CN114109331B - 一种火驱采油管柱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种火驱采油管柱,包括从上向下依次连接的排气抽油泵、气锚和沉砂管;所述排气抽油泵含有内外套设的长柱塞管(5)和泵筒(3),泵筒(3)的侧壁上部设有泵筒排气孔(2),当长柱塞管(5)的上端低于所述下工作位置时,泵筒(3)的外部通过泵筒排气孔(2)与长柱塞管(5)的内部连通;所述气锚含有内外套设的中心管(11)和外管(12),外管(12)的侧壁上部设有多个鱼鳞形缝隙进液口(13)。该火驱采油管柱可以实现井下油气通过气锚的鱼鳞形缝隙进液口时,油气分离,不再形成气锁;当泵入口处形成气团时,通过泵筒上排气口排到油管内,通过进站管线进站处理,达到提高油井生产效率的目的。

Description

一种火驱采油管柱
技术领域
本发明涉及石油开采设备领域,具体的是一种火驱采油管柱。
背景技术
火驱采油是一种重要的稠油热采方法,它通过注气井向地层连续注入空气并点燃油层,实现层内燃烧,从而将地层原油从注气井推向生产井。目前某油田区块采用火驱采油共有注气井9口,日注空气13.87×104m3,一线生产井22口,开井16口,日产液391t,日产油22t,日产尾气10.1×104m3,该油田区块火驱投入开发生产以来,生产受效井逐渐增加,单井产量明显上升。但是部分受效井生产中出现了尾气多产液量低的问题,有的井产液量每天只有3吨,经分析主要是尾气进泵后形成气锁,有的井在泵入口处形成气团,影响了泵效。
发明内容
为了解决火驱采油时出现的气锁和气团问题,本发明提供了一种火驱采油管柱,该火驱采油管柱可以实现井下油气通过气锚的鱼鳞形缝隙进液口时,油气分离,尾气进入油套环空,除气后的液体进入泵筒内,被抽油泵采出,不再形成气锁;当泵入口处形成气团时,通过泵筒上排气口排到油管内,通过进站管线进站处理,达到提高油井生产效率的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种火驱采油管柱,包括从上向下依次连接的排气抽油泵、气锚和沉砂管;所述排气抽油泵含有内外套设的长柱塞管和泵筒,泵筒的侧壁上部设有泵筒排气孔,当长柱塞管的上端在上工作位置和下工作位置之间移动时,长柱塞管封堵泵筒排气孔;当长柱塞管的上端低于所述下工作位置时,泵筒的外部通过泵筒排气孔与长柱塞管的内部连通;所述气锚含有内外套设的中心管和外管,中心管和外管之间形成环形的进液通道,外管的侧壁上部设有多个鱼鳞形缝隙进液口。
泵筒呈直立状态,泵筒含有上下设置的上泵筒段和下泵筒段,泵筒排气孔位于上泵筒段的上部。
长柱塞管的下端内设有游动凡尔,泵筒的下部内设有固定凡尔。
当长柱塞管位于所述下工作位置时,游动凡尔和固定凡尔之间的距离为0.8m。
鱼鳞形缝隙进液口的开口朝下,鱼鳞形缝隙进液口的内切割线的宽度小于鱼鳞形缝隙进液口的外切割线的宽度。
多个鱼鳞形缝隙进液口同时沿外管的周向和轴向间隔排列,外管的上部设有气锚排气孔,气锚排气孔位于多个鱼鳞形缝隙进液口的上方。
中心管的侧壁下部设有多个长条形割缝,多个长条形割缝沿中心管的周向间隔排列,多个长条形割缝位于多个鱼鳞形缝隙进液口的下方。
中心管的下端和外管的下端通过上接头连接,中心管的下端和外管的下端通过下接头连接。
下接头的上端为封闭状态,下接头的下端为开放,下接头的侧壁含有沉砂孔,进液通道通过沉砂孔与下接头的下端连通。
所述沉砂管含有储砂管,储砂管的下端设置有丝堵。
本发明的有益效果是:井下实现油气分离,避免抽油泵产生气锁。如果套管内尾气过多,还可以通过泵筒上排气口排到油管内,通过进站管线进站处理。正常生产时,通过定期适当排放套管气压,便可实现油井稳定生产,提高泵效。提高火驱受效油井生产效率。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明所述火驱采油管柱在排气抽油泵部位的示意图。
图2是图1中的上部示意图。
图3是图1中的下部示意图。
图4是本发明所述火驱采油管柱在气锚部位的示意图。
图5是图4中的上部示意图。
图6是图4中的下部示意图。
图7是本发明所述火驱采油管柱在沉砂管部位的示意图。
图8是鱼鳞形缝隙进液口的示意图。
1、油管;2、泵筒排气孔;3、泵筒;4、第一接箍;5、长柱塞管;6、游动凡尔;7、固定凡尔;8、第二接箍;9、上接头;10、气锚排气孔;11、中心管;12、外管;13、鱼鳞形缝隙进液口;14、进液通道;15、长条形割缝;16、沉砂孔;17、下接头;18、变扣;19、第三接箍;20、储砂管;21、第四接箍;22、丝堵;23、内切割线;24、外切割线;
31、上泵筒段;32、下泵筒段。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种火驱采油管柱,包括从上向下依次连接的排气抽油泵、气锚和沉砂管;所述排气抽油泵含有内外套设的长柱塞管5和泵筒3,泵筒3的侧壁上部设有泵筒排气孔2,当长柱塞管5的上端在上工作位置和下工作位置之间移动时,长柱塞管5封堵泵筒排气孔2;当长柱塞管5的上端低于所述下工作位置时,泵筒3的外部能够通过泵筒排气孔2与长柱塞管5的内部连通;所述气锚含有内外套设的中心管11和外管12,中心管11和外管12之间形成环形的进液通道14,外管12的侧壁上部设有多个鱼鳞形缝隙进液口13,如图1至图8所所示。
在本实施例中,泵筒3呈直立状态,长柱塞管5的轴线与泵筒3的轴线重合,泵筒3含有上下设置的上泵筒段31和下泵筒段32,上泵筒段31和下泵筒段32通过第一接箍4连接,泵筒排气孔2位于上泵筒段31的上部,如图1至图3所示。
在本实施例中,长柱塞管5的下端内设有游动凡尔6,泵筒3的下部内设有固定凡尔7。该火驱采油管柱在正常采用工作时,长柱塞管5的上端在上工作位置(或称为上采油位置)和下工作位置(或称为下采油位置)之间上下移动。当长柱塞管5的上端位于所述下工作位置时,游动凡尔6和固定凡尔7之间存在距离,游动凡尔6和固定凡尔7之间的距离可以为0.8m-1m。
当泵入口处形成气团时,可以使长柱塞管5继续向下移动,直至长柱塞管5的下端与固定凡尔7抵接,此时,长柱塞管5的上端将低于所述下工作位置,确切的是长柱塞管5的上端低于泵筒排气孔2,泵筒3的外部通过泵筒排气孔2与长柱塞管5的内部连通,如图1至图3所示。
在本实施例中,鱼鳞形缝隙进液口13类似于倒U形结构,鱼鳞形缝隙进液口13的开口朝下,鱼鳞形缝隙进液口13的内切割线23的宽度小于鱼鳞形缝隙进液口13的外切割线24的宽度,如图8所示。
在本实施例中,多个鱼鳞形缝隙进液口13同时沿外管12的周向和轴向间隔排列,多个鱼鳞形缝隙进液口13在外管12的侧壁上形成了鱼鳞形缝隙段,外管12的上部设有气锚排气孔10,气锚排气孔10位于多个鱼鳞形缝隙进液口13的上方。
在本实施例中,中心管11的侧壁下部设有多个长条形割缝15,长条形割缝15的长度方向与中心管11的轴线方向平行,多个长条形割缝15沿中心管11的周向间隔排列,多个长条形割缝15位于多个鱼鳞形缝隙进液口13的下方,长条形割缝15与所述鱼鳞形缝隙段之间的距离可以为1.8m,如图4至图6所示。
在本实施例中,中心管11的下端和外管12的下端通过上接头9连接,进液通道14的上端为封闭状态,中心管11的下端和外管12的下端通过下接头17连接,进液通道14的下端为封闭状态。
在本实施例中,中心管11的下端为封闭状态,下接头17的上端为封闭状态,下接头17的下端为开放,下接头17的侧壁含有沉砂孔16,进液通道14通过沉砂孔16与下接头17的下端连通。
在本实施例中,所述沉砂管含有储砂管20,储砂管20的下端设置有丝堵22。储砂管20通过第四接箍21与丝堵22连接,如图7所示。进液通道14内沉积的砂将通过沉砂孔16进入储砂管20内储存。泵筒3的下端通过第二接箍8与上接头9连接,下接头17依次通过变扣18和第三接箍19与储砂管20连接。
在本发明中,泵筒排气孔2的作用在于排出套管内气体进站。泵筒3的作用在于密封抽油用。长柱塞管5的作用在于排液用。游动凡尔6的作用在于下行进液打开,上行排液关闭。固定凡尔7的作用在于泵筒内进液打开,抽油用。上接头9的作用在于连接油管。气锚排气孔10的作用在于排掉进液通道内气体。
中心管11的作用在于上有割缝进液,与外管建立进液通道。外管12的作用在于设计有排气孔和鱼鳞形缝隙进液口,鱼鳞形缝隙进液口进液用,与中心管建立进液通道。鱼鳞形缝隙进液口13的作用在于过滤油气混合液,气体滑脱进入套管,液体进入进液通道。进液通道14的作用在于储集液体,释放气体。长条形割缝15的作用在于挡砂进液。沉砂孔16的作用在于地层砂通过该孔沉积到尾管内。下接头17的作用在于连接沉砂尾管。变扣18的作用在于变径用,连接油管。
下面介绍该火驱采油管柱的工作过程:
外管12外的油通过鱼鳞形缝隙进液口13进入进液通道14内,进液通道14的油经过长条形割缝15进入中心管11内。该火驱采油管柱在正常采用工作时,长柱塞管5的上端在上工作位置和下工作位置之间上下移动。长柱塞管5上下移动将中心管11内的油上提,中心管11内的油将依次经过固定凡尔7和游动凡尔6持续进入长柱塞管5并继续向上运动。
具体的,油气混合液积聚在所述气锚的附近时,由于鱼鳞形缝隙进液口13作用,气体会顺向滑脱上浮,液体因排气抽油泵的抽吸力会进入到进液通道14内,由于进液通道14的体积是中心管2内体积的2倍,进入进液通道14内的液体不会立即被抽走,这时即使含有少量气体,也会从外管12的气锚排气孔10排出,不含气液体由中心管11下部的长条形割缝15进入中心管11内,进液通道14内的地层砂会通过沉砂孔16沉积到沉砂管的储砂管20内,这样不会形成气锁,提高泵效。
当套管内尾气过多时,把长柱塞管5下放到底部,即固定凡尔7和游动凡尔6抵接,这时,长柱塞管5的上端低于泵筒排气孔2,泵筒3上的泵筒排气孔2露出,套管内尾气在压力作用下,经过泵筒排气孔2排到长柱塞管5(即油管1内),当尾气很少时,上提长柱塞管5防冲距0.8m-1.0m位置,无论抽油机驴头处在上死点还是下死点,泵筒3上泵筒排气孔2始终被长柱塞管5封堵,恢复正常生产,即长柱塞管5的上端在上工作位置和下工作位置之间移动。
以上所述,仅为本发明的具体实施例,不能以其限定发明实施的范围,所以其等同组件的置换,或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰,都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外,本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims (10)

1.一种火驱采油管柱,其特征在于,所述火驱采油管柱包括从上向下依次连接的排气抽油泵、气锚和沉砂管;
所述排气抽油泵含有内外套设的长柱塞管(5)和泵筒(3),泵筒(3)的侧壁上部设有泵筒排气孔(2),当长柱塞管(5)的上端在上工作位置和下工作位置之间移动时,长柱塞管(5)封堵泵筒排气孔(2);当长柱塞管(5)的上端低于所述下工作位置时,泵筒(3)的外部通过泵筒排气孔(2)与长柱塞管(5)的内部连通;
所述气锚含有内外套设的中心管(11)和外管(12),中心管(11)和外管(12)之间形成环形的进液通道(14),外管(12)的侧壁上部设有多个鱼鳞形缝隙进液口(13)。
2.根据权利要求1所述的火驱采油管柱,其特征在于,泵筒(3)呈直立状态,泵筒(3)含有上下设置的上泵筒段(31)和下泵筒段(32),泵筒排气孔(2)位于上泵筒段(31)的上部。
3.根据权利要求1所述的火驱采油管柱,其特征在于,长柱塞管(5)的下端内设有游动凡尔(6),泵筒(3)的下部内设有固定凡尔(7)。
4.根据权利要求3所述的火驱采油管柱,其特征在于,当长柱塞管(5)位于所述下工作位置时,游动凡尔(6)和固定凡尔(7)之间的距离为0.8m。
5.根据权利要求1所述的火驱采油管柱,其特征在于,鱼鳞形缝隙进液口(13)的开口朝下,鱼鳞形缝隙进液口(13)的内切割线(23)的宽度小于鱼鳞形缝隙进液口(13)的外切割线(24)的宽度。
6.根据权利要求1所述的火驱采油管柱,其特征在于,多个鱼鳞形缝隙进液口(13)同时沿外管(12)的周向和轴向间隔排列,外管(12)的上部设有气锚排气孔(10),气锚排气孔(10)位于多个鱼鳞形缝隙进液口(13)的上方。
7.根据权利要求1所述的火驱采油管柱,其特征在于,中心管(11)的侧壁下部设有多个长条形割缝(15),多个长条形割缝(15)沿中心管(11)的周向间隔排列,多个长条形割缝(15)位于多个鱼鳞形缝隙进液口(13)的下方。
8.根据权利要求1所述的火驱采油管柱,其特征在于,中心管(11)的下端和外管(12)的下端通过上接头(9)连接,中心管(11)的下端和外管(12)的下端通过下接头(17)连接。
9.根据权利要求8所述的火驱采油管柱,其特征在于,下接头(17)的上端为封闭状态,下接头(17)的下端为开放,下接头(17)的侧壁含有沉砂孔(16),进液通道(14)通过沉砂孔(16)与下接头(17)的下端连通。
10.根据权利要求1所述的火驱采油管柱,其特征在于,所述沉砂管含有储砂管(20),储砂管(20)的下端设置有丝堵(22)。
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