CN2346977Y - 超高压水力双作用连续自动增压器 - Google Patents

Abstract

一种超高压水力双作用连续自动增压器是采用中低压水动力***进行由中低压变高压的中间过渡设备,可广泛使用于油田增压注水工程应用中。它的技术特征是在原水动力***条件下不能满足工作压力时,采用该装置可提高工作压力,在底座架子中,设置有中间为动力缸、两端为增压缸的增压器主体。增压缸进水端接进液单向阀,其排液端接排液单向阀。动力缸内的活塞与增压缸内的柱塞连为一体,活塞两端装有控制换向用小活塞。该增压器还可以使用于超高压水力切割及水力喷射开孔等***工作中。

Description

超高压水力双作用连续自动增压器

本实用新型涉及一种超高压水力双作用连续自动增压器。适用于油田增压注水、超高压水力切割及水力喷射开孔等的增压。现有的油田注水***在油层长期注水过程中，由于地层的堵塞及污染，吸水能力不断降低，同时埋在地下的管线由于长期的腐蚀，承压能力降低，满足不了注水量的要求，因此必须进行增压注水。目前采用的增压注水方法有：一是更换地面承压能力较低的管网，代之以承压能力较高的高压管线，同时泵站更换高压柱塞泵；二是在注水井口安置一台高压柱塞泵或高压驱动的液压缸来进行增压注水。这两种注水首先要解决注水井场的动力问题，即要架设电力网供电设备等，因而投资很高，使用和管理难度大。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种超高压水力双作用连续自动增压器，用原来的低压水作动力，经增压器后注入到水井中去，提高注入压力，以解决油井高压注水难题。

本实用新型的任务是这样完成的，在底座架子中设置有中间为动力缸、两端为增压缸的增压器主体。动力缸内的活塞面积比两端增压缸内的柱塞截面积大。增压缸进水端连有进液单向阀，增压缸排液端连有排液单向阀，进液单向阀入口连接来水管线，出口连接增压缸。排液单向阀入口与增压缸连接，出口通向注水井或工作现场。动力缸内的活塞与增压缸内的柱塞连为一体，活塞两端装有控制换向用小活塞。动力缸体两端的每一侧连接口各连有液控单向阀，动力缸体一侧的两个液控单向阀的入口连接来水管线，出口分别连接左右动力缸，动力缸体另一侧的两个液控单向阀的入口连接动力缸，出口连接回水管线。动力缸体两端的控制接口分别和液控勾通阀两端接口相连。液动勾通阀的来液口连接来水管线，两控制口分别与四个液控单向阀的八个控制口相连，两回水口与回水管线相连。在动力缸内活塞的左右往复运动下，推动勾通阀阀芯左右往复运动，实现液动勾通阀不同液路的连通，控制液控单向阀的关闭和打开，达到增压泵的自动连续增压工作。

图1是本实用新型增压器主体的结构剖视示意图及流程示意图，图2是图1中Ⅰ部分的放大图。图3是图1中Ⅱ部分的放大图，图4是本实用新型的外形图。

结合附图对本实用新型的结构及实施说明如下：

本实用新型是在底座54框架上端的两侧板中间垂直设置一个中间为动力缸，两端为增压缸的自动增压器主体55。螺栓通过动力缸21中间的经向孔及其两端法兰盘上的槽，将主体55与侧板固连。动力缸21内设置有活塞51，通过左、右对称设置的两活塞柱塞联接体43两头的螺纹分别与增压缸(17、37)中的柱塞相连接。动力缸两端的进水接口(20、40)分别与液控单向阀(27、32)的出口连通，两液控单向阀的入口分别与原水动力管路连通。动力缸两端两个排液液接头(16、42)分别与两个排液控单向阀(9、7)的入口连通，两个排液液控单向阀的出口与回水管路连通，增压器主体两端增压缸进水接口(15、39)分别与进液单向阀(18、38))的出口连通，两个进液单向阀的入口与原水动力管线连通，两端增压缸排液接头(13、41)分别与两个排液单向阀(11、1)的入口连通，两个排液单向阀的出口连接增压排出管路。套在活塞柱塞联接体上的小活塞44与缸体内的小缸套46呈滑配合，其一端靠在柱塞上，另一端靠在联接体43的台阶上，随活塞、柱塞一起运动，在小活塞44内设置有单向阀45，当活塞51移动到动力缸左右两端时，小活塞随之移动到小缸套内，推动小缸套内的液体增压，增压液体通过外接接头(19、36)分别流到勾通阀左右接头(22、34)中，推动勾通阀阀体内的勾通阀阀芯29移动。在与缸体呈滑配合的活塞51内设置有油腔，腔内注满黄油52，油腔内设置游动活塞53，在活塞51的密封件中间设置有一个活塞扶正环50，活塞扶正环内外表面设置有沟槽，活塞51的中部在园周方向上设置有三个均布的斜孔49，与扶正环的沟槽连通，在活塞右端园周方向上还设置有三个均布小孔，其与右动力腔相连通，从该孔进来的低压液体在压力的作用下推动游动活塞53的右端使之左移，挤压油腔内的黄油，通过斜孔49注入到扶正环内外沟槽内，在活塞往复运动时，沟槽内的黄油就源源不断地涂抹在动力缸体内表面进行润滑。

在柱塞密封处外接口5与注油器3一端相连，往油器3的另一端与增压缸排液管路8相连，注油器3内有一个游动活塞6，活塞前面注满黄油4。在排液管路内压力的作用下推动游动活塞对润滑油施加压力，润滑油通过扶正环中的孔道注入到密封件的密封表面，达到密封润滑的目的。

本实用新型的工作过程如下：

(1)当勾通阀阀芯29初位置处于图1所示左端部时，原中低压***的来水通过勾通阀35的来水入口31、阀芯内孔30流到勾通阀的一路控制口28，通过与该控制口相连接的管线使液控单向阀7和27打开，液控单向阀9和32关闭。原中低压***的来水通过液控单向阀27及单向阀18分别进入动力缸右腔及右增压腔。在来水压力的作用下，推动柱塞及活塞向左移动，因液控单向阀7的打开，动力缸的左腔与回水管路连通。由关系式(A+A1)×P原=A×P增知，左增压腔压力增高，压力增高的多少取决于(A+A1)/A之比的大小，式中A为柱塞横截面积，A1为活塞的横截面积与柱塞横截面积之差。当活塞移动到左端部时，控制换向小活塞44进入控制换向用小缸套46中进行增压，增压的液体通过外接头及与其连接的管路进入勾通阀左接口34。在克服勾通阀阀芯移动所产生的磨擦阻力及右腔液体作用于滑阀阀芯的反作用力下，推动勾通阀阀芯向右移动到端部，改变勾通阀的勾通孔道。此时勾通阀的来水接口31与勾通阀控制口23连通。来水压力通过该控制口及与其相连接的管线使液控单向阀9和32打开，液控单向阀7和27关闭。来水通过液控单向阀32进入动力缸的左腔及通过单向阀38进入左增压缸37。在来水压力的作用下，活塞及柱塞向右移动。当活塞移动到右端，控制小活塞44进入控制换向用小缸套46内，推动其中的液体增压，增压的液体通过管路进入勾通阀右接口22，在克服勾通阀滑阀滑动所产生的磨擦阻力及左腔液体作用于滑阀阀芯的反作用力下，推动勾通阀阀芯向左移动到左端部，从而又会到勾通阀上一次的勾通孔道。就这样通过勾通阀芯的左右移动，勾通不同的控制孔道来控制液控单向阀7和27打开或关闭，液控单向阀9和32的关闭或打开，从而使活塞与柱塞左右往复运动，达到连续增压目的。

(2)当勾通阀阀芯初始位置处于图示1所示的右端部时，增压实现原理同前相同。

(3)当勾通阀阀芯初位置处于图示1所示的中间位置时，勾通阀来水入口31与控制口23和28均不勾通时，打开截止阀26或截止阀33。当打开截止阀33时，原中低压***的来水通过该截止阀进入动力缸左腔，动力液通过控制管路进入勾通阀左接口34，推动勾通阀阀芯向右移动到端部，实现勾通阀来水控制口31与控制口23连通。勾通阀连通后及时关闭打开的截止阀33。以下增压实现过程同1相同。当打开截止阀26时，道理同上。

本实用新型中的液控单向阀(7、9、27、32)，截止阀(26、33)，空气包12，安全阀14均为市售产品或稍加修改而成的产品。

本实用新型的优点是：1、利用原低压水作动力，不需外加动力设备可完成自动增压注水任务，且不改变地下所铺设的管线，从而可节省大笔资金，2、结构简单，使用安全可靠，是一项可广泛推广使用的较为理想的增压器。

Claims (1)

1、一种超高压水力双作用连续自动增压器，其特征在于：在底座(54)框架上端的两侧板中间垂直设置有一个中间为动力缸、两端为增压缸的自动增压器主体(55)，螺栓(56)通过动力缸(21)中间的径向孔及其两端法兰盘上的槽将主体(55)与侧板固连，动力缸(21)内设置有活塞(51)，通过左右对称设置的两活塞柱塞连接体(43)两头的螺纹分别与增压缸(17、37)中的柱塞连接为一体，动力缸两端的进水接口(20、40)分别与液控单向阀(27、32)的出口连通，液控单向阀(27、32)的入口与原水动力管路连通，液控单向阀动力缸两端两个排液接头(16、42)分别与两个排液液控单向阀(9、7)的入口连通，两个排液用液控单向阀的出口与回水管路连通，增压器主体两端增压缸进水接口(15、39)分别与进液单向阀(18、38)的出口连通，两端增压缸排液接头(13、41)分别与两个排液单向阀(11、1)的入口连通，两个排液单向阀的出口连接增压排出管路，套在活塞柱塞联接体上的小活塞(44)与缸体内的小缸套(46)呈滑配合，小活塞的一端靠在柱塞上，另一端靠在联接体(43)的台阶上，在小活塞(44)内设置有单向阀(45)，外接接头(19、36)分别连通勾通阀左右接头(22、34)，勾通阀阀芯(29)滑套在勾通阀阀体内，在与缸体呈滑配合的活塞(51)内设置有油腔，腔内充满黄油(52)，油腔内设置游动活塞(53)，在活塞(51)外园的密封件中间设置有一个活塞扶正环(50)，扶正环内外表面设置有沟槽，活塞(51)的中部沿园周上设置有三个均布的斜孔(49)与扶正环的沟槽相连通，在柱塞密封处外接口(5)与注油器(3)一端相连，注油器(3)内有一个游动活塞(6)，活塞前面注满黄油。

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