CN105649576B - 采油机构及具有其的采油系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种采油机构及具有其的采油系统。其中，采油机构，包括：第一提液倍增器(11)；第一抽油杆(12)，具有相对设置的连接端和操作端，连接端与第一提液倍增器(11)固定连接并且驱动该第一提液倍增器(11)抽取油液，第一抽油杆(12)具有弯曲形变；第二提液倍增器(21)；第二抽油杆(22)，分别与第一提液倍增器(11)和第二提液倍增器(21)固定连接并且驱动该第二提液倍增器(21)抽取油液，第二抽油杆(22)位于第一提液倍增器(11)和第二提液倍增器(21)之间，第二抽油杆(22)具有弯曲形变。本发明的技术方案的适应性更强。

Description

采油机构及具有其的采油系统

技术领域

本发明涉及采油装置技术领域，具体而言，涉及一种采油机构及具有其的采油系统。

背景技术

双水平井SAGD采油技术是未来特超稠油的主要开采方式，与普通稠油开采方式相比具有采收率高的优点。双水平井SAGD采用上下一对平行水平井的布井方式，上部水平井注汽，下部水平产液，然后通过大排量管式泵举升至地面。大排量管式泵一般下在水平生产井的稳斜段。

由于钻井技术及油藏因素等原因造成水平井井眼轨迹不规则，稳斜段狗腿度大，进而导致管式泵在工作过程中容易卡死，影响油井正常生产；SAGD所使用的管式泵一般下在水平井的稳斜段，距离水平段垂直距离20-30m，当套管压力过高或井下供液不足时动液面下降，沉没度减小，降低泵的充满系数影响泵效，严重时还会发生“气锁”。由于井眼轨迹不规则、稳斜段狗腿度大，沉没度降低等原因造成的常规管式泵无法正常采油，也就是说，常规管式泵的适应性比较差。

发明内容

本发明旨在提供一种适应性更强的采油机构及具有其的采油系统。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种采油机构，包括：第一提液倍增器；第一抽油杆，具有相对设置的连接端和操作端，连接端与第一提液倍增器固定连接并且驱动该第一提液倍增器抽取油液，第一抽油杆具有弯曲形变；第二提液倍增器；第二抽油杆，分别与第一提液倍增器和第二提液倍增器固定连接并且驱动该第二提液倍增器抽取油液，第二抽油杆位于第一提液倍增器和第二提液倍增器之间，第二抽油杆具有弯曲形变。

进一步地，本发明的采油机构还包括：第三提液倍增器；第三抽油杆，分别与第二提液倍增器和第三提液倍增器固定连接并且驱动该第三提液倍增器抽取油液，第三抽油杆位于第二提液倍增器和第三提液倍增器之间，第三抽油杆具有弯曲形变。

进一步地，本发明的采油机构还包括：第四提液倍增器；第四抽油杆，分别与第三提液倍增器和第四提液倍增器固定连接并且驱动该第四提液倍增器抽取油液，第四抽油杆位于第三提液倍增器和第四提液倍增器之间，第四抽油杆具有弯曲形变。

进一步地，本发明的采油机构还包括：第五提液倍增器；第五抽油杆，分别与第四提液倍增器和第五提液倍增器固定连接并且驱动该第五提液倍增器抽取油液，第五抽油杆位于第四提液倍增器和第五提液倍增器之间，第五抽油杆具有弯曲形变。

进一步地，本发明的采油机构还包括：第六提液倍增器；第六抽油杆，分别与第五提液倍增器和第六提液倍增器固定连接并且驱动该第六提液倍增器抽取油液，第六抽油杆位于第五提液倍增器和第六提液倍增器之间，第六抽油杆具有弯曲形变。

进一步地，第一提液倍增器包括：提液倍增器轴承；提液倍增器卡瓦，设置在提液倍增器轴承的内部；提液倍增器密封圈，套设在提液倍增器卡瓦上。

根据本发明的另一方面，提供了一种采油系统，包括：采油管，具有吸油端和排油端；上述的采油机构，第一提液倍增器和第二提液倍增器均位于采油管的内部。

进一步地，采油管具有竖直延伸段和水平延伸段，吸油端位于水平延伸段。

进一步地，吸油端上设置有底阀。

进一步地，采油系统为双水平井SAGD采油系统。

应用本发明的技术方案，将采油机构安装到采油管的内部，采油管相当于泵筒，第一提液倍增器和第二提液倍增器相当于柱塞，井下油液是由第一提液倍增器和第二提液倍增器在油管内的往复运动实现分段举升液柱，并将油液输送到采油管的排端。由于第一抽油杆和第二抽油杆均具有弯曲形变，并且第一提液倍增器和第二提液倍增器的尺寸相对于柱塞而言可以降低尺寸，因此采油机构能够在弯曲的采油管的内部移动，便于从水平生产井的稳斜段伸入水平段进行油液的输送。由上述分析可知，本发明的采油机构的适应性更强。采油机构的上冲程：由提液倍增器组成的多级短柱塞将抽油管柱分成若干部分，形成了一个个单一体的抽油泵。由于每套技术装置都是串联在抽油杆上，与抽油机和抽油泵形成了一个步调一致、统一运转的抽油装置。形成了由一级提油到多级提油，使得油管柱中的原油只能向上运动，这时底阀靠提液倍增器形成的负压开启，将油吸入腔室。采油机构的下冲程：提液倍增器随抽油杆下行，单级提液倍增器在液体压力及摩擦力作用下相对上行，流道打开，液流进入上级单体，同时，底阀在复位弹簧的作用下复位关闭。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的采油系统的实施例的剖视示意图；

图2示出了图1的采油系统可以使用的第一提液倍增器的主视示意图；

图3示出了图2的第一提液倍增器的局部剖视示意图。

其中，上述图中的附图标记如下：

1、游动套；

2、上限位扶正器；

3、下限位座；

4、轴；

5、游动套主体；

6、密封环；

7、锁紧套；

8、弧形件；

9、弹簧；

16、凹槽；

17、隔离段；

18、上流油通道；

19、下流油通道；

11、第一提液倍增器；

12、第一抽油杆；

13、提液倍增器轴承；

14、提液倍增器卡瓦；

15、提液倍增器密封圈；

21、第二提液倍增器；

22、第二抽油杆；

31、第三提液倍增器；

32、第三抽油杆；

41、第四提液倍增器；

42、第四抽油杆；

51、第五提液倍增器；

52、第五抽油杆；

61、第六提液倍增器；

62、第六抽油杆；

71、第七提液倍增器；

72、第七抽油杆；

80、采油管；

81、吸油端；

90、底阀。

具体实施方式

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组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参见图1，本实施例的采油机构包括第一提液倍增器11、第一抽油杆12、第二提液倍增器21和第二抽油杆22。第一抽油杆12具有相对设置的连接端和操作端，连接端与第一提液倍增器11固定连接并且驱动该第一提液倍增器11抽取油液，第一抽油杆12具有弯曲形变。第二抽油杆22分别与第一提液倍增器11和第二提液倍增器21固定连接并且驱动该第二提液倍增器21抽取油液，第二抽油杆22位于第一提液倍增器11和第二提液倍增器21之间，第二抽油杆22具有弯曲形变。

应用本实施例的采油机构，将采油机构安装到采油管80的内部，采油管相当于泵筒，第一提液倍增器11和第二提液倍增器21相当于柱塞，井下油液是由第一提液倍增器11和第二提液倍增器21在油管内的往复运动实现分段举升液柱，并将油液输送到采油管80的排端。由于第一抽油杆12和第二抽油杆22均具有弯曲形变，并且第一提液倍增器11和第二提液倍增器21的尺寸相对于柱塞而言可以降低尺寸，可以适应水平井不规则井眼轨迹及狗腿度大的工况且不易卡泵，因此采油机构能够在弯曲的采油管80的内部移动，便于从水平生产井的稳斜段伸入水平段进行油液的输送，因此不用担心因动液面下降而造成沉没度降低的问题。由上述分析可知，本实施例的采油机构的适应性更强。此外，各举升器串接在各抽油杆上，能够起到扶正抽油杆，防止抽油杆偏磨的作用。

为开采石油，按油田开发规划的布井系统所钻的孔眼，石油由井底上升到井口的通道称为油井。

油井是通过钻井方法钻成的孔眼。一般油井在钻达油层后，下入油层套管，并在套管与井壁间的环形空间注入油井水泥，以维护井壁和封闭油、气、水层，后按油田开发的要求用射孔枪射开油层，形成通道，下入油管，用适宜的诱流方法，将石油由油井井底上升到井口。

参见图1，在本实施例的采油机构还包括第三提液倍增器31和第三抽油杆32，第三抽油杆32分别与第二提液倍增器21和第三提液倍增器31固定连接并且驱动该第三提液倍增器31抽取油液，第三抽油杆32位于第二提液倍增器21和第三提液倍增器31之间，第三抽油杆32具有弯曲形变。增加第三提液倍增器31能够进一步降低各提液倍增器的尺寸，使得采油机构在弯曲的采油管80的内部移动，进一步提高本实施例的采油机构的适应性。此外，增加第三提液倍增器31能够进一步满足油井的大排量举升的要求。

参见图1，在本实施例的采油机构还包括第四提液倍增器41和第四抽油杆42，第四抽油杆42分别与第三提液倍增器31和第四提液倍增器41固定连接并且驱动该第四提液倍增器41抽取油液，第四抽油杆42位于第三提液倍增器31和第四提液倍增器41之间，第四抽油杆42具有弯曲形变。增加第四提液倍增器41能够进一步降低各提液倍增器的尺寸，使得采油机构在弯曲的采油管80的内部移动，进一步提高本实施例的采油机构的适应性。此外，增加第四提液倍增器41能够进一步满足油井的大排量举升的要求。

参见图1，在本实施例的采油机构还包括第五提液倍增器51和第五抽油杆52，第五抽油杆52分别与第四提液倍增器41和第五提液倍增器51固定连接并且驱动该第五提液倍增器51抽取油液，第五抽油杆52位于第四提液倍增器41和第五提液倍增器51之间，第五抽油杆52具有弯曲形变。增加第五提液倍增器51能够进一步降低各提液倍增器的尺寸，使得采油机构在弯曲的采油管80的内部移动，进一步提高本实施例的采油机构的适应性。此外，增加第五提液倍增器51能够进一步满足油井的大排量举升的要求。

参见图1，在本实施例的采油机构还包括第六提液倍增器61和第六抽油杆62，第六抽油杆62分别与第五提液倍增器51和第六提液倍增器61固定连接并且驱动该第六提液倍增器61抽取油液，第六抽油杆62位于第五提液倍增器51和第六提液倍增器61之间，第六抽油杆62具有弯曲形变。增加第六提液倍增器61能够进一步降低各提液倍增器的尺寸，使得采油机构在弯曲的采油管80的内部移动，进一步提高本实施例的采油机构的适应性。此外，增加第六提液倍增器61能够进一步满足油井的大排量举升的要求。

参见图1，在本实施例的采油机构还包括第七提液倍增器71和第七抽油杆72，第七抽油杆72分别与第六提液倍增器61和第七提液倍增器71固定连接并且驱动该第七提液倍增器71抽取油液，第七抽油杆72位于第六提液倍增器61和第七提液倍增器71之间，第七抽油杆72具有弯曲形变。增加第七提液倍增器71能够进一步降低各提液倍增器的尺寸，使得采油机构在弯曲的采油管80的内部移动，进一步提高本实施例的采油机构的适应性。此外，增加第七提液倍增器71能够进一步满足油井的大排量举升的要求。

参见图1，在本实施例中，第一提液倍增器11包括提液倍增器轴承13、提液倍增器卡瓦14和提液倍增器密封圈15。提液倍增器卡瓦14设置在提液倍增器轴承13的内部。提液倍增器密封圈15套设在提液倍增器卡瓦14上。上述第一提液倍增器11便于抽取油液。其他提液倍增器与第一提液倍增器11的结构相同，同样包括提液倍增器轴承、提液倍增器卡瓦和提液倍增器密封圈，提液倍增器卡瓦设置在提液倍增器轴承的内部，提液倍增器密封圈套设在提液倍增器卡瓦上。

参见图2和图3，在本实施例中，可以使用图2和图3所示的第一提液倍增器，第一提液倍增器包括游动套1、上限位扶正器2、下限位座3、轴4、游动套主体5、密封环6、锁紧套7、弧形件8、弹簧9、凹槽16、隔离段17、上流油通道18和下流油通道19，各部件的安装方式按照现有的提液倍增器进行组装。

本申请还提供了一种采油系统，如图1所示，本实施例的采油系统包括采油管80和上述实施例的采油机构，采油管80具有吸油端81和排油端，采油管80具有竖直延伸段和水平延伸段，吸油端81位于水平延伸段。第一提液倍增器11和第二提液倍增器21均位于采油管80的内部。本实施例的采油系统的适应性更强。

如图1所示，在本实施例中，吸油端81上设置有底阀90。底阀90能够避免抽取的油液流回油井。

本实施例的采油系统为双水平井SAGD采油系统。采用上述结构，便于开采特超稠油。

SAGD是国际开发超稠油的一项前沿技术。其理论最初是基于注水采盐原理，即注入淡水将盐层中固体盐溶解，浓度大的盐溶液由于其密度大而向下流动，而密度相对较小的水溶液浮在上面，通过持续向盐层上部注水，将盐层下部连续的高浓度盐溶液采出。将这一原理应用于注蒸汽热采过程中，就产生了重力泄油的概念。SAGD就是蒸汽驱开采方式，即向注汽井连续注入高温、高干度蒸汽，首先发育蒸汽腔，在加热油层并保持一定的油层压力(补充地层能量)，将原油驱至周围生产井中，然后采出。

SAGD简称蒸汽辅助重力泄油(Steam Assisted Gravity Drainage，简称SAGD)是一种将蒸汽从位于油藏底部附近的水平生产井上方的一口直井或一口水平井注入油藏，被加热的原油和蒸汽冷凝液从油藏底部的水平井产出的采油方法，具有高的采油能力、高油汽比、较高的最终采收率及降低井间干扰，避免过早井间窜通的优点。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种采油机构，其特征在于，包括：

第一提液倍增器(11)；

第一抽油杆(12)，具有相对设置的连接端和操作端，所述连接端与所述第一提液倍增器(11)固定连接并且驱动该第一提液倍增器(11)抽取油液，所述第一抽油杆(12)具有弯曲形变；

第二提液倍增器(21)；

第二抽油杆(22)，分别与所述第一提液倍增器(11)和所述第二提液倍增器(21)固定连接并且驱动该第二提液倍增器(21)抽取油液，所述第二抽油杆(22)位于所述第一提液倍增器(11)和所述第二提液倍增器(21)之间，所述第二抽油杆(22)具有弯曲形变；所述第一提液倍增器(11)包括：提液倍增器轴承(13)；提液倍增器卡瓦(14)，设置在所述提液倍增器轴承(13)的内部；提液倍增器密封圈(15)，套设在所述提液倍增器卡瓦(14)上。

2.根据权利要求1所述的采油机构，其特征在于，还包括：

第三提液倍增器(31)；

第三抽油杆(32)，分别与所述第二提液倍增器(21)和所述第三提液倍增器(31)固定连接并且驱动该第三提液倍增器(31)抽取油液，所述第三抽油杆(32)位于所述第二提液倍增器(21)和所述第三提液倍增器(31)之间，所述第三抽油杆(32)具有弯曲形变。

3.根据权利要求2所述的采油机构，其特征在于，还包括：

第四提液倍增器(41)；

第四抽油杆(42)，分别与所述第三提液倍增器(31)和所述第四提液倍增器(41)固定连接并且驱动该第四提液倍增器(41)抽取油液，所述第四抽油杆(42)位于所述第三提液倍增器(31)和所述第四提液倍增器(41)之间，所述第四抽油杆(42)具有弯曲形变。

4.根据权利要求3所述的采油机构，其特征在于，还包括：

第五提液倍增器(51)；

第五抽油杆(52)，分别与所述第四提液倍增器(41)和所述第五提液倍增器(51)固定连接并且驱动该第五提液倍增器(51)抽取油液，所述第五抽油杆(52)位于所述第四提液倍增器(41)和所述第五提液倍增器(51)之间，所述第五抽油杆(52)具有弯曲形变。

5.根据权利要求4所述的采油机构，其特征在于，还包括：

第六提液倍增器(61)；

第六抽油杆(62)，分别与所述第五提液倍增器(51)和所述第六提液倍增器(61)固定连接并且驱动该第六提液倍增器(61)抽取油液，所述第六抽油杆(62)位于所述第五提液倍增器(51)和所述第六提液倍增器(61)之间，所述第六抽油杆(62)具有弯曲形变。

6.一种采油系统，其特征在于，包括：

采油管(80)，具有吸油端(81)和排油端；

权利要求1至5中任一项所述的采油机构，所述第一提液倍增器(11)和所述第二提液倍增器(21)均位于所述采油管(80)的内部。

7.根据权利要求6所述的采油系统，其特征在于，所述采油管(80)具有竖直延伸段和水平延伸段，所述吸油端(81)位于所述水平延伸段。

8.根据权利要求6所述的采油系统，其特征在于，所述吸油端(81)上设置有底阀(90)。

9.根据权利要求6所述的采油系统，其特征在于，所述采油系统为双水平井SAGD采油系统。