油井液驱抽油系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于油气田开采人工举升技术领域，尤其涉及油井液驱抽油系统。
【背景技术】
[0002]现有的人工举升技术可分为有杆举升和无杆举升两大类。油田中应用的水力活塞泵采油属于无杆举升，水力活塞泵系统是一种液压传动的无杆抽汲设备，是一种用于从油井中举升石油的设备，它是由地面动力泵将动力液增压后经油管或专用通道泵入井下驱动油缸中的活塞和主控滑阀，使液马达做上下往复运动，从而将油井产出液举升到地面。
[0003]根据产出液是否与乏动力液混合，水力活塞泵系统包括闭式系统和开式系统。对于闭式水力活塞泵，乏动力液和产出液分别通过一条单独的流道返回地面，虽然避免了油水分离环节，但由于增加了一条流道，井下管柱结构变得复杂，造价也比开式系统的高，致使其使用范围受到一定的限制。因此水力活塞泵系统使用较多的是开式系统。
[0004]请参见图1。开式水力活塞泵的基本原理是:高压动力液经过通道13进入下缸15，作用在活塞11下端的环形端面上，然后高压动力液又经过通道17进入上缸19，作用在活塞11的上端面上。由于活塞上端面作用面积大于下端面的作用面积，因此在活塞11的上、下端面产生压差，活塞11通过与之固接的活塞杆21带动柱塞23向下运动。活塞杆21的上、下部分别开设有控制槽29和控制槽31，当活塞杆21运动至接近下死点时，上部的控制槽29沟通了主控滑阀33的上腔室25和下腔室27，使高压动力液由上腔室25经控制槽29进入主控滑阀33的下腔室27。由于主控滑阀33下端面的面积大于上端面的面积，在高压动力液的作用下边产生压差，使主控滑阀33被推至上死点，从而完成了下冲程。完成下冲程之后的水力活塞泵结构示意图请参见图2。
[0005]主控滑阀33处于上死点，上缸19经过通道17和主控滑阀33中部的环形空间37与下部的产油腔39沟通。继续经通道13向下缸15中输送高压动力液，由于主控滑阀33处于上死点位置，下缸15与通道17之间通道35被主控滑阀33封堵，使高压动力液无法进入上缸19，活塞11通过与之固接的活塞杆21带动柱塞23向上运动，将产出液抽出；与此同时，上升的活塞11将上缸19中的乏动力液挤出，与产出液混合后一起被举升到地面。当活塞杆21接近上死点时，位于活塞杆21下部的控制槽31沟通主控滑阀33下腔室27和产油腔39，主控滑阀33被推至下死点，上冲程结束，重新开始下冲程。
[0006]上述开式系统存在的问题是:在上冲程和下冲程过程中，活塞所受负载严重不均衡，上冲程动力液压力高，上行速度慢；下冲程动力液压力低，下行速度快，因而导致系统压力波动，对高压动力液输送管路造成较大冲击，严重时使高压动力液输送管路发生爆裂。造成负载不均衡的原因是:上冲程是产油过程，活塞11在下缸25中的高压动力液的作用下上行，不仅要举升活塞杆21和柱塞23等水力活塞泵自身设备，还要举升抽取的产出液，因此上冲程活塞11所受负载较大；而下冲程不产油，高压动力液同时进入活塞11的上缸19与下缸15中，以差动方式推动活塞杆21和柱塞23等设备下行，运行速度加快，且这些部件自身具有重力势能，从而使得下冲程过程中活塞11所受负载很小。【实用新型内容】
[0007]针对现有技术的开式水力活塞泵系统上冲程和下冲程负载存在不均衡的缺陷，本实用新型提供一种油井液驱抽油系统，技术方案如下:
[0008]油井液驱抽油系统，包括:
[0009]具有中空腔室且能下入到产油井的套管中预定位置的抽油泵芯本体，所述中空腔室内设置有能在其中移动的第一活塞和第二活塞，所述第一活塞和所述第二活塞之间由活塞杆连接，所述第一活塞靠近所述产油井的井口，而所述第二活塞远离所述井口，所述第一活塞靠近所述井口的端面与所述抽油泵芯本体形成密闭的第一腔室，所述第二活塞远离所述井口的端面与所述抽油泵芯本体形成密闭的第二腔室；
[0010]所述第一腔室连通有第一管路和第二管路，所述第二腔室连通有第三管路和第四管路，当所述抽油泵芯本体下入到产油井中，地层中的地层液能经所述第一管路和所述第三管路分别流入所述第一腔室和所述第二腔室内，进入到所述第一腔室和所述第二腔室内的地层液能分别经所述第二管路和所述第四管路流出；
[0011]所述第一管路、第二管路、第三管路和第四管路上均设置有单向阀，其中所述第一管路和第三管路上的单向阀能防止已经进入所述第一腔室和所述第二腔室中的地层液回流；所述第二管路和所述第四管路上的单向阀能防止已经流出所述第一腔室和所述第二腔室的地层液回流；
[0012]设置在所述中空腔室内且具有第一两位四通换向阀和第二两位四通换向阀的换向机构，所述换向机构设置于所述第一活塞和所述第二活塞之间，所述第一活塞远离所述井口的端面与所述换向机构及抽油泵芯本体形成密闭的第三腔室，所述第二活塞靠近所述井口的端面与所述换向机构及抽油泵芯本体形成密闭的第四腔室；
[0013]所述第一两位四通换向阀包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第二端口能与所述第三端口和所述第四端口交替沟通，且当所述第二端口与所述第三端口和所述第四端口中的其中一个沟通时，所述第三端口和所述第四端口中的另一个能与所述第一端口沟通；
[0014]所述第一两位四通换向阀的阀芯固接有连杆，所述连杆两端分别延伸至所述第三腔室和第四腔室内，使所述第一活塞和第二活塞在移动过程中能推动所述连杆，带动所述第一两位四通换向阀的阀芯移动；
[0015]所述第二两位四通换向阀包括第五端口、第六端口、第七端口和第八端口，所述第八端口能与所述第五端口和所述第六端口交替沟通，且当所述第八端口与所述第五端口和所述第六端口中的其中一个沟通时，所述第五端口和所述第六端口中的另一个能与所述第七端口沟通；
[0016]所述第三端口和所述第四端口与所述第二两位四通换向阀连接，经第三端口和第四端口能向所述第二两位四通换向阀中流入高压动力液，以推动所述第二两位四通换向阀的阀芯移动，所述第五端口与所述第三腔室连通，所述第六端口与所述第四腔室连通。
[0017]如上所述的油井液驱抽油系统，包括第一管柱，所述抽油泵芯本体能密封套装在所述第一管柱内，所述第一管柱的管壁内沿其轴向设置有第一通道和第二通道，第一通道沟通所述第一管路和地层，以使地层中的地层液能依次经所述第一通道和所述第一管路流入所述第一腔室内，地层中的地层液通过所述第三管路进入所述第二腔室内，所述第二通道与所述第二端口和所述第八端口连通，所述第一管柱沿径向开设有连通所述第二通道的径向通道，所述第一管柱中的高压动力液能经所述径向通道进入到所述第二通道内。
[0018]如上所述的油井液驱抽油系统，所述抽油泵芯本体能通过所述第一管柱下入到产油井的套管中，所述第一管柱能与所述套管之间形成第一环空，所述抽油泵芯本体下方的第一管柱上连接有封隔器，所述封隔器将所述第一环空与地层分隔开，所述第一端口、第七端口、第二管路和第四管路与所述第一环空连通。
[0019]如上所述的油井液驱抽油系统，所述第一管柱的管壁内沿其轴向设置有第三通道，所述第一端口、第七端口、第二管路和第四管路与所述第三通道连通。
[0020]如上所述的油井液驱抽油系统，所述第一管柱内套设有第二管柱，所述抽油泵芯本体能密封套装在所述第二管柱内，所述抽油泵芯本体与所述井口之间的第一管柱与所述第二管柱之间形成第二环空，所述第二环空与所述第三通道连通。
[0021]如上所述的油井液驱抽油系统，包括地面部分，所述地面部分包括:
[0022]产出液输出管线，所述产出液输出管线与所述第一环空/第二环空连通；
[0023]依次连接的三相分离装置、储液罐、增压泵、高压动力液输送管线，所述三相分离装置与所述产出液输出管线连接，所述产出液输出管线中的部分产出液经所述三相分离装置分离处理后，得到的液体进入所述储液罐，所述储液罐中的液体经所述增压泵增压后，经高压动力液输送管线输送至所述第一管柱/第二管柱中。
[0024]如上所述的油井液驱抽油系统，所述高压动力液输送管线上设置有单向阀，所述单向阀能防止已经进入所述第一管柱/第二管柱中的高压动力液回流。
[0025]如上所述的油井液驱抽油系统，包括安全阀，所述安全阀设置在所述储液罐与所述单向阀上游的高压动力液输送管线相连接的管线上。
[0026]借由以上的技术方案，本实用新型的有益效果在于:设置由第一两位四通换向阀和第二两位四通换向阀的换向机构，第一活塞和第二活塞在移动过程中，推动第一两位四通先导阀的阀芯，使第一两位四通先导阀的第二端口，即高压动力液进口能够与第三端口和第四端口交替沟通，从而引导高压动力液进入第二两位四通换向阀，以推动所述第二两位四通换向阀的阀芯移动，使第二两位四通换向阀的第八端口，即高压动力液进口能够与第五端口和第六端口交替沟通，从