CN103696744B - 三级分层合采管柱 - Google Patents

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一种三级分层合采管柱。为了克服现有采油管柱不能实现2个以上油层同时开采目的的不足，本发明油管串的下端依次固定安装有一级泵、上封隔器、油管I、悬挂短节I、油管Ⅱ、二级泵、悬挂短节Ⅱ、油管Ⅲ、下封隔器、尾管；一级泵位于上油层，上封隔器位于上油层与中油层之间，下封隔器位于中油层与下油层之间；悬挂短节I下端的内螺纹与密封筒的上端固定连接；悬挂短节Ⅱ下端的内螺纹与三级泵泵筒上端固定连接；柱塞总成的空心密封杆位于密封筒内；空心密封杆的直径小于一级泵柱塞、二级泵柱塞的直径。其有益效果是实现下一趟管柱同时开采不同的油层，提高开发时效。

Description

三级分层合采管柱
技术领域
本发明涉及一种原油生产采油管柱，尤其是涉及一种适用于下一趟管柱同时开采不同层位原油的三级分层合采管柱。
背景技术
由于油藏的地质特点，油层通常在纵向上多层分布，且多数为非均质油藏，在开采过程中，层间干扰现象大范围存在，尤其是投产初期产量高、含水上升快的油井。采用传统的单级采油泵开采多个油层，受层间干扰效率低，不能充分发挥开发时效，油田公开使用二级分层抽油泵，一次下泵只能实现两个层段层段的分层开采，无法实现一次下泵分采多个油层的目的。
发明内容
为了克服现有采油管柱不能实现2个以上油层同时开采目的的不足，本发明提供一种三级分层合采管柱。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：三级分层合采管柱，包括油管串、抽油杆、抽油泵、封隔器，抽油杆带动柱塞总成沿抽油泵泵筒做上下往复运动，抽油泵为杆式抽油泵，抽油泵的下端为进油阀，抽油泵的柱塞内安装有出油阀；井筒内有3个或3个以上可采油层，三个油层由上至下为上油层、中油层、下油层。油管串的下端依次固定安装有一级泵、上封隔器、油管I、悬挂短节I、油管Ⅱ、二级泵、悬挂短节Ⅱ、油管Ⅲ、下封隔器、尾管；一级泵位于上油层，上封隔器位于上油层与中油层之间，下封隔器位于中油层与下油层之间；悬挂短节I下端的内螺纹与密封筒上端固定连接；悬挂短节Ⅱ下端的内螺纹与三级泵泵筒上端固定连接。柱塞总成在抽油杆的下端依次固定连接有脱节器I、一级泵柱塞、抽油杆I、脱节器Ⅱ、空心密封杆、二级泵柱塞、脱节器Ⅲ、三级泵柱塞；空心密封杆位于密封筒内，空心密封杆与密封筒径向之间为滑动配合；一级泵的进油阀、二级泵的进油阀为偏心式进油阀；空心密封杆的直径小于一级泵柱塞、二级泵柱塞的直径。
脱节器Ⅲ与三级泵柱塞之间安装有万向节。三级泵的进油阀为固定阀。
油管I、油管Ⅱ、油管Ⅲ的长度根据三个油层之间的距离确定；抽油杆I的长度根据一级泵与二级泵之间的距离确定。
本发明的有益效果是，实现下一趟管柱同时开采不同的油层，通过调节一级泵、二级泵、三级泵之间的距离可以同时开采厚度不同的油层，实现多层系油藏的多层合采，能够有效动用各贡献油层且能避免层间干扰，充分挖掘油井产能，提高油井产量，提高开发时效。
附图说明
图1是本发明三级分层合采管柱结构示意图。
图中：1.一级泵，2.一级泵柱塞，3.进油阀，4.上封隔器，5.油管I，6.抽油杆I，7.脱节器Ⅱ，8.密封筒，9.油管Ⅱ，10.空心密封杆，11.二级泵，12.二级泵柱塞，13.进油阀，14.万向节，15.三级泵，16.三级泵柱塞，17.进油阀，18.下封隔器，19.抽油杆，20.油管串，21.脱节器I，22.悬挂短节I，23.柱塞总成，24.悬挂短节Ⅱ，25.脱节器Ⅲ，26.油管Ⅲ，27.尾管，100.上油层，200.中油层，300.下油层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。但是，本领域技术人员应该知晓的是，本发明不限于所列出的具体实施方式，只要符合本发明的精神，都应该包括于本发明的保护范围内。
参见附图1。本发明三级分层合采管柱所作业的井筒内有3个或3个以上可采油层，三个油层由上至下为上油层100、中油层200、下油层300。三级分层合采管柱包括油管串20、抽油杆19、抽油泵、封隔器，抽油泵为杆式抽油泵，抽油泵的下端为进油阀；抽油泵的柱塞内安装有出油阀，出油阀为游动阀。
油管串20的下端依次固定安装有一级泵1、上封隔器4、油管I5、悬挂短节I22、油管Ⅱ9、二级泵11、悬挂短节Ⅱ24、油管Ⅲ26、下封隔器18、尾管27。一级泵1的进油阀3和二级泵11的进油阀13采用偏心式进油阀；三级泵15的进油阀17为固定阀。
悬挂短节上、下两端的外螺纹分别与油管连接，悬挂短节I22下端的内螺纹与密封筒8的上端固定连接；悬挂短节Ⅱ24下端的内螺纹与三级泵15泵筒上端固定连接。
柱塞总成23在抽油杆19的下端依次固定连接有脱节器I21、一级泵柱塞2、抽油杆I6、脱节器Ⅱ7、空心密封杆10、二级泵柱塞12、脱节器ⅢI25、三级泵柱塞16。脱节器的上、下两部分通常通过嵌入旋转啮合轴向连接，便于安装。在脱节器Ⅲ25与三级泵柱塞16之间安装有万向节14，以保证柱塞总成23的同轴度，减少管柱在采油作业中的磨损，减少维修等非生产性作业。
空心密封杆10位于密封筒8内，空心密封杆10与密封筒8径向之间为滑动配合，形成密封。空心密封杆10的直径小于一级泵柱塞2、二级泵柱塞12的直径。
抽油杆19带动柱塞总成23沿抽油泵的泵筒做上下往复运动。
一级泵1位于上油层100，上封隔器4位于上油层100与中油层200之间，下封隔器18位于中油层200与下油层300之间，将油层分为三个独立的层位。
为了使得三级分层合采管柱的抽油泵能够位于井筒内适当位置，油管I5、油管Ⅱ9、油管Ⅲ26的长度根据三个油层之间的距离确定；抽油杆I6的长度根据一级泵1与二级泵11之间的距离确定，还可以在万向节14与三级泵柱塞16之间安装适当长度的抽油杆。
本发明三级分层合采管柱生产作业过程是，
首先，将三级分层合采管柱下入井筒中适当位置，柱塞总成23在泵筒内随抽油杆19做上下往复运动；
当柱塞总成23上行时：三级泵15的进油阀17打开，完成对下油层300的抽吸；二级泵11的偏心式进油阀13打开，完成对中油层200的抽吸；从下油层300和中油层200抽吸的原油汇合到由抽油杆串I6与油管I5之间的环形空间中；一级泵1的偏心式进油阀3打开，通过进油阀3对上油层100抽吸；同时一级泵1也对汇合到由柱塞总成23与油管串形成的环形空间内的原油抽吸。
当柱塞总成23下行时：一级泵1、二级泵11、三级泵15的进油阀均处于关闭状态；安装在一级泵1、二级泵11、三级泵15柱塞内的出油阀（游动阀）打开，柱塞总成23上行时进入柱塞总成23与油管串环空内的原油进入抽油泵的出油通道。
因此，上油层100、中油层200、下油层300三个层段的原油在进入三级分层合采管柱前被完全隔开，其动力系统互不影响，达到消除三个层段互相干扰的目的。本发明三级分层合采管柱适合开采油层井段长、生产层数多、层间差异大、层间干扰严重的油藏。
应该注意的是上述实施例是示例而非限制本发明，本领域技术人员将能够设计很多替代实施例而不脱离本专利的权利要求范围。

Claims (4)

1.一种三级分层合采管柱，包括油管串、抽油杆、抽油泵、封隔器，抽油杆带动柱塞总成沿抽油泵泵筒做上下往复运动，抽油泵为杆式抽油泵，抽油泵的下端为进油阀，抽油泵的柱塞内安装有出油阀；井筒内有3个或3个以上可采油层，三个油层由上至下为上油层、中油层、下油层，其特征是：
所述油管串（20）的下端依次固定安装有一级泵（1）、上封隔器（4）、油管I（5）、悬挂短节I（22）、油管Ⅱ（9）、二级泵（11）、悬挂短节Ⅱ（24）、油管Ⅲ（26）、下封隔器（18）、尾管（27）；一级泵（1）位于上油层（100），上封隔器（4）位于上油层（100）与中油层（200）之间，下封隔器（18）位于中油层（200）与下油层（300）之间；
所述悬挂短节I（22）下端的内螺纹与密封筒（8）上端固定连接；
所述悬挂短节Ⅱ（24）下端的内螺纹与三级泵（15）泵筒上端固定连接；
所述柱塞总成（23）在抽油杆（19）的下端依次固定连接有脱节器I（21）、一级泵柱塞（2）、抽油杆I（6）、脱节器Ⅱ（7）、空心密封杆（10）、二级泵柱塞（12）、脱节器Ⅲ（25）、三级泵柱塞（16）；
所述空心密封杆（10）位于密封筒（8）内，空心密封杆（10）与密封筒（8）径向之间为滑动配合；
所述一级泵（1）的进油阀（3）、二级泵（11）的进油阀（13）为偏心式进油阀；
所述空心密封杆（10）的直径小于一级泵柱塞（2）、二级泵柱塞（12）的直径。
2.根据权利要求1所述三级分层合采管柱，其特征是：所述脱节器Ⅲ（25）与三级泵柱塞（16）之间安装有万向节（14）。
3.根据权利要求2所述三级分层合采管柱，其特征是：所述三级泵（15）的进油阀（17）为固定阀。
4.根据权利要求3所述三级分层合采管柱，其特征是：所述油管I（5）、油管Ⅱ（9）、油管Ⅲ（26）的长度根据三个油层之间的距离确定；
所述抽油杆I（6）的长度根据一级泵（1）与二级泵（11）之间的距离确定。
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