[发明专利]一种油田注水二次增压泵

说明书

一种油田注水二次增压泵，属于石油注水开采技术领域，所述增压泵包括增压系统和液压驱动系统，所述增压系统包括一缸体，所述缸体内设有活塞体，所述活塞体中部与缸体内部紧密贴合，所述活塞体左右两侧设有柱塞杆，所述柱塞杆左右两端部与缸体两端内部形成相互隔离的高压水腔，所述缸体内于左右两侧的柱塞杆中部设有封堵装置，所述活塞体与左右两侧的封堵装置之间形成相互隔离的液压油腔，所述液压油腔与液压驱动系统相连，所述缸体两端于高压水腔端部经进水单向阀与供水网管相连，所述缸体两端于高压水腔上部经出水单向阀与水井相连。本发明利用现有管网的水压压力，再此压力基础上通过增压系统增补压力，使最终水压压力达到水井的注入要求。

技术领域

本发明属于石油注水开采技术领域，具体涉及一种油田注水二次增压泵。

背景技术

注水开采是指油田开发过程中，通过专门的注水井将水注入油藏，保持或恢复油层压力，使油藏有很强的驱动力，以提高油藏的开采速度和采收率。注水系统及主要工艺流程为注水泵站→注水管网→配水间→注入井。“单管多井配水流程”是国内油田普遍采用的方式，即：注水泵站内安装一台或多台大排量高压水泵（拖动电机的容量通常为几百千瓦至几兆瓦），集中提供高压水源，泵站打出的高压水通过注水管网分配到多个注水间，再经注水间分配到各个注水井，最终注入地下油藏。在注水系统建设伊始，注水压力是满足各个注水井要求的，但是随着注水年限增长，注水井下会因为很多原因产生阻塞现象，导致个别井出现欠注现象，即注水管网的压力不够高，不再足以注入到井下。欠注现象势必影响石油的开采。随着连年开采，欠注现象会更大范围凸显出来。

目前解决方案有：

1.再次压裂，通过压裂疏通地下阻塞。此方法效果明显，但成本高，技术难度大，特别需要注意控制压裂方向，否则容易引起窜水。

2.酸化解堵，通过在水井中注入酸性化学药剂软化井下堵塞物，进而提高渗透率。此方案有造成环境污染的风险，并且缓解堵塞效果不持久。

3.注水系统升压改造，主要包括大注水泵、管网提高压力。当注水站辖区的水井大量出现高压欠注时，会考虑进行改造。但是系统性改造成本显然是巨大的（泵、管线、仪表等都需要更换更高压力等级的），并且仅为了满足个别高压井而提高整个管网压力也是不经济的，造成大量电能浪费。

4.采用二次增压设备，二次增压设备基本都是近年来研发的新产品，目前大概有两种：

一种是利用管网水压驱动水压增压装置，其缺点一、需要专门敷设低压回水管线；缺点二、控制阀等需大量自行设计、加工的零件，水本身润滑性差，自制件可靠性很难保证，将会导致实际应用性差，难以推广。

另一种是利用液压的方法驱动水压增压装置，此种方案基本思路是好的，因为液压技术是成熟的，在整个传动环节上可靠性提高了。

但是目前已有的驱动增压装置，在系统的设计上仍然存在不够简单、系统效率低、能耗大等不足。例如有的在液压控制回路上使用串联在其中的电磁阀（开关阀）来控制增压装置的动作，这样的设计存在液压冲击大，电磁阀开启时同步性（或者协调性）差的缺点。还有的设计用节流阀控制增压装置的动作速度，节流调速的方式本身就是消耗能量的，不节能。也有的设计，自制换向阀，用步进电机结合丝杠进行控制阀芯的运动进而完成增压装置换向。

发明内容

为了解决上述技术问题，基于当下油田欠注水井增多的事实，结合油田现有注水管网的布局特点，本发明提出一种油田注水二次增压泵，其特点是利用现有管网的水压压力，再此压力基础上通过增压系统增补压力，使最终水压压力达到水井的注入要求，并且设备本身消耗的电能仅为增补压力所需的能量，是高效节能的新型设备，具有良好的经济效益和社会效益。

本发明采用如下技术方案：