本实用新型属于石油开采设备技术领域，具体涉及注水井增压注水的高效液压增注设备。
背景技术：
为了使油田持续稳产和提高油田最终采收率，大部分油田都是采用注水开发的方式，通过注水井给油层注水进行能量补充，以保持地层压力，实现增产稳产。由于地下地层构造、油层物性和原油物性的变化以及生产过程引起的油层污染堵塞等方面的原因，造成很多注水井在注水系统压力下无法完成配注量，采用常规的酸化压裂进行地层解堵，有效期短，施工费用高，增压注水是解决这些问题非常有效的方法，油田一般均采用对干线或单井进行提压的方式进行增注。
目前增压注水设备主要有高压多级离心泵和高压三柱塞泵，在生产应用中存在很多问题，具体如下：
高压多级离心泵：多级离心泵整体效率非常低，最佳工况点的效率一般不会超过60％，大多数效率低于40％，因此耗电量大，能量浪费特别严重，同时由于结构限制，泵轴机械密封处极易出现大量泄漏，造成环境污染，多级离心泵只适应清水增注，对油田污水增注因颗粒性渣子的存在容易发生磨损和腐蚀现象，寿命大大缩短，甚至不能正常工作。
高压三柱塞泵：高压三柱塞泵因受曲轴强度的影响，柱塞直径都比较小，一般不大于70mm，为满足一定的排量，柱塞的冲次就需要非常高，一般都高达350～400次/分钟，高冲次为柱塞泵带来一系列问题，噪音高、震动大、泵阀启闭碰撞频繁、轴瓦、柱塞和填料磨损加剧，造成故障多，维修更换零部件频繁，维护费用很高，特别是工作压力大于25MPa的情况下，因机体和曲轴受力形变，震动和噪音会更剧烈，甚至造成无法正常工作。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题是提供一种大柱塞长冲程低冲次并采用液压驱动的高效液压增注设备。
为克服上述技术存在的问题，本实用新型解决问题的技术方案是：
高效液压增注设备包括油箱、油泵电机组、吸油过滤器、溢流阀、单向阀、泄压阀、压力表、蓄能器、换向系统、左增压缸、右增压缸、排液单向阀、进液单向阀、补油系统和润滑系统；溢流阀和泄压阀的出口通过管线回油箱；换向系统包括流量调节阀、液控单向阀a、液控单向阀b、液控单向阀c、液控单向阀d、先导电磁阀a、先导电磁阀b和先导电磁阀c；补油系统包括油泵电机组、吸油过滤器、溢流阀、单向阀、泄压阀、节流阀、换向阀、压力传感器、压力表和蓄能器；润滑系统包括油泵电机组和润滑油箱；油箱为全封闭油箱，左右分隔成两个箱体，在右箱体中设置有皮囊和风机，皮囊接口通过管线与左箱体连通，在皮囊的右侧设置有调节板和推拉杆，用于调节皮囊的充气容量，推拉杆穿过油箱的右侧面，在油箱的顶部设置有进排气安全阀；动力管线与流量调节阀进口连接，流量调节阀出口通过管线与液控单向阀a的进口和液控单向阀b的进口连通，液控单向阀a的出口通过管线与左增压缸的工作接口连通，液控单向阀b的出口通过管线与右增压缸的工作接口连通，液控单向阀c的进口通过管线与液控单向阀a的出口及左增压缸的工作接口连通，液控单向阀c的出口通过管线回油箱，液控单向阀d的进口通过管线与液控单向阀b的出口及右增压缸的工作接口连通，液控单向阀d的出口通过管线回油箱，先导电磁阀a的A口通过管线与流量调节阀的活塞控制腔连通，P口和T口分别设置有节流器，先导电磁阀b的A口通过管线与液控单向阀a的活塞控制腔连通，P口和T口分别设置有节流器，先导电磁阀c的A口通过管线与液控单向阀b的活塞控制腔连通，P口和T口分别设置有节流器，液控单向阀a的活塞控制腔通过管线与液控单向阀d的活塞控制腔连通，液控单向阀b的活塞控制腔通过管线与液控单向阀c的活塞控制腔连通；补油系统换向阀A口通过管线与左增压缸的连通接口和右增压缸的连通接口连接；润滑系统油泵电机组出口通过管线与左增压缸的润滑进油接口和右增压缸的润滑进油接口连通。
流量调节阀为插装式结构，在上阀体外圆面上设置有密封槽和通气孔，中心设置有控制活塞，控制活塞上端直径大于下端直径，控制活塞上下大小直径上分别设置有密封槽，控制活塞下端设置有节流阀芯，节流阀芯下端外圆面上均匀设置有多排节流孔，节流孔从下到上逐渐变小，在上阀体中设置有节流套，节流阀芯与节流套滑动配合，节流套下面设置有下阀体，下阀体与上阀体通过螺纹连接，下阀体外圆面上设置有密封槽。
液控单向阀为插装式结构，四个液控单向阀结构尺寸完全相同，在上阀体外圆面上设置有密封槽和通气孔，中心设置有控制活塞，控制活塞上端直径大于下端直径，控制活塞上下大小直径上分别设置有密封槽，控制活塞下端设置有推压杆，在上阀体中设置有阀座，阀座下面设置有阀球，阀球下面设置有弹簧座，弹簧座下面设置有复位弹簧，复位弹簧下面设置有下阀体，下阀体与上阀体通过螺纹连接，下阀体外圆面上设置有密封槽。
左增压缸和右增压缸结构尺寸完全相同，并竖直放置，在上部设置有传动柱塞缸，中部设置有液压动力缸，下部设置有增压柱塞缸，传动柱塞缸上端面设置有磁致位移传感器和排气接口，下端设置有放油接口和连接法兰，排气接口通过管线和针型阀与油箱连通，放油接口通过针型阀与油箱连通，液压动力缸上端设置有工作接口，上下端各设置有连接法兰，增压柱塞缸上部设置有连接法兰和排液接口，下端设置有进液接口，排液接口与排液单向阀的进口连接，排液单向阀的出口通过管线与注水井、压力表和蓄能器连通，增压柱塞缸进液接口与进液单向阀的出口连通，进液单向阀的入口通过管线与压力表、高压精细过滤器、闸阀及干线连通，在增压柱塞缸上部内孔中设置有密封槽、环形槽、润滑进油接口、润滑出油接口和漏液接口，润滑进油接口通过管线与润滑系统的油泵电机组出口连通，润滑出油接口与润滑油箱连通，漏液接口与单向阀、针型阀和油井连通，在增压柱塞缸上端部，设置有通气孔，在液压动力缸中设置有动力活塞，在动力活塞上端设置有传动柱塞，下端设置有增压柱塞，在传动柱塞上端设置有磁环，中间设置有深孔。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：传动柱塞充分利用来水能量与动力活塞共同推动增压柱塞增压，在满足一定排量的情况下，通过大柱塞长冲程降低了工作冲次，提高了增压柱塞、进排液单向阀和密封件的使用寿命，有效地延长了检修期，提高了设备连续使用的工作时间和整体使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型的流程图；
图2为流量调节阀的结构图；
图3为液控单向阀的结构图；
图4为左增压缸和右增压缸下部放大图。
图中，1-推拉杆，2-调节板，3-皮囊，4-风机，5-管线，6-进排气安全阀，7-油箱，8-吸油过滤器，9-管线，10-油泵电机组，11-溢流阀，12-单向阀，13-泄压阀，14-压力表，15-蓄能器，16-动力管线，17-流量调节阀进口，18-流量调节阀出口，19-管线，20-液控单向阀a的进口，21-液控单向阀a的出口，22-管线，23-液控单向阀b的进口，24-液控单向阀b的出口，25-管线，26-液控单向阀c的进口，27-液控单向阀c的出口，28-管线，29-液控单向阀d的进口，30-液控单向阀d的出口，31-管线，32-流量调节阀，33-管线，34-流量调节阀的活塞控制腔，35-液控单向阀a，36-管线，37-液控单向阀a的活塞控制腔，38-管线，39-液控单向阀b，40-管线，41-液控单向阀b的活塞控制腔，42-管线，43-液控单向阀c，44-液控单向阀c的活塞控制腔，45-液控单向阀d，46-液控单向阀d的活塞控制腔，47-换向系统，48-节流器，49-节流器，50-先导电磁阀a，51-节流器，52-节流器，53-先导电磁阀b，54-节流器，55-节流器，56-先导电磁阀c，57-磁致位移传感器，58-连通接口，59-传动柱塞缸，60-磁环，61-针型阀，62-管线，63-针型阀，64-放油接口，65-深孔，66-连接法兰，67-连接法兰，68-工作接口，69-传动柱塞，70-左增压缸，71-动力活塞，72-液压动力缸，73-增压柱塞，74-连接法兰，75-连接法兰，76-增压柱塞缸，77-进液接口，78-排液接口，79-进液单向阀，80-排液单向阀，81-管线，82-压力表，83-管线，84-高压精细过滤器，85-闸阀，86-进液单向阀，87-排液单向阀，88-干线，89-进液接口，90-排液接口，91-增压柱塞缸，92-润滑系统，93-油泵电机组，94-管线，95-润滑油箱，96-注水井，97-压力表，98-蓄能器，99-增压柱塞，100-连接法兰，101-连接法兰，102-动力活塞，103-右增压缸，104-液压动力缸，105-传动柱塞，106-工作接口，107-连接法兰，108-连接法兰，109-深孔，110-放油接口，111-针型阀，112-磁环，113-针型阀，114-管线，115-传动柱塞缸，116-连通接口，117-磁致位移传感器，118-排气接口，119-管线，120-蓄能器，121-压力表，122-压力传感器，123-换向阀，124-补油系统，125-油泵电机组，126-排气接口，127-吸油过滤器，128-溢流阀，129-单向阀，130-泄压阀，131-节流阀，132-密封槽，133-控制活塞，134-密封槽，135-密封槽，136-节流阀芯，137-上阀体，138-节流套，139-密封槽，140-下阀体，141-通气孔，142-节流孔，143-节流孔，144-节流孔，145-密封槽，146-控制活塞，147-密封槽，148-密封槽，149-推压杆，150-上阀体，151-密封槽，152-下阀体，153-通气孔，154-阀座，155-阀球，156-弹簧座，157-复位弹簧，158-通气孔，159-润滑出油接口，160-漏液接口，161-单向阀，162-针型阀，163-油井，164-环形槽，165-环形槽，166-密封槽，167-密封槽，168-密封槽，169-润滑进油接口，170-润滑进油接口，171-密封槽，172-密封槽，173-密封槽，174-环形槽，175-环形槽，176-通气孔，177-润滑出油接口，178-漏液接口。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的最佳实施方式作详细描述。
如图1，高效液压增注设备包括油箱(7)、油泵电机组(10)、吸油过滤器(8)、溢流阀(11)、单向阀(12)、泄压阀(13)、压力表(14)、蓄能器(15)、换向系统(47)、左增压缸(70)、右增压缸(103)、排液单向阀(80、87)、进液单向阀(79、86)、补油系统(124)和润滑系统(92)；溢流阀(11)和泄压阀(13)的出口通过管线(9)回油箱(7)。电机采用功率为7.5kW，转速为960r/Min，油泵采用轴向柱塞泵，排量为63ml/r，吸油过滤器(8)采用磁性吸油过滤器，流量为400L/Min，溢流阀(11)、单向阀(12)和泄压阀(13)采用板式连接，通径为32mm，蓄能器(15)采用囊式蓄能器，外体直径299mm容积为40L，额定压力31.5MPa，压力管线内径为40mm，外径为50mm。
如图1，换向系统(47)包括流量调节阀(32)、液控单向阀a(35)、液控单向阀b(39)、液控单向阀c(43)、液控单向阀d(45)、先导电磁阀a(50)、先导电磁阀b(53)和先导电磁阀c(56)。流量调节阀(32)、液控单向阀a(35)、液控单向阀b(39)、液控单向阀c(43)和液控单向阀d(45)通径为40mm，插入安装，先导电磁阀a(50)、先导电磁阀b(53)和先导电磁阀c(56)采用插装式两位三通6mm通径电磁阀。
如图1，补油系统(124)包括油泵电机组(125)、吸油过滤器(127)、溢流阀(128)、单向阀(129)、泄压阀(130)、节流阀(131)、换向阀(123)、压力传感器(122)、压力表(121)和蓄能器(120)。电机采用功率为2.2kW，转速为960r/Min，油泵采用轴向柱塞泵，排量为2.5ml/r，吸油过滤器(127)采用管式连接，公称流量为25L/Min，溢流阀(128)、单向阀(129)、泄压阀(130)、节流阀(131)和换向阀(123)采用板式连接，通径6mm，压力传感器(122)采用电流输出形式，输出信号4～20mA，电压24VDC，精度等级0.1％FS，压力表(121)采用电子显示，蓄能器(120)采用囊式蓄能器，外体直径219mm，容积为25L，额定压力31.5MPa。
如图1，润滑系统(92)包括油泵电机组(93)和润滑油箱(95)。电机采用功率为40W，转速为960r/Min，油泵采用齿轮泵，排量为0.2ml/r，润滑油箱(95)容积25L。
如图1，油箱(7)为全封闭油箱，左右分隔成两个箱体，油箱容积1.2m3，在右箱体中设置有皮囊(3)和风机(4)，皮囊(3)的容积为40L，风机(4)功率80W，转速1460r/min，风量3m3/min，皮囊(3)接口通过管线(5)与左箱体连通，在皮囊的右侧设置有调节板(2)和推拉杆(1)，用于调节皮囊的充气容量，推拉杆(1)穿过油箱的右侧面，在油箱(7)的顶部设置有进排气安全阀(6)；动力管线(16)与流量调节阀进口(17)连接，流量调节阀出口(18)通过管线(19)与液控单向阀a(35)的进口(20)和液控单向阀b(39)的进口(23)连通，液控单向阀a(35)的出口(21)通过管线(22)与左增压缸(70)的工作接口(68)连通，液控单向阀b(39)的出口(24)通过管线(25)与右增压缸(103)的工作接口(106)连通，液控单向阀c(43)的进口(26)通过管线(22)与液控单向阀a(35)的出口(21)及左增压缸(70)的工作接口(68)连通，液控单向阀c(43)的出口(27)通过管线(28)回油箱(7)，液控单向阀d(45)的进口(29)通过管线(25)与液控单向阀b(39)的出口(24)及右增压缸(103)的工作接口(106)连通，液控单向阀d(45)的出口(30)通过管线(31)回油箱(7)，先导电磁阀a(50)的A口通过管线(33)与流量调节阀(32)的活塞控制腔(34)连通，P口和T口分别设置有节流器(48、49)，先导电磁阀b(53)的A口通过管线(36)与液控单向阀a(35)的活塞控制腔(37)连通，P口和T口分别设置有节流器(52、51)，先导电磁阀c(56)的A口通过管线(40)与液控单向阀b(39)的活塞控制腔(41)连通，P口和T口分别设置有节流器(54、55)，液控单向阀a(35)的活塞控制腔(37)通过管线(38)与液控单向阀d(45)的活塞控制腔(46)连通，液控单向阀b(39)的活塞控制腔(41)通过管线(42)与液控单向阀c(43)的活塞控制腔(44)连通；补油系统(124)换向阀(123)A口通过管线(119)与左增压缸(70)的连通接口(58)和右增压缸(103)的连通接口(116)连接；润滑系统(92)油泵电机组(93)出口通过管线(94)与左增压缸(70)的润滑进油接口(169)和右增压缸(103)的润滑进油接口(170)连通。动力管线(16)和回油箱管线全部采用内径40mm，外径50mm无缝钢管，管线(38、42)全部采用内径8mm，外径14mm无缝钢管。
如图2，流量调节阀(32)为插装式结构，在上阀体(137)外圆面上设置有密封槽(134)和通气孔(141)，中心设置有控制活塞(133)，控制活塞上端直径大于下端直径，上端直径60mm，下端直径50mm，控制活塞上下大小直径上分别设置有密封槽(132、135)，控制活塞(133)下端设置有节流阀芯(136)，节流阀芯(136)下端外圆面上均匀设置有多排节流孔(142、143、144)，节流孔从下到上逐渐变小，在上阀体(137)中设置有节流套(138)，节流套(138)内径40mm，节流阀芯(136)外径40mm，节流阀芯(136)与节流套(138)滑动配合，节流套(138)下面设置有下阀体(140)，下阀体与上阀体通过螺纹连接，下阀体外圆面上设置有密封槽(139)。
如图3，液控单向阀(35、39、43、45)为插装式结构，四个液控单向阀结构尺寸完全相同，在上阀体(150)外圆面上设置有密封槽(147)和通气孔(153)，中心设置有控制活塞(146)，控制活塞上端直径大于下端直径，上端直径60mm，下端直径50mm，控制活塞上下大小直径上分别设置有密封槽(145、148)，控制活塞(146)下端设置有推压杆(149)，在上阀体(150)中设置有阀座(154)，阀座尺寸为××12，阀座下面设置有阀球(155)，阀球直径为50mm，阀球下面设置有弹簧座(156)，弹簧座下面设置有复位弹簧(157)，复位弹簧下面设置有下阀体(152)，下阀体与上阀体通过螺纹连接，下阀体外圆面上设置有密封槽(151)。
图1和图4，左增压缸(70)和右增压缸(103)结构尺寸完全相同，并竖直放置，在上部设置有传动柱塞缸(59、115)，传动柱塞缸(59、115)的内径为220mm，中部设置有液压动力缸(72、104)，液压动力缸(72、104)的内径为250mm，下部设置有增压柱塞缸(76、91)，增压柱塞缸(76、91)的内径为220mm，传动柱塞缸(59、115)上端面设置有磁致位移传感器(57、117)和排气接口(126、118)，下端设置有放油接口(64、110)和连接法兰(66、108)，连接法兰(66、108)外径400mm，厚度70mm，排气接口(126、118)通过管线(62、114)和针型阀(61、113)与油箱(7)连通，放油接口(64、110)通过针型阀(63、111)与油箱(7)连通，液压动力缸(72、104)上端设置有工作接口(68、106)，上下端各设置有连接法兰(67、107、74、101)，连接法兰(67、107、74、101)外径400mm，厚度70mm，增压柱塞缸(76、91)上部设置有连接法兰(75、100)和排液接口(78、90)，连接法兰(75、100)外径400mm，厚度70mm，下端设置有进液接口(77、89)，进液接口(77、89)通径50mm，排液接口(78、90)与排液单向阀(80、87)的进口连接，排液单向阀(80、87)的出口通过管线(83)与注水井(96)、压力表(97)和蓄能器(98)连通，排液接口(78、90)通径50mm，排液单向阀(80、87)通径40mm，管线(83)内径47mm，外径63mm，蓄能器(98)外体直径219mm，容积40L，额定压力31.5MPa，增压柱塞缸(76、91)进液接口(77、89)与进液单向阀(79、86)的出口连通，进液单向阀(79、86)的入口通过管线(81)与压力表(82)、高压精细过滤器(84)、闸阀(85)及干线(88)连通，高压精细过滤器(84)采用80目滤网，闸阀(85)通径50mm，额定压力32MPa，在增压柱塞缸(76、91)上部内孔中设置有密封槽(166、167、168、171、172、173)、环形槽(164、165、174、175)、润滑进油接口(169、170)、润滑出油接口(159、177)和漏液接口(160、178)，润滑进油接口(169、170)通过管线(94)与润滑系统(92)的油泵电机组(93)出口连通，润滑出油接口(159、177)与润滑油箱(95)连通，漏液接口(160、178)与单向阀(161)、针型阀(162)和油井(163)连通，在增压柱塞缸(76、91)上端部，设置有通气孔(158、176)，在液压动力缸(72、104)中设置有动力活塞(71、102)，在动力活塞上端设置有传动柱塞(69、105)，下端设置有增压柱塞(73、99)，在传动柱塞(69、105)上端设置有磁环(60、112)，中间设置有深孔(65、109)，动力活塞(71、102)外径为250mm，传动柱塞(69、105)内径为170mm，外径为210mm，增压柱塞(73、99)内径为170mm，外径为210mm。