一种自供动力井口增压泵系统的制作方法

1.本发明涉及石油工业开采过程中降低单井生产回压技术领域，特别涉及一种自供动力井口增压泵系统。


背景技术：

2.随着海上油田开发的推进，区块本着先易后难的开采原则，上产重点由常规中心馆陶组区块向边缘稠油区块转移，开发过程中稠油区块存在井液粘度大大，单井回压高，单井产量较低，能耗较大的问题。
3.传统海上稠油采油工艺措施为：在井内下入3/8in液控管线并在管柱上加装化学药剂注入阀，地面配套加药装置采取加降粘药剂生产，此类方法资金投入较大，工艺平台需要较大空间加装药剂罐及加药泵撬，日常人员需对泵撬进行维护保养，对药剂罐进行药剂加装，工作量较大维护较为繁琐，且由于泵注压力较高，加药泵撬故障率较高，药剂刺漏易产生安全环保隐患，地面生产流程加装伴热带或生产流程补液生产，对后期集输脱水增加较大工作量并消耗大量电能。
4.cn202010478062.9一种气动增压泵为一种气动增压泵，主要由泵体、活塞杆、单向阀芯、气动单向阀芯等部件构成，在出口管接头、派气口本体中设置单向阀芯、气动单向阀芯，保持泵体的气密性，在泵体的一端设置金属挡板、弹簧挡板，通过螺丝进行固定安装。其设计原理导致驱动用的气体只能为压缩空气或氮气等不可燃气体，套管伴生气由多种可燃气体混合而成不能作为该泵的动力起源；cn201821854492.0高压差气驱泵，其设计原理滑块为通过滑块顶杆与气动活塞相连，滑块的运动由导向杆导向，通过导向杆固定块和导向杆进行上、下换向限位；下密封垫和上密封垫固定在板杠上，板杠与滑块通过中心孔安装在导向杆上，滑块的上下运动，带动板杠上下运动，联动下密封垫和上密封垫更替开启关闭，进行换向。其驱动气体之间存在较大压差，如采取该装置需要加装气体压缩装置，平台空间面积较小无法满足该装置的安装需求。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对上述问题，提供一种自供动力井口增压泵系统。
6.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种自供动力井口增压泵系统，包括安装板；所述安装板前端的左侧固定安装有防爆气动隔膜泵，所述防爆气动隔膜泵的抽吸口固定连接有抽油管，所述防爆气动隔膜泵的排出口固定连接有排油管，所述防爆气动隔膜泵的进气口通过入气管连接有气体干燥组件，所述防爆气动隔膜泵的排气口通过排气管连接有尾气处理组件。
7.本发明的有益效果是：1、该装置利用油井套管生产的伴生气作为动力源，驱动防爆气动隔膜泵将油井生产出的井液抽出，克服生产流程磨阻产生的回压，在消耗同等电能前提下生产出更多井液，
从而达到提高产能的目的，也降低油井采油的成本；2、通过设置有气体干燥组件和干燥滤芯组件，可以对油井套管生产的伴生气进行除湿，从而防止对防爆气动隔膜泵造成影响，且便于更换干燥滤芯组件，大大提高该装置的实用性；3、通过设置有尾气处理组件，对防爆气动隔膜泵工作后排出的气体进行燃烧处理，避免污染环境。
8.进一步，所述气体干燥组件包括过滤器外壳，所述安装板前端的右侧固定安装有过滤器外壳，所述过滤器外壳的下端固定连接有进气管，所述过滤器外壳的右端通过螺栓固定有侧板，所述过滤器外壳的左侧表面和侧板的右侧表面皆粘合有密封垫，两组所述密封垫相互抵合。
9.进一步，所述过滤器外壳内设置有干燥滤芯组件，所述干燥滤芯组件采用多组层叠摆放设计。
10.上述进一步方案的有益效果是：油井套管生产的伴生气进入到过滤器外壳后，通过多层滤芯进行除湿，增加气体与滤芯的接触面积，更好达到过滤效果，提高除湿的效率，且通过将过滤器外壳与侧板之间的螺栓拧下，从而可以快速的更换滤芯。
11.进一步，所述干燥滤芯组件包括滤芯支架，所述过滤器外壳内插设有滤芯支架，所述过滤器外壳的内部开设有与滤芯支架相互配合的插槽，所述滤芯支架的前端卡合在侧板的左端，所述侧板的左端开设有与滤芯支架相互配合的密封卡槽。
12.进一步，所述滤芯支架的内部设置有活性氧化铝干燥层，所述滤芯支架的上下两侧接粘合有无纺布。
13.上述进一步方案的有益效果是：通过活性氧化铝干燥层对气体中的水汽进行吸收，达到除湿效果，无纺布可以防止活性氧化铝干燥层吸水后膨胀散开，且通过将滤芯支架从插槽中抽出，可以快速的更换滤芯。
14.进一步，所述过滤器外壳的左端固定安装有定压阀，所述入气管的另一端与定压阀的排气口固定连接，所述定压阀的进气口固定安装有出气管，所述出气管的另一端与过滤器外壳的上端固定连接。
15.上述进一步方案的有益效果是：定压阀起到节流调节作用，为防爆气动隔膜泵提供的是恒定流量。
16.进一步，所述尾气处理组件包括安装柱，所述安装板的中部固定安装有安装柱，所述安装柱的上端固定连接有燃烧火炬，所述排气管的另一端与通风孔的下端固定连接，所述燃烧火炬的下端内壁固定安装有双针式点火极，所述安装柱下端的内部设置有电池组和电子脉冲点火模块。
17.上述进一步方案的有益效果是：通过排气管将尾气排入到燃烧火炬内，电子脉冲点火模块将电池组的电流转换成高压电流，通过双针式点火极释放产生电弧，将燃烧火炬内的尾气中的可燃气体点燃，避免这些气体污染环境。
18.进一步，所述燃烧火炬呈双层结构设计，所述燃烧火炬的内外两层皆开设有通风孔。
19.进一步，所述燃烧火炬内外层上通风孔相互错开，所述燃烧火炬的上端固定连接有防水顶盖。
20.上述进一步方案的有益效果是：该结构起到防风的效果，也保证气体的正常流动助燃，通过防水顶盖可以摆正在雨天该装置可以正常使用。
21.进一步，所述安装柱上端的外侧固定连接有支撑板，所述支撑板的上端固定连接有环形防护板，所述环形防护板套设在燃烧火炬的中部。
22.上述进一步方案的有益效果是：通过支撑板可以防止工作人员过分靠近燃烧火炬，避免在燃烧火炬内气体燃烧时触碰到燃烧火炬，导致被烫伤。
附图说明
23.图1为本发明的立体结构示意图；图2为本发明的结构右侧视剖面示意图；图3为本发明图2中a处的结构放大示意图；图4为本发明图2中b处的结构放大示意图；图5为本发明的结构左侧视剖面示意图；图6为本发明过滤器外壳、密封垫和插槽的立体结构示意图；图7为本发明侧板、密封垫和密封卡槽的立体结构示意图；图8为本发明干燥滤芯组件的立体结构示意图。
24.附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、安装板；2、防爆气动隔膜泵；31、抽油管；32、排油管；33、入气管；34、进气管；35、出气管；36、排气管；411、过滤器外壳；412、侧板；413、密封垫；414、插槽；415、密封卡槽；511、滤芯支架；512、活性氧化铝干燥层；513、无纺布；611、安装柱；612、燃烧火炬；613、双针式点火极；614、电池组；615、电子脉冲点火模块；616、通风孔；617、防水顶盖；618、支撑板；619、环形防护板；7、定压阀。
具体实施方式
25.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
26.实施例1如图1所示，一种自供动力井口增压泵系统，包括安装板1；安装板1前端的左侧固定安装有防爆气动隔膜泵2，防爆气动隔膜泵2的抽吸口固定连接有抽油管31，防爆气动隔膜泵2的排出口固定连接有排油管32，防爆气动隔膜泵2的进气口通过入气管33连接有气体干燥组件，防爆气动隔膜泵2的排气口通过排气管36连接有尾气处理组件。
27.气动隔膜泵工作原理是靠空压机将压缩空气输入隔膜泵的配气阀来驱动隔膜泵中间体内链接轴来带动隔膜泵泵体介质室内的隔膜泵膜片做横向拉伸运动来达到自吸流体的作用的容积式往复泵。在泵的两个对称工作腔中，各装有一块有弹性的隔膜，联杆将两块隔膜结成一体，压缩空气从泵的进气接头进入配气阀后，推动两个工作腔内的隔膜，驱使联杆联接的两块隔膜同步运动。与此同时，另一工作腔中的气体则从隔膜的背后排出泵外。气动隔膜泵由气流结构和液流结构两大部分构成，通过两侧膜片完全隔离。 气源压力只需大于每平方厘米两公斤即能工作。在5到8公斤工作压力下，气阀室中的高压气体通过气流疏导系统带动连杆轴做左右往复运动，同时，消耗后的低压气体通过排气口快速排出。在两
侧高、低压气体交替作用下，连杆轴带动两侧膜片左右运动，使两边容积腔内气压发生交替变化，从而实现液体的连续吸入与排出。
28.防爆气动隔膜泵2采用工程塑料材质，具有重量轻、抗老化能力强，防爆等特点，针对输出井液的特性采用聚四氟乙烯材质膜片，以满足长期油井增压生产的需要，防爆气动隔膜泵2是一种以带压气体为动力，由膜片往复变形造成容积变化的容积泵，其工作原理近似于柱塞泵，由于防爆气动隔膜泵2工作原理的特点，虽然驱动气体为可燃气体但由于全密闭结构设计使其接地后不可能产生火花; 防爆气动隔膜泵2不会过热，带压气体作动力，在排气时是一个膨胀吸热的过程，气动泵工作时温度是降低的，无有害气体排出；不会产生电火花，气动隔膜泵不用电力作动力，接地后又防止了静电火花；可以通过含颗粒液体，因为容积式工作且进口为球阀，所以不容易被堵；对物料的剪切力极低，工作时是怎么吸进怎么吐出，所以对物料的搅动最小，适用于不稳定物质的输送；流量可调节，可以在物料出口处加装节流阀来调节流量；具有自吸的功能；可以空运行，而不会有危险；可以输送的流体极为广泛，从低粘度的到高粘度的，从腐蚀性的到粘稠的；没有复杂的控制系统，没有电缆、保险丝等；体积小、重量轻，便于移动；无需润滑所以维修简便，不会由于滴漏污染工作环境；泵始终能保持高效，不会因为磨损而降低；百分之百的能量利用，当关闭出口，泵自动停机，不存在设备移动、磨损、过载、发热；没有动密封，维修简便避免了泄漏，工作时无死点。
29.利用油井套管生产的伴生气作为动力源，驱动防爆气动隔膜泵2将油井生产出的井液抽出，克服生产流程磨阻产生的回压，在消耗同等电能前提下生产出更多井液，从而达到提高产能的目的，也降低油井采油的成本。
30.实施例2如图1、图5、图6、图7和图8所示，一种自供动力井口增压泵系统，包括安装板1；安装板1前端的左侧固定安装有防爆气动隔膜泵2，防爆气动隔膜泵2的抽吸口固定连接有抽油管31，防爆气动隔膜泵2的排出口固定连接有排油管32，防爆气动隔膜泵2的进气口通过入气管33连接有气体干燥组件，防爆气动隔膜泵2的排气口通过排气管36连接有尾气处理组件。
31.气体干燥组件包括过滤器外壳411，安装板1前端的右侧固定安装有过滤器外壳411，过滤器外壳411的下端固定连接有进气管34，过滤器外壳411的右端通过螺栓固定有侧板412，过滤器外壳411的左侧表面和侧板412的右侧表面皆粘合有密封垫413，两组密封垫413相互抵合，过滤器外壳411内设置有干燥滤芯组件，干燥滤芯组件采用多组层叠摆放设计，油井套管生产的伴生气进入到过滤器外壳411后，通过多层滤芯进行除湿，增加气体与滤芯的接触面积，更好达到过滤效果，提高除湿的效率，且通过将过滤器外壳411与侧板412之间的螺栓拧下，从而可以快速的更换滤芯。
32.干燥滤芯组件包括滤芯支架511，过滤器外壳411内插设有滤芯支架511，过滤器外壳411的内部开设有与滤芯支架511相互配合的插槽414，滤芯支架511的前端卡合在侧板412的左端，侧板412的左端开设有与滤芯支架511相互配合的密封卡槽415，滤芯支架511的内部设置有活性氧化铝干燥层512，滤芯支架511的上下两侧接粘合有无纺布513，活性氧化铝干燥层512采用吸附式分子筛结构，增加干燥效果的同时延长活性氧化铝干燥层512的使用寿命，避免频繁更换滤芯，增加采油人员的维护工作量，无纺布513可以防止活性氧化铝干燥层512吸水后膨胀散开从滤芯支架511内掉落。
33.通过对油井套管生产的伴生气进行除湿，从而防止对防爆气动隔膜泵2造成影响，且便于更换干燥滤芯组件，大大提高该装置的实用性。
34.实施例3如图1-图4所示，一种自供动力井口增压泵系统，包括安装板1；安装板1前端的左侧固定安装有防爆气动隔膜泵2，防爆气动隔膜泵2的抽吸口固定连接有抽油管31，防爆气动隔膜泵2的排出口固定连接有排油管32，防爆气动隔膜泵2的进气口通过入气管33连接有气体干燥组件，防爆气动隔膜泵2的排气口通过排气管36连接有尾气处理组件。
35.尾气处理组件包括安装柱611，安装板1的中部固定安装有安装柱611，安装柱611的上端固定连接有燃烧火炬612，排气管36的另一端与通风孔616的下端固定连接，燃烧火炬612的下端内壁固定安装有双针式点火极613，安装柱611下端的内部设置有电池组614和电子脉冲点火模块615，电子脉冲点火模块615由脉冲高频振荡器和升压变压器组成，电子脉冲点火模块615内脉冲高频振荡器产生的高频电压经升压变压器升成15kv的高电压，双针式点火极613进行尖端放电，放电的产生的电弧引燃燃烧火炬612内可燃气体，由电池组614进行供电，安装柱611外部有给电池组614充电的端口，端口外部有橡胶密封盖进行密封，电池组614的输出端与脉冲高频振荡器的输入端通过导线电连接，脉冲高频振荡器的输出端与升压变压器的输入端通过导线电连接，升压变压器的输出端与双针式点火极613的输入端通过导线电连接。
36.通过排气管36将尾气排入到燃烧火炬612内，电子脉冲点火模块615将电池组614的电流转换成高压电流，通过双针式点火极613释放产生电弧，将燃烧火炬612内的尾气中的可燃气体点燃，从而避免这些气体污染环境。
37.本实施例中，燃烧火炬612呈双层结构设计，燃烧火炬612的内外两层皆开设有通风孔616，燃烧火炬612内外层上通风孔616相互错开，燃烧火炬612的上端固定连接有防水顶盖617，该结构起到防风的效果，也保证气体的正常流动助燃，通过防水顶盖617可以摆正在雨天该装置可以正常使用。
38.本实施例中，安装柱611上端的外侧固定连接有支撑板618，支撑板618的上端固定连接有环形防护板619，环形防护板619套设在燃烧火炬612的中部，通过支撑板618可以防止工作人员过分靠近燃烧火炬612，避免在燃烧火炬612内气体燃烧时触碰到燃烧火炬612，导致被烫伤。
39.本发明的数个实施例中，过滤器外壳411的左端固定安装有定压阀7，入气管33的另一端与定压阀7的排气口固定连接，定压阀7的进气口固定安装有出气管35，出气管35的另一端与过滤器外壳411的上端固定连接，定压阀7起到节流调节作用，为防爆气动隔膜泵2提供的是恒定流量，定压阀7的型号可为dqty-15。
40.本发明的工作原理：在油井投产初期，首先将抽油管31与采油树生产翼节流器出口连接，将进气管34与油井套管连接，油井套管产生的伴生气通过进气管34进入到过滤器外壳411的底部，通过活性氧化铝干燥层512将伴生气中水分吸收掉，通过抽油管315进入到定压阀7内，当出气管35内的气压大于定压阀7的设定值后，伴生气通过入气管33进入到防爆气动隔膜泵2内，驱动防爆气动隔膜泵2开始工作，通过抽油管31将石油抽出，通过排油管32排出，通过防爆气动隔膜泵2排出的气体进入到排气管36中，最终进入到燃烧火炬612内，通过双针式点火极613、电池组614和电子脉冲点火模块615，双针式点火极613产生电弧将
燃烧火炬612内的可燃气体点燃，防止污染环境。

技术特征：
1.一种自供动力井口增压泵系统，其特征在于，包括安装板（1）；所述安装板（1）前端的左侧固定安装有防爆气动隔膜泵（2），所述防爆气动隔膜泵（2）的抽吸口固定连接有抽油管（31），所述防爆气动隔膜泵（2）的排出口固定连接有排油管（32），所述防爆气动隔膜泵（2）的进气口通过入气管（33）连接有气体干燥组件，所述防爆气动隔膜泵（2）的排气口通过排气管（36）连接有尾气处理组件。2.根据权利要求1所述的一种自供动力井口增压泵系统，其特征在于，所述气体干燥组件包括过滤器外壳（411），所述安装板（1）前端的右侧固定安装有过滤器外壳（411），所述过滤器外壳（411）的下端固定连接有进气管（34），所述过滤器外壳（411）的右端通过螺栓固定有侧板（412），所述过滤器外壳（411）的左侧表面和侧板（412）的右侧表面皆粘合有密封垫（413），两组所述密封垫（413）相互抵合。3.根据权利要求2所述的一种自供动力井口增压泵系统，其特征在于，所述所述过滤器外壳（411）内设置有干燥滤芯组件，所述干燥滤芯组件采用多组层叠摆放设计。4.根据权利要求3所述的一种自供动力井口增压泵系统，其特征在于，所述干燥滤芯组件包括滤芯支架（511），所述过滤器外壳（411）内插设有滤芯支架（511），所述过滤器外壳（411）的内部开设有与滤芯支架（511）相互配合的插槽（414），所述滤芯支架（511）的前端卡合在侧板（412）的左端，所述侧板（412）的左端开设有与滤芯支架（511）相互配合的密封卡槽（415）。5.根据权利要求4所述的一种自供动力井口增压泵系统，其特征在于，所述滤芯支架（511）的内部设置有活性氧化铝干燥层（512），所述滤芯支架（511）的上下两侧接粘合有无纺布（513）。6.根据权利要求4所述的一种自供动力井口增压泵系统，其特征在于，所述过滤器外壳（411）的左端固定安装有定压阀（7），所述入气管（33）的另一端与定压阀（7）的排气口固定连接，所述定压阀（7）的进气口固定安装有出气管（35），所述出气管（35）的另一端与过滤器外壳（411）的上端固定连接。7.根据权利要求1所述的一种自供动力井口增压泵系统，其特征在于，所述尾气处理组件包括安装柱（611），所述安装板（1）的中部固定安装有安装柱（611），所述安装柱（611）的上端固定连接有燃烧火炬（612），所述排气管（36）的另一端与通风孔（616）的下端固定连接，所述燃烧火炬（612）的下端内壁固定安装有双针式点火极（613），所述安装柱（611）下端的内部设置有电池组（614）和电子脉冲点火模块（615）。8.根据权利要求7所述的一种自供动力井口增压泵系统，其特征在于，所述燃烧火炬（612）呈双层结构设计，所述燃烧火炬（612）的内外两层皆开设有通风孔（616）。9.根据权利要求8所述的一种自供动力井口增压泵系统，其特征在于，所述燃烧火炬（612）内外层上通风孔（616）相互错开，所述燃烧火炬（612）的上端固定连接有防水顶盖（617）。10.根据权利要求1所述的一种自供动力井口增压泵系统，其特征在于，所述安装柱（611）上端的外侧固定连接有支撑板（618），所述支撑板（618）的上端固定连接有环形防护板（619），所述环形防护板（619）套设在燃烧火炬（612）的中部。

技术总结
本发明涉及一种自供动力井口增压泵系统，包括安装板；所述安装板前端的左侧固定安装有防爆气动隔膜泵，所述防爆气动隔膜泵的抽吸口固定连接有抽油管，所述防爆气动隔膜泵的排出口固定连接有排油管，所述防爆气动隔膜泵的进气口通过入气管连接有气体干燥组件，所述防爆气动隔膜泵的排气口通过排气管连接有尾气处理组件；该装置利用油井套管生产的伴生气作为动力源，驱动防爆气动隔膜泵将油井生产出的井液抽出，克服生产流程磨阻产生的回压，在消耗同等电能前提下生产出更多井液，从而达到提高产能的目的，也降低油井采油的成本。也降低油井采油的成本。


技术研发人员：任鹏 王志伟 寸锡宏 程强 朱骏蒙 胡江涛 王刚 高彦文
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司海洋采油厂
技术研发日：2022.01.29
技术公布日：2023/8/8