一种采注一体的井口掺水工艺组合装置

技术领域

本发明涉及采油井口掺水技术领域，特别涉及一种采注一体的井口掺水工艺组合装置。

背景技术

油井掺水是油田开发中的一项重要工作，其主要目的是油田开发过程中向地层补充能量、提高油田的采收率，而现有的装置不能实现自监测掺水，申请号CN200820127234.2公开了一种采油井口掺水流程组合装置，套管短节上固定组合阀方体，组合阀方体内固定套压截止阀、来油截止阀、定压排气阀及油套联通阀；套管短节分别与输油管、输水管、回油管及来水管相通；来水管通过来水截止阀、输水管、水管、止回阀、调节阀与油管相通，油管通过输油管、套管短节及来油截止阀与回油管相通。该装置将各阀体采油总工程分解组合结构，将采油和掺水进行分离，便于单独维修，但是不能控制掺水速率。因此，本发明提供一种采注一体的井口掺水工艺组合装置。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种采注一体的井口掺水工艺组合装置，包括底座、采集装置、掺水装置、调速装置、监测装置，底座上固定安装采集装置，采集装置用于采集原油，掺水装置和采集装置转动安装，掺水装置用于补充地层能量，对地层进行掺水，调速装置和掺水装置滑动安装，调速装置用于改变掺水的速率，监测装置和底座滑动安装，用于监测地层能量，判断掺水速度。

所述的采集装置包括抽油塞、抽油壳、固定板，抽油壳和底座固定安装，抽油塞和抽油壳滑动安装，抽油塞设有通孔，抽油塞固定安装进气架，进气架滑动安装进气盖，进气弹簧两端和进气架、进气盖固定安装，固定板固定安装在抽油壳下方，固定板设有圆孔，固定板上方固定安装进油架，进油架和进油盖滑动安装，进油弹簧两端和进油架、进油盖固定安装。

所述的掺水装置包括第一变径轮、第二变径轮、变径滑块、皮带，第一变径轮和第二变径轮的两端直径不同，变径滑块和第一变径轮、第二变径轮滑动安装，皮带通过变径滑块转动安装，第一变径轮和传动组件固定安装，第二变径轮通过控制组件和多个叶轮固定安装。

进一步的，所述的抽油塞上方固定安装连接轴，连接轴上方固定安装外壳，外壳和底座滑动安装，凸轮设置在外壳内侧，凸轮和齿轮轴固定安装，齿轮轴和驱动齿轮固定安装，驱动齿轮和传动齿轮相啮合，传动齿轮和轴固定安装，轴还固定安装掺水齿轮、从动锥齿轮，从动锥齿轮和主动锥齿轮相啮合，用于收集原油。

进一步的，所述的传动组件包括掺水齿轮、从动轮，从动轮和第一变径轮固定安装，掺水齿轮和从动轮相啮合，从动轮和底座转动安装，用于保证原油开采时对地层掺水。

进一步的，所述的控制组件包括转动滑轮、固定齿轮，第二变径轮固定安装转动滑轮，转动滑轮和固定齿轮固定安装，固定齿轮和转动轴相啮合，转动轴设有滑槽，固定齿轮和转动轴滑动安装，转动轴和主动斜齿轮固定安装，主动斜齿轮和从动斜齿轮相啮合，从动斜齿轮和斜齿轮轴固定安装，斜齿轮轴固定安装多个叶轮。

进一步的，所述的斜齿轮轴和掺水外壳转动安装，掺水外壳两侧固定安装掺水管、进水管，掺水管和底座固定安装，进水管和掺水箱固定安装，掺水箱和底座固定安装，用于补给地层能量。

进一步的，所述的调速装置包括调速齿轮、齿条，调速齿轮和齿条相啮合，转动滑轮设有卡槽，齿条设置在转动滑轮卡槽内，齿条和连接板固定安装，第一变径轮、第二变径轮设有变径轮卡槽，连接板设置在两个不同直径的变径轮卡槽内，用于调整掺水速率。

进一步的，所述的监测装置包括回弹弹簧、T型板，检测杆和底座滑动安装，回弹弹簧两端分别和T型板、底座固定安装，T型板和检测杆固定安装，T型板固定安装下压板，固定滑道和滑板固定安装，T型板和固定滑道滑动安装，滑板设有多个传感器，多个传感器对应位置设有伸缩弹簧，伸缩弹簧两端分别和T型板、滑板固定安装，用于检测地层能量，减少因原油开采造成的地层塌陷。

进一步的，所述的下压板上方为斜面，下压板斜面和齿条相接触，根据传感器检测地层能量，改变掺水速率。

本发明与现有技术相比的有益效果是：(1)本发明通过齿轮啮合，在进行原油开采的同时进行掺水，且通过传感器自行监测地层能量，在地层能量不足时进行自动掺水；(2)本发明通过齿轮带动变径轮转动，变径滑块在变径轮上滑动，进而改变皮带的传动比，改变掺水速率；(3)本发明通过设置采集装置，抽油塞往复移动，向下移动时，空气通过抽油塞通孔进入，抽油塞向上移动时，原油通过固定板通孔进入，进而达到收集原油的目的。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明采集装置结构示意图。

图3为本发明采集装置结构示意图。

图4为本发明掺水装置结构示意图。

图5为本发明掺水装置结构示意图。

图6为本发明调速装置结构示意图。

图7为本发明监测装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例：如图1所示的一种采注一体的井口掺水工艺组合装置，包括底座1、采集装置2、掺水装置3、调速装置4、监测装置5。

如图2、图3所示的采集电机201和底座1固定安装，主动锥齿轮202和采集电机201转轴固定安装，从动锥齿轮203和主动锥齿轮202齿轮相啮合，轴206第一端固定安装从动锥齿轮203，第二端固定安装传动齿轮207，轴206和底座1转动安装，传动齿轮207和驱动齿轮205相啮合，齿轮轴204第一端固定安装驱动齿轮205，第二端固定安装凸轮208，齿轮轴204转动安装在底座1内，凸轮208设置在外壳209内侧，外壳209滑动安装在底座1的侧面，外壳209下表面固定安装连接轴210，连接轴210下表面固定安装抽油塞211，抽油塞211滑动安装在抽油壳212内部，抽油壳212和底座1固定安装，进气架213固定安装在抽油塞211上表面，抽油塞211设有通孔，进气盖214和进气架213滑动安装，进气弹簧215两端和进气架213、进气盖214固定安装，进气盖214用于打开和关闭抽油塞211通孔，固定板216固定安装在抽油壳212下方，进油架217和固定板216固定安装，固定板216设有圆孔，进油盖218滑动安装在进油架217上，进油弹簧219两端固定安装进油架217、进油盖218，进油盖218用于打开和关闭固定板216圆孔，输油管220第一端和抽油壳212固定安装，第二端和储油罐固定安装。

如图4、图5所示的掺水齿轮301固定安装在轴206上，从动轮302转动安装在底座1上，掺水齿轮301和从动轮302相啮合，变径滑块304有多个，第一变径轮303和从动轮302固定安装，第一变径轮303、第二变径轮317设有滑槽，变径滑块304滑动安装在第一变径轮303、第二变径轮317滑槽内，皮带305和变径滑块304转动安装，第一变径轮303、第二变径轮317通过变径滑块304、皮带305转动安装，第一变径轮303、第二变径轮317两端直径不同，第二变径轮317和转动滑轮306第一端固定安装，转动滑轮306第二端固定安装固定齿轮307，固定齿轮307和转动轴308相啮合，转动轴308设有滑槽，固定齿轮307滑动安装在转动轴308上，转动轴308转动安装在底座1上，转动轴308固定安装主动斜齿轮309，主动斜齿轮309和从动斜齿轮310啮合安装，从动斜齿轮310和斜齿轮轴311固定安装，斜齿轮轴311下方固定安装多个叶轮312，斜齿轮轴311和掺水外壳313转动安装，掺水外壳313两侧固定安装掺水管314、进水管315，掺水管314和底座1固定安装，进水管315和掺水箱316固定安装，掺水箱316和底座1固定安装。

如图6所示的调速电机401和底座1固定安装，调速齿轮402和调速电机401转轴固定安装，齿条403和调速齿轮402啮合安装，转动滑轮306设有卡槽，齿条403设置在转动滑轮306卡槽内，齿条403和底座1滑动安装，连接板404和齿条403固定安装，第一变径轮303、第二变径轮317设有变径轮卡槽，连接板404设置在两个不同直径的变径轮卡槽内。

如图7所示的检测杆501和底座1滑动安装，检测杆501固定安装在T型板503上表面，回弹弹簧502两端分别和T型板503、底座1固定安装，下压板504固定安装在T型板503上，下压板504上方为斜面，齿条403在下压板504斜面上滑动，滑板505上设有多个传感器，每个传感器对应位置设有伸缩弹簧506，伸缩弹簧506两端和滑板505、T型板503固定安装，固定滑道507和滑板505固定安装，T型板503和固定滑道507滑动安装。

本发明公开的一种采注一体的井口掺水工艺组合装置的工作原理如下：当需要开采原油时，启动采集电机201，带动主动锥齿轮202转动，带动从动锥齿轮203转动，带动轴206转动，同时带动掺水齿轮301、传动齿轮207转动，传动齿轮207带动驱动齿轮205转动，带动齿轮轴204转动，带动凸轮208转动，带动外壳209滑动，通过连接轴210带动抽油塞211上下滑动，当抽油塞211向下滑动时，进气盖214向上移动，当抽油塞211向上滑动时，进气盖214将抽油塞211通孔堵塞，进油盖218将固定板216通孔打开，原油通过固定板216通孔进入抽油壳212中，经输油管220进入储油罐中，在掺水过程中需要监测地层能量时，齿条403向前移动，下压板504向下移动，带动T型板503向下移动，带动滑板505进行同步移动，当滑板505和原油接触时向上移动，通过传感器进行计算地层能量，当地层能量不足时，为保证地层能量充足，需要进行掺水时，掺水齿轮301带动从动轮302转动，带动第一变径轮303转动，通过变径滑块304、皮带305带动第二变径轮317转动，第二变径轮317通过转动滑轮306带动固定齿轮307转动，固定齿轮307带动转动轴308转动，带动主动斜齿轮309转动，带动从动斜齿轮310转动，通过斜齿轮轴311带动叶轮312转动，水从掺水箱316中通过进水管315进入掺水外壳313中，叶轮312转动带动水通过掺水管314进入地层，当需要控制掺水速度时，启动调速电机401，带动调速齿轮402转动，带动齿条403滑动，带动连接板404滑动，带动第一变径轮303、第二变径轮317移动，由于第一变径轮303、第二变径轮317两端直径不同，进而改变第一变径轮303和第二变径轮317传动比，改变掺水速率。

本发明不局限上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。