CN105649579A - 一种近井距井组单管无杆液压试采装置 - Google Patents
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Abstract
一种近井距井组单管无杆液压试采装置，包括地面液压控制系统和两个井组，所述的地面液压控制系统由低压缸、工作站、高压缸、换向器、溢流管和乏动力液回流管构成，地下部分两个井组分别设置有外管和内管，内管作为动力液和乏动力液的通道与换向器或乏动力液回流管连通，内管与外管之间的环形管腔作为产出液通道与产出液井外输出管连通。在内管底部安装有抽油装置，抽油装置下部与外管之间安装有封隔器。本发明采用除外管外只有一根内管下部连接抽油装置的单管无杆液压方式，节省大量材料，降低成本。其次，由于内管作为高压动力液管道可以做得直径较小，相对来讲外管与内管之间的环形管腔就可以有较大的容积，因此，在高效率的地面液压控制系统的工作下可以有较高产出率。
Description
技术领域
本发明属于石油开采用设备方面的技术领域，特别涉及一种单驱动多井组无杆液压采油装置。
背景技术
目前，在油田开发过程中，使用的开采装置以有杆泵为主。这种有杆泵装置由地面游梁式抽油机通过抽油杆驱动井下泵往复运动，将地层产出液举升到地面。由于钻井施工误差和后期开采过程中的地层蠕动，造成油井套管、油管弯曲。采用常规有杆抽油设备进行开采时，就会发生杆管偏磨问题。在采油生产过程中，尽管采取了许多减磨、防磨措施，如：在抽油杆之间分段加装有扶正器，还是很难取得良好的防偏磨效果。于是，人们开始采用无杆采油技术，传统无杆采油设备，包括电潜泵、水力活塞泵等。无杆采油设备具有泵挂深、扬程高、排量大等优点，得到采油现场的应用。但无杆采油技术有其应用局限性，不能适应低渗透井、产液量少的油井。
无杆采油技术应用比较多的是开式水力活塞泵采油系统。开式水力活塞泵采油系统有二条通道与地面站相连通。第一条是动力液通过油管到井下活塞泵的通道；第二条是地层产出液和乏工作液混合后输送到地面的环空通道。最大的缺点是地层产出液与乏工作液混合输送到地面后，必须经过油、水分离，油、水分离处理的费用相当昂贵，这是阻碍井下水力活塞泵推广应用的最大障碍。闭式水力活塞泵采油系统有三条通道与地面站相连通。第一条是工作液通过油管到井下活塞泵的通道；第二条是乏工作液返回地面泵站通道，第三条是把地层产出液输送到地面的环空通道。其不足之处是该采油系统在井下多使用一条管线，造成井下管线复杂，增加施工难度及施工费用。另外由于长距离输送工作液一一液压油，在高压工作液输送过程中，不可避免地要有液压油流失，液压油的大量流失，从而将直接导致采油成本的提高。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术存在的不足，提供一种近井距井组的单管无杆液压试采装置。
本发明的目的是这样实现的：一种近井距井组单管无杆液压试采装置，包括地面液压控制系统和两个井组，其特征在于：所述的地面液压控制系统由低压缸、工作站、高压缸、换向器、溢流管和乏动力液回流管构成，工作站一侧通过低压管线与低压缸连接，另一侧通过高压管线与高压缸连接，在高压缸后面设置有换向器，换向器设有两个出液口，分别与两个井组相连接；高压缸上设置有溢流管，可将高压缸内多余的动力液返回低压缸内；两个井组的乏动力液经乏动力液回流管返回低压缸。
两个井组分别设置有外管和内管，内管作为动力液和乏动力液的通道与换向器或乏动力液回流管连通，内管与外管之间的环形管腔作为产出液通道与产出液井外输出管连通。
在内管底部安装有抽油装置，抽油装置下部与外管之间安装有封隔器。
本发明的目的还可以这样实现：所述抽油装置采用动力泵与抽油泵串联式结构，上部为动力泵，下部为抽油泵，中间由下桥式接头区隔，动力活塞通过连杆连接抽油活塞，动力活塞为实心材料制成，抽油活塞为中空筒状，动力活塞、连杆和抽油活塞的重量之和大于其对动力液或产出液的排液重量。
内管底端连接上桥式接头，上桥式接头通过动力液外筒与下桥式接头连接，在动力液外筒内设置动力泵筒，动力泵筒下部设置有进出液孔，动力泵筒内装有动力活塞，动力活塞由连杆穿过下桥式接头后连接抽油活塞，抽油活塞中空筒状的上部开有出液孔，底部装有活动阀，抽油活塞装于抽油泵筒内，抽油泵筒与下桥式接头连接，抽油泵筒底部安装有固定阀。
在上桥式接头上设置两个孔道：一个孔道连通内管与动力液外筒和动力泵筒之间的环形腔，进而通过动力泵筒下部设置的进出液孔连通动力活塞下面的动力泵筒腔，另一个孔道连通内管和外管之间环形管腔与动力活塞上面的动力泵筒腔。
在下桥式接头上设置有一孔道，连通内管和外管之间环形管腔与抽油柱塞上面的抽油泵筒腔，进而通过抽油柱塞上部的出液孔连通抽油柱塞内腔，并能在活动阀开启状态时与抽油柱塞下部的抽油泵筒腔相通。
动力活塞、连杆和抽油活塞的重量之和大于其对动力液或产出液的排液重量的1-3倍。
本发明的有益效果是：采用除外管外只有一根内管下部连接抽油装置的单管无杆液压方式，节省大量材料，降低成本。其次，由于内管作为高压动力液管道可以做得直径较小，相对来讲外管与内管之间的环形管腔就可以有较大的容积，因此，在高效率的地面液压控制系统的工作下可以有较高产出率。第三，相对现有技术中在抽油柱塞下部增加配重以加速抽油柱塞下降的方法，本发明采用实心材料制作动力活塞，并使动力活塞、连杆和抽油活塞的重量之和大于其对动力液或产出液的排液重量，自然形成快速下降，保证的生产效率。
此外，本发明一套地面控制系统可同时驱动多口井进行试油或采油；产出液与工作液各行其道，也利于地面对产出液的计量；本发明彻底解决了杆管偏磨的问题；
本发明可用于各种勘探井井组的试采油工作；可取代抽油机用于近井距井组的采油工作；还能用于煤层气的排水采气；在丛式井组和海洋钻井平台上使用可以取得更为突出的效果。对低渗透油藏，可用于其以降低油层回压释放油层能量的深抽排液工作。
附图说明
图1本发明地面液压控制系统示意图
图2本发明井管及抽油装置结构示意图
具体实施方式
参见图1-2，本发明一种近井距井组单管无杆液压试采装置，包括地面液压控制系统和两个井组。每个井组不限于一个进口，在可能情况下可以是多个井口。以下是按照每个井组一个进口描述。
地面液压控制系统由低压缸1、工作站2、高压缸3、换向器4、溢流管5和乏动力液回流管6构成，工作站2一侧通过低压管线与低压缸1连接，另一侧通过高压管线与高压缸3连接，在高压缸3后面设置有换向器4，换向器4设有两个出液口，分别与两个井组相连接；高压缸3上设置有溢流管5，可将高压缸3内多余的动力液返回低压缸1内；两个井组的乏动力液经乏动力液回流管6返回低压缸1。
在地面以下，两个井组分别设置有外管7和内管8，内管8作为动力液和乏动力液的通道与换向器4或乏动力液回流管6连通，内管8与外管7之间的环形管腔作为产出液通道与产出液井外输出管连通。在内管8底部安装有抽油装置，抽油装置下部与外管7之间安装有封隔器19。
所述抽油装置采用动力泵与抽油泵串联式结构，上部为动力泵，下部为抽油泵，中间由下桥式接头12区隔，动力活塞13通过连杆14连接抽油活塞15，动力活塞13为实心材料制成，抽油活塞15为中空筒状，动力活塞13、连杆14和抽油活塞15的重量之和大于其对动力液或产出液的排液重量。
内管8底端连接上桥式接头9，上桥式接头9通过动力液外筒10与下桥式接头12连接，在动力液外筒10内设置动力泵筒11，动力泵筒11下部设置有进出液孔，动力泵筒11内装有动力活塞13，动力活塞13由连杆14穿过下桥式接头12后连接抽油活塞15，抽油活塞15中空筒状的上部开有出液孔，底部装有活动阀16，抽油活塞15装于抽油泵筒17内，抽油泵筒17与下桥式接头12连接，抽油泵筒17底部安装有固定阀18。
在上桥式接头9上设置两个孔道：一个孔道连通内管8与动力液外筒10和动力泵筒11之间的环形腔，进而通过动力泵筒11下部设置的进出液孔连通动力活塞13下面的动力泵筒腔，另一个孔道连通内管8和外管7之间环形管腔与动力活塞13上面的动力泵筒腔。
在下桥式接头12上设置有一孔道，连通内管8和外管7之间环形管腔与抽油柱塞15上面的抽油泵筒腔，进而通过抽油柱塞上部的出液孔连通抽油柱塞15内腔，并能在活动阀16开启状态时与抽油柱塞15下部的抽油泵筒腔相通。
动力活塞13、连杆14和抽油活塞15的重量之和大于其对动力液或产出液的排液重量的1-3倍。
Claims (4)
1.一种近井距井组单管无杆液压试采装置，包括地面液压控制系统和两个井组，其特征在于：所述的地面液压控制系统由低压缸(1)、工作站(2)、高压缸(3)、换向器(4)、溢流管(5)和乏动力液回流管(6)构成，工作站(2)一侧通过低压管线与低压缸(1)连接，另一侧通过高压管线与高压缸(3)连接，在高压缸(3)后面设置有换向器(4)，换向器(4)设有两个出液口，分别与两个井组相连接；高压缸(3)上设置有溢流管(5)，可将高压缸(3)内多余的动力液返回低压缸(1)内；两个井组的乏动力液经乏动力液回流管(6)返回低压缸(1)；
两个井组分别设置有外管(7)和内管(8)，内管(8)作为动力液和乏动力液的通道与换向器(4)或乏动力液回流管(6)连通，内管(8)与外管(7)之间的环形管腔作为产出液通道与产出液井外输出管连通；
在内管(8)底部安装有抽油装置，抽油装置下部与外管(7)之间安装有封隔器(19)。
2.根据权利要求1所述的近井距井组单管无杆液压试采装置，其特征在于：所述抽油装置采用动力泵与抽油泵串联式结构，上部为动力泵，下部为抽油泵，中间由下桥式接头(12)区隔，动力活塞(13)通过连杆(14)连接抽油活塞(15)，动力活塞(13)为实心材料制成，抽油活塞(15)为中空筒状，动力活塞(13)、连杆(14)和抽油活塞(15)的重量之和大于其对动力液或产出液的排液重量。
3.根据权利要求2所述的近井距井组单管无杆液压试采装置，其特征在于：内管(8)底端连接上桥式接头(9)，上桥式接头(9)通过动力液外筒(10)与下桥式接头(12)连接，在动力液外筒(10)内设置动力泵筒(11)，动力泵筒(11)下部设置有进出液孔，动力泵筒(11)内装有动力活塞(13)，动力活塞(13)由连杆(14)穿过下桥式接头(12)后连接抽油活塞(15)，抽油活塞(15)中空筒状的上部开有出液孔，底部装有活动阀(16)，抽油活塞(15)装于抽油泵筒(17)内，抽油泵筒(17)与下桥式接头(12)连接，抽油泵筒(17)底部安装有固定阀(18)；
在上桥式接头(9)上设置两个孔道：一个孔道连通内管(8)与动力液外筒(10)和动力泵筒(11)之间的环形腔，进而通过动力泵筒(11)下部设置的进出液孔连通动力活塞(13)下面的动力泵筒腔，另一个孔道连通内管(8)和外管(7)之间环形管腔与动力活塞(13)上面的动力泵筒腔；
在下桥式接头(12)上设置有一孔道，连通内管(8)和外管(7)之间环形管腔与抽油柱塞(15)上面的抽油泵筒腔，进而通过抽油柱塞上部的出液孔连通抽油柱塞(15)内腔，并能在活动阀(16)开启状态时与抽油柱塞(15)下部的抽油泵筒腔相通。
4.根据权利要求2或3所述的近井距井组单管无杆液压试采装置，其特征在于：动力活塞(13)、连杆(14)和抽油活塞(15)的重量之和大于其对动力液或产出液的排液重量的1-3倍。
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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