[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

说明书

本发明涉及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，属于石油工程领域。该装置由电液组合驱动来将井下高压气体排入中心管，该装置包括中心管、电驱动加压部分、液压驱动加压部分和控制系统，所述中心管为空心管，所述电驱动加压部分包括中空力矩电机、丝杠、螺母滑块、活塞推杆等，所述液压驱动加压部分包括柱塞泵、两位两通电磁阀和负压平衡装置等。所述丝杠与中空力矩电机动子相连，螺母滑块与活塞推杆相连，通过中空力矩电机旋转驱动活塞缸的上活塞上下移动，进行进气排气。所述液压加压部分的柱塞泵对活塞缸打高压油和布设的恒力弹簧使下活塞上下移动，进行进气排气。本发明通过石油井下气体加压排出装置将井下产生的气体排出。

技术领域

本发明属于石油工程领域，具体涉及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。

背景技术

随着我国对油气资源开发力度的不断加大，且需落实国家“双碳”目标战略，各大油田面临越来越沉重的运营维护压力，油田开采的设备原理为：在中心管的下端设置连通的采油泵，通过采油泵吸取井下石油，并经过中心管将吸取的井下石油抽吸输送至外部。

在油田开采过程中，随着石油的不断开采，在油层间会出现伴随石油液体出现的气体，即原本溶于石油里面的气体被释放出来，这类气体被称为石油伴生气，而不断被释放的石油伴生气经过积累会对产生其的井下石油产生一定的压强，从而使得井下石油的液面相对下降，一旦采油泵泵口露出井下石油的液面，则气体将会进入采油泵内，从而产生“困气”现象，致使采油泵、采油系统失稳，无论哪一种都将使得相应的运营维护成本飙升。

现有技术通过可复位的活塞组件和井下排气阀进行排气，具体地，活塞组件通过液压泵驱动，从而实现对石油伴生气的液体加压，加压的石油伴生气通过井下排气阀经由中心管之外的其他气路排向地面，从而实现更有效率的排气。

该方法能够基本有效地将石油伴生气排出，但有时由于封隔器或其他气路的结构限制影响，出现排气不畅的现象，而且另外设置的其他气路也增加了石油开采的工作量，更为明显的问题在于，该方法在实践中，其中的液压泵的输出经常出现不稳定的现象，使得系统的液压压力波动较大，从而使得涉及部件的运营维护成本总是居高不下。

发明内容

针对现有技术的不足，经过深入的研究，发现其中的关键原因在于，可复位的活塞组件中的复位原件为线性弹簧，而液压驱动线性弹簧拉伸，线性弹簧所需的驱动力随自身被拉长的长度而不断递增，这将要求液压泵随输出时间愈发提供更高的输出压力，不仅增加了对液压泵的损害，而且也易造成液压系统压力的较大波动。

本发明提供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，不仅不需通过其他气路排出石油伴生气，而且也使得液压泵的输出基本恒定，从而同时保证了排气的通畅及极大地降低了设备的运营维护成本。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案为：