1.一种自动补液无杆液驱采油装置,其特征在于,包括地面动力系统、井下液驱柱塞泵结构和管柱结构;所述管柱结构能将动力液输送到井下液驱柱塞泵结构且能为油井产出液输送到地面提供液流通道,所述管柱结构包括同轴间隔设置的外管和内管,所述外管的一端固定于井口且另一端密封设置,所述内管密封穿设通过井口;所述井下液驱柱塞泵结构包括内部中空设置的泵筒结构,所述泵筒结构的一端与内管的一端密封连通,所述泵筒结构的另一端密封穿过所述外管的另一端且与井内连通,所述泵筒结构内设置有作为上下冲程动力活塞的第一柱塞和用于举升油井产出液的第二柱塞,所述外管和所述内管之间环空构成上冲程动力液通道,所述内管的内腔构成油井产出液上行通道或下冲程动力液通道,所述内管能与油井产出液集油管线连通;上冲程动力液和下冲程动力液均采用油井产出液;所述地面动力系统包括油箱和控制部,所述油箱上连通设置上冲程隔离缸和下冲程隔离缸,所述上冲程隔离缸能与所述上冲程动力液通道密封连通,所述下冲程隔离缸能与所述内管的内腔密封连通,所述上冲程隔离缸包括上冲程中间介质腔和上冲程动力液腔,所述下冲程隔离缸包括下冲程中间介质腔和下冲程动力液腔,所述上冲程动力液腔和所述下冲程动力液腔之间能通过补液通断阀连通。
2.如权利要求1所述的自动补液无杆液驱采油装置,其特征在于,所述泵筒结构包括与所述内管的一端密封连通的第一泵筒,所述第一泵筒远离所述内管的一端连接内腔直径减小设置的第二泵筒,所述第一泵筒和所述第二泵筒之间设置上冲程动力液过孔。
3.如权利要求2所述的自动补液无杆液驱采油装置,其特征在于,所述第一柱塞上设置轴向贯通的第一中心孔,所述第一柱塞密封滑动套设于所述第一泵筒内;所述第一柱塞远离所述内管的一端连通设置直径呈减小设置的所述第二柱塞,所述第一柱塞和所述第二柱塞的连接部构成第一台阶部,所述第二柱塞上设置轴向贯通的第二中心孔,所述第二柱塞远离所述第一柱塞的一端设置能允许油井产出液流入的第一端盖,所述第二柱塞密封滑动穿设于所述第二泵筒。
4.如权利要求3所述的自动补液无杆液驱采油装置,其特征在于,所述第二泵筒远离内管的一端设置能允许油井产出液流入的第二端盖,所述第二泵筒的侧壁上设置冲洗液过孔,所述第二柱塞的外壁和所述第二泵筒的内壁之间滑动抵靠;所述第二泵筒下部的外壁和所述外管的内壁之间环空构成沉砂空间。
5.如权利要求4所述的自动补液无杆液驱采油装置,其特征在于,所述第一端盖上设置允许油井产出液进入所述第二柱塞内的游动阀,所述第二端盖上设置允许油井产出液进入所述第二泵筒的固定阀。
6.如权利要求3所述的自动补液无杆液驱采油装置,其特征在于,所述第一泵筒靠近内管的一端设置插接凸柱,所述插接凸柱通过插拔式密封接头密封插接于所述内管内。
7.如权利要求3所述的自动补液无杆液驱采油装置,其特征在于,所述第一泵筒内设置第一缓冲垫,所述第二泵筒靠近内管的一端设置第二缓冲垫。
8.如权利要求1所述的自动补液无杆液驱采油装置,其特征在于,所述地面动力系统还包括三位四通换向阀,所述三位四通换向阀上设置第一接口、第二接口、第三接口和第四接口;所述上冲程隔离缸内设置第一活塞,所述第一活塞的一侧形成上冲程中间介质腔,所述第一活塞的另一侧形成上冲程动力液腔,所述上冲程动力液腔能与所述上冲程动力液通道密封连通;所述下冲程隔离缸内设置第二活塞,所述第二活塞的一侧形成下冲程中间介质腔,所述第二活塞的另一侧形成下冲程动力液腔,所述下冲程动力液腔能与所述内管的内腔密封连通;所述第一接口与所述油箱连通,所述第二接口与通过变量液压油泵与所述油箱连通,所述第三接口与所述上冲程中间介质腔密封连接,所述第四接口与所述下冲程中间介质腔密封连接,所述三位四通换向阀的工作状态包括上冲程工作状态、下冲程工作状态和断开状态,所述第二接口与所述第三接口连通且所述第一接口与所述第四接口连通形成上冲程工作状态,所述第二接口与所述第四接口连通且所述第一接口与所述第三接口连通形成下冲程工作状态,所述第一接口、所述第二接口、所述第三接口和所述第四接口相互断开连接形成断开状态;所述油井产出液集油管线上设置外输油管通断阀。
9.如权利要求8所述的自动补液无杆液驱采油装置,其特征在于,所述地面动力系统还包括油箱上设置的液位变送器、温度变送器、压力变送器和压力表,所述油箱和所述第二接口之间设置安全阀。
10.如权利要求8所述的自动补液无杆液驱采油装置,其特征在于,所述下冲程隔离缸上设置第一位置传感器,所述上冲程隔离缸上设置第二位置传感器。
11.如权利要求8所述的自动补液无杆液驱采油装置,其特征在于,所述地面动力系统还包括冲洗液箱,所述冲洗液箱能通过冲洗液泵和单向阀分别与所述上冲程动力液通道和所述上冲程动力液腔密封连通。
12.如权利要求11所述的自动补液无杆液驱采油装置,其特征在于,所述变量液压油泵和所述油箱之间设置滤油器,所述补液通断阀和所述上冲程动力液腔之间设置动力液过滤器,所述冲洗液泵和所述冲洗液箱之间设置冲洗液过滤器。
13.使用如权利要求1至12任一项所述的自动补液无杆液驱采油装置的采油方法,其特征在于,井下液驱柱塞泵结构进行上冲程作业,内管与油井产出液集油管线呈连通设置,油箱内的液压油进入上冲程隔离缸,上冲程动力液进入上冲程动力液通道,液压力推动第一柱塞带动第二柱塞向上滑动,油井产出液被吸入第二泵筒内;第二柱塞举升第一柱塞、第二柱塞和内管内的油井产出液,一部分油井产出液进入油井产出液集油管线,一部分油井产出液进入下冲程隔离缸为其补液并将液压油排回油箱;井下液驱柱塞泵结构切换至下冲程作业,内管与油井产出液集油管线呈断开设置,油箱内的液压油进入下冲程隔离缸,下冲程动力液进入下冲程动力液通道,液压力推动第一柱塞带动第二柱塞向下滑动,油井产出液进入第一柱塞和第二柱塞内;下冲程作业末端,将下冲程隔离缸与上冲程隔离缸连通,下冲程隔离缸为上冲程隔离缸补液;如上反复交替进行上冲程作业和下冲程作业,完成无杆液驱采油。
14.如权利要求13所述的采油方法,其特征在于,第一柱塞上行至上死点位置时上冲程作业结束,上冲程隔离缸内的动力液压力升高,控制部根据下泵深度L确定上冲程作业换向时间提前量Δt 上 ,根据从上冲程作业开始到上冲程作业结束地面动力液压力升高的时间t 上0 和上冲程作业换向时间提前量Δt 上 确定上冲程作业时间t 上 ,则,式中,t 上 为上冲程作业时间;t 上0 为从上冲程作业开始到上冲程作业结束地面动力液压力升高的时间;Δt 上 为上冲程作业换向时间提前量;L为下泵深度;l为外管的出口与上冲程隔离缸之间的距离;v为压力波在油井产出液中的传播速度。
15.如权利要求13所述的采油方法,其特征在于,控制部通过改变变量液压油泵在上冲程作业过程中的排量,控制换向时机,则,式中,Δt 上 为上冲程作业换向时间提前量;Q 上 为上冲程作业变量液压油泵的排量;Q 上0 为变量液压油泵与时间t 上0 对应的排量;ΔQ 上 为Δt 上 对应的排量;t 上1 为第一活塞从上冲程开始到第二位置传感器第一测点所用时间;Q 上1 为与t 上1 对应的变量液压油泵的排量;t 上2 为第一活塞从上冲程开始到第二位置传感器第二测点所用时间;Q 上2 为与t 上2 对应的变量液压油泵的排量;L为下泵深度;l为外管的出口与上冲程隔离缸之间的距离;v为压力波在油井产出液中的传播速度。
16.如权利要求13所述的采油方法,其特征在于,第一柱塞下行至下死点位置时下冲程作业结束,下冲程隔离缸内的动力液压力升高,控制部根据下泵深度确定下冲程作业换向时间提前量Δt 下 ,根据从下冲程作业开始到下冲程作业结束地面动力液压力升高的时间t 下0 和下冲程作业换向时间提前量Δt 下 确定下冲程作业时间t 下 ,则,式中,t 下 为下冲程作业时间;t 下0 为从下冲程作业开始到下冲程作业结束地面动力液压力升高的时间;Δt 下 为下冲程作业换向时间提前量;L为下泵深度;l为内管的出口与下冲程隔离缸之间的距离;v为压力波在油井产出液中的传播速度。
17.如权利要求13所述的采油方法,其特征在于,控制部通过改变变量液压油泵在下冲程作业过程中的排量,控制换向时机,则,式中,Δt 下 为下冲程作业换向时间提前量;Q 下 为下冲程作业变量液压油泵的排量;Q 下0 为变量液压油泵与时间t 下0 对应的排量;ΔQ 下 为Δt 下 对应的排量;t 下1 为第一活塞从下冲程开始到第一位置传感器第一测点所用时间;Q 下1 为与t 下1 对应的变量液压油泵的排量;t 下2 为第一活塞从下冲程开始到第一位置传感器第二测点所用时间;Q 下2 为与t 下2 对应的变量液压油泵的排量;L为下泵深度;l为内管的出口与下冲程隔离缸之间的距离;v为压力波在油井产出液中的传播速度。