CN108240198B - 抽油泵过泵洗井装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种抽油泵过泵洗井装置，包括：阀体组件包括阀座、阀板、连接销和扭簧，阀板通过连接销和扭簧与阀座连接，且阀板可以连接销为轴旋转，壳体组件包括圆筒状的壳体和连接件，壳体的两端可与油管相连，壳体通过连接件与阀座固定，壳体的侧壁上设置有可容纳阀板的开孔，阀板为圆形，且阀板的直径大于或等于壳体横截面的直径；当原油从井下进入油管时，阀板被原油压力压至壳体侧壁的开孔处，可阻挡原油从开孔泄露；当通过壳体外注入液体进行环空洗井时，阀板被液体压力冲压至与壳体的侧壁之间相交并阻挡液体流至井下，关闭了油管与储层的通道，使洗井液无法进入漏失储层，从而实现在储层漏失情况下进行过泵洗井作业。

Description

抽油泵过泵洗井装置

技术领域

本发明涉及油气田开发工程技术，尤其涉及一种抽油泵过泵洗井装置。

背景技术

在石油开采过程中，由于诸多因素的影响，储层内的地层砂往往会进入井筒，并随油管循环至地面。在这一过程中，部分地层砂，由于粒径较大，卡阻在抽油泵内，这样会影响抽油泵的效率和寿命，严重时还会使抽油泵失效。目前解决这一问题，在实际生产中一般有三种方式:

第一种方式，井下防砂，即应用筛管或其他工具和技术将地层砂阻挡在井筒之外。但不论采用何种防砂技术和工具，阻挡的砂粒粒径均有一定的范围、有一个临界粒径，小于该临界粒径的地层砂会进入井筒。如果防砂时，将临界粒径设置过小，虽然防砂效果更好，但会造成筛管或其他防砂工具易被堵死，以及小粒径砂子集中在近井地带影响地层渗透率，从而影响油井产量。因此井下防砂应是“适度防砂”、“防排结合”，将大颗粒的砂子阻挡在井筒之外形成砂桥，细粉砂可以通过砂桥间隙进入井筒，随原油返至地面。这些细粉砂日积月累亦会造成抽油泵的卡阻。另外，防砂工具在井下的工况较为负责和恶劣，长期使用，会被腐蚀或损坏，这样防砂效果就会变差，更加速了抽油泵的砂卡。因此井下防砂措施，只能延缓抽油泵的砂卡，但不能从根本上解决该问题。

第二种方式，检修抽油泵。当发现抽油泵被地层砂阻卡，泵效严重下降时，将抽油泵从井筒中提出，清除地层砂和必要的维护，再将泵下入井筒内。这一措施虽然简单有效，但是费工费时，特别是泵检周期较短、抽油泵下入较深时，频繁起下井筒内的杆管，不但减小了油气的有效开采时间，影响油井的产油量，而且大幅度增加了作业费用。因此检修抽油泵并非解决抽油泵砂卡的理想措施。

综上所述，目前提供的几种方式中，油井井口或抽油泵易出现堵塞(井筒上部温度较低，易出现油稠、结蜡或砂堵)，再加上储层漏失，那么从油套环空泵入洗井液就会从储层中漏失掉，无法建立井筒循环，泵内砂卡亦无法清除。

发明内容

本发明提供一种抽油泵过泵洗井装置，用于解决油井井口或抽油泵易出现堵塞(井筒上部温度较低，易出现油稠、结蜡或砂堵)，再加上储层漏失，那么从油套环空泵入洗井液就会从储层中漏失掉，无法建立井筒循环，泵内砂卡亦无法清除的问题。

本发明第一方面提供一种抽油泵过泵洗井装置，包括：阀体组件和壳体组件；

阀体组件包括阀座、阀板、连接销和扭簧，所述阀板通过所述连接销和所述扭簧与所述阀座连接，且所述阀板可以所述连接销为轴旋转；

所述壳体组件包括圆筒状的壳体和连接件，所述壳体的两端用于与油管相连；

所述壳体通过所述连接件与所述阀座固定，将所述阀体组件固定在所述壳体，所述壳体的侧壁上设置有可容纳所述阀板的开孔，所述阀板为圆形，且所述阀板的直径大于或等于所述壳体横截面的直径；

当原油从井下进入油管时，所述阀板被原油压力压至所述壳体侧壁的开孔处，可阻挡原油从开孔泄露；当通过壳体外注入液体进行环空洗井时，所述阀板被液体压力冲压至与所述壳体的侧壁之间相交并阻挡液体流至井下。

在一种具体地的实现方式中，所述连接件为连接螺钉。

在一种具体地的实现方式中，所述阀板周围设置有密封件，用于在环空洗井时将所述阀板与所述壳体的侧壁之间进行密封。

在一种具体地的实现方式中，所述密封件为橡胶密封圈。

在一种具体地的实现方式中，所述扭簧的个数为两个，分别套置在所述连接销的两端，每个扭簧的一端固定在阀座上、另一端固定在阀板上。

在一种具体地的实现方式中，所述阀板的形状与所述开孔的形状相同，且所述阀板的面积大于或等于所述开孔的面积。

本发明提供的抽油泵过泵洗井装置，阀体组件包括阀座、阀板、连接销和扭簧，阀板通过连接销和扭簧与阀座连接，且阀板可以连接销为轴旋转，壳体组件包括圆筒状的壳体和连接件，壳体的两端可与油管相连，壳体通过连接件与阀座固定，壳体的侧壁上设置有可容纳阀板的开孔，阀板为圆形，且阀板的直径大于或等于壳体横截面的直径；当原油从井下进入油管时，阀板被原油压力压至壳体侧壁的开孔处，可阻挡原油从开孔泄露，当通过壳体外注入液体进行环空洗井时，阀板被液体压力冲压至与壳体的侧壁之间相交并阻挡液体流至井下，关闭了油管与储层的通道，使洗井液无法进入漏失储层，从而实现在储层漏失情况下进行过泵洗井作业。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的抽油泵过泵洗井装置的装配爆炸图；

图2是本发明提供的抽油泵过泵洗井装置的在正常采油过程中阀板开启时的结构示意图；

图3是本发明提供的抽油泵过泵洗井装置的在洗井过程中阀板关闭时的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本方案的目的是针对现有技术无法在储层漏失情况下进行过泵洗井的问题，在抽油泵下部油管处接入一个过泵洗井装置。在正常采油作业时，过泵洗井装置中的阀板是打开的，油管内采油通道畅通；洗井作业时，向油套环空泵入洗井液时，由于环空压力增大，阀板的活门换向，打开了油套通道，关闭了油管与储层的通道，使洗井液无法进入漏失储层，从而实现在储层漏失情况下进行过泵洗井作业。

图1是本发明提供的抽油泵过泵洗井装置的装配爆炸图，如图1所示，阀体组件和壳体组件；阀体组件包括阀座2、阀板3、连接销4和扭簧5，所述阀板3通过所述连接销4和所述扭簧5与所述阀座2连接，且所述阀板3可以所述连接销4为轴旋转；所述壳体组件包括圆筒状的壳体1和连接件6，所述壳体1的两端用于与油管相连；所述壳体1通过所述连接件6与所述阀座2固定，将所述阀体组件固定在所述壳体1，所述壳体1的侧壁上设置有可容纳所述阀板3的开孔，所述阀板3为圆形，且所述阀板3的直径大于或等于所述壳体1横截面的直径；

当原油从井下进入油管时，所述阀板3被原油压力压至所述壳体1侧壁的开孔处，可阻挡原油从开孔泄露；当通过壳体1外注入液体进行环空洗井时，所述阀板3被液体压力冲压至与所述壳体1的侧壁之间相交并阻挡液体流至井下。

可选的，一种具体实现方案中所述连接件6为连接螺钉。

在上述方案中，图2是本发明提供的抽油泵过泵洗井装置的在正常采油过程中阀板开启时的结构示意图；图3是本发明提供的抽油泵过泵洗井装置的在洗井过程中阀板关闭时的结构示意图。如图2和图3所示，壳体1上下两个外端分别与油管串相连接；设置壳体上的3个或多个连接螺钉与阀座3相连接，将阀组件固定在壳体1上；壳体1上设置有一个开孔，开孔形状与阀板3形状一致，在正常采油时，壳体1上的开孔可以容纳阀板3，避免阀板3占用油管内油路通道，减小原油返出阻力，在需要过泵洗井时，阀板3被洗井液关闭，壳体1的开孔提供了洗井液由油套环空向油管内循环的通道。阀板3通过连接销4与阀座2相连，阀板可以以连接销4为轴进行转动，两个反向扭簧5分别置于连接销4两端，扭簧5两端分别固定在阀座2和阀板3上，在正常采油时，支撑阀板3，使阀板3处在壳体1的开孔腔内，不影响正常的采油作业，洗井时，洗井液的压力促使阀板3转动，扭簧被压缩，油管通向地层的流道被隔断，从而使洗井液不会漏失到储层内，可以建立起油套环空循环、进行憋压洗井，洗井完毕后，扭簧5为处于关闭状态的阀板3提供回复力，使阀板3恢复至初始打开状态，进行正常采油作业。可见该装置可以顺利实现采油和过泵洗井作业的自由转换，特别是对于漏失储层进行过泵洗井具有显著的效果。

在上述实施例的基础上，所述阀板3周围设置有密封件，用于在环空洗井时将所述阀板3与所述壳体1的侧壁之间进行密封。

优选的，所述密封件为橡胶密封圈。

一般情况下，所述扭簧5的个数为两个，分别套置在所述连接销4的两端，每个扭簧的一端固定在阀座2上、另一端固定在阀板3上。

在一种具体实现方式中，优选的，所述阀板3的形状与所述开孔的形状相同，且所述阀板3的面积大于或等于所述开孔的面积，在进行原油开采的时候可以防止原油泄露至管道外。

上述任一实现方式提供的抽油泵过泵洗井装置，在正常采油作业时，在扭簧的作用下，阀板是打开的，即油管内的通道是畅通的，如果需要进行洗井作业，在地面向油套环空注入洗净液，阀板在洗井液的推动下，克服扭簧的支撑力，旋转90度与阀座密封，隔绝漏失储层，同时打开了油套环空与油管的通道，建立油套环空与油管的循环通道，即可以清洗安装在油管上的抽油泵。阀板与阀座组合体又通过连接销钉固定在壳上，壳体侧面设置有一个异形通孔，主要作用是在阀板打开时(正常采油时)容纳阀板、连接销和扭簧，在阀板关闭时(洗井时)，建立油套环空与油管的通道，关闭了油管与储层的通道，使洗井液无法进入漏失储层，从而实现在储层漏失情况下进行过泵洗井作业，通过该种方式可以实现井筒循环，并可以通过环空洗井方式实现泥沙清除。

通过洗井液结合上述方案提供的抽油泵过泵洗井装置，建立井筒循环清洗抽油泵，向油套环空泵入洗井液，洗井液会循环经过抽油泵，并对抽油泵进行清洗，将泵内的聚积的地层砂清除并返至地面，简单有效，而且作业时间较短。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种抽油泵过泵洗井装置，其特征在于，包括：阀体组件和壳体组件；

阀体组件包括阀座、阀板、连接销和扭簧，所述阀板通过所述连接销和所述扭簧与所述阀座连接，且所述阀板可以所述连接销为轴旋转；所述扭簧的个数为两个，分别套置在所述连接销的两端，两个所述扭簧为反向扭簧；

所述壳体组件包括圆筒状的壳体和连接件，所述壳体的两端用于与油管相连；

所述壳体通过所述连接件与所述阀座固定，将所述阀体组件固定在所述壳体，所述壳体的侧壁上设置有可容纳所述阀板的开孔，所述阀板为圆形，且所述阀板的直径大于或等于所述壳体横截面的直径；

当原油从井下进入油管时，所述阀板被原油压力压至所述壳体侧壁的开孔处，可阻挡原油从开孔泄露；当通过壳体外注入液体进行环空洗井时，所述阀板被液体压力冲压至与所述壳体的侧壁之间相交并阻挡液体流至井下。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述连接件为连接螺钉。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述阀板周围设置有密封件，用于在环空洗井时将所述阀板与所述壳体的侧壁之间进行密封。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述密封件为橡胶密封圈。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，每个所述扭簧的一端固定在所述阀座上、另一端固定在所述阀板上。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述阀板的形状与所述开孔的形状相同，且所述阀板的面积大于或等于所述开孔的面积。