[发明专利]石油井下伴生气的电液组合驱动加压排出装置及排出方法

权利要求书

1.石油井下伴生气的电液组合驱动加压排出装置，用于将井下石油伴生气排出至中心管，其特征在于，包括：

排气活塞组件，包括相互配合的活塞缸体和液压驱动活塞，所述活塞缸体具有进气孔、排气孔、抽排气内腔以及液压驱动内腔，所述抽排气内腔和所述液压驱动内腔分别形成于所述液压驱动活塞的相对两侧，并且所述抽排气内腔通过所述进气孔和所述排气孔分别与所述石油伴生气和所述中心管连通，

油压驱动组件，包括密封高压油箱、柱塞泵以及通断阀，所述密封高压油箱用于容纳增压油液，所述柱塞泵用于将所述增压油液泵至所述液压驱动内腔，所述通断阀用于控制所述液压驱动内腔与所述密封高压油箱的通断，

电气驱动组件，包括均套设在所述中心管的外部的中空力矩电机、中空丝杠筒以及螺母滑块，

其中，所述排气活塞组件还包括复位恒力弹簧，该复位恒力弹簧的一端固设在所述液压驱动内腔内，另一端固设在所述液压驱动活塞上，所述复位恒力弹簧用于通过自身弹性回复力带动所述液压驱动活塞，从而使得所述液压驱动内腔的体积变小，

所述排气活塞组件还包括设置在所述进气孔的进气单向阀和设置在所述排气孔的排气单向阀，

所述中空力矩电机包括与所述中心管均同轴设置的定子环部和动子环部，并且所述螺母滑块沿所述中心管的延伸方向可移动设置，所述定子环部相对所述中心管固定设置，所述动子环部相对所述中心管可转动设置，所述中空丝杠筒的一端固设在所述动子环部上，另一端与所述螺母滑块配合，

所述排气活塞组件还包括与所述活塞缸体配合的电气驱动活塞，所述活塞缸体还电气驱动内腔，该电气驱动内腔和所述抽排气内腔分别形成于所述电气驱动活塞的相对两侧，所述螺母滑块通过杆件与所述电气驱动活塞连接，

当所述液压驱动内腔内容纳有预定压力的油液且所述通断阀导通时，所述油液进入所述密封高压油箱，所述液压驱动内腔内压力降低，所述复位恒力弹簧弹力回复使得所述液压驱动内腔的体积变小，所述抽排气内腔体积变大而其中压力低于所述石油伴生气的压力，从而所述进气单向阀开启，所述石油伴生气进入所述抽排气内腔，当所述柱塞泵向所述液压驱动内腔泵入所述增压油液且所述通断阀截断时，所述液压驱动内腔内压力升高而体积变大，所述复位恒力弹簧被拉伸，所述抽排气内腔体积变小而使得其中的所述石油伴生气被增压至大于所述中心管内压力，从而所述排气单向阀开启，所述石油伴生气进入所述中心管。

2.根据权利要求1所述的石油井下伴生气的电液组合驱动加压排出装置，其特征在于，还包括：

负压平衡活塞组件，包括相互配合的负压平衡缸体和负压平衡活塞，所述负压平衡缸体具有油箱侧平衡内腔以及石油侧平衡内腔，所述油箱侧平衡内腔和所述石油侧平衡内腔分别形成于所述负压平衡活塞的相对两侧，并且所述油箱侧平衡内腔与所述密封高压油箱连通，所述石油侧平衡内腔与井下石油连通。

3.根据权利要求1所述的石油井下伴生气的电液组合驱动加压排出装置，其特征在于：

其中，所述油压驱动组件还包括单向阀和溢流阀，所述单向阀用于控制所述柱塞泵朝向所述密封高压油箱单向连通，所述溢流阀与所述柱塞泵的输出端连通，并且所述溢流阀的动作压力大于所述柱塞泵的最大输出压力与预定安全系数的乘积，并小于所述柱塞泵的额定输出压力。

4.根据权利要求1所述的石油井下伴生气的电液组合驱动加压排出装置，其特征在于：

其中，所述活塞缸体的周面具有限位凹槽，该限位凹槽对应所述抽排气内腔，所述液压驱动内腔和所述电气驱动内腔分别位于所述限位凹槽的相对两侧，并且所述液压驱动活塞和所述电气驱动活塞的截面均大于所述限位凹槽处的所述抽排气内腔的截面。

5.根据权利要求4所述的石油井下伴生气的电液组合驱动加压排出装置，其特征在于：

其中，所述活塞缸体呈环状，并环绕设置在所述中心管的外部，所述限位凹槽的数量至少为两个，分别形成于所述活塞缸体的外周面和内周面上。

6.根据权利要求5所述的石油井下伴生气的电液组合驱动加压排出装置，其特征在于：

其中，所述进气孔和所述排气孔均形成于所述限位凹槽上，并且所述进气孔和所述排气孔分别位于所述活塞缸体的外周面和内周面上。