CN114382439B - 一种井下分层采油控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种井下分层采油控制装置，属于石油开采技术领域，通过在泵筒内部设置呈上下分布的用于对多个油层进行汲油的分割腔，在驱动件上下冲程过程中，通过固定凡尔与单向输送件内部的游动凡尔相互开关控制下，各个油层内部的油流可吸附到其相对应的分割腔内，然后通过各个分割腔相对应的排油管排出，使得各个油层均有其相对应的油流通道，能够对多个油层同时采油，并且油层间相对独立，互不干扰，有效防止了各个油层的油流在汲油与排油过程中相互干扰的问题。

Description

一种井下分层采油控制装置

技术领域

本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种井下分层采油控制装置。

背景技术

在采油过程中，普遍采用抽油泵用于控制石油的抽汲排液，而现有的抽油泵在使用过程中，如图1所示，通过单个柱塞在泵筒的内部上下往复运动，在固定凡尔与游动凡尔的相互配合下，对井下石油进行抽汲排液，但是该抽油泵在使用过程中由于单次只能针对单个油层进行使用，单次排量较低，进而导致工作效率低，影响石油产量。

发明内容

为解决现有技术中抽油泵单次只能针对单个油层使用且排量低的问题，本发明提出一种井下分层采油控制装置，可以对多个油层同时采油，有效提高单次开采量，提高了工作效率。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种井下分层采油控制装置，包括内部中空的泵筒，泵筒底部开设进口，进口处设有位于泵筒内部的固定凡尔，泵筒顶部开设驱动口；泵筒内部固定安装有若干呈上下分布的隔板，多个隔板将泵筒内部空间分隔成若干相互独立的分割腔，用以为汲油排油过程中的油流提供存储空间；还包括连接于泵筒外壁的多个排油组件和多个进油组件，每个排油组件分别对应连通一分割腔，每个进油组件分别对应连通除最底层之外的其余分割腔；还包括安装于泵筒内部的驱动件，所述驱动件经由驱动口连接外部驱动设备，用以驱动其在泵筒内部做竖直往复冲程运动，驱动件具有依次相连的多个柱塞，每个柱塞分别对应滑动连接于一分割腔腔壁。

作为本发明进一步的实施方案，驱动件的多个柱塞上下等间距分布。

作为本发明进一步的实施方案，每两个柱塞之间均通过连接杆连接，顶部的柱塞上连接有抽油杆，抽油杆顶端延伸出泵筒顶部驱动口并与外部驱动设备连接。

作为本发明进一步的实施方案，隔板上开设有供抽油杆穿过的孔槽，孔槽内设有密封套，抽油杆贯穿密封套且与密封套内壁滑动连接。

作为本发明进一步的实施方案，排油组件包括排出端单向输送件、排油管，排出端单向输送件一端安装于泵筒外壁上且与对应的分割腔相连通，排油管连通于排出端单向输送件另一端。

作为本发明进一步的实施方案，排油管为出口向上延伸的L型管道。

作为本发明进一步的实施方案，排出端单向输送件包括送油口a、游动凡尔a，送油口a内部中空，两端开口，其一端开口与分割腔接通，另一端开口与排油管接通，游动凡尔a弹性连接于送油口a靠近泵筒一侧的内壁。

作为本发明进一步的实施方案，游动凡尔a通过弹簧a与送油口a内壁连接。

作为本发明进一步的实施方案，排出端单向输送件位于其所在分割腔范围的顶部位置。

作为本发明进一步的实施方案，进油组件与泵筒外壁之间设有进油端单向输送件，进油端单向输送件一端安装于泵筒外壁上且与对应的分割腔相连通，进油组件连通于进油端单向输送件另一端。

作为本发明进一步的实施方案，进油端单向输送件包括送油口b、游动凡尔b，送油口b内部中空，两端开口，其一端开口与分割腔接通，另一端开口与进油组件接通，游动凡尔b弹性连接于送油口b远离泵筒一侧的内壁。

作为本发明进一步的实施方案，游动凡尔b通过弹簧b与送油口b内壁连接。

作为本发明进一步的实施方案，进油端单向输送件位于其所在分割腔范围的底部位置。

作为本发明进一步的实施方案，进油组件包括进油口、伸缩管，进油口连通于伸缩管一端，伸缩管另一端与送油口b端口密封连通。

作为本发明进一步的实施方案，进油组件还包括调节螺杆、调节板，调节螺杆转动连接于送油口b顶部，调节板一端与调节螺杆螺纹连接，另一端开设通孔，通孔处安装进油口。

作为本发明进一步的实施方案，调节螺杆顶部固定连接有调节转盘。

作为本发明进一步的实施方案，调节板外壁与泵筒外壁滑动相接。

作为本发明进一步的实施方案，伸缩管为软管。

本发明的有益效果包括：1.通过在泵筒内部设置呈上下分布的用于对多个油层进行汲油的分割腔，在驱动件上下冲程过程中，通过固定凡尔与单向输送件内部的游动凡尔相互开关控制下，各个油层内部的油流可吸附到其相对应的分割腔内，然后通过各个分割腔相对应的排油管排出，使得各个油层均有其相对应的油流通道，能够对多个油层同时采油，并且油层间相对独立，互不干扰，有效防止了各个油层的油流在汲油与排油过程中相互干扰的问题；

2.在进油端单向输送件与进油组件的相互配合下，可将进油口移动到合适的位置，可对多层油层进行分采作业，也可将多个进油口移动到同一个油层内部，增大进油效率，使得本装置在一次上下往复冲程过程中，即可同时带动多个柱塞上下移动，并同时将多个油流从排油管中排出，从而提高单次上下冲程过程中的产油量，进一步提高本装置的工作效率。

附图说明

图1为现有抽油泵的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明中驱动件的结构示意图；

图4为本发明实施例2上冲程过程中油流路线示意图；

图5为本发明中进油组件的结构示意图；

图6为图2中的A处放大图；

图7为本发明进油端单向输送件结构示意图。

图中附图标记说明：

1、泵筒；11、进口；

2、隔板；21、密封套；22、分割腔；

3、固定凡尔；

4、驱动件；41、柱塞；42、连接杆；43、抽油杆；

5、进油组件；51、进油口；52、伸缩管；53、调节板；54、调节螺杆；

6、排出端单向输送件；61、送油口a；62、游动凡尔a；63、弹簧a；

7、排油管；

8、进油端单向输送件；81、送油口b；82、游动凡尔b；83、弹簧b。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“水平”、“内”、“外”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部件必须具有特定的方位、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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于区分部件，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

一种井下分层采油控制装置，包括内部中空的泵筒1，泵筒1底部开设用于进油的进口11，进口11处设有位于泵筒1内部的固定凡尔3，

在上述实施方案中，将泵筒1插入井下油层内部，并通过进口11将最底层油流吸附到泵筒1的内部。

泵筒1内部固定安装有两个呈上下分布的隔板2，两个隔板2将泵筒1内部空间分隔成三个相互独立的分割腔22，用以为汲油排油过程中的油流提供存储空间；

泵筒1一侧外壁连接有三个排油组件，另一侧外壁连接有两个进油组件5，三个排油组件分别对应连通一分割腔22，两个进油组件5分别对应连通除最底层之外的其余分割腔22；

泵筒1内部安装驱动件4，驱动件4具有依次相连的多个柱塞41，每个柱塞41分别对应滑动连接于三个分割腔22腔壁，驱动件4经由泵筒1顶部开设的驱动口连接外部驱动设备，用以驱动其在泵筒1内部做竖直往复冲程运动，从而各个油层内部的油流可通过进油组件5进入到其相对应的分割腔22内部，然后通过各个相对应的排油组件排出，使得各个油层均有相对应的油流通道，有效防止各个油层的油流在汲油与排油过程中相互干扰。

当驱动件4向上冲程时，油流进入泵筒1内部，当驱动件4向下冲程时，油流排出，优选的，在本实施例中，排油组件位于其所在分割腔22范围的顶部位置，进油组件5位于其所在分割腔22范围的底部位置，以使进油量和出油量最大化。

结合上述内容，具体实施方案为：驱动件4由三个呈上下等间距分布的柱塞41组合而成，三个柱塞41分别滑动连接在三个分割腔22的内部，每两个柱塞41之间均通过连接杆42连接，顶部的柱塞41上连接有抽油杆43，抽油杆43顶端延伸出泵筒1顶部驱动口并与外部驱动设备连接；

进一步而言，隔板2上开设有供抽油杆43穿过的孔槽，孔槽内设有密封套21，抽油杆43贯穿密封套21且与密封套21内壁滑动连接；密封套21用于防止各个分割腔22内部油流通过连接杆42与隔板2连接处相互渗透，造成各个油层之间相互干扰；

在上述实施方案中，当抽油杆43在外部驱动设备作用下向上冲程过程中，可同时带动三个柱塞41在泵筒1的内部三个分割腔22内部向上移动，从而将分割腔22内部形成负压状态，使得外部油流可通过进油组件5自动吸附到分割腔22并储存在分割腔22的内部；当驱动件4向下冲程过程中，柱塞41在泵筒1的内部向下移动，将分割腔22内部的油流推动，使得分割腔22的内部形成高压状态，油流通过通过排油组件排出。本装置在一次上下往复冲程过程中，即可同时带动多个柱塞41上下移动，提高一次上下冲程过程中的产油量，进而提高本装置工作效率。

排油组件包括排出端单向输送件6、排油管7，排油管7为出口向上延伸的L型管道，排出端单向输送件6位于其所在分割腔22范围的顶部位置；

排出端单向输送件6包括送油口a61、游动凡尔a62，送油口a61内部中空，两端开口，其一端开口与分割腔22接通，另一端开口与排油管7接通，游动凡尔a62通过弹簧a63连接于送油口a61靠近泵筒1一侧的内壁；

如图6所示，在上述实施方案中，当分割腔22的内部形成负压状态时，将游动凡尔a62进行吸附，游动凡尔a62向右侧堵住其与分割腔22接通的开口，即排出端关闭，从而实现油流的单向输送。当分割腔22的内部形成高压状态时，将游动凡尔a62顶出，游动凡尔a62向左侧拉伸弹簧a63，其与分割腔22接通的开口被打开，油流排出。

进油组件5与泵筒1外壁之间设有进油端单向输送件8，进油端单向输送件8位于其所在分割腔22范围的底部位置；

如图7所示，进油端单向输送件8包括送油口b81、游动凡尔b82，送油口b81内部中空，两端开口，其一端开口与分割腔22接通，另一端开口与进油组件5接通，游动凡尔b82通过弹簧b83连接于送油口b81远离泵筒1一侧的内壁；

在上述实施方案中，当分割腔22的内部形成负压状态时，将游动凡尔b82进行吸附，游动凡尔b82向左侧对弹簧b83进行拉伸，其与进油组件5接通的开口被打开，油流进入。当分割腔22的内部形成高压状态时，将游动凡尔a62顶出，游动凡尔a62向右侧堵住其与进油组件5接通的开口，油流不再进入。

综上，总结为：当分割腔22的内部形成负压状态时，吸附排出端单向输送件6处在关闭状态，而处于进油组件5处的进油端单向输送件8处于开启状态，使得油层处的油流可进入分割腔22的内部进行储存。当分割腔22的内部形成高压状态，推动进油端单向输送件8关闭，排出端单向输送件6打开，使得分割腔22内部的油流通过排出端单向输送件6排出。而最底部的分割腔22其油流的进入由进口11进行，当该分割腔22的内部形成负压状态时，固定凡尔3打开，油流进入，当该分割腔22的内部形成高压状态时，固定凡尔3关闭，油流停止进入。

进油组件5包括进油口51、伸缩管52，进油口51连通于伸缩管52一端，伸缩管52另一端与送油口b81端口密封连通。

优选的，为了使进油口51位置可调，本实施例进油组件5还包括调节螺杆54、调节板53，调节螺杆54转动连接于送油口b81顶部，调节板53一端与调节螺杆54螺纹连接，另一端开设通孔，通孔处安装进油口51；

为了方便转动调节螺杆54，在调节螺杆54顶部固定连接有调节转盘；

为了对调节板53的移动方向进行限位与导向，调节板53外壁与泵筒1外壁滑动相接；

优选的，伸缩管52为软管，以适应进油口51位置的改变。

在上述实施方案中，手动转动调节螺杆54，带动调节螺杆54在送油口b81顶部进行转动，在螺纹的作用下，调节板53在泵筒1外壁竖直滑动，从而对进油口51的高度进行调节，将进油口51移动到合适的位置，使得若干个进油口51可对多层油层进行分采汲油作业，也可将多个进油口51移动到同一油层内进行汲油作业，增大进油效率。

实施例2

取消对于排油组件位于其所在分割腔22范围的顶部位置一级进油组件5位于其所在分割腔22范围的底部位置的限制，参考图4，仅使所在分割腔22范围内的排油组件位置高于进油组件5位置。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种井下分层采油控制装置，包括内部中空的泵筒(1)，其特征在于，泵筒(1)底部开设进口(11)，进口(11)处设有位于泵筒(1)内部的固定凡尔(3)，泵筒(1)顶部开设驱动口；泵筒(1)内部固定安装有若干呈上下分布的隔板(2)，多个隔板(2)将泵筒(1)内部空间分隔成若干相互独立的分割腔(22)，用以为汲油排油过程中的油流提供存储空间；还包括连接于泵筒(1)外壁的多个排油组件和多个进油组件(5)，每个排油组件分别对应连通一分割腔(22)，每个进油组件(5)分别对应连通除最底层之外的其余分割腔(22)；还包括安装于泵筒(1)内部的驱动件(4)，所述驱动件(4)经由驱动口连接外部驱动设备，用以驱动其在泵筒(1)内部做竖直往复冲程运动，驱动件(4)具有依次相连的多个柱塞(41)，每个柱塞(41)分别对应滑动连接于一分割腔(22)腔壁；

排油组件包括排出端单向输送件(6)、排油管(7)，排出端单向输送件(6)一端安装于泵筒(1)外壁上且与对应的分割腔(22)相连通，排油管(7)连通于排出端单向输送件(6)另一端；排油管(7)为出口向上延伸的L型管道；

排出端单向输送件(6)包括送油口a(61)、游动凡尔a(62)，送油口a(61)内部中空，两端开口，其一端开口与分割腔(22)接通，另一端开口与排油管(7)接通，游动凡尔a(62)弹性连接于送油口a(61)靠近泵筒(1)一侧的内壁；

进油组件(5)与泵筒(1)外壁之间设有进油端单向输送件(8)，进油端单向输送件(8)一端安装于泵筒(1)外壁上且与对应的分割腔(22)相连通，进油组件(5)连通于进油端单向输送件(8)另一端；

进油端单向输送件(8)包括送油口b(81)、游动凡尔b(82)，送油口b(81)内部中空，两端开口，其一端开口与分割腔(22)接通，另一端开口与进油组件(5)接通，游动凡尔b(82)弹性连接于送油口b(81)远离泵筒(1)一侧的内壁；

进油组件(5)包括进油口(51)、伸缩管(52)，进油口(51)连通于伸缩管(52)一端，伸缩管(52)另一端与送油口b(81)端口密封连通；进油组件(5)还包括调节螺杆(54)、调节板(53)，调节螺杆(54)转动连接于送油口b(81)顶部，调节板(53)一端与调节螺杆(54)螺纹连接，另一端开设通孔，通孔处安装进油口(51)；调节螺杆(54)顶部固定连接有调节转盘。

2.根据权利要求1所述的一种井下分层采油控制装置，其特征在于，驱动件(4)的多个柱塞(41)上下等间距分布。

3.根据权利要求2所述的一种井下分层采油控制装置，其特征在于，每两个柱塞(41)之间均通过连接杆(42)连接，顶部的柱塞(41)上连接有抽油杆(43)，抽油杆(43)顶端延伸出泵筒(1)顶部驱动口并与外部驱动设备连接。

4.根据权利要求3所述的一种井下分层采油控制装置，其特征在于，隔板(2)上开设有供抽油杆(43)穿过的孔槽，孔槽内设有密封套(21)，抽油杆(43)贯穿密封套(21)且与密封套(21)内壁滑动连接。

5.根据权利要求1所述的一种井下分层采油控制装置，其特征在于，游动凡尔a(62)通过弹簧a(63)与送油口a(61)内壁连接。

6.根据权利要求5所述的一种井下分层采油控制装置，其特征在于，排出端单向输送件(6)位于其所在分割腔(22)范围的顶部位置。

7.根据权利要求1所述的一种井下分层采油控制装置，其特征在于，游动凡尔b(82)通过弹簧b(83)与送油口b(81)内壁连接。

8.根据权利要求7所述的一种井下分层采油控制装置，其特征在于，进油端单向输送件(8)位于其所在分割腔(22)范围的底部位置。

9.根据权利要求1所述的一种井下分层采油控制装置，其特征在于，调节板(53)外壁与泵筒(1)外壁滑动相接。

10.根据权利要求1所述的一种井下分层采油控制装置，其特征在于，伸缩管(52)为软管。