無低功耗液壓增壓增注技術(shù)

無低功耗液壓增壓增注技術(shù)

目前，單井壓水裝置主要采用機(jī)械傳動(dòng)式和直接動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的壓力設(shè)備，能源消耗大，效率低，維修方便。無功耗液壓增壓增注技術(shù)采用小型先導(dǎo)球閥控制插裝閥組實(shí)現(xiàn)閥控缸的液壓傳動(dòng)系統(tǒng),依靠注水管網(wǎng)的來水能量,在液壓二位四通換向閥的控制下,驅(qū)動(dòng)雙作用液壓增壓缸活塞及活塞桿組運(yùn)動(dòng),使增壓腔室內(nèi)的液體獲得高壓能量,對系統(tǒng)壓力進(jìn)行重新分配,用于對高壓欠注井和低壓高滲透井同時(shí)注水。1液壓增壓系統(tǒng)的組成及工作原理液壓增壓增注系統(tǒng)包括管網(wǎng)待增壓壓力水源、過濾器、由先導(dǎo)球閥和插裝閥組組成的二位四通機(jī)能換向閥、雙作用液壓增壓缸、單向閥組及由液壓缸活塞驅(qū)動(dòng)并與先導(dǎo)球閥連接的位置反饋式換向裝置。液壓增壓注水系統(tǒng)原理見圖1。如圖1所示狀態(tài)下,注水管網(wǎng)系統(tǒng)來壓水流經(jīng)過濾器、換向閥,進(jìn)入液壓增壓缸左工作腔,推動(dòng)活塞及活塞桿組右行,液壓增壓缸右工作腔的部分液體經(jīng)換向閥進(jìn)入低壓管線,另外一部分液體經(jīng)過單向閥10和單向閥3被吸入液壓增壓缸右增壓腔,左增壓腔的液體增壓后經(jīng)過單向閥2進(jìn)入高壓管線并注入高壓注水井。當(dāng)活塞及活塞桿組右行至右設(shè)計(jì)點(diǎn)時(shí),便驅(qū)動(dòng)右換向柱塞5碰及右行程開關(guān)7,使換向閥電磁鐵得電而換向,管網(wǎng)來壓水流則進(jìn)入液壓缸右工作腔,推動(dòng)活塞及活塞桿組左行。此時(shí)增壓缸左工作腔的部分液體經(jīng)換向閥進(jìn)入低壓管線,另一部分液體經(jīng)過單向閥10和單向閥1被吸入液壓增壓缸左增壓腔,右增壓腔的液體增壓后經(jīng)過單向閥4進(jìn)入高壓管線并注入高壓注水井。當(dāng)活塞及活塞桿組到達(dá)左設(shè)計(jì)點(diǎn)時(shí),便驅(qū)動(dòng)左換向柱塞6碰及左行程開關(guān)8,使換向閥電磁鐵失電而換向,完成液壓增壓系統(tǒng)一個(gè)周期的運(yùn)動(dòng)。液壓增壓增注系統(tǒng)中插裝閥尺寸小,導(dǎo)液能力強(qiáng),錐面密封泄漏小,適用于水作為工作介質(zhì)等特點(diǎn)。插裝閥控制的液壓增壓注水系統(tǒng)由液壓缸、電磁換向閥、控制液路及控制電路組成;換向系統(tǒng)采用常規(guī)液壓換向閥的基本結(jié)構(gòu),換向信號運(yùn)用傳感技術(shù)和集成化無觸點(diǎn)控制電路采集與傳遞,液壓換向部分配備有液位、壓力和溫度過載保護(hù)系統(tǒng)。二位四通換向閥組由先導(dǎo)球閥和插裝閥組成(見圖2)。在兩個(gè)先導(dǎo)球閥都不得電時(shí),插裝閥Ⅱ、Ⅲ因其控制腔受壓而關(guān)閉,插裝閥Ⅰ、Ⅳ因其控制腔卸壓而開啟。管網(wǎng)來水經(jīng)插裝閥Ⅰ進(jìn)入液壓增壓缸左工作腔A,增壓缸右工作腔B中的液流經(jīng)插裝閥Ⅳ到達(dá)低壓口T,并注入低壓管線;由液壓增壓缸位置反饋機(jī)構(gòu)發(fā)出的電信號使兩個(gè)先導(dǎo)球閥同時(shí)得電,插裝閥Ⅰ、Ⅳ因其控制腔受壓而關(guān)閉,插裝閥Ⅱ、Ⅲ因其控制腔卸壓而開啟。管網(wǎng)來水經(jīng)插裝閥Ⅱ進(jìn)入液壓增壓缸右工作腔B,增壓缸左工作腔A中的液流經(jīng)插裝閥Ⅲ到達(dá)低壓口T,并進(jìn)入低壓管線。插裝閥式單向閥組由插裝閥制成(見圖3)。由增壓液壓缸左增壓腔C流出的高壓水流,經(jīng)單向插裝閥2進(jìn)入高壓注水管線,此時(shí)單向插裝閥1由于其控制腔受壓而處于關(guān)閉狀態(tài);增壓液壓缸右增壓腔D由于其容腔增大而處于很低的壓力狀態(tài),T口的低壓液體經(jīng)單向插裝閥3流入液壓缸D腔,此時(shí)單向插裝閥4由于其控制腔受高壓而處于關(guān)閉狀態(tài);當(dāng)換向閥換向后,單向閥組的液流方向如圖3中的虛線箭頭所示;增壓液壓缸右增壓腔D流出的高壓水流,經(jīng)單向插裝閥4進(jìn)入高壓注水管線,此時(shí)單向插裝閥3由于其控制腔受高壓而處于關(guān)閉狀態(tài);增壓液壓缸左增壓腔C由于其容腔增大而處于很低的壓力狀態(tài),T口的低壓液體經(jīng)單向插裝閥1流入液壓缸C腔,此時(shí)單向插裝閥2由于其控制腔受高壓而處于關(guān)閉狀態(tài)。安全溢流閥由先導(dǎo)閥和插裝閥組成(見圖4),屬于控制型溢流閥,用來調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)的低壓出口壓力?？刂菩鸵缌鏖y主閥的開啟和閉合由先導(dǎo)閥控制,主閥的開口量與先導(dǎo)閥的開口量有關(guān),它隨先導(dǎo)閥開口量的增大而增大。先導(dǎo)閥的開口量則隨系統(tǒng)壓力而變,當(dāng)系統(tǒng)壓力高于或低于調(diào)定壓力時(shí),先導(dǎo)閥的開口量將相應(yīng)地增大或減小。這就是說,系統(tǒng)壓力的變化改變著先導(dǎo)閥開口量的大小,并由先導(dǎo)閥控制主閥開口量的大小,再由主閥開口量控制溢流量的大小,從而使系統(tǒng)壓力基本恒定在調(diào)定壓力上?；钊\(yùn)動(dòng)換向運(yùn)行采用全液壓自動(dòng)換向裝置,該裝置由2個(gè)液控先導(dǎo)閥和1個(gè)液動(dòng)換向閥組成;2個(gè)先導(dǎo)閥分別置于低壓油缸的兩側(cè)端蓋內(nèi),液動(dòng)換向閥裝在低壓油缸的缸體上,由內(nèi)部孔道聯(lián)通控制油路及油缸的進(jìn)排油油路,先導(dǎo)閥的運(yùn)動(dòng)由伸向油缸內(nèi)的頂桿控制;當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)至某一端部將頂桿壓入端蓋時(shí),頂桿推動(dòng)先導(dǎo)閥芯,接通到液動(dòng)換向閥一端的壓力油路,與此同時(shí),壓力油進(jìn)入另一端先導(dǎo)閥的后腔,使先導(dǎo)閥芯移動(dòng)并推出頂桿,接通到液動(dòng)換向閥另一端的回油油路,于是,液動(dòng)換向閥的閥芯移動(dòng);如此循環(huán)下去,使低壓油缸的兩腔交替地進(jìn)油或排油,實(shí)現(xiàn)增壓器的自動(dòng)換向;油缸中活塞離開某一端部向另一端部運(yùn)動(dòng)的過程中(未觸及另一端頂桿之前),控制油路使2個(gè)先導(dǎo)閥和液動(dòng)換向閥的相對位置保持不變,換向動(dòng)作僅在活塞運(yùn)動(dòng)到另一端,并壓入該端頂桿的瞬間完成。系統(tǒng)選用ZLJ螺紋圓柱形電感式接近開關(guān),選用檢測距離為8mm的ZLJ-A18-8的接近開關(guān)。2無電阻率增壓增注中原油田采油三廠文明寨油田注水干線壓力為16MPa,最高注水壓力24.0MPa,最低注水壓力1.0MPa,選擇在文明寨油田使用無功耗液壓增壓增注技術(shù)。選站理由:一是明10運(yùn)行后,高壓出口調(diào)壓范圍為16～18MPa,最大流量超過300m3低壓鑄造耗使用目的(1)系統(tǒng)從實(shí)際運(yùn)行情況看,可實(shí)現(xiàn)來水壓力的重新分配,運(yùn)行不需要?jiǎng)恿?達(dá)到了無功耗使用目的。(2)需要較大排量的