CN110284857A - 一种液力采油装置及其双向分流器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液力采油装置及其双向分流器。一种液力采油装置包括管柱和套管，管柱包括采油泵，管柱内设有用于带动采油泵的柱塞上下移动的液压缸，液压缸的上腔通过动力液连接管连通液力输送通道，液力输送通道由管柱形成，液力输送通道的下方设有双向分流器，双向分流器上设有连通液力输送通道和动力液连接管的动力液通道，双向分流器上还设有连通管柱与套管之间的环空和管柱的产出液通道，管柱与套管之间设有封隔器，封隔器位于产出液通道的出口的下方。该液力采油装置将管柱作为液力输送通道，不需要设置专门的液力输送通道，费用投入小，成本低，避免了液力输送通道漏失的问题，同时，该液力采油装置的压力传送效率高。

Description

一种液力采油装置及其双向分流器
技术领域
本发明涉及一种液力采油装置及其双向分流器。
背景技术
目前，在油田开发过程中，使用的开采装置大多由地面抽油机通过抽油杆驱动井下泵往复运动，将地层中的产出液举升到地面。但是，由于钻井施工误差和后期开采过程中的地层蠕动引起油井套管、管柱的弯曲，采用抽油杆在进行原油开采时，会发生管柱和抽管柱之间偏磨问题。液力采油是一种液压传动的抽油设备。地面往复泵通过管线将动力液送到井下，驱动液力驱动装置带动采油泵的柱塞上下运动，该类设备工作过程中不存在抽油杆的往复运动，从根本上解决了管柱和抽油杆之间的偏磨问题。
公告号为CN105156078B，公告日为2017.08.01的中国专利公开了一种原油开采使用的液压采油装置，包括油罐、柱塞、泵筒、游动阀和管柱，管柱下端设有固定阀阀罩，固定阀阀罩的底部设有泵筒，泵筒内设有游动阀，游动阀的上端与柱塞的下端连接固定，该装置采用原油通过管柱打压带动柱塞向下运动，通过弹簧的弹力带动柱塞向上运动。但是采油装置采用产出液通过管柱打压，虽然省略了空心抽油杆，但当产出液中混合有较多天然气时，天然气的易压缩特性会造成压力传送效率低。
公布号为CN105041629A，公布日为2015.11.11的中国专利申请公开了一种新型防偏磨液力采油装置，该液力采油装置包括井上动力设备和井下产液设备，井上动力设备包括动力液存储罐、柱塞泵、蓄能器以及换向阀，井下产液设备包括动力液连接管、动力泵以及产液管柱，动力液连接管形成液力输送通道，液力输送通道通过动力液连接管与液压缸的上腔连通，产液管柱下方连接有采油泵泵筒，采油泵泵筒内部设置有采油泵柱塞，采油泵柱塞内设有游动阀，采油泵的下方连接有井下管柱，井下管柱与采油泵筒相接的位置设置固定阀，采油泵柱塞与固定阀之间为产液存储腔，动力泵缸筒与采油泵柱塞通过连杆上下连接，产液管柱上端设置产液出口。该防偏磨液力采油装置解决了管柱和抽油杆之间的偏磨问题，同时，采油过程中动力液与产液始终隔离，不用在地面加装液体分离设备。但是，该防偏磨液力采油装置需要设置专门地液力输送通道将动力液送至井下，这样不仅需要大量的费用投入，几千米长的液力输送通道存在于井下，容易发生漏失的问题，造成地面动力无法传至井下。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液力采油装置解决现有技术中液力采油装置需要设置专门的液力输送通道，费用投入较大，成本较高的问题；本发明的目的还在于提供一种双向分流器。
为实现上述目的，本发明液力采油装置的技术方案是：
方案1、一种液力采油装置包括管柱和套管，管柱包括采油泵，所述管柱内设有用于带动采油泵的柱塞上下移动的液压缸，液压缸的上腔通过动力液连接管连通液力输送通道，所述液力输送通道由管柱形成，液力输送通道的下方设有双向分流器，所述双向分流器上设有连通液力输送通道和动力液连接管的动力液通道，所述双向分流器上还设有连通管柱与套管之间的环空和管柱的产出液通道，管柱与套管之间设有封隔器，封隔器位于产出液通道的出口的下方。
其有益效果是：该液力采油装置将管柱作为液力输送通道，不需要设置专门的液力输送通道，费用投入小，成本低，避免了液力输送通道漏失的问题；同时，通过双向分流器实现动力液和油井产出液的分离，动力液可以采用压缩系数较低的液体，压力传送效率高。
方案2、在方案1的基础上，所述双向分流器具有用于与管柱连接的圆管，产出液通道的入口设置在双向分流器的底面上，所述产出液通道的出口设置在圆管的侧壁上。
方案3、在方案2的基础上，所述动力液通道设置在双向分流器的中心，所述产出液通道沿动力液通道的周向间隔设有两个以上。
其有益效果是：产出液通道沿动力液通道的周向间隔设有两个以上，两个以上产出液通道供产出液流出，提高了油井产出液的运送效率。
方案4、在方案1或2或3的基础上，所述动力液通道包括上部的缩口段和下部的圆柱段，所述缩口段和圆柱段呈漏斗状。
其有益效果是：动力液经管柱进入动力液通道，动力液通道的缩口段使动力液的流速更加平稳，相应地减小了双向分流器受到的冲击力，提高了双向分流器的使用寿命。
方案5、在方案4的基础上，所述动力液通道的圆柱段上设有内螺纹，所述圆柱段与动力液连接管通过螺纹连接。
方案6、在方案1或2或3的基础上，所述采油泵的柱塞内设有两级游动阀。
方案7、在方案6的基础上，所述采油泵的底部设有固定球阀。
本发明双向分流器的技术方案是：
方案1、一种双向分流器，所述双向分流器上设有用于连通管柱和动力液连接管的动力液通道，所述双向分流器上还设有用于连通管柱与套管之间的环空和管柱的产出液通道。
方案2、在方案1的基础上，所述双向分流器具有用于与管柱连接的圆管，产出液通道的入口设置在双向分流器的底面上，所述产出液通道的出口设置在圆管的侧壁上。
方案3、在方案2基础上，所述动力液通道设置在双向分流器的中心，所述产出液通道沿动力液通道的周向间隔设有两个以上。
方案4、在方案1或2或3的基础上，所述动力液通道包括上部的缩口段和下部的圆柱段，所述缩口段和圆柱段呈漏斗状。
方案5、在方案4的基础上，所述动力液通道的圆柱段上设有用于与动力液连接管连接的内螺纹。
附图说明
图1为本发明液力采油装置的实施例1结构示意图；
图2为图1所示的液力采油装置的双向分流器的结构示意图；
图3为图2所示的双向分流器的仰视图；
图4为本发明液力采油装置的实施例2的结构示意图；
图5为图4所示的液力采油装置的双向分流器的结构示意图。
附图标记说明：1.套管；2.管柱；3.双向分流器；4.封隔器；5.动力液连接管；6.液压缸；7.动力液孔道；8.活塞；9.连杆；10.采油泵；11.上游动阀；12.柱塞；13.下游动阀；14.固定阀；15.动力液通道；16.产出液通道；17.地层；18.圆管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明液力采油装置的实施例1，如图1至图3所示，该液力采油装置包括管柱2和套管1，管柱2包括采油泵10，管柱2内设有用于带动采油泵10的柱塞12上下移动的液压缸6，液压缸6的上腔通过动力液连接管5连通液力输送通道，伸入液压缸6内部的动力液连接管5上设有两个供动力液进入液压缸6的动力液孔道7，液力输送通道由管柱2形成，液力输送通道的下方设有双向分流器3，双向分流器3上设有连通液力输送通道和动力液连接管5的动力液通道15，双向分流器3上还设有连通管柱2与套管1之间的环空和管柱2的产出液通道16，管柱2与套管1之间设有封隔器4，封隔器4位于产出液通道16的出口的下方。
双向分流器3具有用于连接管柱2的圆管18，圆管18的两端设有用于与管柱2连接的螺纹，双向分流器3的中心开设有动力液通道15，动力液通道15包括上部的缩口段和下部的圆柱段，所述缩口段和圆柱段呈漏斗状，圆柱段上设有内螺纹，圆柱段与动力液连接管5通过螺纹连接。双向分流器3的底面上沿动力液通道15的周向间隔设有四个产出液通道16，产出液通道16的出口设置在圆管18的侧壁上。
采油泵10通过螺纹连接在管柱2的下端，液压缸6与采油泵10的柱塞12之间通过连杆9连接，采油泵10的柱塞12内设有上游动阀11和下游动阀13，采油泵10的底部设有固定阀14。
液力采油装置还包括用于向管柱2内输送动力液的地面往复泵，在采油过程中，可以通过改变底面往复泵的工作频率来调节采油泵10的柱塞12的冲程次数，以适应不同产液能力的油井的生产需要。
本发明液力采油装置在进行油田采油时，首先将套管1和管柱2下入油井内，坐封封隔器4，上冲程过程中，地面往复泵打压使动力液受压缩，动力液经管柱2、双向分流器3的动力液通道15和动力液连接管5，最后经动力液孔道7进入液压缸6中活塞8的上部空间，在动力液的作用下，液压缸6向上运动，液压缸6通过连杆9带动采油泵10的柱塞12向上运动，向上运动过程中，上游动阀11和下游动阀13关闭，采油泵10柱塞12上部的产出液被举升，产出液经双向分流器3的产出液通道16进入封隔器4上部套管1和管柱2之间的环空，最后通过井口套管闸门排出。在采油泵10的柱塞12向上运动过程中，泵筒内的柱塞12和固定阀14之间的腔体内压力下降，致使固定阀14打开，地层17内的产出液进入采油泵10。上冲程即井口排出产出液，采油泵10吸入产出液的过程。
下冲程过程中，地面往复泵泄压，动力液回到动力液存储罐，在液压缸6、连杆9和柱塞12的自身重力作用下，柱塞12下行，上游动阀11和下游动阀13打开、固定阀14关闭，泵筒内柱塞12下部的产出液在下行运动中逐渐进入活塞上部。采油泵10的活塞如此往复运动过程中，井筒内的产出液不断被举升至地面。
本发明液力采油装置将管柱2作为动力液的输送通道，通过双向分流器3实现动力液和油井产出液的分离，不需要专门的液力输送通道，费用投入小，同时减少了较长的动力液连接管5漏失的维护作业。
本发明液力采油装置的实施例2，如图4至图5所示，与实施例1的不同之处在于，双向分流器3的圆管18的两端设有用于与管柱连接的螺纹，产出液通道16设置在圆管18的管壁上。
本发明液力采油装置的实施例3，与实施例1的不同之处在于，采油泵10的柱塞12内设置一级游动阀。
本发明液力采油装置的实施例4，与实施例1的不同之处在于，采油泵10的底部不设置固定阀14。
在其他实施中，动力液通道为设置在双向分流器上的圆柱状的通孔。
本发明双向分流器的实施例，该双向分流器与上述本发明液力采油装置的任一实施例中的双向分流器的结构相同，不再重复说明。

Claims (10)

1.一种液力采油装置，包括管柱和套管，管柱包括采油泵，所述管柱内设有用于带动采油泵的柱塞上下移动的液压缸，液压缸的上腔通过动力液连接管连通液力输送通道，其特征在于：所述液力输送通道由管柱形成，液力输送通道的下方设有双向分流器，所述双向分流器上设有连通液力输送通道和动力液连接管的动力液通道，所述双向分流器上还设有连通管柱与套管之间的环空和管柱的产出液通道，管柱与套管之间设有封隔器，封隔器位于产出液通道的出口的下方。
2.根据权利要求1所述的液力采油装置，其特征在于：所述双向分流器具有用于与管柱连接的圆管，产出液通道的入口设置在双向分流器的底面上，所述产出液通道的出口设置在圆管的侧壁上。
3.根据权利要求2所述的液力采油装置，其特征在于：所述动力液通道设置在双向分流器的中心，所述产出液通道沿动力液通道的周向间隔设有两个以上。
4.根据权利要求1或2或3所述的液力采油装置，其特征在于：所述动力液通道包括上部的缩口段和下部的圆柱段，所述缩口段和圆柱段呈漏斗状。
5.根据权利要求4所述的液力采油装置，其特征在于：所述动力液通道的圆柱段上设有内螺纹，所述圆柱段与动力液连接管通过螺纹连接。
6.根据权利要求1或2或3所述的液力采油装置，其特征在于：所述采油泵的柱塞内设有两级游动阀。
7.根据权利要求6所述的液力采油装置，其特征只在于：所述采油泵的底部设有固定球阀。
8.一种双向分流器，其特征在于：所述双向分流器上设有用于连通管柱和动力液连接管的动力液通道，所述双向分流器上还设有用于连通管柱与套管之间的环空和管柱的产出液通道。
9.根据权利要求8所述的双向分流器，其特征在于：所述双向分流器具有用于与管柱连接的圆管，产出液通道的入口设置在双向分流器的底面上，所述产出液通道的出口设置在圆管的侧壁上。
10.根据权利要求9所述的双向分流器，其特征在于：所述动力液通道设置在双向分流器的中心，所述产出液通道沿动力液通道的周向间隔设有两个以上。
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