CN111550217B - 一种稠油井用举升装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种稠油井用举升装置，包括上泵筒和下泵筒，上泵筒的主体内部安装有上柱塞，上柱塞的下端部与下柱塞的上端部固定连接，下柱塞穿设在法兰直线轴承的内部，下柱塞的下端部设置有卡接球，卡接球与升降盘卡接，升降盘的圆心处内部开设有与卡接球相适应的球形卡槽，球形卡槽的内部安装有两个对称设置的弹性挡杆，两个弹性挡杆在升降盘内进行相向或相背的径向运动；升降盘通过连杆带动搅拌齿实现开合动作，对稠油进行搅拌降粘；本发明提供的一种稠油井用举升装置，可以使稠油在举升前实现充分搅拌，搅拌过程无需额外配备动力装置；可以使稠油与乳化降黏剂充分混合，提高乳化效果，可以大幅度降低稠油流动时的磨擦阻力。

Description

一种稠油井用举升装置

技术领域

本发明涉及一种稠油井用举升装置，属于油田石油举升设备技术领域。

背景技术

我国陆上稠油油藏多数为中新生代的陆相沉积，少量为古生代的海相沉积。油藏类型多，地质条件复杂，以多层互层状组合为主，约有1/3的储量为厚层块状油藏。储集层以碎屑岩为主，具有高孔隙、高渗透、胶结疏松的特征。稠油与常规油常有共生关系，受到二次运移中生物降解及氧化等因素影响，在一个油气聚集带中，从凹陷中部向边缘，逐渐变稠。重质油主要分布在盆地边缘斜坡带和凸起边缘、低凸起之上或凹陷中断裂背斜带的浅层。陆相重质油，由于受成熟度较低的影响，沥青含量较低，而胶质成分含量高，因而相对密度较低，但粘度较高。目前，稠油储量最多的是东北的辽河油区，其次是东部的胜利油区，西北是新疆克拉玛依油区。储集层深度一般埋深小于2000m，其中深度大于800m的稠油储量约占已探明储量的80%，约有一半油藏的埋深在1300～1700m。最近几年，在吐哈盆地发现稠油油藏深度达2700～3200m。

稠油中轻组分含量低，沥青质和胶质含量较高，直链烃含量少，从而导致大部分稠油具有高黏度和高密度的特性，开采和运输相当困难。目前，在稠油开采过程中国内外常用的降黏方法有加热法、掺稀油法、稠油改质降黏及化学药剂降黏法。在稠油蒸汽驱时添加乳化降黏剂，是一种较新的稠油开采技术，乳化降黏剂的主要组分是表面活性剂，通过降低油水界面张力，使地层中的稠油从油包水的乳化状态转变为以水为外相的乳化状态，使稠油黏度大幅度降低，采收率明显提高。

但是现有技术中活性剂的加药浓度、加药深度、加药位置都会直接影响井筒内稠油的流动阻力，活性剂的乳化过程并不均匀，从而影响油井生产系统的效率和效益状况。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种稠油井用举升装置，可以使稠油在举升前实现充分搅拌，搅拌过程无需额外配备动力装置；可以使稠油与乳化降黏剂充分混合，提高乳化效果，可以大幅度降低稠油流动时的磨擦阻力，从根本上解决稠油进泵难的问题，达到改善采油效果和增产的目的。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种稠油井用举升装置，包括上泵筒和下泵筒，上泵筒的主体内部安装有上柱塞，上柱塞的下端部与下柱塞的上端部固定连接，下柱塞穿设在法兰直线轴承的内部，下柱塞的下端部设置有卡接球，卡接球与升降盘卡接，升降盘通过连杆带动搅拌齿实现开合动作，对稠油进行搅拌降粘。

进一步地，所述下柱塞的主体下部设有细杆段，细杆段的底部设置有卡接球，卡接球的直径大于细杆段的直径尺寸，卡接球与细杆段一体成型；所述卡接球与正下方的圆形升降盘进行卡接固定。

进一步地，所述升降盘的圆心处内部开设有与卡接球相适应的球形卡槽，球形卡槽的内部安装有两个对称设置的弹性挡杆，两个弹性挡杆在升降盘内进行相向或相背的径向运动。

进一步地，所述升降盘与呈圆周均布的连杆进行铰接，连杆的另一端部与搅拌齿进行铰接固定；所述搅拌齿包括搅拌上齿和呈弧形的搅拌下齿，搅拌上齿与搅拌下齿一体设置；所述搅拌齿的上端部与固定座进行铰接固定。

进一步地，所述上泵筒的主体下部设置有安装腔室，安装腔室的主体底部开设有多个呈圆周均布的进油口，进油口的内部分别安装有侧置进油阀，侧置进油阀采用球阀结构；安装腔室的正下方设置有接头，接头与下泵筒连接。

进一步地，所述下泵筒的内部从上到下依次设置有第一安装腔、第二安装腔和第三安装腔，第一安装腔、第二安装腔和第三安装腔的中心线共线，第一安装腔、第二安装腔和第三安装腔的直径依次增大；所述第一安装腔的上端面与下泵筒的上端面平齐设置；所述第三安装腔的周围开设有呈圆周均布的螺孔，螺孔与第三安装腔相连通，螺孔的中心线水平设置。

进一步地，所述第二安装腔嵌设法兰直线轴承的法兰部分，法兰直线轴承的中心线竖直设置，法兰直线轴承通过竖直螺钉与下方的固定座固定连接；所述第三安装腔内安装有环状结构的固定座，固定座通过水平螺钉进行固定，固定座的下端面与下泵筒的下端面平齐设置。

进一步地，所述上柱塞的顶部与抽油杆的下端固定连接，上柱塞的内部安装有排油阀，下柱塞的外壁与接头的内壁配合密封。

本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明提供的一种稠油井用举升装置，举升装置在进排油的工作过程中柱塞带动搅拌齿的开合，从而实现对稠油的搅拌，搅拌过程无需额外配备动力装置；本发明可以使稠油与乳化降黏剂充分混合，提高乳化效果，可以大幅度降低稠油流动时的磨擦阻力，从根本上解决稠油进泵难的问题，达到改善采油效果和增产的目的；本发明通过设置呈圆周均布的侧置进油阀，可以避免单一的阀门损坏后影响正常的稠油进排油过程，确保进排油过程的稳定性。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中上泵筒的结构示意图；

图3是本发明中下泵筒的结构示意图；

图4是图1中M处的放大图；

图5是本发明中升降盘的结构示意图；

图中，

1-上泵筒，101-安装腔室，102-进油口，103-接头，2-下泵筒，201-第一安装腔，202-第二安装腔，203-第三安装腔，204-螺孔，3-上柱塞，4-排油阀，5-抽油杆，6-下柱塞，601-细杆段，602-卡接球，7-侧置进油阀，8-法兰直线轴承，9-固定座，10-竖直螺钉，11-水平螺钉，12-搅拌齿，1201-搅拌上齿，1202-搅拌下齿，13-连杆，14-升降盘，1401-球形卡槽，15-弹性挡杆。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

实施例1一种稠油井用举升装置

如图1-图5共同所示，本发明提供一种稠油井用举升装置，包括上泵筒1和下泵筒2，上泵筒1的主体下部设置有安装腔室101，安装腔室101的主体底部开设有多个呈圆周均布的进油口102，进油口102的内部分别安装有侧置进油阀7，侧置进油阀7采用球阀结构，侧置进油阀7呈圆周均布，设置多个侧置进油阀7的好处在于避免单一的阀门损坏后影响正常的稠油进油过程；安装腔室101的正下方设置有接头103，接头103内部设置有滑动腔；所述上泵筒1的接头103与下泵筒2连接，下泵筒2的外径等于上泵筒1主体的外径尺寸。

所述下泵筒2的内部从上到下依次设置有第一安装腔201、第二安装腔202和第三安装腔203，第一安装腔201、第二安装腔202和第三安装腔203的中心线共线，且第一安装腔201、第二安装腔202和第三安装腔203的直径依次增大；所述第一安装腔201的上端面与下泵筒2的上端面平齐设置；所述第三安装腔203的周围开设有呈圆周均布的螺孔204，螺孔204与第三安装腔203相连通，螺孔204的中心线水平设置；所述第一安装腔201用于套设接头103并进行固定；所述第二安装腔202用于嵌设法兰直线轴承8的法兰部分，法兰直线轴承8的中心线竖直设置，法兰直线轴承8通过在法兰上穿设竖直螺钉10，将法兰直线轴承8与下方的固定座9固定连接；所述第三安装腔203用于安装环状结构的固定座9，固定座9通过螺孔204内穿设的水平螺钉11进行固定，固定座9的下端面与下泵筒2的下端面平齐设置。

所述上泵筒1的主体内部安装有上下滑动的上柱塞3，上泵筒1的内壁与上柱塞3的外壁配合密封，上柱塞3的顶部与抽油杆5的下端固定连接，上柱塞3的内部安装有排油阀4，上柱塞3的下端部与下柱塞6的上端部固定连接；下柱塞6穿设在接头103和法兰直线轴承8的内部，下柱塞6的外壁与接头103的内壁配合密封，法兰直线轴承8可以确保下柱塞6升降过程的直线度。

所述下柱塞6的主体下部设有细杆段601，细杆段601的底部设置有卡接球602，卡接球602的直径大于细杆段601的直径尺寸，卡接球602与细杆段601一体成型；所述卡接球602与正下方的圆形升降盘14进行卡接固定；所述升降盘14的圆心处内部开设有与卡接球602相适应的球形卡槽1401，球形卡槽1401的内部安装有两个对称设置的弹性挡杆15，两个弹性挡杆15可以在升降盘14内进行相向或相背的径向运动，弹性挡杆15用于卡紧卡接球602，防止其脱出。

所述升降盘14的周围分别与呈圆周均布的连杆13进行铰接，所述连杆13的另一端部与搅拌齿12进行铰接固定；所述搅拌齿12包括搅拌上齿1201和呈弧形的搅拌下齿1202，搅拌上齿1201与搅拌下齿1202一体设置；所述搅拌齿12的上端部与固定座9进行铰接固定；下柱塞6端部的卡接球602带动升降盘14进行升降运动，升降盘14通过连杆13带动搅拌齿12实现开合动作，从而对稠油进行搅拌，实现降粘。

安装时，首先将上泵筒1和侧置进油阀7组装为一体；将下泵筒2、法兰直线轴承8、固定座9、搅拌齿12、连杆13和升降盘14组装为一体；然后将上泵筒1与下泵筒2组装为一体；最后将上柱塞3、排油阀4和下柱塞6连接为一体；将上泵筒1与下泵筒2整体随油管下入油井内预定深度，上柱塞3、排油阀4和下柱塞6随抽油杆5下入井内，到达上泵筒1与下泵筒2内部碰泵后，下柱塞6端部的卡接球602进入升降盘14内部的球形卡槽1401内，弹性挡杆15卡紧卡接球602以避免在进行升降过程中从球形卡槽1401内脱出，下柱塞6与升降盘14连接为一体；弹性挡杆15对卡接球602的卡紧力量大于升降盘14带动搅拌齿12动作所受的阻力。

本发明的具体工作原理:

上冲程时，抽油杆5带动上柱塞3和下柱塞6从下死点向上运动到上死点，在此过程中，排油阀4关闭，侧置进油阀7打开，与此同时，下柱塞6上行过程中通过连杆13使搅拌齿12闭合，搅拌齿12对稠油进行搅拌，井内搅拌后的流体进入泵腔；

下冲程时，抽油杆5带动上柱塞3和下柱塞6从上死点向下运动到下死点，在此过程中，泵内容积减小，压力升高，侧置进油阀7关闭，排油阀4打开，流体从泵腔排出；与此同时，下柱塞6下行过程中通过连杆13使搅拌齿12打开，搅拌齿12对稠油搅拌；

举升装置在进排油的工作过程中实现搅拌齿12的开合，实现对稠油的搅拌，使稠油与乳化降黏剂充分混合，提高乳化效果，可以大幅度降低稠油流动时的磨擦阻力。

以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种稠油井用举升装置，其特征在于：包括上泵筒（1）和下泵筒（2），上泵筒（1）的主体内部安装有上柱塞（3），上柱塞（3）的下端部与下柱塞（6）的上端部固定连接，下柱塞（6）穿设在法兰直线轴承（8）的内部，下柱塞（6）的下端部设置有卡接球（602），卡接球（602）与升降盘（14）卡接，升降盘（14）通过连杆（13）带动搅拌齿（12）实现开合动作，对稠油进行搅拌降粘；

所述下柱塞（6）的主体下部设有细杆段（601），细杆段（601）的底部设置有卡接球（602），卡接球（602）的直径大于细杆段（601）的直径尺寸，卡接球（602）与细杆段（601）一体成型；所述卡接球（602）与正下方的圆形升降盘（14）进行卡接固定；

所述升降盘（14）的圆心处内部开设有与卡接球（602）相适应的球形卡槽（1401），球形卡槽（1401）的内部安装有两个对称设置的弹性挡杆（15），两个弹性挡杆（15）在升降盘（14）内进行相向或相背的径向运动；

所述升降盘（14）与呈圆周均布的连杆（13）进行铰接，连杆（13）的另一端部与搅拌齿（12）进行铰接固定；所述搅拌齿（12）包括搅拌上齿（1201）和呈弧形的搅拌下齿（1202），搅拌上齿（1201）与搅拌下齿（1202）一体设置；所述搅拌齿（12）的上端部与固定座（9）进行铰接固定。

2.如权利要求1所述的一种稠油井用举升装置，其特征在于：所述上泵筒（1）的主体下部设置有安装腔室（101），安装腔室（101）的主体底部开设有多个呈圆周均布的进油口（102），进油口（102）的内部分别安装有侧置进油阀（7），侧置进油阀（7）采用球阀结构；安装腔室（101）的正下方设置有接头（103），接头（103）与下泵筒（2）连接。

3.如权利要求1所述的一种稠油井用举升装置，其特征在于：所述下泵筒（2）的内部从上到下依次设置有第一安装腔（201）、第二安装腔（202）和第三安装腔（203），第一安装腔（201）、第二安装腔（202）和第三安装腔（203）的中心线共线，第一安装腔（201）、第二安装腔（202）和第三安装腔（203）的直径依次增大；所述第一安装腔（201）的上端面与下泵筒（2）的上端面平齐设置；所述第三安装腔（203）的周围开设有呈圆周均布的螺孔（204），螺孔（204）与第三安装腔（203）相连通，螺孔（204）的中心线水平设置。

4.如权利要求3所述的一种稠油井用举升装置，其特征在于：所述第二安装腔（202）嵌设法兰直线轴承（8）的法兰部分，法兰直线轴承（8）的中心线竖直设置，法兰直线轴承（8）通过竖直螺钉（10）与下方的固定座（9）固定连接；所述第三安装腔（203）内安装有环状结构的固定座（9），固定座（9）通过水平螺钉（11）进行固定，固定座（9）的下端面与下泵筒（2）的下端面平齐设置。

5.如权利要求1所述的一种稠油井用举升装置，其特征在于：所述上柱塞（3）的顶部与抽油杆（5）的下端固定连接，上柱塞（3）的内部安装有排油阀（4），下柱塞（6）的外壁与接头（103）的内壁配合密封。

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