

12、本发明还提供一种技术方案：

13、一种动力液举升系专用地面动力装置，包括驱动电机、液压泵和油箱，驱动电机连接液压泵的驱动端，液压泵的第一液压端分别与第一管线、油箱连接，液压泵的第二液压端分别与第二管线、油箱连接，在液压泵的第一液压端与油箱之间、第二液压端与油箱之间分别设有第一控制阀、第二控制阀。

14、本发明还提供一种技术方案：

15、一种动力液举升系专用井下举升装置，所述井下举升装置包括相连接的动力机构和举升机构；

16、所述动力机构包括工作筒、活塞和柱塞，工作筒设置在油管内，其上端经动力液管道伸出油管上端并与第二管线相连通，下端封闭油管，活塞滑动设置在工作筒内，柱塞为上部实心、下部空心结构，其上端与活塞连接，下端由工作筒下端伸出，在柱塞临近下端的侧壁上径向开有连通孔，在活塞下方的工作筒侧壁上径向开有与油管连通的进液孔；

17、所述举升机构包括游动阀、固定阀和封隔器，游动阀连接在柱塞的下端且沿径向分隔油管，固定阀沿径向分隔在油管的下端，封隔器设置在油管与套管之间；在对应连通孔的油管侧壁上开有出液孔；所述第一管线与油管的上端连通，在套管的上端连接一出液管线。

18、本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

19、本发明包括地面动力装置和井下举升装置，其中，地面动力装置包括驱动电机、液压泵和油箱，井下举升装置包括动力机构和举升机构，通过驱动电机带动液压泵控制动力机构往复动作，进而驱动举升机构持续抽汲，其柱塞由动力液驱动下行，与现有自重下行相比，其下行快速快，适用于大斜度井、稠油井，且通过驱动电机控制液压泵可实现对举升机构冲程、冲次的调节，其举升效率高；生产过程中，动力液可由油缸直接补充，其补充方便；采用动力液驱动举升替代现有的有杆泵举升，其可避免管杆磨损，使用寿命长；其油液与动力液分别具有独立通道，后期地面无需分离，具有较高的实用价值。

技术特征：

1.一种动力液举升系统，其特征在于，包括地面动力装置和井下举升装置，

2.根据权利要求1所述的一种动力液举升系统，其特征在于，所述动力机构包括工作筒、活塞和柱塞，工作筒设置在油管内，其上端经动力液管道伸出油管上端并与第二管线相连通，下端封闭油管，活塞滑动设置在工作筒内，柱塞为上部实心、下部空心结构，其上端与活塞连接，下端由工作筒下端伸出，在柱塞临近下端的侧壁上径向开有连通孔，在活塞下方的工作筒侧壁上径向开有与油管连通的进液孔；

3.根据权利要求1所述的一种动力液举升系统，其特征在于，所述游动阀为二级游动阀。

4.根据权利要求1所述的一种动力液举升系统，其特征在于，在所述第二控制阀与油箱之间连接有过滤器和背压阀。

5.根据权利要求4所述的一种动力液举升系统，其特征在于，在所述第二控制阀与过滤器之间设有蓄能器。

6.根据权利要求2所述的一种动力液举升系统，其特征在于，在所述液压泵的第一液压端、第二液压端上分别设有压力表。

7.根据权利要求2所述的一种动力液举升系统，其特征在于，所述驱动电机与一控制柜电连接。

8.一种动力液举升系专用地面动力装置，其特征在于，包括驱动电机、液压泵和油箱，驱动电机连接液压泵的驱动端，液压泵的第一液压端分别与第一管线、油箱连接，液压泵的第二液压端分别与第二管线、油箱连接，在液压泵的第一液压端与油箱之间、第二液压端与油箱之间分别设有第一控制阀、第二控制阀。

9.一种动力液举升系专用井下举升装置，其特征在于，所述井下举升装置包括相连接的动力机构和举升机构；

技术总结本发明公开了一种动力液举升系统及动力装置及举升装置，涉及从井中开采油、气、水、可溶解或可熔化物质或矿物泥浆的方法或设备技术领域，其包括地面动力装置和井下举升装置，其中，地面动力装置包括驱动电机、液压泵和油箱，井下举升装置包括动力机构和举升机构，通过驱动电机带动液压泵控制动力机构往复动作，进而驱动举升机构持续抽汲。柱塞由动力液驱动下行，与自重下行相比，其柱塞下行快速，适用于大斜度井、稠油井，还可以调节冲次、冲程，其举升效率高；采用动力液驱动举升替代现有的有杆泵举升，其可避免管杆磨损，其使用寿命长；其油液与动力液分别具有独立通道，后期地面无需分离，具有较高的实用价值。技术研发人员：贺启强,聂文龙,丛娟,寸锡宏,刘艳霞,郭林园,彭国威,田俊,王永清,刘香山受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23