CN204386830U - 一腔多缸活塞泵的液力端、co2注入泵及驱油装置 - Google Patents

一腔多缸活塞泵的液力端、co2注入泵及驱油装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种一腔多缸活塞泵的液力端,还涉及一种一腔多缸活塞CO2注入泵及驱油装置。一腔多缸活塞泵的液力端,泵头体(4)内开设有一个泵腔(7),多个缸套(6)间隔固定在所述泵腔(7)内,输送介质由进液口(13)进入泵腔(7)并到达各活塞(10)入口。一腔多缸活塞CO2注入泵,包括动力端和上述的液力端,泵头体(4)的上部开设有一个连通泵腔(7)的排气口(5)。驱油装置,包括CO2储罐(19)以及上述的一腔多缸活塞CO2注入泵,排气口(5)通过排气管(23)连通CO2储罐(19)上部。本实用新型具有结构简单、加工成本低、工作效率高、安全可靠、避免了原料浪费等优点。

Description

一腔多缸活塞泵的液力端、CO2注入泵及驱油装置
技术领域
本实用新型涉及一种一腔多缸活塞泵的液力端,还涉及一种原油开采中向井下注入CO2的一腔多缸活塞泵的液力端、CO2注入泵及驱油装置。
背景技术
单缸活塞泵工作效率低,流量小,压力低,使用范围受到较大限制,现有多缸活塞泵每个缸套分别对应一个泵腔,泵头体的加工非常复杂,加工成本高,而且在利用现有单缸或多缸活塞泵向井下注入CO2时,由于泵体内的气态CO2没有合理的气液分离机构,需要强制排气,造成很大的浪费和环境污染,并存在安全隐患,容易冻伤操作人员,强制排气时泵体内高压力的液态或气体具有非常大的危险性,尚无合理的解决办法,还容易生成气蚀,严重降低活塞泵的工作效率。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种结构简单、加工方便、成本低的一腔多缸活塞泵的液力端,还提供一个工作效率高、泵腔内气液自动分离、气体快速返回储罐,不需要强制排气、工作安全可靠的一腔多缸活塞泵的液力端、CO2注入泵及驱油装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:该一腔多缸活塞泵的液力端,包括一个泵头体、多个缸套和多个活塞,泵头体内开设有一个泵腔,多个缸套间隔固定在所述泵腔内,活塞滑动设置在缸套内,泵头体上开设有一个连通泵腔的进液口,泵头体前侧固定有与各活塞配合的排液泵头组件,排液泵头组件上开设有排液口,输送介质由进液口进入泵腔并到达各活塞入口。将多个缸套固定在一个泵腔内,输送介质可以通过进液口同时到达各活塞入口,结构简单,不需要分别加工多个泵腔,可以采用铸造一次成形,加工成本低,加工方便。尤其是在利用该一腔多缸活塞泵的液力端输送CO2时,泵腔体积大,便于CO2在泵腔内快速气液自动分离,从而快速将工作过程中产生的气态CO2排出泵腔,提高泵的工作效率,工作安全可靠。
优选的,所述排液泵头组件包括一个排液阀固定块和多个排液阀,泵头体前侧开设有一个连通泵腔的长孔,排液阀固定块密封固定在长孔处并在与活塞相对的位置分别开设排液阀腔,排液阀固定在排液阀腔内,所述排液口开设在排液阀固定块上并与排液阀的出口连通。通过一个排液阀固定块同时固定多个排液阀,进一步使加工更加方便,而且泵体前侧开长孔,便于铸造,降低加工成本。
优选的,所述排液口有且只有一个,开设在排液阀固定块的端部,排液阀固定块的内侧开设有一个连通各排液阀出口的排液腔,排液口连通排液腔。排液阀排出的输送介质均进入排液腔,并通过一个排液口排出,克服以往多个排液口结构复杂、密封成本高等缺点。
一种一腔多缸活塞CO2注入泵,包括动力端和上述的液力端,活塞通过活塞杆连接动力端,泵头体的上部开设有一个连通泵腔的排气口。CO2在泵腔内气液自动分离,通过排气口将泵腔内产生气态CO2快速排出并可以返回储罐,不需要强制排气,工作安全可靠,并且避免了原料CO2的浪费。
优选的,所述动力端包括电机和偏心摆动机构,偏心摆动机构的输入端与电机连接,偏心摆动机构的输出端通过十字头连接活塞杆的外端。通过十字头连接活塞杆和偏心摆动机构,工作稳定。
优选的,所述偏心摆动机构包括曲轴和多个连杆,曲轴的一端连接电机,连杆的一端与曲轴转动连接,另一端通过所述十字头与活塞杆连接。通过曲轴连杆结构驱动活塞工作,结构简单,工作可靠。
优选的,所述十字头通过双头调节螺栓连接活塞杆。通过双头调节螺栓便于调节十字头与活塞之间的间距,安装方便。
一种驱油装置,包括CO2储罐以及上述的一腔多缸活塞CO2注入泵,进液口通过进液管连通CO2储罐出口,排液口通过排液管连通伸入油井内的注入管,排气口通过排气管连通CO2储罐上部,注入管上设有加热装置。一腔多缸活塞CO2注入泵工作过程中产生的气态CO2在泵腔内气液自动分离,并经过排气口和排气管返回CO2储罐,避免原料CO2浪费。
优选的,所述排液管通过一根预冷回流管连通CO2储罐。在将CO2注入井下之前需要对系统进行预冷,通过预冷回流管将预冷的CO2返回CO2储罐,避免CO2原料浪费。
优选的,在所述进液管和排液管上分别连接有压力检测装置,在排液管和注入管出口处分别连接有温度检测装置。进口压力过低及出口压力过高报警停机,进口温度过高及气化温度过低后报警停车,工作安全可靠。
与现有技术相比,该一腔多缸活塞泵的液力端的上述技术方案所具有的有益效果是:
1、将多个缸套固定在一个泵腔内,输送介质可以通过进液口同时到达各活塞入口,结构简单,不需要分别加工多个泵腔,可以采用铸造一次成形,加工成本低,加工方便。尤其是在利用该一腔多缸活塞泵的液力端输送CO2时,泵腔体积大,便于CO2在泵腔内快速气液自动分离,从而快速将工作过程中产生的气态CO2排出泵腔,提高泵的工作效率,工作安全可靠。
2、通过一个排液阀固定块同时固定多个排液阀,进一步使加工更加方便,而且泵体前侧开长孔,便于铸造,降低加工成本;排液阀排出的输送介质均进入排液腔,并通过一个排液口排出,克服以往多个排液口结构复杂、密封成本高等缺点。
3、CO2在泵腔内气液自动分离,通过排气口将泵腔内产生气态CO2快速排出并可以返回储罐,不需要强制排气,工作安全可靠,并且避免了原料CO2的浪费。
4、一腔多缸活塞CO2注入泵工作过程中产生的气态CO2在泵腔内气液自动分离,并经过排气口和排气管返回CO2储罐,避免原料CO2浪费,工作安全,而且现场环境卫生。
5、进口压力过低及出口压力过高报警停机,进口温度过高及气化温度过低后报警停车,工作安全可靠。
附图说明
图1为该一腔多缸活塞泵的液力端的结构示意图。
图2为该一腔多缸活塞泵的液力端以及一腔多缸活塞CO2注入泵的结构示意图。
图3为驱油装置的结构示意图。
图4为偏心摆动机构为传动轴、偏心轮和摆动连杆的结构示意图。
其中:1、排液阀封头  2、排液阀固定块  3、排液阀  4、泵头体  5、排气口  6、缸套  7、泵腔  8、填料密封组件  9、活塞杆  10、活塞  11、排液口  12、排液腔  13、进液口  14、连接座  15、双头调节螺栓  16、十字头  17、连杆  18、曲轴  19、CO2储罐  20、进液管  21、进液压力检测装置  22、进液温度检测装置  23、排气管  24、预冷回流管  25、排液温度检测装置  26、排液压力检测装置  27、排液管  28、加热前温度检测装置  29、汽化器  30、注入管  31、注入温度检测装置  32、偏心轮  33、传动轴  34、套筒  35、铜套  36、摆动连杆。
具体实施方式
图1~3是本实用新型的最佳实施例,下面结合附图1~4对本实用新型做进一步说明。
参照图1~2,该一腔多缸活塞泵的液力端,包括一个泵头体4、多个缸套6和多个活塞10,泵头体4内开设有一个泵腔7,多个缸套6间隔固定在泵腔7内,活塞10滑动设置在缸套6内,泵头体4上开设有一个连通泵腔7的进液口13,泵头体4前侧固定有与各活塞10配合的排液泵头组件,排液泵头组件上开设有排液口11,输送介质由进液口13进入泵腔7并到达各活塞10入口。将多个缸套6固定在一个泵腔7内,输送介质可以通过进液口13同时到达各活塞10入口,结构简单,不需要分别加工多个泵腔,可以采用铸造一次成形,加工成本低,加工方便。较佳的,该一腔多缸活塞泵的液力端的泵腔7为矩形腔体,加工方便,尤其是在利用该一腔多缸活塞泵的液力端输送CO2时,泵腔7体积大,便于CO2在泵腔7内快速气液自动分离,从而快速将工作过程中产生的气态CO2排出泵腔7,提高泵的工作效率,工作安全可靠。
排液泵头组件包括一个排液阀固定块2和多个排液阀3,泵头体4前侧开设有一个连通泵腔7的长孔,排液阀固定块2密封固定在长孔处并在与活塞10相对的位置分别开设排液阀腔,排液阀3固定在排液阀腔内,排液阀腔的外侧通过一个排液阀封头1密封。排液口11开设在排液阀固定块2上并与排液阀3的出口连通。通过一个排液阀固定块2同时固定多个排液阀3,进一步使加工更加方便,而且泵体前侧开长孔,便于铸造,降低加工成本。排液口11有且只有一个,开设在排液阀固定块2的端部,排液阀固定块2的内侧开设有一个连通各排液阀3出口的排液腔12,排液口11连通排液腔12。排液阀3排出的输送介质均进入排液腔12,并通过一个排液口11排出,克服以往多个排液口11结构复杂、密封成本高等缺点。
本实用新型还提供一种一腔多缸活塞CO2注入泵。
参照图2,该一腔多缸活塞CO2注入泵,包括动力端和上述的液力端,活塞10通过活塞杆9连接动力端,泵头体4的上部开设有一个连通泵腔7的排气口5,CO2在泵腔7内气液自动分离,通过排气口5将泵腔7内产生气态CO2快速排出并可以返回储罐,不需要强制排气,工作安全可靠,并且避免了原料CO2的浪费。
动力端包括电机(图中未画出)和偏心摆动机构,偏心摆动机构的输入端与电机连接,偏心摆动机构的输出端通过十字头16连接活塞杆9的外端。通过十字头16连接活塞杆9和偏心摆动机构,工作稳定。优选的,偏心摆动机构包括曲轴18和多个连杆17,曲轴18的一端连接电机,连杆17的一端与曲轴18转动连接,另一端通过所述十字头16与活塞杆9连接,通过曲轴连杆结构驱动活塞10工作,结构简单,工作可靠。泵头体4与曲轴18之间固定有一个连接座14,十字头16滑动设置在连接座14内。较佳的,十字头16通过双头调节螺栓15连接活塞杆9。通过双头调节螺栓15便于调节十字头16与活塞10之间的间距,安装方便。
本实用新型还提供一种驱油装置。
参照图3,该驱油装置,包括CO2储罐19以及上述的一腔多缸活塞CO2注入泵,进液口13通过进液管20连通CO2储罐19出口,排液口11通过排液管27连通伸入油井内的注入管30,排气口5通过排气管23连通CO2储罐19上部,注入管30上设有加热装置。CO2储罐19内的液态CO2经过上述的一腔多缸活塞CO2注入泵输送至注入管30,注入管30内的CO2经过加热装置加热后成为气态CO2并注入井下,从而将井下的原油形成挤压,最终将原油开采上来,一腔多缸活塞CO2注入泵工作过程中产生的气态CO2在泵腔7内气液自动分离,并经过排气口5和排气管23返回CO2储罐。本实施例中加热装置采用汽化器29,代替了以往的电磁加热器,节省大量的电能。较佳的,排液管27通过一根预冷回流管24连通CO2储罐19,在将CO2注入井下之前需要对系统进行预冷,液态CO2首先流经进液管20、泵头体4和排液管27,本实施例通过预冷回流管24将预冷的CO2返回CO2储罐19,避免CO2原料浪费。
较佳的,在进液管20和排液管27上分别连接有压力检测装置,在排液管27和注入管30出口处分别连接有温度检测装置,实时检测该驱油装置的工作情况,工作安全可靠。具体的,在进液管20上设有进液压力检测装置21和进液温度检测装置22,防止大量气态CO2进入泵腔7;在排液管27上设有排液温度检测装置25和排液压力检测装置26,汽化器29上游的注入管30上设有加热前温度检测装置28,注入管30出口设有注入温度检测装置31,通过加热前温度检测装置28检测注入管30内CO2在汽化器29加热前的温度,保证该段管路内的CO2是液态的,从而保证油井用往复式多缸活塞CO2注入泵的工作效率,而注入温度检测装置31检测汽化器29加热后的CO2温度,确保注入的是气态CO2,而且进口温度过高及气化温度过低后报警停车,工作安全可靠。
工作过程:CO2储罐19内的液态CO2经过进液管20进入一腔多缸活塞CO2注入泵的泵腔7,活塞10工作将CO2经过排液阀3由排液口11排出,排液口11排出的CO2经过排液管27排出,在将液态CO2注入油井前,需要对系统进行预冷,使其达到液态CO2的温度,避免泵在骤冷的情况下工作,提高使用寿命,具体是CO2储罐19内的液态CO2经过进液管20、泵头体4、排液管27后由预冷回流管24返回CO2储罐,当系统温度降低到液态CO2的温度后,完成预冷,一腔多缸活塞CO2注入泵将CO2储罐19内的液态CO2输送至注入管30,经过汽化器29加热后将气态CO2注入到井下。
以上是本实用新型的最佳实施例,本实用新型还可以采用其他结构。
参照图4,本实施例中偏心摆动机构包括传动轴33、偏心轮32和摆动连杆36,传动轴33的一端与电机连接,多个偏心轮32分别固定在传动轴33上,摆动连杆36一端与套在偏心轮32外侧的套筒34固定连接,摆动连杆36另一端连接十字头16。较佳的,套筒34内侧固定有铜套35,利用铜套35的自润滑性和耐磨性能,减少摩擦磨损和发热,提高使用寿命。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非是对本实用新型作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种一腔多缸活塞泵的液力端,其特征在于:包括一个泵头体(4)、多个缸套(6)和多个活塞(10),泵头体(4)内开设有一个泵腔(7),多个缸套(6)间隔固定在所述泵腔(7)内,活塞(10)滑动设置在缸套(6)内,泵头体(4)上开设有一个连通泵腔(7)的进液口(13),泵头体(4)前侧固定有与各活塞(10)配合的排液泵头组件,排液泵头组件上开设有排液口(11),输送介质由进液口(13)进入泵腔(7)并到达各活塞(10)入口。
2.根据权利要求1所述的一腔多缸活塞泵的液力端,其特征在于:所述排液泵头组件包括一个排液阀固定块(2)和多个排液阀(3),泵头体(4)前侧开设有一个连通泵腔(7)的长孔,排液阀固定块(2)密封固定在长孔处并在与活塞(10)相对的位置分别开设排液阀腔,排液阀(3)固定在排液阀腔内,所述排液口(11)开设在排液阀固定块(2)上并与排液阀(3)的出口连通。
3.根据权利要求2所述的一腔多缸活塞泵的液力端,其特征在于:所述排液口(11)有且只有一个,开设在排液阀固定块(2)的端部,排液阀固定块(2)的内侧开设有一个连通各排液阀(3)出口的排液腔(12),排液口(11)连通排液腔(12)。
4.一种一腔多缸活塞CO2注入泵,其特征在于:包括动力端和权利要求1~3任一项所述的液力端,活塞(10)通过活塞杆(9)连接动力端,泵头体(4)的上部开设有一个连通泵腔(7)的排气口(5)。
5.根据权利要求4所述的一腔多缸活塞CO2注入泵,其特征在于:所述动力端包括电机和偏心摆动机构,偏心摆动机构的输入端与电机连接,偏心摆动机构的输出端通过十字头(16)连接活塞杆(9)的外端。
6.根据权利要求5所述的一腔多缸活塞CO2注入泵,其特征在于:所述偏心摆动机构包括曲轴(18)和多个连杆(17),曲轴(18)的一端连接电机,连杆(17)的一端与曲轴(18)转动连接,另一端通过所述十字头(16)与活塞杆(9)连接。
7.根据权利要求5或6所述的一腔多缸活塞CO2注入泵,其特征在于:所述十字头(16)通过双头调节螺栓(15)连接活塞杆(9)。
8.一种驱油装置,其特征在于:包括CO2储罐(19)以及权利要求4~7任一项所述的一腔多缸活塞CO2注入泵,进液口(13)通过进液管(20)连通CO2储罐(19)出口,排液口(11)通过排液管(27)连通伸入油井内的注入管(30),排气口(5)通过排气管(23)连通CO2储罐(19)上部,注入管(30)上设有加热装置。
9.根据权利要求8所述的驱油装置,其特征在于:所述排液管(27)通过一根预冷回流管(24)连通CO2储罐(19)。
10.根据权利要求8所述的驱油装置,其特征在于:在所述进液管(20)和排液管(27)上分别连接有压力检测装置,在排液管(27)和注入管(30)出口处分别连接有温度检测装置。
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