一种增压装置的制作方法

1.本技术实施例属于结构设计和石油开采技术领域，特别涉及一种增压装置。


背景技术：

2.随着石油和天然气的勘探开发技术的发展，相应的开采设备也在不断地改进。
3.在相关技术中，油管的弹性伸缩作用，会造成开采设备的能量浪费，从而影响石油的开采效率。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种增压装置，能够提高石油开采效率。所述技术方案如下：
5.根据本技术实施例的一个方面，提供了一种增压装置，所述增压装置包括：接箍、柱塞组件、密封组件和固定阀组；其中，
6.所述接箍与所述柱塞组件的上部丝扣连接，所述接箍用于连接抽油泵的进液口；
7.所述密封组件套接在所述柱塞组件外，所述密封组件与所述柱塞组件之间为滑动密封连接；
8.所述密封组件与所述柱塞组件之间存在环形空腔，所述柱塞组件在与所述环形空腔对应的区域设置有至少一个进出液孔，所述至少一个进出液孔连通所述柱塞组件的内部和所述环形空腔；
9.所述固定阀组与所述密封组件的下部丝扣连接。
10.在一些实施例中，所述柱塞组件包括第一柱塞管、第二柱塞管和游动阀组；其中，
11.所述第一柱塞管的上部与所述接箍丝扣连接；
12.所述第二柱塞管的上部套接在所述第一柱塞管的下部，所述第一柱塞管的下部与所述第二柱塞管的上部丝扣连接；
13.所述第二柱塞管的下部与所述游动阀组丝扣连接。
14.在一些实施例中，所述游动阀组的外壁设置有第一平台，所述第二柱塞管的底部位于所述第一平台上。
15.在一些实施例中，所述至少一个进出液孔设置在所述第一柱塞管上。
16.在一些实施例中，所述至少一个进出液孔沿着所述第一柱塞管的外壁的圆周均匀分布，所述圆周与所述第一柱塞管的轴线垂直。
17.在一些实施例中，所述圆周包括至少两个圆周，相邻的所述圆周上分布的进出液孔之间的连线与所述第一柱塞管的轴线不平行。
18.在一些实施例中，所述密封组件包括第一密封管、第一变径接头、第二密封管和固定阀组；其中，
19.所述第一密封管、所述第一变径接头、所述第二密封管和固定阀组顺序连接；
20.所述第一密封管套接在所述柱塞组件外，所述第一密封管与所述柱塞组件密封连接；
21.所述第一变径接头的上部套接在所述第一密封管的下部管壁外，所述第一变径接头与所述第一密封管的下部通过丝扣进行密封连接；所述第二密封管的上部套接在所述第一变径接头的下部外壁上，所述第二密封管与所述第一变径接头的外壁通过丝扣进行密封连接；所述第一变径接头下部的内壁与所述柱塞组件之间形成所述环形空腔；
22.所述第二密封管的下部与所述固定阀组丝扣连接。
23.在一些实施例中，所述固定阀组的外壁设置有第二平台，所述第二密封管的下端位于所述第二平台上。
24.在一些实施例中，所述第二柱塞管的管壁的厚度大于第一厚度阈值。
25.在一些实施例中，所述增压装置还包括第二变径接头，所述第二变径接头的上部与所述固定阀组的下部固定连接，所述第二变径接头的外壁设置有第三平台，所述固定阀组的下端位于所述第三平台上；所述第二变径接头的下部用于连接油管锚定器。
26.本技术实施例的有益效果至少包括：
27.通过将密封组件套接在柱塞组件外，使得密封组件与柱塞组件进行密封连接，在密封组件与柱塞组件之间设置环形空腔，并在柱塞组件与环形空腔对应的区域开设进出液孔，当抽油泵对腔被液体加压时，油管弹性伸长，环形空腔内的空间变大，环形空腔内的压强小于柱塞组件内的压强，柱塞组件内的液体通过进出液孔进入环形空腔内；当抽油泵的柱塞上行时，油管弹性缩短，压缩环形空腔内的空间，环形空腔内的压强增大到大于柱塞组件内的压强，环形空腔内的液体通过进出液孔进入柱塞组件内，为柱塞组件内的液体进行加压并提升抽油泵内的液体向上的流速，从而提升石油的开采效率。
附图说明
28.图1是本技术一个实施例提供的增压装置的结构示意图。
29.图例说明：
30.1、接箍
31.2、柱塞组件
32.21、第一柱塞管
33.22、第二柱塞管
34.23、游动阀组
35.3、进出液孔
36.4、密封组件
37.41、第一密封管
38.42、第一变径接头
39.43、第二密封管
40.44、固定阀组
41.5、第二变径接头
42.6、环形空腔
具体实施方式
43.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及
附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的产品的例子。
44.石油是深埋在地下的流体矿物。最初人们把自然界产生的油状液体矿物称石油，把可燃气体称天然气，把固态可燃油质矿物称沥青。随着对这些矿物研究的深入，认识到它们在组成上均属烃类化合物，在成因上互有联系,因此把它们统称为石油。1983年9月第11次世界石油大会提出，石油是包括自然界中存在的气态、液态和固态烃类化合物以及少量杂质组成的复杂混合物。所以石油开采也包括了天然气开采。石油在国民经济中的作用石油是重要能源，同煤相比，具有能量密度大(等重的石油燃烧热比标准煤高50％)、运输储存方便、燃烧后对大气的污染程度较小等优点。从石油中提炼的燃料油是运输工具、电站锅炉、冶金工业和建筑材料工业各种窑炉的主要燃料。以石油为原料的液化气和管道煤气是城市居民生活应用的优质燃料。飞机、坦克、舰艇、火箭以及其他航天器，也消耗大量石油燃料。因此，许多国家都把石油列为战略物资。
45.可见，提升石油的开采效率对国民经济和国防安全具有重要意义。下面，介绍一种用于提升石油开采效率的增压装置。
46.请参考图1，其示出了本技术一个实施例提供的增压装置的结构示意图。如图1所示，该增压装置包括：接箍1、柱塞组件2、密封组件4和固定阀组44；
47.其中：
48.接箍1与柱塞组件2的上部丝扣连接，接箍1用于连接抽油泵的进液口。
49.其中，接箍1连接在抽油泵的进液口上。可选地，接箍1上部的内壁上设置有与抽油泵的进液口的外螺纹适配的螺纹，从而使接箍1与抽油泵的进液口进行丝扣连接。增压装置内的液体能够通过抽油泵的进液口上行到抽油泵内，并被抽送到地面上。
50.在一些实施例中，接箍1下部的内壁与柱塞组件2上部的外壁丝扣连接，通过接箍1连通抽油泵的进液口和柱塞组件2的内腔。
51.可选地，接箍1与柱塞组件2之间的螺纹为密封螺纹，接箍1与抽油泵的进液口之间的螺纹也是密封螺纹，从而提升接箍1与柱塞组件2、以及接箍1与柱塞组件2之间的连接强度和连接密封性。
52.在一些实施例中，密封组件4套接在柱塞组件2外，密封组件4与柱塞组件2之间为滑动密封连接，密封组件4与柱塞组件2之间存在环形空腔6，柱塞组件2在与环形空腔6对应的区域设置有至少一个进出液孔3，至少一个进出液孔3连通柱塞组件2的内部和环形空腔6，固定阀组44与密封组件4的下部丝扣连接。
53.其中，由于密封组件4与柱塞组件2之间为密封连接，提升了增压装置的连接密封性，从而保证环形空腔6内的液体能够流入柱塞组件2的内腔，而不会溢出增压装置。
54.在一些实施例中，柱塞组件2包括第一柱塞管21、第二柱塞管22和游动阀组23。其中，第一柱塞管21的上部与接箍1丝扣连接，第二柱塞管22的上部套接在第一柱塞管21的下部，第一柱塞管21的下部与第二柱塞管22的上部丝扣连接，第二柱塞管22的下部与游动阀组23丝扣连接。
55.第一柱塞管21、第二柱塞管22和游动阀组23依次丝扣连接，从而组成整体的柱塞组件2，第一柱塞管21、第二柱塞管22和游动阀之间的相对位置固定不变。另外，柱塞组件2
还能够相对密封组件4上下滑动，并通过柱塞组件2与密封组件4之间的滑动拉升或压缩环形空腔6的空间，进而改变环形空间内的压强。
56.在一些实施例中，游动阀组23的外壁设置有第一平台，第二柱塞管22的底部位于第一平台上。可选地，游动阀组23的第一端到第一平台的外壁的直径，小于游动阀组23的第二端到第一平台的外壁的直径。从而使得游动阀组23能够为第二柱塞管22提供支撑力，防止第二柱塞管22的下端下行到游动阀组23之下，并减轻游动阀组23和第二柱塞管22之间的丝扣连接的连接压力，降低游动阀组23和第二柱塞管22之间丝扣连接崩溃的概率，提升增压装置的可靠性。
57.在一些实施例中，至少一个进出液孔3设置在第一柱塞管21上。第二柱塞管22的内壁与第一柱塞管21的外壁丝扣连接，从而使得第二柱塞管22的顶面、第一柱塞管21的外壁与密封组件4的内壁组成环形空腔6，进而环形空腔6内的液体和柱塞组件2内的液体，能够通过第一柱塞管21上的进出液孔3进行双向流通。
58.在一些实施例中，至少一个进出液孔3沿着第一柱塞管21的外壁的圆周均匀分布，圆周与第一柱塞管21的轴线垂直。从而使得进出液孔3中存在液体流动时，能够平衡第一柱塞管21或柱塞组件2所受的液体压力，减少增压装置的摇晃或倾斜的幅度。
59.在一些实施例中，上述圆周包括至少两个圆周，相邻的圆周上分布的进出液孔3之间的连线与第一柱塞管21的轴线不平行。也即，在第一柱塞管21的管壁上开设多排进出液孔3，增大环形空腔6和柱塞组件2之间的液体流通能力，从而提升石油的开采效率。
60.在一些实施例中，密封组件4包括第一密封管41、第一变径接头42、第二密封管43和固定阀组44。其中，第一密封管41、第一变径接头42、第二密封管43和固定阀组44顺序连接；第一密封管41套接在柱塞组件2外，第一密封管41与柱塞组件2密封连接；第一变径接头42的上部套接在第一密封管41的下部管壁外，第一变径接头42与第一密封管41的下部通过丝扣进行密封连接；第二密封管43的上部套接在第一变径接头42的下部外壁上，第二密封管43与第一变径接头42的外壁通过丝扣进行密封连接；第一变径接头42下部的内壁与柱塞组件2之间形成环形空腔6，第二密封管43的下部与固定阀组44丝扣连接。
61.在该实现方式中，第一密封管41和第二密封管43的内壁紧贴在第一柱塞组件2的外壁上，与第一柱塞组件2密封连接；第一变径接头42通过丝扣与第一密封管41和第二密封管43密封连接，从而提升增压装置的密封性的同时，在变径接头的下部的对应区域留出空间作为环形空腔6。
62.在该实现方式中，第一密封管41、第一变径接头42、第二密封管43和固定阀组44通过丝扣连接，从而组成密封组件4整体，第一密封管41、第一变径接头42、第二密封管43和固定阀组44之间的相对位置固定不变，可以共同相对柱塞组件2上下滑动。
63.在一些实施例中，第一变径接头42的底面与第二柱塞管22的顶面相对，从而限制第一变径接头42下移的距离。
64.在一些实施例中，固定阀组44的外壁设置有第二平台，第二密封管43的下端位于第二平台上。可选地，固定阀组44的第一端到第二平台的外壁的直径，小于固定阀组44的第二端到第二平台的外壁的直径。从而使得固定阀组44能够为第二密封管43提供支撑力，防止第二密封管43的下端下行到固定阀组44之下，并减轻固定阀组44和第二密封管43之间的丝扣连接的连接压力，降低固定阀组44和第二密封管43之间丝扣连接崩溃的概率，提升增
压装置的可靠性。
65.在一些实施例中，第二柱塞管22的管壁的厚度大于第一厚度阈值。可选地，第二柱塞管22的管壁的厚度大于第一柱塞管21的管壁的厚度。由于第二柱塞管22的管壁所需承受的液体压力大于第一柱塞管21所需承受的液体压力，第二柱塞管22的管壁需要达到一定厚度，防止第二柱塞管22的管壁变形或损坏，提升增压装置的可靠性。
66.需要说明的是，上述第一厚度阈值可以为3毫米、4毫米、5毫米、6毫米等等，第一厚度阈值的具体数值由相关技术人员根据实际情况进行设定，本技术实施例对此不作具体限定。
67.在一些实施例中，增压装置还包括第二变径接头5，第二变径接头5的上部与固定阀组44的下部固定连接，第二变径接头5的外壁设置有第三平台，固定阀组44的下端位于第三平台上；第二变径接头5的下部用于连接油管锚定器。通过第二变径接头5将密封组件4与油管锚定器连接，从而将增压装置固定在油管内壁上，使得密封组件4与油管之间的相对位置不变。显然，当油管弹性伸长，密封组件4随着油管下移，环形空腔6的空间增大，压强减小；当油管弹性缩短，密封组件4随着油管上移，环形空腔6的空间减小，压强增大。
68.在一些实施例中，本技术提供的增压装置的使用原理如下：
69.综上所述，本技术实施例提供的技术方案，通过将密封组件4套接在柱塞组件2外，使得密封组件4与柱塞组件2进行密封连接，在密封组件4与柱塞组件2之间设置环形空腔6，并在柱塞组件2与环形空腔6对应的区域开设进出液孔3，当抽油泵对腔被液体加压时，油管弹性伸长，环形空腔6内的空间变大，环形空腔6内的压强小于柱塞组件2内的压强，柱塞组件2内的液体通过进出液孔3进入环形空腔6内；当抽油泵的柱塞上行时，油管弹性缩短，压缩环形空腔6内的空间，环形空腔6内的压强增大到大于柱塞组件2内的压强，环形空腔6内的液体通过进出液孔3进入柱塞组件2内，为柱塞组件2内的液体进行加压并提升抽油泵内的液体向上的流速，从而提升石油的开采效率。
70.以下将结合图1，总结介绍本技术实施例提供的增压装置中各部件的连接关系。
71.如图1所示，增压装置是由接箍1、第一柱塞管21、第一密封管41、第一变径接头42、第二密封管43、第二柱塞管22、游动阀组23、固定阀组44、第二变径接头5构成。其中：
72.接箍1用于连接抽油泵的进液口。可选地，接箍1的上部是一个外径φ89.5mm(millimeter，毫米)光管，内径为标准的φ73mm平式油管母扣，接箍1的下部外径缩径光管，内径为普通管母扣。接箍1的上部外径和内径的具体尺寸由相关技术人员根据实际情况进行设定，本技术实施例对此不作限定。
73.第一柱塞管21是一根两端外径为普通管公扣的厚壁管，第一柱塞管21用于连接接箍1和第二柱塞管22。第一柱塞管21的两端管扣之间为高光洁度的柱塞密封面，其下端管扣过后设有两排不同角度的8个径向进出液孔3，第一柱塞管21的内径为同径光内管。
74.第一密封管41用于密封第一柱塞管21。第一密封管41套接在第一柱塞管21外径上形成滑动机械密封，第一密封管41的内径为高光洁度的内径，第一密封管41的外径的下端为与变径接头连接的普通管公扣，第一密封管41的外径除了公扣区域外均为同径光管。
75.第一变径接头42用于连接第一密封管41和第二密封管43。第二密封管43是一根内径上端和下端设有普通管母扣的高光洁度内同径的光管，第二密封管43的外径是同径的光管。第二密封管43的上端内径的普通管扣，与第一变径接头42外径下端缩径后的普通管公
扣连接，第二密封管43的下端内径的普通管扣，与固定阀组44上端的普通管公扣连接。
76.第二柱塞管22的内径两端设有普通管母扣，第二柱塞管22的内径的其余区域为同径光内管。第二柱塞管22上端内径的普通管母扣，与第一柱塞管21下端的普通管公扣连接，第二柱塞管22下端内径的普通管母扣，与游动阀组23上端的普通管公扣连接。第二柱塞管22的外径为高光洁度的同径的厚壁管，第二柱塞管22与第二密封管43内径配合形成滑动机械密封。
77.游动阀组23是用于柱塞举升的单流阀组。游动阀组23上端的外径设有与第二柱塞管22下端的内径普通管母扣连接的普通管公扣，游动阀组23的内部设有法尔罩、阀球、阀座等组成部件。
78.固定阀组44用于使环形空腔6升压。固定阀组44上端的外径设有与第二密封管43下端的内径普通管母扣连接的普通管公扣。固定阀组44的内部设有法尔罩、阀球、阀座。固定阀组44的下端设有与第二变径接头5外径的上端连接的普通管母扣。
79.第二变径接头5用于固定固定阀组44内部阀座，并连接增压装置下部的工具。第二变径接头5的内径为同径光管，第二变径接头5外径的上端设有与固定阀组44内部下端连接的普通管公扣。可选地，第二变径接头5的下端缩径区域设有标准φ73mm平式油管扣。
80.在一些实施例中，在地面上将该增压装置的下端连接油管锚定器，上端连接抽油泵的进液口，再按预设方式将整趟举升管柱下到井内，当把井内油管锚定器同油井套管锚定后作业完井。当地面抽油机驴头托动抽油杆下行时，抽油杆连接井下抽油泵柱塞下行对抽油泵的泵腔内液加压。当抽油泵的泵腔内液体压力高过整趟举升管柱内压力时，抽油泵内的柱塞游动阀打开，此时整趟举升管柱内液柱压力直接作用在抽油泵的下端的固定阀坐上。泵上举升管柱(即油管)由于具有一定的弹性(可选地，约0.4～0.6
‰
伸缩量)，举升管柱在管内液柱作用下向外伸长，此时抽油泵的进液口处连接增压装置的接箍1、第一柱塞管21、第二柱塞管22和游动阀组23一起向下移动，移动的距离与举升管柱伸长量相同。由于增压装置的第一密封管41、第一变径接头42、第二密封管43、固定阀组44和下变径接头是坐在油管锚定器上，且油管锚定器是锚定在油井套管壁上，其与下部的进液尾管是不动的。此时第一柱塞管21、第二柱塞管22和游动阀组23组成柱塞组件2，第一密封管41、第一变径接头42、第二密封管43和固定阀组44所组成的密封组件4做压缩液体。抽油泵的泵腔内的液体升压后一部分通过第一柱塞管21上端，对抽油泵下端的固定阀加压时推开阀球，进入柱塞组件2；另一部分通过第一柱塞管21下端的8个进出液通孔进入由第二柱塞管22与第二密封管43之间的环形空腔6内，作为储备蓄能液。当地面抽油机驴头托动抽油杆上行时，抽油杆连接井下抽油泵柱塞上行，柱塞游动阀关闭。对泵上液柱进行举升时，整趟举升管柱内液柱压力又转移到整趟抽油杆上，此时整趟举升管柱又由于减载突然缩短。此时抽油泵的进液口处的接箍1、第一柱塞管21、第二柱塞管22和游动阀组23一起向上移动。游动阀组23关闭，腔内液体加压，快速推开管式泵进液阀球。第二柱塞管22与第二密封管43压缩环形空腔6，储备在环形空腔6内的液体通过第一柱塞管21下端的8个进出液通孔压入第一柱塞管21内继续蓄能加压，提高进泵液流的流速。同时固定阀组44在环空液柱加压和第二柱塞管22、游动阀组23上移导致腔内负压作用下，及时打开向增压装置的内腔蓄液为下个动作做准备。本技术实施例提供的增压装置，能够有效地提高常规有杆抽油管式泵采油系统的单井日产液量，实现提高泵效10％以上。
81.以上所述仅为本技术的示例性实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。