CN103452529B - 一种同井抽注工艺采油电泵组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同井抽注工艺采油电泵组件，该采油电泵组件包括：采油电泵组合接头、外密封管、下接头、半圆卡环、采油泵接头和牙崁挂环，采油电泵组合接头的上端位于密封管外，下端伸入外密封管内，采油电泵组合接头内设置有通孔，通孔与外密封管内的油管及下接头共同构成油管通路；采油电泵组合接头与套设在其外部的半圆卡环、以及在半圆卡环下方与采油电泵组合接头相连接的采油泵接头构成采油电泵悬挂装置。采用本发明，能够最大限度发挥电泵的采油能力，解决现有电泵的采油能力受局限的不足。

Description

一种同井抽注工艺采油电泵组件

技术领域

本发明涉及石油、天然气开采等领域中的同井抽注工艺配套工具，尤其涉及一种同井抽注工艺采油电泵组件。

背景技术

目前，大多数油井在投产之后，随着开采时间的延长，油田的进一步开发，特别是油田进入中后期开采后，为了提高原油产量，各油田普遍采用注水强驱技术，这就导致了油井含水量的逐年增加，开采成本越来越高，最终导致油井很快进入非盈利生产阶段而被迫停产，使相当比例的原始石油储量留在储层中得不到开采。大量的产出水也给环境带来诸多负面影响，并且采出水过多提高了开采费用，也是环境污染的重要原因。

因此，同井抽注工艺以及其配套工具的研究具有长久的意义。同井抽注工艺技术，指在同一井眼内实现油和水的分离、低含水原油的举升和分离水的回注。由此可以大幅度降低采油过程中的能量投入，缩减地面油水分离设施的投入费用和处理费用，减少污水回注所要求的处理费用，同时有利于环境保护。

目前，我国大部分油田已进入中、高含水阶段，但是国内还没有成熟的同井抽注工艺技术。尽管从20世纪末开始胜利油田和大庆油田都曾着手过此项技术的研究，但也只试验了一两口井，还存在一些问题。

本发明的发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在如下技术缺陷：

现有技术中，同井抽注工艺的配套工具中，往往无法将较大尺寸的电泵置入油管中，从而使得电泵的采油能力大大受限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种同井抽注工艺采油电泵组件，可以将较大尺寸的电泵置入油管中，因而能够最大限度发挥电泵的采油能力，解决现有电泵的采油能力受局限的不足。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种同井抽注工艺采油电泵组件，所述采油电泵组件包括：采油电泵组合接头、外密封管、下接头、半圆卡环、采油泵接头和牙崁挂环，

所述采油电泵组合接头的上端位于所述密封管外，下端伸入所述外密封管内，所述采油电泵组合接头内设置有通孔，所述通孔与所述外密封管内的油管及所述下接头共同构成油管通路；

所述采油电泵组合接头与套设在其外部的所述半圆卡环、以及在所述半圆卡环下方与所述采油电泵组合接头相连接的采油泵接头构成采油电泵悬挂装置。

进一步地，所述采油泵接头与所述采油电泵组合接头之间通过牙崁方式相连接。

进一步地，所述外密封管包括上外管、中外管和下外管；

所述采油电泵组合接头与所述上外管通过牙崁挂环和外管上接箍相连接；

所述上外管与所述中外管、以及所述中外管与所述下外管之间通过外管接箍相连接，所述外管接箍套设在所述上外管与所述中外管、以及所述中外管与所述下外管的连接部分的外部。

进一步地，所述牙崁挂环包括多个牙崁和键槽。

进一步地，所述牙崁挂环包括由一个圆形挂环轴向切开的两个半圆环，且所述牙崁挂环具有偏心性。

进一步地，所述半圆卡环是由一个圆形卡环沿轴向切开所形成，且切口宽度小于等于4mm。

进一步地，所述外管接箍的内表面设置有螺纹；

所述上外管与所述中外管的连接部分的外表面设置有螺纹，且设置的螺纹方向相反；所述中外管与所述下外管的连接部分的外表面设置有螺纹，且设置的螺纹方向相反。

进一步地，所述采油电泵组合接头还设有作为电缆通道和气体排放通道的通孔。

进一步地，所述采油电泵组合接头上设有容纳所述电缆通道内所伸出电缆的缺口。

进一步地，所述采油电泵组件还包括焊接在所述外密封管的外部的电缆护箍，所述电缆护箍上设有固定所述采油电泵组合接头内所伸出电缆的缺口，且所述电缆护箍上的缺口与所述采油电泵组合接头上的缺口上下对齐。

进一步地，所述采油电泵组件还包括在所述上外管和所述采油电泵组合接头相连接部分、所述采油电泵组合接头和所述采油泵接头相连接部分、以及所述外管上接箍和所述外管接箍内分别设置的O型密封圈。

进一步地，所述O型密封圈为氟橡胶密封圈。

与现有技术相比，本发明的同井抽注采油电泵组件至少具备以下优点：

1、本发明实施例的同井抽注工艺采油电泵组件在油井生产时，可以将较大尺寸的电泵置入油管中，这样就能够最大限度发挥电泵的采油能力；并且，在满足生产要求的同时，优化了工具结构，其作业流程简便、结构合理、具有较长的使用寿命。因此，大大增加了采油量，也进一步节约了作业费用，为降低油田的开发成本、高效地开发油气田提供技术保障；

2、本发明实施例的同井抽注工艺采油电泵组件，由于在结构中运用了更多的密封件、密封接头，因此，密封性能更好，满足生产要求的同时，大大增加了生产的安全性、可靠性；

3、本发明实施例的同井抽注工艺采油电泵组件所有偏心连接螺纹全部采用牙崁+正反螺纹连接方式，这种连接方式可以保证管柱在井口方便连接组装。

综上所述，采用本发明提供的上述同井抽注工艺采油电泵组件，使油田在生产过程中可以大幅度降低采油过程中的能量投入，缩减地面油水分离设施的投入费用和处理费用，减少污水回注所要求的处理费用，复活大量因高产水费用和地面水处理设施不足而关闭的油井，减轻产出水对管线的腐蚀危害，同时有利于环境保护。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本发明实施例的同井抽注工艺采油电泵组件的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

如图1所示为本发明实施例提供的同井抽注工艺采油电泵组件的结构示意图。参见图1，本实施例的采油电泵组件主要包括：采油电泵组合接头1、外密封管、下接头5、半圆卡环6、采油泵接头7、外管接箍8、外管上接箍9、电缆护箍10、牙崁挂环11、丝堵12、O型密封圈14、O型密封圈15、O型密封圈16和O型密封圈17。其中，如果需要排气，可将丝堵12去掉后，阀，将油气排入环空。

如图1所示，采油泵组件通过采油电泵组合接头1和下接头5分别与油管短节连接，从而与油管连接为一整体构成油管通道。其中，采油电泵组合接头1上部设有三个孔洞，最大的孔洞的作用是连接油管，较大孔洞是作为电缆穿越器的通道，最小的一个则是专门作为排放气体的通道。

其中，外密封管包括上外管2、中外管3和下外管4，此处的外密封管是指采油泵外密封管，上外管2与中外管3、以及中外管3与下外管4之间通过外管接箍8相连接，外管接箍8套设在上外管2与中外管3、以及中外管3与下外管4的连接部分的外部。其中，中外管3的数量和长度可根据采油电泵的长度确定。

优选地，外管接箍8的内表面设置有螺纹；上外管2与中外管3的连接部分的外表面设置有螺纹，且设置的螺纹方向相反；中外管3与下外管4的连接部分的外表面设置有螺纹，且设置的螺纹方向相反。外密封管的各部分之间通过这种牙崁和正反螺纹的连接方式连接，可以保证管柱在井口方便连接组装。由于外密封管外部有电缆护箍，且外密封管是偏心布置，即要求电缆护箍必须安装在外密封管同一侧，否则电泵组件的最大外径会增大，因此，外密封管之间采用牙崁定位，并采用正反螺纹连接，这样，一是使得电缆护箍定位准确，二是为了管柱在下部电泵扭矩作用下外密封管不发生相对转动。

外密封管的原材料可购买6-5/8(N80)成品套管，内径147-150mm，其长度每根7-7.5m，如运输许可也可按整根套管长度加工，中外管3和下外管4安的装总长度要大于21m。

另外，采油电泵组合接头1与上外管2之间通过牙崁挂环11和外管上接箍9相连接。其中，牙崁挂环11加工完成后，沿轴向抛开形成两个半圆环，注意刨切面不要破坏六个牙崁和键槽。由于电泵有电缆引出，故电泵也是偏心安装，牙崁是为了电泵安装方向定位设置的，其目的都是为了节省径向空间，以能安装尺寸较大的电泵。

此外，电缆护箍10将电缆固定保护在外密封管外表面上，电缆护箍10可采用淬火处理并且硬度大于HRC30。为了尽量增大上述外密封管的直径，密封管外部注水泵电缆可选用扁电缆。在工具装配后，再将此电缆护箍10与外密封管进行焊接。焊接时应将每个电缆护箍10的缺口与采油电泵组合接头1的缺口对齐。而且，工具的各个部件表面均采用磷化防腐处理。

由于本同井抽注工艺采油电泵组件的外密封管和采油电泵接头有明显的偏心性，而使用牙崁挂环11能够保证外密封管上的电缆护箍10的缺口在同一个方向上面。

其中，外管接箍8和外管上接箍9均可采用166方螺纹。

半圆卡环6、采油电泵组合接头1以及采油泵接头7组成了采油泵悬挂装置，从而使采油电泵悬挂在采油泵接头7下方。在加工半圆卡环6时，可先加工成圆形零件后，沿轴向切开，切口宽度小于4mm，从而形成半圆卡环。

此外，本实施例的采油电泵组件还包括在所述上外管和所述采油电泵组合接头相连接部分、所述采油电泵组合接头和所述采油泵接头相连接部分、以及所述外管上接箍和所述外管接箍内分别设置的O型密封圈。本实施例所使用的O形密封圈是一种截面为圆形的氟橡胶橡胶圈。此O形密封圈具有结构小巧，装拆方便，静、动密封均可使用，动摩擦阻力比较小，可对两个方向起密封等特点。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解,依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (12)

1.一种同井抽注工艺采油电泵组件，所述采油电泵组件包括：采油电泵组合接头、外密封管、下接头、半圆卡环、采油泵接头和牙崁挂环，

所述采油电泵组合接头的上端位于所述密封管外，下端伸入所述外密封管内，所述采油电泵组合接头内设置有通孔，所述通孔与所述外密封管内的油管及所述下接头共同构成油管通路；

所述外密封管包括上外管，

所述采油电泵组合接头与所述上外管通过牙崁挂环和外管上接箍相连接；所述采油电泵组合接头与套设在其外部的所述半圆卡环、以及在所述半圆卡环下方与所述采油电泵组合接头相连接的采油泵接头构成采油电泵悬挂装置。

2.如权利要求1所述的采油电泵组件，其中，

所述采油泵接头与所述采油电泵组合接头之间通过牙崁方式相连接。

3.如权利要求1所述的采油电泵组件，其中，

所述外密封管还包括中外管和下外管；

所述上外管与所述中外管、以及所述中外管与所述下外管之间通过外管接箍相连接，所述外管接箍套设在所述上外管与所述中外管、以及所述中外管与所述下外管的连接部分的外部。

4.如权利要求3所述的采油电泵组件，其中，

所述牙崁挂环包括多个牙崁和键槽。

5.如权利要求4所述的采油电泵组件，其中，

所述牙崁挂环包括由一个圆形挂环轴向切开的两个半圆环，且所述牙崁挂环具有偏心性。

6.如权利要求1所述的采油电泵组件，其中，

所述半圆卡环是由一个圆形卡环沿轴向切开所形成，且切口宽度小于等于4mm。

7.如权利要求3所述的采油电泵组件，其中，

所述外管接箍的内表面设置有螺纹；

所述上外管与所述中外管的连接部分的外表面设置有螺纹，且设置的螺纹方向相反；所述中外管与所述下外管的连接部分的外表面设置有螺纹，且设置的螺纹方向相反。

8.如权利要求1至7之任一项所述的采油电泵组件，其中，

所述采油电泵组合接头还设有作为电缆通道和气体排放通道的通孔。

9.如权利要求8所述的采油电泵组件，其中，

所述采油电泵组合接头上设有容纳所述电缆通道内所伸出电缆的缺口。

10.如权利要求9所述的采油电泵组件，其中，

所述采油电泵组件还包括焊接在所述外密封管的外部的电缆护箍，所述电缆护箍上设有固定所述采油电泵组合接头内所伸出电缆的缺口，且所述电缆护箍上的缺口与所述采油电泵组合接头上的缺口上下对齐。

11.如权利要求3所述的采油电泵组件，其中，

所述采油电泵组件还包括在所述上外管和所述采油电泵组合接头相连接部分、所述采油电泵组合接头和所述采油泵接头相连接部分、以及所述外管上接箍和所述外管接箍内分别设置的O型密封圈。

12.如权利要求11所述的采油电泵组件，其中，

所述O型密封圈为氟橡胶密封圈。