CN106761469A - 一种旋转举升井管杆保护装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转举升井管杆保护装置及方法，其中装置包括杆柱和管柱，杆柱置于管柱内，所述管柱包括自上而下依次连接的密封泵筒、油管、旋转举升器外筒，所述杆柱包括自上而下依次连接的空心光杆、密封柱塞、小直径管、旋转举升器螺旋杆，所述密封柱塞位于密封泵筒内，所述旋转举升器螺旋杆位于旋转举升器外筒内部，所述小直径管和油管之间的环空为油水分离区，所述小直径管在自身底端侧壁开设径向通孔，用以连通小直径管内腔和油水分离区。本发明不会对原有举升系统作大的改动，能够利用现有的旋转举升系统的部分设备，且操作简单，相对成本低。改善管杆间的润滑环境，减轻管杆腐蚀磨损，起到保护管杆的作用。

Description

一种旋转举升井管杆保护装置及方法

技术领域

本发明涉及油井举升管杆保护技术，具体地说是一种旋转举升井管杆保护装置及方法。

背景技术

经过几十的开发，各个老油田已进入高含水开发期，油井产出液具有高含水、高矿化度的特点。高含水、高矿化度产出液的存在，导致了油井中管杆间润滑环境越来越差，对油井，特别是旋转举升井造成了严重危害。旋转举升井中，杆柱在油管内做旋转运动，速率一般大于80r/min，远远高于普通有杆泵井的管杆摩擦频率，因此管杆的磨损程度也远远大于普通有杆泵井，主要表现为管杆的磨损、腐蚀。目前普遍采用的防腐防偏磨保护措施以扶正器类，内衬油管，防腐合金抽油杆等为主，但是这些防偏磨措要么效果不理想，要么成本较高。因此，针对以上问题，提出了一种旋转举升井油水自然分离管杆保护装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋转举升井管杆保护装置及方法，改变了传统的防治思路，具有更好的效果，不会对原有举升系统作大的改动，能够利用现有的旋转举升系统的部分设备，且操作简单，相对成本低。改善管杆间的润滑环境，减轻管杆腐蚀磨损，起到保护管杆的作用。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种旋转举升井管杆保护装置，包括杆柱和管柱，杆柱置于管柱内，所述管柱包括自上而下依次连接的密封泵筒、油管、旋转举升器外筒，所述杆柱包括自上而下依次连接的空心光杆、密封柱塞、小直径管、旋转举升器螺旋杆，所述密封柱塞位于密封泵筒内，所述旋转举升器螺旋杆位于旋转举升器外筒内部，所述小直径管和油管之间的环空为油水分离区，所述小直径管在自身底端侧壁开设径向通孔，用以连通小直径管内腔和油水分离区。

所述旋转举升器外筒和旋转举升器螺旋杆组成旋转举升器。

所述密封柱塞内部为空心结构，上端开有出油孔，密封泵筒和密封柱塞组成密封泵。

所述小直径管内腔与密封柱塞内腔组成了井液的举升通道，也就是井液经径向通孔孔进入到小直径管内，在举升压差的作用下，沿着小直径管内向上流动，流入到密封柱塞的内部，然后经出油孔进入油管内，最后流出井口。

为了达成上述另一目的，本发明采用了如下技术方案，一种旋转举升井管杆保护方法，旋转举升器举升的井液即油水混合物进入油水分离区，同时由小直径管底端侧壁的径向通孔孔进入小直径管内，在小直径管内向上流动；进入油水分离区的井液，原油和水由于密度不同，进行自然分层，油在上，水在下，由于径向通孔孔开在了小直径管的下端，因此油水分离区内下部的水会陆续进入小直径管内，和小直径管内的井液一起向上流动；这样，油水分离区内原油逐渐增多，水逐渐减少，最终，油水分离区内会富大量的原油，这部分原油作为油管和小直径管之间的润滑介质。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明旨在增加改善旋转举升井举升时杆管间的润滑环境，减少杆管偏磨，延长油井免修期。管柱部分自上而下为密封泵筒，油管，旋转举升器外筒。杆柱部分自上而下为空心光杆，密封柱塞，小直径管，旋转举升器内杆。密封泵筒和密封柱塞组成密封泵，旋转举升器外筒和旋转举升器内杆组成旋转举升器，旋转举升器为该举升系统的举升工具。旋转举升器、密封泵、油管、小直径管四部分之间形成了一个空腔，即油水分离区，举升上来的井液即在油水分离区内进行自然分离，最终油水分离区会变成一个富集原油的相对密封的腔，由于该腔内富集大量的原油，因此能减缓油管内壁与小直径管外壁的摩擦。小直径管为空心结构，下端开有径向通孔。密封柱塞内部为空心结构，上端开有出油孔。小直径管内腔与柱塞内腔组成了井液的举升通道，也就是井液经径向通孔孔进入到小直径管内，在举升压差的作用下，沿着小直径管内向上流动，流入到密封柱塞的内部，然后经出油孔进入油管内，最后流出井口。初期，井液举升至井口与油水分离区内的原油富集是同时进行的，当油水分离区内富集满原油之后，这部分富集的原油在油水分离区内保持相对稳定，几乎不再参与井液流向井口的过程。

总之，本发明提出了一种应用于旋转举升井的管杆保护方法，填补技术空白；其次，原油和水在油水分离区内自然分离，实现原油自然富集；再次，旋转的杆管与腐蚀水介质隔离，在润滑的环境下工作，减少腐蚀磨损。

附图说明

图1为本发明的一种旋转举升井管杆保护装置及方法的结构示意图。

图中：1、空心光杆；2、出油孔；3、油管；4、套管；5、小直径管；6、油水分离区；7、旋转举升器；8、密封泵筒；9、密封柱塞；10、径向通孔。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

根据图1，一种旋转举升井管杆保护装置，包括杆柱和管柱，杆柱置于管柱内，所述管柱包括自上而下依次连接的密封泵筒8、油管3、旋转举升器外筒，所述杆柱包括自上而下依次连接的空心光杆1、密封柱塞9、小直径管5、旋转举升器螺旋杆，所述密封柱塞位于密封泵筒内，所述旋转举升器螺旋杆位于旋转举升器外筒内部，所述小直径管和油管之间的环空为油水分离区6，所述小直径管在自身底端侧壁开设径向通孔10，用以连通小直径管内腔和油水分离区。所述旋转举升器外筒和旋转举升器螺旋杆组成旋转举升器7。所述密封柱塞内部为空心结构，上端开有出油孔2，密封泵筒和密封柱塞组成密封泵。

先将管柱部分按照自上而下为密封泵筒，油管，旋转举升井外筒的顺序下入井内的套管4内，再将杆柱部分按照自上而下为空心光杆，密封柱塞，小直径管，旋转举升井内杆的顺序下入油管内。旋转举升器举升的井液即油水混合物进入油水分离区，同时由小直径管底端侧壁的径向通孔孔进入小直径管内，在小直径管内向上流动。进入油水分离区的井液，原油和水由于密度不同，进行自然分层，油在上，水在下，由于径向通孔孔开在了小直径管的下端，因此油水分离区内下部的水会陆续进入小直径管内，和小直径管内的井液一起向上流动。这样，油水分离区内原油逐渐增多，水逐渐减少，最终，油水分离区内会富大量的原油，这部分原油作为油管和小直径管之间的润滑介质，起到很好的防腐防偏磨作用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。

Claims (5)

1.一种旋转举升井管杆保护装置，包括杆柱和管柱，杆柱置于管柱内，其特征在于，所述管柱包括自上而下依次连接的密封泵筒、油管、旋转举升器外筒，所述杆柱包括自上而下依次连接的空心光杆、密封柱塞、小直径管、旋转举升器螺旋杆，所述密封柱塞位于密封泵筒内，所述旋转举升器螺旋杆位于旋转举升器外筒内部，所述小直径管和油管之间的环空为油水分离区，所述小直径管在自身底端侧壁开设径向通孔，用以连通小直径管内腔和油水分离区。

2.根据权利要求1所述的一种旋转举升井管杆保护装置，其特征在于，所述旋转举升器外筒和旋转举升器螺旋杆组成旋转举升器。

3.根据权利要求1所述的一种旋转举升井管杆保护装置，其特征在于，所述密封柱塞内部为空心结构，上端开有出油孔，密封泵筒和密封柱塞组成密封泵。

4.根据权利要求3所述的一种旋转举升井管杆保护装置，其特征在于，所述小直径管内腔与密封柱塞内腔组成了井液的举升通道，也就是井液经径向通孔孔进入到小直径管内，在举升压差的作用下，沿着小直径管内向上流动，流入到密封柱塞的内部，然后经出油孔进入油管内，最后流出井口。

5.一种旋转举升井管杆保护方法，其特征在于，旋转举升器举升的井液即油水混合物进入油水分离区，同时由小直径管底端侧壁的径向通孔孔进入小直径管内，在小直径管内向上流动；进入油水分离区的井液，原油和水由于密度不同，进行自然分层，油在上，水在下，由于径向通孔孔开在了小直径管的下端，因此油水分离区内下部的水会陆续进入小直径管内，和小直径管内的井液一起向上流动；这样，油水分离区内原油逐渐增多，水逐渐减少，最终，油水分离区内会富大量的原油，这部分原油作为油管和小直径管之间的润滑介质。