CN104196511A - 油井增液装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种油井增液装置，包括中心管、阀壳体、设置在所述阀壳体内的单流阀、及连接在所述阀壳体下端的进液口，所述中心管的上端通过上接头与抽油泵举升管柱末端连接，所述中心管下端与所述阀壳体上端连接，在与所述阀壳体连接处的中心管下端外壁设置有软性柱塞与油井套管保持密封。本发明提供的油井增液装置，在随举升油管收缩上移时会自动关闭单流阀，使装置下面的油液负压增大，提高了油层的生产压差，加大了对地层的抽吸作用，增加了地层的油液流出量，从而达到了增加油层产液量、提高油井产油量的目的。

Description

油井增液装置

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，特别涉及一种油井增液装置。

背景技术

现国内油田在开发过程中，95％以上是采用驴头抽油机带动井下往复常规泵抽油举升的方式采油。由于该抽油方式简单、耐用、适应环境强，所以在国内油田得到广泛应用。而现油田开发应用的驴头抽油机通过抽油杆带动井下往复常规泵抽油举升，因工作时油管和抽油泵杆在负荷交换时存在弹性伸缩量(各0.04％)，特别是对泵挂深度大于2000米的深井抽油举升时，油管产生的弹性伸缩量更长，大多数油井因没有合理利用举升油管自由伸缩的能量而造成浪费。因此，采用驴头抽油机带动井下往复常规泵抽油举升的采油方式效率较低，往往只有30％左右，故各油田在该方面上浪费了大量的能源。因此，为了提高有杆式抽油方式对油井的采油率，需要设置相关辅助装置来提高油井的采油率，实现提高单井产油量的目的。

发明内容

本发明目的是提供一种油井增液装置，连接在深井抽油泵举升管柱的末端，通过利用深井抽油泵举升油管自由伸缩的能量对油层产生抽吸，提高地层的产液量，实现单井产油量的提高。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种油井增液装置，包括中心管、阀壳体、设置在所述阀壳体内的单流阀、及连接在所述阀壳体下端的进液口，所述中心管的上端与用于连接抽油泵举升管柱的上接头连接，所述中心管下端与所述阀壳体上端连接，在与所述阀壳体连接处的中心管上设置有软性柱塞，所述软性柱塞是由套在所述中心管上的支撑环、耐油耐磨皮碗、聚胺脂隔环串叠构成，在所述软性柱塞上部的所述中心管上设置有一段扩径台节作为所述软性柱塞的支乘台，在所述扩径台节处的中心管周围设置有斜向中心管中心线的倾斜通孔，所述单流阀通过固定在所述阀壳体内壁上的固定环而固定在阀壳体中部内壁上，在靠近所述固定环下部的所述中心管上设置有预泄液通孔。

进一步地，所述软性柱塞的每个支撑环、耐油耐磨皮碗和聚胺脂隔环构成一级密封，所述软性柱塞由3-5级密封串叠构成。

进一步地，所述倾斜通孔为6-8个，均匀分布在所述中心管同一圆周的管壁上。

进一步地，所述预泄液通孔为6-8个，均匀分布在所述阀壳体同一圆周的管壁上，且所述预泄液通孔与所述倾斜通孔对应设置。

进一步地，所述单流阀是由凡尔球罩、凡尔球和凡尔球座构成的固定凡尔。

进一步地，所述固定凡尔的凡尔球座通过所述固定环固定在所述阀壳体内壁上。

进一步地，所述固定环通过所述阀壳体丝扣通孔内的销钉固定在阀壳体内壁上。

进一步地，所述凡尔球座与所述阀壳体内壁之间设置有密封圈。

本发明提供的油井增液装置，与深井抽油泵配合使用，该装置连接在深井抽油泵举升管柱的井下最末端，在深井抽油泵工作时利用举升油管的伸缩，带动该装置在井下上下运动进行抽吸油层。由于本发明提供的油井增液装置的中心管外壁设置有一段与油井套管密封接触的软性柱塞，能使油井增液装置与油井套管之间保持良好的密封性能；且阀壳体内部的液体通道上安装有单流阀，能够在本发明装置随举升油管收缩上移时关闭，使装置下面的油液负压增加，提高油层的生产压差，增加地层油液流出量。从而达到增加油层产液量、提高油井产油量的目的。

附图说明

图1为本发明实施例提供的油井增液装置的1/4剖面结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本发明实施例提供的油井增液装置，包括中心管2、阀壳体7、设置在阀壳体7内的单流阀、及连接在阀壳体7下端的进液口14。中心管2的上端连接有上接头1，上接头1用于与抽油泵举升管柱连接，中心管2下端与阀壳体7上端丝扣连接，单流阀通过固定在阀壳体7内壁上的固定环13固定在阀壳体7中部内壁上，在与阀壳体7连接处的中心管2上设置有软性柱塞以保证与油井套管密封。

其中，软性柱塞是由套在中心管2上的支撑环4、耐油耐磨皮碗5、聚胺脂隔环6串叠构成，软性柱塞的每个支撑环4、耐油耐磨皮碗5和聚胺脂隔环6构成一级密封，软性柱塞由3-5级密封串叠构成，为了保证本装置与油井套管之间具有良好的密封性，作为最佳的一种实施方式，本装置的整个软性柱塞是由4级密封串叠构成。

在软性柱塞上部的中心管2上设置有一段扩径台节作为软性柱塞的支乘台。由于本发明装置在套管内上下运动的过程中，在中心管的外部容易产生固体颗粒沉积物，这些固体颗粒沉淀物会沉积在软性柱塞的上部，当沉积到一定量时就会造成软性柱塞的磨损，造成密封不严或液体漏失，严重时会卡死软性柱塞，造成停产大修。为了疏通固体颗粒沉淀物，在扩径台节处的中心管2周围设置有斜向中心管2中心线的倾斜通孔3，倾斜通孔3的个数为6-8个，均匀分布在中心管2同一圆周的管壁上，这些倾斜通孔3可以避免固体颗粒沉淀物在软性柱塞上停留，使产生的固体颗粒沉淀物不断地从倾斜通孔3进入中心管2内与地层油液混合一起进入举升管柱。为了能够更好疏通固体颗粒沉淀物，作为本发明的一种具体实施方式，中心管2上的倾斜通孔3设置为8个。

为了能够方便在下次作业时向地层中压入压井液，在靠近固定环13下部的中心管2上设置有预泄液通孔15，预泄液通孔15的个数为6-8个，均匀分布在阀壳体7同一圆周的管壁上，且预泄液通孔15与倾斜通孔3对应设置。当在下次作业需要增加地层内的油层压力时，可以从油管压入压井液，压井液从举升管柱进入中心管2，然后从阀壳体7的预泄液通孔15压入油井内，从而增大油层压力。

其中，单流阀是由凡尔球罩8、凡尔球9和凡尔球座10构成的固定凡尔，固定凡尔的凡尔球座10通过固定环13固定在阀壳体7内壁上，而固定环13是由设置在阀壳体7带丝扣通孔内的销钉12固定在阀壳体6内壁上。并且为了保证固定凡尔与阀壳体7之间的良好密封，固定凡尔的凡尔球座10与阀壳体7内壁之间设置有密封圈11。

本发明提供的油井增液装置的工作过程及工作原理如下：

当油田某口油井在下抽油泵举升管柱前，先下套铣管柱对油井套管进行套铣，特别是本发装置在井下所处的套管位置处，在其附近上下2米位置处要反复进行3-5次的磨铣。其目的是为了保护本发明装置中心管2上的多级耐磨材料组成的软性柱塞，防止软性柱塞在下井时被套管磨坏。套铣完成后提出套铣管柱，然后从下至上按照下列下井顺序连接本发明装置：油井增液装置+多根油管+四米长筛管+多根油管+常规整筒泵+多根油管接至井口油管挂。试压合格后再下井相应的抽油杆。在各项开抽前的准备工作完成后，开动抽油机进行抽油工作。当抽油机驴头带动井内抽油杆+泵柱塞向上开始抽吸(游动凡尔关闭)时，此时也是整趟抽油杆与整趟举升油管载荷交换的过程，即整趟举升油管(液柱)载荷传到整趟抽油杆柱上；当整趟举升油管(液柱)载荷卸掉后，整趟举升油管在材质本身的弹性作用下自然向井口端(固定端)收缩，收缩长度为举升油管长度的0.04％。由于本发明装置连接在举升管柱的末端，故本发明装置会随同举升油管的收缩而向上运动。当举升油管带动本发明装置向上移动时，油井套管与中心管2之间因为有软性柱塞的密封作用，且阀壳体7内部液体通道上的固定凡尔在凡尔球9的作用下关闭，井内油液无法流动被迫随举升油管向上举升。此时井内本发明装置下面的液体压力快速下降，举升油管带动本发明装置继续上提，这样本发明装置下面的液体负压增大，加大了对地层的抽吸作用，从而提高了地层的出液量。由于本发明装置会增大对地层的抽吸力，因此还会对油井周围的井眼起到抽吸解堵作用。并且由于本装置的中心管2下端的阀壳体7内装有用作单流阀固定凡尔，故本装置还具有油井洗井防污染的作用。

当抽油机驴头带动井内抽油杆+泵柱塞向下移动(游动凡尔打开，泵的固定凡尔关闭)，此时又是整趟举升油管载荷交换的过程，即整趟举升油管(液柱)载荷传到整趟油管柱上；当整趟举升油管承载整趟(液柱)载荷后，整趟举升油管的尾端在材质本身的弹性作用下自然向井底(自由端)伸长，伸长的长度同样为举升管柱长度的0.04％；连接在举升管柱最下端的本发明装置，随同举升油管一起向下运动，此时本发明装置下面的油液受挤压后，有一小部分油液从套管与软性柱塞间的缝隙流出，但大部分油液从进液口14进入阀壳体7内部，顶开固定凡尔内的凡尔球9通过中心管2顺利经过筛管流入油套间完成一个工作过程。

本发明提供的一种油井增液装置，在井下做上下抽吸过程是与地面抽油机的抽油过程是同步的，不影响抽油的过程。并且本发明装置在随举升油管收缩上移时会自动关闭固定凡尔，使装置下面的油液负压增大，能提高油层的生产压差，加大了对地层的抽吸作用，增加了地层的油液流出量，从而达到了增加油层产液量、提高油井产油量的目的。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实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，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，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种油井增液装置，其特征在于：包括中心管、阀壳体、设置在所述阀壳体内的单流阀、及连接在所述阀壳体下端的进液口，所述中心管的上端与用于连接抽油泵举升管柱的上接头连接，所述中心管下端与所述阀壳体上端连接，在与所述阀壳体连接处的中心管上设置有软性柱塞，所述软性柱塞是由套在所述中心管上的支撑环、耐油耐磨皮碗、聚胺脂隔环串叠构成，在所述软性柱塞上部的所述中心管上设置有一段扩径台节作为所述软性柱塞的支乘台，在所述扩径台节处的中心管上设置有斜向中心管中心线的倾斜通孔，所述单流阀通过固定在所述阀壳体内壁上的固定环固定在阀壳体中部内壁上，在靠近所述固定环下部的所述阀壳体上设置有预泄液通孔。

2.根据权利要求1所述的油井增液装置，其特征在于：所述软性柱塞的每个支撑环、耐油耐磨皮碗和聚胺脂隔环构成一级密封，所述软性柱塞由3-5级密封串叠构成。

3.根据权利要求1所述的油井增液装置，其特征在于：所述倾斜通孔为6-8个，均匀分布在所述中心管同一圆周的管壁上。

4.根据权利要求3所述的油井增液装置，其特征在于：所述预泄液通孔为6-8个，均匀分布在所述阀壳体同一圆周的管壁上，且所述预泄液通孔与所述倾斜通孔对应设置。

5.根据权利要求1所述的油井增液装置，其特征在于：所述单流阀是由凡尔球罩、凡尔球和凡尔球座构成的固定凡尔。

6.根据权利要求5所述的油井增液装置，其特征在于：所述固定凡尔的所述凡尔球座通过所述固定环固定在所述阀壳体内壁上。

7.根据权利要求6所述的油井增液装置，其特征在于：所述固定环通过所述阀壳体丝扣通孔内的销钉固定在阀壳体内壁上。

8.根据权利要求6所述的油井增液装置，其特征在于：所述凡尔球座与所述阀壳体内壁之间设置有密封圈。