CN113898319A - 高含气井有杆泵举升提效装置及工艺管柱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了高含气井有杆泵举升提效装置及工艺管柱，包括：双通管，所述双通管开设上中心通道、下中心通道，所述双通管还开设轴向的上偏心通道、下偏心通道；内管，所述内管上端连接双通管，所述内管上端口只与双通管的下中心通道下端口连通；外管，所述外管套在内管外部，内外管之间构成环形空间，所述外管上端连接双通管，所述外管上端口只与双通管的下偏心通道下端口连通；筛管，所述筛管连接在外管下端，筛管下端连接插入式密封；插入式密封，所述插入式密封下端连接外管短节，所述插入式密封使内管与外管之间的底部空间隔断。本发明降低进入抽油泵液体的含气量，提高泵效；同时降低油井井底流压，放大生产压差，提高油井产能。
Description
技术领域
本发明涉及高气液比油井的生产技术领域，具体地说是高含气井有杆泵举升提效装置及工艺管柱。
背景技术
随着油田的开发，胜利油田逐步加大对低渗油藏的开发力度。低渗油藏具有油藏埋藏深、渗透率低、油井产出液气液比高等特点。低渗油藏油井通常采用有杆泵举升方式生产，受油井产出液含气影响，抽油泵充满度低；气液比较高时甚至发生抽油泵气锁不能正常工作的情况。为了提高泵效，通常在抽油泵下端安装气液分离装置，地层产出液先经气液分离装置，降低进入抽油泵液体的含气量，受目前技术水平的限制，气液分离装置的分离效率在20％左右，不能满足高气液比油井高效生产需求。
公开(公告)号：CN203730267U，公开(公告)日：2014-07-23涉及一种带气液分离装置的抽油泵，包括抽油泵本体，所述抽油泵本体包括内管和套设在所述内管外部的外管，所述内管与所述外管之间形成环状间隙，所述内管上端与空心抽油杆接通，所述外管上端与油管接通，所述内管与所述外管的环状间隙下端部分自上而下依次将设置有游动阀和单向导通装置，所述抽油泵本体下端设置有气液分离装置。在抽油泵工作时，井液通过气液分离装置实现气体与液体的分离，进而提高了抽油泵的泵效。
公开(公告)号：CN207813877U，公开(公告)日：2018-09-04涉及一种防气锁抽油泵、气液分离器及采油装置。防气锁抽油泵包括泵筒及位于泵筒内的抽油泵柱塞和固定阀，固定阀下端连接有气液分离器，气液分离器包括通过上端开口与固定阀的阀孔连通的进液桶，进液桶外周上设有至少一个上部开口的导流片，导流片与进液桶外桶壁围成容纳腔，进液桶的桶壁上于容纳腔内设有进液孔，油液从进液桶外绕过导流片进入容纳腔中并通过进液孔进入进液桶内，油液中的伴生气在油液绕流过程中上浮。可实现油气有效分离，导流片的容纳腔中油液可对进液孔进行液封，防止气体顺着进液孔流入进液桶内腔，通过简单的结构即可实现油液中气体的预先排出，防止气体随油液进入泵内，进而导致泵气锁而抽不上油的问题。
公开(公告)号：CN202883333U，公开(公告)日：2013-04-17涉及一种新型排液采气专用抽油泵，属于石油与天然气开采领域。它主要由空心抽油杆、空心杆接头、油管接头、外泵筒、内泵筒、外泵筒进液通道、外泵筒排液通道、回落液返回通道、柱塞、固定阀、游动阀、油套环空、内外泵筒环空组成，所述油管接头的下部与外泵筒联接；所述空心杆接头下部与柱塞上部联接，柱塞处于内泵筒内；所述油套环空通过外泵筒进液通道与内外泵筒环空连通，外泵筒通过外泵筒出液通道与油管连通，固定阀安装在内泵筒底部出油阀体上，游动阀安装在柱塞的进油阀体上。本发明能有效分离井底气液，减小气体干扰，提高泵效，更好发挥气体自身能量携带液体的能力。
公开(公告)号：CN106285620B，公开(公告)日：2018-08-14提供一种高气油比油井气液分离系统，包括：设置在井内的套管和设置在套管内部，且从上至下依次通过油管接箍连接的双通道混气液分离器、混气液传输通道总成和进液装置总成，套管的长度等于井口与井底之间的距离；其中，双通道混气液分离器的顶部连接抽油泵，进液装置总成的底部连接沉砂管。利用本发明通过提高旋流速度，增设气流通道及旋流半径，提高高气油比机械采油井的井下气、砂、油的分离效率；同时通过混气液道单流阀及双层伸缩管的设置，起到了洗井时防止洗井液倒灌的作用，且在井下作业时又能方便封隔器上部液柱卸载的目的。
以上公开技术的技术方案以及所要解决的技术问题和产生的有益效果均与本发明不相同，或者技术领域或者应用场合不同，针对本发明更多的技术特征和所要解决的技术问题以及有益效果，以上公开技术文件均不存在技术启示。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的上述缺陷而提供高含气井有杆泵举升提效装置及工艺管柱，降低进入抽油泵液体的含气量，提高泵效；同时降低油井井底流压，放大生产压差，提高油井产能。
为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案：
高含气井有杆泵举升提效装置，包括：
双通管，所述双通管开设上中心通道、下中心通道，所述上中心通道上端口畅通，下中心通道下端口畅通，所述上中心通道下端与下中心通道上端在双通管本体内部不相互连通，所述双通管还开设轴向的上偏心通道、下偏心通道，所述上偏心通道上端口畅通，下端口与下中心通道上端连通，所述下偏心通道下端口畅通，上端口与上中心通道下端连通；
内管，所述内管上端连接双通管，所述内管上端口只与双通管的下中心通道下端口连通；
外管，所述外管套在内管外部，内外管之间构成环形空间，所述外管上端连接双通管，所述外管上端口只与双通管的下偏心通道下端口连通；
筛管，所述筛管连接在外管下端，筛管下端连接插入式密封；
插入式密封，所述插入式密封下端连接外管短节，所述插入式密封使内管与外管之间的底部空间隔断。
进一步地，还包括：
封隔器，所述封隔器连接在外管短节下端，封隔器使外管短节与套管之间的底部空间隔断。
进一步地，还包括：
连接管，所述连接管下端口只与双通管的上中心通道的上端口连通。
进一步地，所述双通管的下中心通道的下端口为混合液入口，双通管的上偏心通道的上端口为混合液出口，所述双通管的下偏心通道的下端口为液体入口，双通管的上中心通道的上端口为液体出口。
为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案：
高含气井有杆泵举升提效工艺管柱，包括油管、抽油泵，所述抽油泵的泵筒上端连接油管，泵筒下端与连接管连接，所述抽油泵的柱塞上端连接抽油杆，还包括高含气井有杆泵举升提效装置，所述高含气井有杆泵举升提效装置上端连接抽油泵，所述高含气井有杆泵举升提效装置包括：
双通管，所述双通管开设上中心通道、下中心通道，所述上中心通道上端口畅通，下中心通道下端口畅通，所述上中心通道下端与下中心通道上端在双通管本体内部不相互连通，所述双通管还开设轴向的上偏心通道、下偏心通道，所述上偏心通道上端口畅通，下端口与下中心通道上端连通，所述下偏心通道下端口畅通，上端口与上中心通道下端连通；
内管，所述内管上端连接双通管，所述内管上端口只与双通管的下中心通道下端口连通；
外管，所述外管套在内管外部，内外管之间构成环形空间，所述外管上端连接双通管，所述外管上端口只与双通管的下偏心通道下端口连通；
筛管，所述筛管连接在外管下端，筛管下端连接插入式密封；
插入式密封，所述插入式密封下端连接外管短节，所述插入式密封使内管与外管之间的底部空间隔断；
封隔器，所述封隔器连接在外管短节下端，封隔器使外管短节与套管之间的底部空间隔断。
进一步地，还包括：
连接管，所述连接管下端口只与双通管的上中心通道的上端口连通。
进一步地，所述双通管的下中心通道的下端口为混合液入口，双通管的上偏心通道的上端口为混合液出口，所述双通管的下偏心通道的下端口为液体入口，双通管的上中心通道的上端口为液体出口。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、采用双通管，改变地层产出液进泵流道，使混合液流道与进泵液体流道分离；
2、通过井下管柱结构，扩大了混合液沉降分离距离，从双通管出口至外管最下段为混合液的沉降距离，在沉降过程中混合液中的气液充分分离，降低了进泵液体中的气体比例，提高气液分离效率；
3、井下工艺管柱中的封隔器隔离油层、套管与外管环空，插入式密封隔离油层、内外管环空，使混合液从内管流出井底，提高了混合液流速，放大生产压差，提高油井产能。
附图说明
图1为本发明高含气井有杆泵举升提效装置及工艺管柱的结构示意图；
图2为双通管结构示意图；
图3为图2的俯视图；
图4为图3的A-A剖视图。
图中：抽油杆1、油管2、抽油泵3、连接管4、双通管5、外管6、内管7、筛管8、插入式密封9、封隔器10、套管11、油层 12。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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。
实施例1：
请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：
高含气井有杆泵举升提效装置，包括：
双通管5，所述双通管开设上中心通道、下中心通道，所述上中心通道上端口畅通，下中心通道下端口畅通，所述上中心通道下端与下中心通道上端在双通管本体内部不相互连通，所述双通管还开设轴向的上偏心通道、下偏心通道，所述上偏心通道上端口畅通，下端口与下中心通道上端连通，所述下偏心通道下端口畅通，上端口与上中心通道下端连通；
内管7，所述内管上端连接双通管，所述内管上端口只与双通管的下中心通道下端口连通；
外管6，所述外管套在内管外部，内外管之间构成环形空间，所述外管上端连接双通管，所述外管上端口只与双通管的下偏心通道下端口连通；
筛管8，所述筛管连接在外管下端，筛管下端连接插入式密封；
插入式密封9，所述插入式密封下端连接外管短节，所述插入式密封使内管与外管之间的底部空间隔断。插入式密封9为本领域常规技术。
进一步地，还包括：
封隔器10，所述封隔器连接在外管短节下端，封隔器使外管短节与套管11之间的底部空间隔断。
进一步地，还包括：
连接管4，所述连接管下端口只与双通管的上中心通道的上端口连通。所述连接管上端口连通抽油泵的泵筒下端。
进一步地，所述双通管的下中心通道的下端口为混合液入口13，双通管的上偏心通道的上端口为混合液出口14，所述双通管的下偏心通道的下端口为液体入口15，双通管的上中心通道的上端口为液体出口16。
请参阅图1至图4，本发明采用了如下技术方案：
高含气井有杆泵举升提效工艺管柱，包括油管2、抽油泵3，所述抽油泵的泵筒上端连接油管，泵筒下端与连接管连接，所述抽油泵的柱塞上端连接抽油杆1，还包括高含气井有杆泵举升提效装置，所述高含气井有杆泵举升提效装置上端连接抽油泵。
请参阅图1至图4，所述抽油泵上端与油管连接，下端与连接管相连，抽油杆置于油管内与抽油泵上端相连；所述双通管上端与连接管相连，下端分别连接外管与内管；所述筛管的上端与外管相连，下端与插入式密封相连，插入式密封的下端与外管短节相连，封隔器置于外管短节下端。所述抽油杆、油管、抽油泵、连接管、双通管、外管、内管、筛管、插入式密封安装要求连接后置于套管内。
双通管采用双通道结构，使混合液流道与进泵液体流道分离。从油层流入井底的混合液经过内管，从双通管下端的混合液入口流入，从双通管上端的混合液出口流出至套管与外管之间的环形空间，扩大了混合液沉降距离，从双通管出口至筛管之间的距离为混合液的沉降距离；在沉降过程中混合液中的气液充分分离，即在套管内油液下降，气体上升，实现分离，降低了进泵液体中的气体比例，提高了气液分离效率；经过沉降分离的液体从筛管流入外管与内管之间的环形空间，从双通管下端液体入口流入，从双通管上端液体出口流出，进入连接管。
混合液从油层进入油井底部，封隔器隔离油层、套管与外管环空，插入式密封隔离油层、内外管环空，混合液流经内管从双通管下端混合液入口进入双通管，从双通管上端混合液出口流出；受压力降低的影响，气体从混合液中分离向上运移；经过分离的液体受重力作用，向下流动，通过筛管流入内管与外管之间的环型空间，从双通管下端液体入口进入双通管，从双通管上端液体出口流出，通过连接管，进入抽油泵；抽油杆带动抽油泵上下运动，液体通过抽油泵进入油管，被举升至地面。
一种高含气井有杆泵举升提效装置及工艺管柱采用双通管，使混合液流道与进泵液体流道分离；通过井下管柱结构，扩大了混合液沉降距离，从双通管出口至筛管之间的距离为混合液的沉降距离；在沉降过程中混合液中的气液充分分离，即在套管内油液下降，气体上升，实现分离，降低了进泵液体中的气体比例，提高了气液分离效率；井下工艺管柱中的封隔器隔离油层、套管与外管环空，插入式密封隔离油层、内外管环空，使混合液从内管流出井底，提高了混合液流速，放大生产压差，提高油井产能。
该技术主要应用于高气液比油井的生产领域。随着油田的开发，胜利油田逐步加大对低渗油藏的开发力度。低渗油藏具有油藏埋藏深、渗透率低、油井产出液气液比高等特点。低渗油藏油井通常采用有杆泵举升方式生产，受油井产出液含气影响，抽油泵充满度低；气液比较高时甚至发生抽油泵气锁不能正常工作的情况。本发明设计的双通管采用了双通道结构，改变地层产出液进泵流道；井底产出液流入通道和抽油泵进油通道分离，增加沉降容积，提高气液分离效率；设计的工艺管柱隔离地层及井筒，提高地层出液流速，放大生产压差，提高油井产能。该技术可以解决高含气井举升的问题，具有广阔的应用前景。
实施例2：
请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：
高含气井有杆泵举升提效装置，包括：
双通管5，所述双通管开设上中心通道、下中心通道，所述上中心通道上端口畅通，下中心通道下端口畅通，所述上中心通道下端与下中心通道上端在双通管本体内部不相互连通，所述双通管还开设轴向的上偏心通道、下偏心通道，所述上偏心通道上端口畅通，下端口与下中心通道上端连通，所述下偏心通道下端口畅通，上端口与上中心通道下端连通；
内管7，所述内管上端连接双通管，所述内管上端口只与双通管的下中心通道下端口连通；
外管6，所述外管套在内管外部，内外管之间构成环形空间，所述外管上端连接双通管，所述外管上端口只与双通管的下偏心通道下端口连通；
筛管8，所述筛管连接在外管下端，筛管下端连接插入式密封；
插入式密封9，所述插入式密封下端连接外管短节，所述插入式密封使内管与外管之间的底部空间隔断。插入式密封9为本领域常规技术。
进一步地，还包括：
封隔器10，所述封隔器连接在外管短节下端，封隔器使外管短节与套管11之间的底部空间隔断。
实施例3：
请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：
高含气井有杆泵举升提效装置，包括：
双通管5，所述双通管开设上中心通道、下中心通道，所述上中心通道上端口畅通，下中心通道下端口畅通，所述上中心通道下端与下中心通道上端在双通管本体内部不相互连通，所述双通管还开设轴向的上偏心通道、下偏心通道，所述上偏心通道上端口畅通，下端口与下中心通道上端连通，所述下偏心通道下端口畅通，上端口与上中心通道下端连通；
内管7，所述内管上端连接双通管，所述内管上端口只与双通管的下中心通道下端口连通；
外管6，所述外管套在内管外部，内外管之间构成环形空间，所述外管上端连接双通管，所述外管上端口只与双通管的下偏心通道下端口连通；
筛管8，所述筛管连接在外管下端，筛管下端连接插入式密封；
插入式密封9，所述插入式密封下端连接外管短节，所述插入式密封使内管与外管之间的底部空间隔断。插入式密封9为本领域常规技术。
虽然以上所有的实施例均使用图1，但作为本领域的技术人员可以很清楚的知道，不用给出单独的图纸来表示，只要实施例中缺少的零部件或者结构特征在图纸中拿掉即可。这对于本领域技术人员来说是清楚的。当然部件越多的实施例，只是最优实施例，部件越少的实施例为基本实施例，但是也能实现基本的发明目的，所以所有这些都在本发明的保护范围内。
本申请中凡是没有展开论述的零部件本身、本申请中的各零部件连接方式均属于本技术领域的公知技术，不再赘述。比如焊接、丝扣式连接等。
在本发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.高含气井有杆泵举升提效装置，其特征在于，包括：
双通管，所述双通管开设上中心通道、下中心通道，所述上中心通道上端口畅通，下中心通道下端口畅通，所述上中心通道下端与下中心通道上端在双通管本体内部不相互连通，所述双通管还开设轴向的上偏心通道、下偏心通道，所述上偏心通道上端口畅通，下端口与下中心通道上端连通，所述下偏心通道下端口畅通，上端口与上中心通道下端连通；
内管，所述内管上端连接双通管，所述内管上端口只与双通管的下中心通道下端口连通；
外管，所述外管套在内管外部，内外管之间构成环形空间，所述外管上端连接双通管，所述外管上端口只与双通管的下偏心通道下端口连通；
筛管，所述筛管连接在外管下端，筛管下端连接插入式密封；
插入式密封，所述插入式密封下端连接外管短节，所述插入式密封使内管与外管之间的底部空间隔断。
2.根据权利要求1所述的高含气井有杆泵举升提效装置，其特征在于，还包括：
封隔器，所述封隔器连接在外管短节下端，封隔器使外管短节与套管之间的底部空间隔断。
3.根据权利要求1或2所述的高含气井有杆泵举升提效装置，其特征在于，还包括：
连接管，所述连接管下端口只与双通管的上中心通道的上端口连通。
4.根据权利要求1或2所述的高含气井有杆泵举升提效装置，其特征在于，所述双通管的下中心通道的下端口为混合液入口，双通管的上偏心通道的上端口为混合液出口，所述双通管的下偏心通道的下端口为液体入口，双通管的上中心通道的上端口为液体出口。
5.高含气井有杆泵举升提效工艺管柱，包括油管、抽油泵，所述抽油泵的泵筒上端连接油管，泵筒下端与连接管连接，所述抽油泵的柱塞上端连接抽油杆，其特征在于，还包括高含气井有杆泵举升提效装置，所述高含气井有杆泵举升提效装置上端连接抽油泵，所述高含气井有杆泵举升提效装置包括：
双通管，所述双通管开设上中心通道、下中心通道，所述上中心通道上端口畅通，下中心通道下端口畅通，所述上中心通道下端与下中心通道上端在双通管本体内部不相互连通，所述双通管还开设轴向的上偏心通道、下偏心通道，所述上偏心通道上端口畅通，下端口与下中心通道上端连通，所述下偏心通道下端口畅通，上端口与上中心通道下端连通；
内管，所述内管上端连接双通管，所述内管上端口只与双通管的下中心通道下端口连通；
外管，所述外管套在内管外部，内外管之间构成环形空间，所述外管上端连接双通管，所述外管上端口只与双通管的下偏心通道下端口连通；
筛管，所述筛管连接在外管下端，筛管下端连接插入式密封；
插入式密封，所述插入式密封下端连接外管短节，所述插入式密封使内管与外管之间的底部空间隔断；
封隔器，所述封隔器连接在外管短节下端，封隔器使外管短节与套管之间的底部空间隔断。
6.根据权利要求5所述的高含气井有杆泵举升提效工艺管柱，其特征在于，还包括：
连接管，所述连接管下端口只与双通管的上中心通道的上端口连通。
7.根据权利要求5或6所述的高含气井有杆泵举升提效工艺管柱，其特征在于，所述双通管的下中心通道的下端口为混合液入口，双通管的上偏心通道的上端口为混合液出口，所述双通管的下偏心通道的下端口为液体入口，双通管的上中心通道的上端口为液体出口。
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