一、工作原理
无杆泵排采工艺主要由井下无杆泵总成、地面柱塞泵、电磁比例控阀、电动机、水箱、检测系统和控制系统组成。电动机带动柱塞泵,将机械能转化为动力液的压力能,高压动力液通过管注入井筒小管时,进入 活塞上部无杆腔内,从而推动无杆管式泵下行,泵排液,活塞有杆腔中的部分液体通过中管、外管排至地面; 通过压力开并、行程开关控制液控阀换向时,动力液通过外管、中管进入活塞有杆腔井筒内,推动无杆管式泵上行,活塞无杆腔液体从小管中排出,泵吸入,液体进入下管内的中管中。液控阀左右换向控制动力液在小管和外管中轮换流动,整个流程如图 1所示。其工作原理见图2所示
图1 无杆泵排采地面装置示意图
图2 无杆泵排采工作原理图
二、结构组成
地面动力装置是双层管柱无杆排采装置的动力源,他将机械能转化为液体的压力能,并通过管柱进入井下工作。动力装置主要由防爆电机、皮带轮、三缸柱塞泵、机座、溢流阀、压力表、滤器、流量变送器、压力变送器等组成。
井下泵组是整个无杆排采装置的核心部分,主要由接头、上管总成(包括短接头、外管、中管和小管、上活塞、下活塞、上液压缓冲装置、下液压缓冲装置)下管总成(外管、中管、固定阀)、接箍、筛管等组成,整套装置类似一套液压驱动的动筒式抽油泵
图3 无杆泵排采装置井下泵组结构简图
三、智能控制系统特点
1、控制动力液的流动方向,以保证井下泵正常的换向工作;
2、监控井下开采的具体情况,并根据具体情况调整井下泵组的工作参数,如增加或减少泵筒的工作冲次数,做到真正意义上的智能化;
3、将整个液压无杆开采装置的工作参数远传到中央控制室,并接中央控制室的远程遥指令,完成对系统工作数的调整;
4、设置系统工作报警状态,以反映泵组的非正常、特殊的工作情况。