CN107476789A - 一种联动封隔器注采一体化泵及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种联动封隔器注采一体化泵及方法。其技术方案是：所述中心管的下端设有接箍，上端连接变径节箍，密封滑套的下侧通过支撑筒和支撑板设置在中心管的外侧，且位于接箍的上侧；密封滑套的上侧通过下压板和第一弹簧与胶筒连接，胶筒的上侧通过上压板与变径节箍连接；在所述中心管的内腔设有泵筒，泵筒的下侧设有注汽阀芯，注汽阀芯的下侧通过第二弹簧与底部的固定凡尔座连接，所述泵筒的内腔安设有抽油杆。有益效果是：利用抽油杆自重打开注汽阀芯，利用蒸汽自身的注汽压力压缩胶筒密封油套环空；同时在停注时，利用弹簧的弹力关闭注汽阀芯和恢复胶筒的原形，这样做到采油时无泄漏的二级密封。
Description
技术领域
本发明涉及一种石油热采设备，特别涉及一种联动封隔器注采一体化泵及方法。
背景技术
在石油开采中，稠油开采主要应用常规蒸汽吞吐生产方式，由于其生产工序繁琐，致使稠油开采生产成本居高不下，给大规模开发带来了较大困难。为此，研制了注汽采油一体化装置及工艺，该工艺在稠油生产过程中的应用，减少了油井转周期生产作业次数，降低了作业。但是，现有的注采一体化泵包括不动管柱抽稠泵、环流泵和热采泵，其中，不动管柱抽稠泵、环流泵在转抽、转注时都需采用吊车进行抽油杆起下作业，这样既给抽油系统造成严重伤害，又给现场操作带来许多安全隐患和麻烦，热采泵虽然操作简单，但工作性能不稳定。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种联动封隔器注采一体化泵及方法，能实现注汽采油及封隔油套环空的稠油开采，可以减少多次起管及下泵作业，大量节省热能损失及减少作业液对地层的污染，同时减少作业机械及工作人员工作强度。
本发明提到的一种联动封隔器注采一体化泵，其技术方案是：包括接箍（1）、支撑板（2）、支撑筒（3）、密封座（4）、密封滑套（6）、下压板（7）、胶筒（8）、中心管（9）、第一弹簧（10）、上压板（11）、变径节箍（12）、第二弹簧（13）、注汽阀芯（14）、泵筒（15），所述中心管（9）的下端设有接箍（1），上端连接变径节箍（12），密封滑套（6）的下侧通过支撑筒（3）和支撑板（2）设置在中心管（9）的外侧，且位于接箍（1）的上侧；密封滑套（6）的上侧通过下压板（7）和第一弹簧（10）与胶筒（8）连接，胶筒（8）的上侧通过上压板（11）与变径节箍（12）连接；在所述中心管（9）的内腔设有泵筒（15），泵筒（15）的下侧设有注汽阀芯（14），注汽阀芯（14）的下侧通过第二弹簧（13）与底部的固定凡尔座连接，所述泵筒（15）的内腔安设有抽油杆（16）；通过密封滑套（6）可打开注汽通道及采油时关闭通道，在注汽时，由蒸汽压力压缩胶筒（8）密封油套管之间的环空，在采油时，由弹簧力的作用恢复原状，打开油套管之间的环空。
上述变径节箍（12）的上端连接油管，并安设在套管内腔。
上述密封滑套（6）与中心管（9）之间通过O型圈（5）密封。
上述中心管（9）的下侧设有注汽采油通道，并通过密封滑套（6）实现开关。
上述支撑板（2）支撑注汽时在密封座上产生的冲击力。
上述支撑筒（3）支撑注汽时在密封座上边缘产生的冲击力。
本发明提到的一种联动封隔器注采一体化泵的使用方法，包括以下过程：
注汽时，通过井口动力装置下放抽油杆（16）压开注汽阀芯（14），蒸汽通过注汽阀芯（14）推动密封滑套（6），密封滑套（6）压缩胶筒（8），胶筒（8）密封油套管之间的环空，阻止蒸汽进入上部套油管之间的环形空间，蒸汽通过下部套油环形空间进入稠油层；
采油时，通过井口动力装置上提抽油杆（16），注汽阀芯（14）在下部的第二弹簧（13）的作用下复位，关闭注汽阀芯（14），同时在第一弹簧（10）的作用下，胶筒（8）恢复常态，开通油套管之间的环空，稠油从固定凡尔流入泵筒，开始采油。
本发明的有益效果是：本发明具有目前各种现有的一体化泵不同的构思和结构，它是利用注蒸汽的自身压力对油套环空进行封隔，并且做到及注及封，停注解封；同时利用抽油杆的自重打开注汽阀芯，停注时，利用弹簧的恢复压力自动关闭注汽通道和密封管柱，无须动用机械，这样可以大量可省人力、物力和还减少环境污染；
本发明真正的实现稠油开采的注汽、采油一体化，同时增加封隔器的作用，做到注汽、采油无间歇转换，无须机械作业；其原理是利用抽油杆自重打开注汽阀芯，利用蒸汽自身的注汽压力压缩胶筒密封油套环空；同时在停注时，利用弹簧的弹力关闭注汽阀芯和恢复胶筒的原形，这样做到采油时无泄漏的二级密封。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图；
上图中：接箍（1）、支撑板（2）、支撑筒（3）、密封座（4）、O型圈（5）、密封滑套（6）、下压板（7）、胶筒（8）、中心管（9）、第一弹簧（10）、上压板（11）、变径节箍（12）、第二弹簧（13）、注汽阀芯（14）、泵筒（15）、抽油杆（16）。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
参照附图1，本发明提到的一种联动封隔器注采一体化泵，其技术方案是：包括接箍（1）、支撑板（2）、支撑筒（3）、密封座（4）、密封滑套（6）、下压板（7）、胶筒（8）、中心管（9）、第一弹簧（10）、上压板（11）、变径节箍（12）、第二弹簧（13）、注汽阀芯（14）、泵筒（15），所述中心管（9）的下端设有接箍（1），上端连接变径节箍（12），密封滑套（6）的下侧通过支撑筒（3）和支撑板（2）设置在中心管（9）的外侧，且位于接箍（1）的上侧；密封滑套（6）的上侧通过下压板（7）和第一弹簧（10）与胶筒（8）连接，胶筒（8）的上侧通过上压板（11）与变径节箍（12）连接；在所述中心管（9）的内腔设有泵筒（15），泵筒（15）的下侧设有注汽阀芯（14），注汽阀芯（14）的下侧通过第二弹簧（13）与底部的固定凡尔座连接，所述泵筒（15）的内腔安设有抽油杆（16）；通过密封滑套（6）可打开注汽通道及采油时关闭通道，在注汽时，由蒸汽压力压缩胶筒（8）密封油套管之间的环空，在采油时，由弹簧力的作用恢复原状，打开油套管之间的环空。
其中，变径节箍（12）的上端连接油管，并安设在套管内腔，上述密封滑套（6）与中心管（9）之间通过O型圈（5）密封，上述中心管（9）的下侧设有注汽采油通道，并通过密封滑套（6）实现开关，上述支撑板（2）支撑注汽时在密封座上产生的冲击力，上述支撑筒（3）支撑注汽时在密封座上边缘产生的冲击力。
本发明提到的各个部件的作用详细描述如下：
1、接箍 起着上下联接的作用，上联注汽、采油装置，下联固定凡尔，并且让原油在采油时从其通过。
2、支撑板 起着支撑作用，支撑注汽时在密封座上产生的冲击力。
3、支撑筒 起着支撑作用，支撑注汽时在密封座上边缘产生的冲击力。
4、密封座 起着密封作用，在注汽时密封滑套从密封座上离开，开启注汽通道；采油时，关闭注汽通道。
5、O型圈 起着轴向密封作用。
6、密封滑套 起着打开注汽通道及采油时关闭通道的作用。
7、下压板 起着支撑作用，支撑注汽时在密封座上产生的冲击力。
8、胶筒 起着密封油套环空的作用，在注汽时，由蒸汽压力压缩胶筒密封油套环空，在采油时，由弹簧力的作用恢复原状，打开油套环空。
9、中心管 提供注汽、采油通道，同时为注汽阀芯提供上下活动轨道。
10、第一弹簧是实施密封滑套关闭的主要部分，它是由预定的压力大小来决定的。
11、上压板起着支撑作用，支撑注汽时提供胶筒的支撑力，使胶筒压缩。
12、变径节箍起着上下联接的作用。它是上下不同直径管件联接的关键部件。
13、第二弹簧是实施注汽阀芯关闭的主要部分，它是由采油泵挂深度（抽油杆重量）来决定的。
14、注汽阀芯起着打开注汽通道的关键部件。
15、泵筒起着抽汲原油的作用。在注汽、采油时为蒸汽、原油提供通道，并与柱塞配合，起着抽汲原油的作用。
16、抽油杆起着抽汲原油的作用，为提升原油提供动力。
另外，本发明提到的一种联动封隔器注采一体化泵的使用方法，包括以下过程：
注汽时，通过井口动力装置下放抽油杆（16）压开注汽阀芯（14），蒸汽通过注汽阀芯（14）推动密封滑套（6），密封滑套（6）压缩胶筒（8），胶筒（8）密封油套管之间的环空，阻止蒸汽进入上部套油管之间的环形空间，蒸汽通过下部套油环形空间进入稠油层；
采油时，通过井口动力装置上提抽油杆（16），注汽阀芯（14）在下部的第二弹簧（13）的作用下复位，关闭注汽阀芯（14），同时在第一弹簧（10）的作用下，胶筒（8）恢复常态，开通油套管之间的环空，稠油从固定凡尔流入泵筒，开始采油。
本发明的有益效果是：本发明具有目前各种现有的一体化泵不同的构思和结构，它是利用注蒸汽的自身压力对油套环空进行封隔，并且做到及注及封，停注解封；同时利用抽油杆的自重打开注汽阀芯，停注时，利用弹簧的恢复压力自动关闭注汽通道和密封管柱，无须动用机械，这样可以大量可省人力、物力和还减少环境污染；
本发明真正的实现稠油开采的注汽、采油一体化，同时增加封隔器的作用，做到注汽、采油无间歇转换，无须机械作业；其原理是利用抽油杆自重打开注汽阀芯，利用蒸汽自身的注汽压力压缩胶筒密封油套环空；同时在停注时，利用弹簧的弹力关闭注汽阀芯和恢复胶筒的原形，这样做到采油时无泄漏的二级密封。
以上所述，仅是本发明的部分较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。
Claims (7)
1.一种联动封隔器注采一体化泵，其特征是：包括接箍（1）、支撑板（2）、支撑筒（3）、密封座（4）、密封滑套（6）、下压板（7）、胶筒（8）、中心管（9）、第一弹簧（10）、上压板（11）、变径节箍（12）、第二弹簧（13）、注汽阀芯（14）、泵筒（15），所述中心管（9）的下端设有接箍（1），上端连接变径节箍（12），密封滑套（6）的下侧通过支撑筒（3）和支撑板（2）设置在中心管（9）的外侧，且位于接箍（1）的上侧；密封滑套（6）的上侧通过下压板（7）和第一弹簧（10）与胶筒（8）连接，胶筒（8）的上侧通过上压板（11）与变径节箍（12）连接；在所述中心管（9）的内腔设有泵筒（15），泵筒（15）的下侧设有注汽阀芯（14），注汽阀芯（14）的下侧通过第二弹簧（13）与底部的固定凡尔座连接，所述泵筒（15）的内腔安设有抽油杆（16）；通过密封滑套（6）可打开注汽通道及采油时关闭通道，在注汽时，由蒸汽压力压缩胶筒（8）密封油套管之间的环空，在采油时，由弹簧力的作用恢复原状，打开油套管之间的环空。
2.根据权利要求1所述的联动封隔器注采一体化泵，其特征是：所述变径节箍（12）的上端连接油管，并安设在套管内腔。
3.根据权利要求1所述的联动封隔器注采一体化泵，其特征是：所述密封滑套（6）与中心管（9）之间通过O型圈（5）密封。
4.根据权利要求1所述的联动封隔器注采一体化泵，其特征是：所述中心管（9）的下侧设有注汽采油通道，并通过密封滑套（6）实现开关。
5.根据权利要求1所述的联动封隔器注采一体化泵，其特征是：所述支撑板（2）支撑注汽时在密封座上产生的冲击力。
6.根据权利要求1所述的联动封隔器注采一体化泵，其特征是：所述支撑筒（3）支撑注汽时在密封座上边缘产生的冲击力。
7.一种如权利要求1-6中任一项所述的联动封隔器注采一体化泵的使用方法，其特征是包括以下过程：
注汽时，通过井口动力装置下放抽油杆（16）压开注汽阀芯（14），蒸汽通过注汽阀芯（14）推动密封滑套（6），密封滑套（6）压缩胶筒（8），胶筒（8）密封油套管之间的环空，阻止蒸汽进入上部套油管之间的环形空间，蒸汽通过下部套油环形空间进入稠油层；
采油时，通过井口动力装置上提抽油杆（16），注汽阀芯（14）在下部的第二弹簧（13）的作用下复位，关闭注汽阀芯（14），同时在第一弹簧（10）的作用下，胶筒（8）恢复常态，开通油套管之间的环空，稠油从固定凡尔流入泵筒，开始采油。
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