CN116464399A - 一种空心杆接力减载深抽装置 - Google Patents

Abstract

一种空心杆接力减载深抽装置，空心液力反馈泵与空心抽油杆减载抽油装置的下部结合成一体，空心液力反馈泵的固定部分与减载下泵筒成为一体，所述的空心液力反馈泵的往复运动部分与内联通接头成为一体，所述的中心孔与内管的内部通道联通，所述的空心液力反馈泵的往复运动部分与减载下柱塞同步往复运动时，井液从所述的进油口进入所述的空心液力反馈泵内，井液经所述的空心液力反馈泵增压后从所述的出油口排出，再从所述的流出联通槽流出，减载下泵筒、空心液力反馈泵放入外管内，外联通接头连接在外管的上部，外管与减载下泵筒、空心液力反馈泵之间形成环空通道，环空通道的上部与所述的侧向联通孔相通，环空通道的下部与液力反馈泵的入口相通。

Description

一种空心杆接力减载深抽装置

技术领域

本发明涉及一种油田用的抽油装置，是一种空心杆接力减载深抽装置。

背景技术

油田用的往复式有杆泵抽油装置，包括抽油机、抽油杆、抽油泵、油管，抽油机安装在地面，抽油杆、抽油泵、油管安装在油井的井筒中，抽油机通过抽油杆带动抽油泵往复运动将井下原油抽至地面。如果在深井、超深井采用往复式有杆泵抽油（深抽、超深是指将泵下到千米之下甚至几千米之下抽油），其抽油杆、油管载荷大，抽油杆、油管弹性伸缩所产生的冲程损失大，抽油泵柱塞与泵筒之间的间隙漏失大，油管、抽油杆、抽油泵的使用寿命短，泵效及系统效率低。

为了解决上述问题，技术人员研制了减少抽油杆载荷的装置。它安装在井口至抽油泵之间的油管、抽油杆上，用以减小上部抽油杆、抽油机的载荷。如中国专利201220295713.1《抽油杆减载装置》，但这种装置只能达到减轻此装置之上抽油杆载荷的目的，不能减轻安装在此装置之下的抽油泵的液柱压力以及所带来的问题，并且，此装置抽出的井液占据了中心通道，不能配合空心抽油杆向中心通道下入设备或打入液体进行稠油开采。

为此，技术人员研制了空心抽油杆减载抽油装置，这种装置安装在井口至抽油泵之间的油管、抽油杆上，这种装置能在管柱的安装处产生向上的推力，减小抽油杆和抽油机的载荷，增加下泵深度或提高排量，这种装置的内部还能通过电缆，将电缆下至该装置之下，能将降黏的流体打入到该装置之下，对稠油进行降黏，提高原油的流动性，防止抽油通道堵塞。但这种技术还是不能达到减轻安装在此装置之下的抽油泵的液柱压力以及所带来的问题。

为此，技术人员又研制了一种有杆泵分段抽油装置，这种装置安装于井口至抽油泵之间的油管、抽油杆上。这种装置克服了上述“空心抽油杆减载抽油装置”存在的问题：1、能在管柱的安装处产生向上推力，减轻此装置之上抽油杆载荷；2、能减轻安装在此装置之下的抽油泵的液柱压力以及所带来的问题（接力抽油）；3、能配合空心抽油杆向中心通道下入设备或打入液体进行稠油开采。但这种装置上的减载机构上设置了联通孔，让下柱塞上端面与套管联通，使下柱塞上下端面有压力差，达到在管柱的安装处产生向上推力的目的。因此，在减载机构上设置了联通孔是必要的。但有了这个联通孔后也产生了三个问题，第一个问题是油井动液面高时，下柱塞上下端面压力差减小，会影响减载效果；第二个问题是实施套管掺稀油降黏抽稠油时，套管内充满稀油，下柱塞上下端面压力差为零，没有减载效果；第三个问题是上泵筒与上柱塞、下泵筒与下柱塞之间的间隙漏失液排至套管内，将损失这部分液量，减少油井产量。

发明内容

本发明的目的是设计一种空心杆接力减载深抽装置，克服上述存在的问题，减小杆、管、泵承受的液柱压力和液柱载荷，能配合空心抽油杆向中心通道下入设备或打入液体进行稠油开采，并消除套管压力对减载效果的影响。

本发明的目的是这样实现的：包括空心抽油杆减载抽油装置、空心液力反馈泵。

其中，空心抽油杆减载抽油装置，包括上空心杆接头、减载上泵筒、减载上柱塞、外联通接头、内管、减载下柱塞、减载下泵筒、内联通接头，减载上泵筒的泵径小于减载下泵筒的泵径，减载上柱塞在减载上泵筒内，减载上柱塞与减载上泵筒配合密封，上空心杆接头、减载上柱塞、减载下柱塞、内联通接头依次连接，上空心杆接头有流出联通槽，内联通接头有流入联通槽，减载上泵筒、外联通接头、减载下泵筒依次连接，减载下柱塞在减载下泵筒内，减载下柱塞与减载下泵筒配合密封，外联通接头上有侧向联通孔，所述的侧向连通孔与减载上泵筒的下端、减载下泵筒的上端相通，空心杆接头与内联通接头之间安装内管，内管与减载下柱塞、减载上柱塞之间开成出液通道，内管的上端与空心杆接头之间保持密封，内管的上端与空心杆接头之间的密封部位处于所述的流出联通槽之上，内管的下端与内联通接头之间保持密封，内管的下端与内联通接头之间的密封部位处于所述的流入联通槽之下，使从所述的流入联通槽流进所述的出液通道的井液只能从所述的流出联通槽流出。

其中，空心液力反馈泵由两个不同泵径的泵筒、两个与泵筒配套柱塞、进油阀、出油阀及连接件组成，空心液力反馈泵的上部有出油口、下部有进油口、内部有中心孔。

所述的空心液力反馈泵与所述的空心抽油杆减载抽油装置的下部结合成一体，所述的空心液力反馈泵的固定部分与减载下泵筒成为一体，所述的空心液力反馈泵的往复运动部分与内联通接头成为一体，所述的中心孔与内管的内部通道联通，所述的空心液力反馈泵的往复运动部分与减载下柱塞同步往复运动时，井液从所述的进油口进入所述的空心液力反馈泵内，井液经所述的空心液力反馈泵增压后从所述的出油口排出，再从所述的流出联通槽流出。

还包括外管，减载下泵筒、空心液力反馈泵放入外管内，外联通接头连接在外管的上部，所述的侧向联通孔在外管内，外管与减载下泵筒、空心液力反馈泵之间形成环空通道，所述的环空通道的上部与所述的侧向联通孔相通，所述的环空通道的下部与液力反馈泵的入口相通。

本发明的有益效果是：本发明安装于井口至抽油泵之间的油管、抽油杆上，实现分段接力减载抽油，具有如下有益效果。

1、减小了安装在本发明之下的杆、管、泵承受的液柱压力与液柱载荷，能增加抽油泵排出的液量，延长下部杆、管、泵的使用寿命。

2、在所述的空心抽油杆减载抽油装置上有外管，使减载效果不受套管压力影响，能在本发明安装处产生较大的向上推力，减轻本发明之上的抽油杆的载荷。

3、能配合空心抽油杆向中心通道下入设备或打入液体进行稠油开采。

附图说明

图1是本发明实施例的装配图。

实施方式

下面结合图1对本发明的实施例进行说明。

如图1所示，本发明的实施例包括空心抽油杆减载抽油装置、空心液力反馈泵9、外管10。

其中，空心抽油杆减载抽油装置，包括上空心杆接头1、减载上泵筒2、减载上柱塞3、外联通接头4、内管5、减载下柱塞6、减载下泵筒7、内联通接头8，减载上泵筒2的泵径小于减载下泵筒7的泵径，减载上柱塞3在减载上泵筒2内，减载上柱塞3与减载上泵筒2配合密封，上空心杆接头1、减载上柱塞3、减载下柱塞6、内联通接头8依次连接，上空心杆接头1有流出联通槽1-1，内联通接头8有流入联通槽8-1，减载上泵筒2、外联通接头4、减载下泵筒7依次连接，减载下柱塞6在减载下泵筒7内，减载下柱塞6与减载下泵筒7配合密封，外联通接头4上有侧向联通孔4-1，所述的侧向连通孔4-1与减载上泵筒2的下端、减载下泵筒7的上端相通，空心杆接头1与内联通接头8之间安装内管5，内管5与减载下柱塞6、减载上柱塞3之间开成出液通道5-1，内管5的上端与空心杆接头1之间保持密封，内管5的上端与空心杆接头1之间的密封部位处于所述的流出联通槽1-1之上，内管5的下端与内联通接头8之间保持密封，内管5的下端与内联通接头8之间的密封部位处于所述的流入联通槽8-1之下，使从所述的流入联通槽8-1流进所述的出液通道5-1的井液只能从所述的流出联通槽1-1流出。

其中，空心液力反馈泵9，由两个不同泵径的泵筒、两个与泵筒配套的柱塞、进油阀、出油阀及连接件组成，空心液力反馈泵9的上部有出油口9-1、下部有进油口9-3、内部有中心孔9-2。

所述的空心液力反馈泵9与所述的空心抽油杆减载抽油装置的下部结合成一体，所述的空心液力反馈泵9的固定部分与减载下泵筒7成为一体，所述的空心液力反馈泵9的往复运动部分与内联通接头8成为一体，所述的中心孔9-2与内管5的内部通道联通，所述的空心液力反馈泵9的往复运动部分与减载下柱塞6同步往复运动时，井液从所述的进油口9-3进入所述的空心液力反馈泵9内，井液经所述的空心液力反馈泵9增压后从所述的出油口9-1排出，再从所述的流出联通槽1-1流出。

减载下泵筒7、空心液力反馈泵9放入外管10内，外联通接头4连接在外管10的上部，所述的侧向联通孔4-1在外管10内，外管10与减载下泵筒7、空心液力反馈泵9之间形成环空通道10-1，所述的环空通道10-1的上部与所述的侧向联通孔4-1相通，所述的环空通道10-1的下部与液力反馈泵9的入口相通。

本发明安装于井口至抽油泵之间的油管、空心抽油杆上。本发明的下部连接下部油管、下部空心抽油杆。本发明的外上部与上部油管的下部连接，上部油管的上部与井口连接，上空心杆接头1的上部与上部空心抽油杆连接，上部空心抽油杆的上部与抽油机连接。

抽油时，上空心杆接头1、减载上柱塞3、内管5、减载下柱塞6、内联通接头8、所述的空心液力反馈泵9的往复运动部分随空心抽油杆往复运动。安装在本发明之下的抽油泵将井液抽至所述的空心液力反馈泵9内（从所述的进油口9-3进入），所述的空心液力反馈泵9内的进油阀、出油阀交替开关，使井液在此处被增压力后从所述的出油口9-1排出，再经所述的流入联通槽8-1、出液通道5-1、流出联通槽1-1流至本发明之上，实现接力抽油，减少本发明之下的抽油泵的压力，达到本发明的第1个有益效果。

在由上空心杆接头1、减载上泵筒2、减载上柱塞3、外联通接头4、内管5、减载下柱塞6、减载下泵筒7、内联通接头8组成的空心抽油杆减载抽油装置中，因为安装了外管10，使减载下柱塞6的上端面与所述的进油口9-3相通，在空心液力反馈泵9的工作下，减载下柱塞6的上端面的压力基本为零。因此，本发明能在管柱的安装处产生向上的推力，从而减小抽油杆、抽油机的载荷，达到本发明的第2个有益效果。

所述的中心孔9-2与内管5的内部通道联通，本发明上下连接空心抽油杆后，能向中心通道下入设备或打入液体进行稠油开采，达到本发明的第3个有益效果。

稠油井实施掺稀工艺时，掺入的稀油充满套管，在套管内形成很大的液柱压力，本发明安装了外管10，掺入的稀油在套管内形成的液柱压力不会作用在减载下柱塞6的上端面上，因此，本发明在进行套管掺稀降黏抽稠油时，不会影响减载效果。

本发明安装了外管10形成了所述的环空通道10-1后，使减载上泵筒2与减载上柱塞3、减载下柱塞6与减载下泵筒7之间的间隙产生的漏失液回流到所述的进油口9-3处，被空心液力反馈泵9回收，因此，本发明消除了现有抽油杆减载装置会损失产量的不足，能提高油井产量。

空心液力反馈泵9的结构如SY/T 7083-2016中的图9（电加热稠油抽油泵）所公布的结构，空心液力反馈泵9的结构有多种，能与本发明中所述的空心抽油杆减载抽油装置配套，产生本发明一样效果的空心液力反馈泵均在本发明的保护范围内。

所述的空心液力反馈泵9与所述的空心抽油杆减载抽油装置的下部结合成一体时，减载下泵筒7可以是空心液力反馈泵9上的一个部件，空心液力反馈泵9上的一个部件也可以是减载下泵筒7，即：所述的空心抽油杆减载抽油装置和空心液力反馈泵9可以共用减载下泵筒7。

在“所述的空心液力反馈泵9与所述的空心抽油杆减载抽油装置的下部结合成一体”中的“结合”，分为两种情况，一种情况是所述的空心抽油杆减载抽油装置与所述的空心液力反馈泵9共用减载下泵筒7时，则所述的空心抽油杆减载抽油装置与空心液力反馈泵9融为一体，本发明仅有三个泵筒；另一种情况是所述的空心抽油杆减载抽油装置与所述的空心液力反馈泵9不共用减载下泵筒7时，本发明有四个泵筒，则是减载下泵筒7与所述的空心液力反馈泵9的上部泵筒连接成一体。

柱塞与泵筒配合密封是指符合GB/T 17607标准中规定的要求。泵径是指抽油泵泵筒的内径。

Claims (1)

1.一种空心杆接力减载深抽装置，包括空心抽油杆减载抽油装置、空心液力反馈泵（9）；

其中，空心抽油杆减载抽油装置，包括上空心杆接头（1）、减载上泵筒（2）、减载上柱塞（3）、外联通接头（4）、内管（5）、减载下柱塞（6）、减载下泵筒（7）、内联通接头（8），减载上泵筒（2）的泵径小于减载下泵筒（7）的泵径，减载上柱塞（3）在减载上泵筒（2）内，减载上柱塞（3）与减载上泵筒（2）配合密封，上空心杆接头（1）、减载上柱塞（3）、减载下柱塞（6）、内联通接头（8）依次连接，上空心杆接头（1）有流出联通槽（1-1），内联通接头（8）有流入联通槽（8-1），减载上泵筒（2）、外联通接头（4）、减载下泵筒（7）依次连接，减载下柱塞（6）在减载下泵筒（7）内，减载下柱塞（6）与减载下泵筒（7）配合密封，外联通接头（4）上有侧向联通孔（4-1），所述的侧向连通孔（4-1）与减载上泵筒（2）的下端、减载下泵筒（7）的上端相通，空心杆接头（1）与内联通接头（8）之间安装内管（5），内管（5）与减载下柱塞（6）、减载上柱塞（3）之间开成出液通道（5-1），内管（5）的上端与空心杆接头（1）之间保持密封，内管（5）的上端与空心杆接头（1）之间的密封部位处于所述的流出联通槽（1-1）之上，内管（5）的下端与内联通接头（8）之间保持密封，内管（5）的下端与内联通接头（8）之间的密封部位处于所述的流入联通槽（8-1）之下，使从所述的流入联通槽（8-1）流进所述的出液通道（5-1）的井液只能从所述的流出联通槽（1-1）流出；

其中，空心液力反馈泵（9）由两个不同泵径的泵筒、两个与泵筒配套的柱塞、进油阀、出油阀及连接件组成，空心液力反馈泵（9）的上部有出油口（9-1）、下部有进油口（9-3）、内部有中心孔（9-2）；

所述的空心液力反馈泵（9）与所述的空心抽油杆减载抽油装置的下部结合成一体，所述的空心液力反馈泵（9）的固定部分与减载下泵筒（7）成为一体，所述的空心液力反馈泵（9）的往复运动部分与内联通接头（8）成为一体，所述的中心孔（9-2）与内管（5）的内部通道联通，所述的空心液力反馈泵（9）的往复运动部分与减载下柱塞（6）同步往复运动时，井液从所述的进油口（9-3）进入所述的空心液力反馈泵（9）内，井液经所述的空心液力反馈泵（9）增压后从所述的出油口（9-1）排出，再从所述的流出联通槽（1-1）流出；

其特征是在于，还包括外管（10），减载下泵筒（7）、空心液力反馈泵（9）放入外管（10）内，外联通接头（4）连接在外管（10）的上部，所述的侧向联通孔（4-1）在外管（10）内，外管（10）与减载下泵筒（7）、空心液力反馈泵（9）之间形成环空通道（10-1），所述的环空通道（10-1）的上部与所述的侧向联通孔（4-1）相通，所述的环空通道（10-1）的下部与液力反馈泵（9）的入口相通。