CN1043484C - 防砂提砂抽油组合装置 - Google Patents

Abstract

本发明为防砂提砂抽油组合装置，包括油管(2)，抽油杆(1)，套管(3)，滤砂管(7)，油井助油器4，还包括防砂抽油泵5和在油管底部的防砂埋冲洗阀(6)，它具有一个连于油管下部的连接管(20)，管上有通液孔(22)，管内有由弹簧(26)压向上方的活塞体(23)，助抽器可提高提砂能力和产油量，防止砂埋，在油管下部装有冲洗阀(6)，提出抽油杆后，可靠冲洗液的压力打开冲洗阀而进行正冲洗，因此油井可方便的进行正冲洗和反冲洗，可有效的解除砂埋。

Description

防砂提砂抽油组合装置

本发明涉及从井中开采油、气、水、可溶解或可溶化物质或矿物泥浆，特别涉及从井下开采油的方法或设备。

油田的产油井，在油层压力降低而不能自喷时，则需进行抽油而产油，这种采油设备是将一个抽油泵下到井底并由抽油杆带动而抽油，抽油泵包括泵筒、泵体和底部单向阀，底部单向阀固定在泵筒中，再将一个连在抽油杆上的具有单向阀的抽油泵泵体下到底部单向阀上面的位置，当抽油泵泵体被抽油机通过抽油杆带动而上、下运动时，可将进入泵筒的原油提升至地面上来，这种已有的抽油装置，整个井深的液柱均作用在抽油泵上，抽油泵向上冲程时，走较长行程才能造成足够的负压使底部单向阀打开，原油才能进入泵筒，因此产量低，此外，通过滤砂管进入油管的砂粒，在整个井深的原油上行过程中逐渐下沉，在中间没有一个再提升和阻挡作用，因此提砂作用不强，特别是停抽时砂沉严重，造成抽油泵磨损或砂卡而不能工作，US2674955″具有带阀活塞的往复式活塞泵″的美国专利(申请日1949.04.29，公告日1954.04.13)公开了一种用于井中的泵装置，该装置在泵体上方的抽油杆上装有油井助抽器(分级活塞)，它可是一个或多个，按需要选定距离分开装设，其结构是具有一个心轴，心轴的下端外径较大并与抽油杆相连，上端与和抽油杆相连的接头相连，在心轴外有一套筒，套筒外径与油管相配合形成一活塞，而套筒下端有锥形内孔与心轴的大端相配合而可密封，套筒上有径向通孔，因此它可起到一个连于抽油杆上的内部具有单向阀的活塞的作用，在抽油杆上行时单向阀关闭而协助抽油，抽油杆下行时单向阀打开而使油能返至油井助抽器上方，这样可以使油管中油柱的重量不会全部作用在泵体上，减少了抽油杆的受力，也减少了当抽油杆由向下冲程变为向上冲程时抽油杆和抽油装置中所受的大的拉应力，油井助抽器也可阻止砂粒由被提取液体中降落下来而不会沉淀在泵体上。但这虽然可以缓解泵体和底部单向阀的砂埋现象，但仍有沉淀下的砂粒会造成砂埋现象。再有现有的抽油泵泵体与泵筒的配合是金属对金属的，砂粒进入后会造成磨损或砂卡，因此需经常起出油泵来检查，对沉积在井底油管内和油管外的砂粒造成的砂埋现象，冲砂解卡能力不强，正冲时还必须将底部单向阀提出，操作困难，故多需起出油管才能解除，费时费力，很不经济。

本发明的目的是提供一种防砂提砂抽油组合装置，它可以减少抽油时作用在抽油泵上的液柱压力，防止砂卡，能够在砂埋时进行正冲洗和反冲洗。

本发明的目的是按下述技术方案实现的：

防砂提砂抽油组合装置包括抽油杆、油管、抽油泵、滤砂管和装于抽油泵的上方的抽油杆上的1至多个用以提砂抽油的油井助抽器，所说的油井助抽器具有上接头和本体，上接头与本体用螺纹连为一体，上接头是中空的，内部安装有阀座和阀球，在阀球上方中空部分具有与外部相通的通道，本体是部分中空的，中空部分的下部具有与外界相通的通道，本体的外部具有用压环固定的V形密封环和隔环；其特征在于在油管的下端装有防砂埋冲洗阀，防砂埋冲洗阀的下部装有所说的滤砂管；

所说的防砂埋冲洗阀具有连于油管或抽油泵泵筒下端的连接管，连于连接管下部的管节，管节下部接有滤砂管，在连接管壁上有通液孔，连接管内具有可滑动的活塞体和弹簧，活塞体由弹簧的弹力压向上方定位且其滑动面恰好将连接管上的通液孔封闭，在活塞体内部装有底阀座和底阀球，在连接管的外部还具有与连接管具有间隙的护套，护套的下方有冲洗孔。

由于具有油井助抽器，减少了抽油泵的回压，提高了油的产量，且进入助抽器上部的砂粒不会再落至井的底部，提高了提砂能力，减少了井底的砂埋现象，需要进行冲洗时，将抽油杆及泵体提出并将洗井液自油管泵入，由于具有防砂埋冲洗阀，其活塞体受油管中冲洗液的压力后可以下行而打开通液孔，使冲洗液可以进入环形空间而方便的进行正冲冼，当洗井液自环形空间泵入时则可方便的进行反冲洗，故可方便的进行正、反冲洗而解除砂埋现象。

所说的抽油泵可以是现有的抽油泵，但最好是防砂抽油泵，以提高整个装置的防砂能力，防砂抽油泵具有接于油管上的泵筒和接于抽油杆上泵体，泵体包括上接头和本体，上接头与本体用螺纹连为一体，上接头是中空的，内部装有阀座和阀球，在阀球上方中空部分具有与外部相通的通道，本体也是中空的，本体的外部还具有与本体螺纹连接的压环、用压环固定的V形密封环、各V形封环间的隔环或长隔环。由于采用了V形密封环，减少了活塞与泵筒的磨损和砂卡现象，增加了防砂能力。

下面结合附图和实施例对本发明的防砂提砂抽油组合装置作详细的描述。

图1是本发明防砂提砂抽油组合装置的剖视图；

图2是本防砂提砂抽油组合装置的V形密封环的另一种实施方案图。

如图1，防砂提砂抽油组合装置包括抽油杆1，油管2，在油管的底部装有滤砂管7，油管外还有套管3，抽油杆1和油管3的下部装有防砂抽油泵5，在抽油泵的上面适当井深处的抽油杆上还装有油井助抽器4，这种油井助抽器的数量可根据需要而定，如1个或多个，在油管2下部滤砂管7上面装有防砂埋冲洗阀6。

所说的油井助抽器4包括上接头8和本体15，上接头8与本体15用螺纹连为一体，上接头8是中空的，中空部分具有通道9与外部相通，本体15是部分中空的，中空部分有通道16与外部相通，本体15的外部装有V形密封环13，各V形密封环之间用隔环14相隔开，密封环13与隔环14用带螺纹的连接在本体15上的螺纹上的压紧环12压住而固定在本体之外，密封环13有与本体15外园相配合的内孔，在厚度方向上具有与内孔同心的凹槽，隔环14上具有一凸台与V形密封环13的凹槽相配合，使V形密封环不致因压紧力而在径向涨大，V形密封环一般采用2-4个，由下至井中的深度而定，在上接头8内部具有阀座11和阀球10，它们起单向阀的作用。

所说的防砂抽油泵5具有泵体36和泵筒19，泵体36的结构与油井助抽器的结构相似，泵体36具有上接头29和本体18，上接头29和本体18用螺纹连为一体，上接头29是中空的，内部安装有阀座32和阀球31，在阀球31上方中空部分，有与外部相通的通道30，本体18也是中空的，外部装有V形密封环35，各V形密封环间有隔环34或长隔环17以互相隔开，所用密封环的数量因下至井中的深度较大，故数量较多，一般为6-9个，分三个一组或两个一组，每组之间的间距稍大，由长隔环17定位，每组中的密封环则由隔环34定位，密封环35和隔环用螺纹连接在本体18上的压环33压住而固定在本体18之外，在本体18内可以是全部中空的，可使油流畅通，也可以带有一永久磁铁，必要时可以将固定底阀的阀球25吸住而提出，或带有取阀爪，可将底阀座24提出。

以上所说的V形密封环13或35的直径应大于油管2或泵筒19的内径2-4毫米，以起到密封作用。

V形密封环35的结构可以如图1所示，密封环具有V形的与泵筒19内径相配合的外园，与本体18外园相配合的内孔，在厚度方向上有与内孔同心的园形凹槽，该凹槽在内孔周围形成一圈较薄部分，隔环34和长隔环17在外园上具有直径较小的外径和高度与所说的密封环35的凹槽的内径和深度相配合的凸台，所说的较薄部分由隔环34压住而使密封环35不能旋转而安装牢固，并不致因压紧力而使密封环在径向涨大。也可如图2所示隔环与隔环相靠死，隔环34和长隔环17在外园上具有直径较小的凸台，而密封环35的内孔只是一个直径和长度与隔环的凸台的外径和长度相配合的等径通孔，即隔环34和长隔环17具有外径与密封环35的通孔的内径相等、高度与密封环35的厚度相等的凸台，在高度方向上密封环35可以被隔环34所压死，也可以有一定间隙而可转动，这样可避免砂粒卡入时将泵筒或外壳拉出沟。

所说的防砂埋冲洗阀6具有用螺纹或其他方法连接在油管或抽油泵泵筒下端的连接管20，连接管20的下部用螺纹或其他方法连接有管节27，管节27下部则连有滤砂管7，在连接管20内部装有可滑动的活塞体23，活塞体23与连接管20的滑动面也作为密封面，在连接管20上具有圆周分布的通液孔22，在活塞体23与管节27之间也具有滑动面以使活塞体稳定，在活塞体23的内部装有底阀座24和底阀球25，它们组成一个单向阀，活塞体23用弹簧26压向上方而靠在油管2的下端面上，在此位置时，活塞体23的密封面正好将连接管上的通液孔22封闭而使连接管内外不相通，在连接管20的外部还用螺纹连接有护套21，护套的下端具有冲洗孔28，护套与连接管之间具有间隙可以通液并可引导自通液孔22流出的冲洗液下行自冲洗孔28喷出而对滤砂管7外进行冲洗，再自油、套之间的环形空间返至地面。

本发明的防砂提砂抽油组合装置，在正常抽油作业时，当抽油杆向上冲程时，油井助抽器4和防砂抽油泵5上行将油管的油提至地面，由于助抽器4和抽油泵5具有密封环13和35而不会被砂很快磨损或卡死，因此具有良好的排砂防砂性能而克服了现有抽油泵易磨损、易砂卡缺点，由于在抽油泵上面增加了助抽器4，减少了抽油泵5的回压，减少了抽油泵所受的液柱压力，使采液地层的液体容易流入井内，提高了产量，而且进入油井助抽器上面的砂粒不会再沉下至油井助抽器以下，因此减少了井底的沉砂现象，在油管的底部还设置有防砂埋冲洗阀，可方便的进行反冲洗，如起出抽油杆和抽油泵泵体，冲洗液的压力可打开通液孔22，可方便的进行正冲洗，因此可有效的解除砂埋事故，故此本发明的装置，具有较现有装置强的防砂，提砂能力，可大大减少抽油井的砂卡，砂埋事故，可大幅度的提高油井的抽油作业时间，增加产量，节约财力、人力。

Claims (6)

1、防砂提砂抽油组合装置，包括抽油杆(1)、油管(2)、抽油泵(5)、滤砂管(7)和装于抽油泵(5)的上方的抽油杆上的1至多个用以提砂抽油的油井助抽器(4)，所说的油井助抽器(4)具有上接头(8)和本体(15)，上接头(8)与本体(15)用螺纹连为一体，上接头(8)是中空的，内部安装有阀座(11)和阀球(10)，在阀球(10)上方中空部分具有与外部相通的通道(9)，本体(15)是部分中空的，中空部分的下部具有与外界相通的通道(16)，本体(15)的外部具有用压环(12)固定的V形密封环(13)和隔环(14)；其特征在于在油管(2)的下端装有防砂埋冲洗阀(6)，防砂埋冲洗阀的下部装有所说的滤砂管(7)；

所说的防砂埋冲阀6具有连于油管或抽油泵泵筒下端的连接管(20)，连于连接管(20)下部的管节(27)，管节下部接有滤砂管(7)，在连接管(20)壁上有通液孔(22)，连接管内具有可滑动的活塞体(23)和弹簧(26)，活塞体(23)由弹簧(26)的弹力压向上方定位且其滑动面恰好将连接管上的通液孔(22)封闭，在活塞体(23)内部装有底阀座(24)和底阀球(25)，在连接管的外部还具有与连接管(20)具有间隙的护套(21)，护套(21)的下方具有冲洗孔(28)。

2、如权利要求1所述的防砂提砂抽油组合装置，其特征在于所说的抽油泵(5)为防砂抽油泵；

所说的防砂抽油泵(5)具有接于油管上的泵筒(19)和接于抽油杆上的泵体(36)，泵体(36)包括接于抽油杆上的上接头(29)和本体(18)，上接头(29)与本体(18)用螺纹连为一体，上接头(29)是中空的，内部装有阀座(32)和阀球(31)，在阀球(31)上方中空部分具有与外部相通的通道(30)，本体(18)也是中空的，本体的外部还具有与本体(18)螺纹连接的压环(33)、用压环(33)固定的V形密封环(35)、各V形密封环间的隔环(34)或长隔环(17)。

3、如权利要求1或2所述的防砂提砂抽油组合装置，其特征在于所说的V形密封环(35)的材料是聚胺脂。

4、如权利要求1或2所述的防砂提砂抽油组合装置，其特征在于所说的V形密封环(35)具有与本体(18)外园相配合的内孔和与内孔同心的、使内孔周围形成被隔环压住的较薄部分的凹槽，所说的隔环(34)和长隔环(17)在外园上具有外径和高度与所说的密封环(35)的凹槽的内径和深度相配合的凸台。

5、如权利要求1或2所述的防砂提砂抽油组合装置，其特征在于所说的V形密封环(35)的内孔为一直径和长度与隔环(34)的凸台的外径和长度相配合的等径通孔，所说的隔环(34)和长隔环(17)在外园上具有直径较小的与所说的密封环(35)的通孔的内径和长度相配合的凸台。

6、如权利要求1或2所述的防砂提砂抽油组合装置，其特征在于在所说的本体(18)下端带有永久磁铁。

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