一种液压柱塞注水装置的制作方法

本技术涉及石油的，特别是一种液压柱塞注水装置。

背景技术：

1、在油田开发过程中，大都采用油层注水来保持地层压力这一开采方式。随着油田的开发，由于注入水质和注水井的地质状况的变化，注水井地层堵塞，注水压力越来越高，注水井欠注现象日益突出。为保持地层压力，稳定油田产量，目前一般采取多级离心泵和高压柱塞泵两种措施。但是多级离心泵运行存在最大工作压力比较低，一般多运行在21mpa以下的注水系统中；工作效率比较低，最佳工况点的效率一般不会超过60％，大多数效率低于40％，能量浪费严重，运行成本高；设备寿命较短，最多7年，特别是在注污水时寿命只有0.5-3年；还容易发生气蚀和腐蚀等问题。高压柱塞泵运行存在故障率高、维修更换零部件频繁、维护费用高等问题。普遍使用的高压三柱塞泵，柱塞泵因受曲轴强度的影响，柱塞直径相对都比较小，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，维修更换零部件非常频繁，维护费用很高，特别是工作压力大于25mpa的情况下，因机体和曲轴受力变形，震动和噪音会更加剧烈，甚至造成无法正常工作。

技术实现思路

1、本技术提供一种液压柱塞注水装置，目的是改善和解决现有技术存在的最大工作压力比较低、工作效率比较低、设备寿命较短、运行维护成本较高等问题。

2、第一方面，提供了一种液压柱塞注水装置，包括：

3、第一柱塞泵腔体，所述第一柱塞泵腔体的两端均具有液体流通接口；

4、第一柱塞泵增压柱塞，所述第一柱塞泵增压柱塞设置于所述第一柱塞泵腔体内，所述第一柱塞泵增压柱塞的外壁和所述第一柱塞泵腔体的内腔形成第一柱塞泵活塞腔；

5、第二柱塞泵腔体，所述第二柱塞泵腔体的两端均具有液体流通接口；

6、第二柱塞泵增压柱塞，所述第二柱塞泵增压柱塞设置于所述第二柱塞泵腔体内，所述第二柱塞泵增压柱塞的外壁和所述第二柱塞泵腔体的内腔形成第二柱塞泵活塞腔；

7、液压系统，所述液压系统通过换向集成阀块与所述第一柱塞泵活塞腔、所述第二柱塞泵活塞腔连通，所述换向集成阀块的与所述第一柱塞泵活塞腔对应的导通方向为第一导通方向，所述换向集成阀块的与所述第二柱塞泵活塞腔对应的导通方向为第二导通方向，所述第一导通方向和所述第二导通方向相反。

8、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一柱塞泵腔体具有第一腔体突起，所述第一腔体突起与所述第一柱塞泵增压柱塞的主体配合，所述第一柱塞泵增压柱塞具有第一柱塞突起，所述第一柱塞突起与所述第一柱塞泵腔体的主体配合，所述第一腔体突起和所述第一柱塞突起形成所述第一柱塞泵活塞腔；

9、所述第二柱塞泵腔体具有第二腔体突起，所述第二腔体突起与所述第二柱塞泵增压柱塞的主体配合，所述第二柱塞泵增压柱塞具有第二柱塞突起，所述第二柱塞突起与所述第二柱塞泵腔体的主体配合，所述第二腔体突起和所述第二柱塞突起形成所述第二柱塞泵活塞腔。

10、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一柱塞泵腔体的位于第一端的液体流通接口与所述第二柱塞泵腔体的位于第一端的液体流通接口通过连通管连通。

11、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述液压柱塞注水装置还包括：

12、进液管线，所述进液管线与所述第一柱塞泵腔体的位于第二端的液体流通接口通过第一柱塞泵进液单流阀连接，所述进液管线与所述第二柱塞泵腔体的位于第二端的液体流通接口通过第二柱塞泵进液单流阀连接；

13、排液管线，所述排液管线与所述第一柱塞泵腔体的位于第二端的液体流通接口通过第一柱塞泵排液单流阀连接，所述排液管线与所述第二柱塞泵腔体的位于第二端的液体流通接口通过第二柱塞泵排液单流阀连接。

14、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一柱塞泵腔体的下限位设置有第一位置传感器，所述第一位置传感器用于在感应到所述第一柱塞泵增压柱塞抵达所述第一柱塞泵腔体的下限位时发出第一位置信号，所述第一位置信号用于指示切换所述换向集成阀块的导通方向；

15、所述第二柱塞泵腔体的下限位设置有第二位置传感器，所述第二位置传感器用于在感应到所述第二柱塞泵增压柱塞抵达所述第二柱塞泵腔体的下限位时发出第二位置信号，所述第二位置信号用于指示切换所述换向集成阀块的导通方向。

16、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一柱塞泵腔体的上限位设置有第三位置传感器，所述第三位置传感器用于在感应到所述第一柱塞泵增压柱塞抵达所述第一柱塞泵腔体的上限位时发出第三位置信号，所述第三位置信号用于和所述第二位置信号协同指示切换所述换向集成阀块的导通方向；

17、所述第二柱塞泵腔体的上限位设置有第三位置传感器，所述第三位置传感器用于在感应到所述第二柱塞泵增压柱塞抵达所述第二柱塞泵腔体的上限位时发出第四位置信号，所述第四位置信号用于和所述第一位置信号协同指示切换所述换向集成阀块的导通方向。

18、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一位置信号指示的所述换向集成阀块的导通方向为：所述第一导通方向为所述第一柱塞泵活塞腔向所述液压系统导通，所述第二导通方向为所述液压系统向所述第二柱塞泵活塞腔导通；

19、所述第二位置信号指示的所述换向集成阀块的导通方向为：所述第一导通方向为所述液压系统向所述第一柱塞泵活塞腔导通，所述第二导通方向为所述第二柱塞泵活塞腔向所述液压系统导通。

20、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一柱塞泵活塞腔位于所述第一柱塞泵腔体的上限位和下限位之间，所述第二柱塞泵活塞腔位于所述第二柱塞泵腔体的上限位和下限位之间。

21、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述液压系统包括液力油泵电机组、电加热器、液压油箱、液压油路集成块、补液油泵电机组、补液储能器、润滑系统、补液集成块；

22、所述液力油泵机组用于通过实现所述第一柱塞泵增压柱塞和所述第二柱塞泵增压柱塞的往复运动；

23、所述电加热器用于为液体保温；

24、所述液压油箱用于是储存液体；

25、所述液压油路集成块用于使所述第一柱塞泵腔体或所述第二柱塞泵腔体的液体进入所述液压油箱，或用于使液力油泵机组向所述第一柱塞泵腔体或所述第二柱塞泵腔体的液体输入液体；

26、所述补液油泵电机组用于向所述液压系统补充液压油；

27、所述补液储能器用于在补充液压油时保持压力稳定；

28、所述润滑系统用于为所述第一柱塞泵增压柱塞和所述第二柱塞泵增压柱塞提供润滑；

29、所述补液集成块用于为所述第一柱塞泵增压柱塞和所述第二柱塞泵增压柱塞提供的平衡工作液补液。

30、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述液压柱塞注水装置还包括：

31、排液稳压系统，所述排液稳压系统通过蓄能器实现稳压注液；

32、信息化监测调控系统，所述信息化监测调控系统通过传感器监测本装置运行状态，并执行远程分析预警、故障诊断和调整控制。

33、与现有技术相比，本技术提供的方案至少包括以下有益技术效果：

34、本技术采用液力驱动，面积差增压原理，动力活塞驱动增压柱塞上下往复运动进行吸液和排液，大柱塞、长行程、低冲次，连续实现增压注水。主要优点为：

35、1、工作压力显著提高，最大工作压力35mpa；

36、2、高效节能，比现有技术节能30％以上；

37、3、设备寿命长，运行维护成本低，比现有技术维修周期提高15-30倍，设备寿命可达20-25年；

38、4、智能化，实现远程监测监视、故障分析和调节控制，全自动化运行，无人值守。

39、5、双柱塞泵系统液力增压注水设计，提高注水压力、节能、延长注水设备使用寿命、降低运行维护成本，实现高效长效注水；

40、6、液压系统设计，采用液力驱动，面积差增压原理，动力活塞驱动增压柱塞上下往复运动进行吸液和排液，实现大柱塞、长行程、低冲次，连续增压注水。