CN205638377U - 采油井减载装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种采油井减载装置，该采油井减载装置包括：油管；减载部，减载部设置在油管上；减载活塞，减载活塞可移动地设置在减载部中以将减载部分隔为第一腔体和第二腔体，第一腔体用于连通抽油井井外的压力。本实用新型的采油井减载装置只与井外压力连通，不受井下环境的影响，可以使减载活塞在各个深度都会受到稳定的向下的压力，从而使本实用新型的减载力不受井下深度与环境的影响，增强了对抽油机的减载能力。

Description

采油井减载装置

技术领域

本实用新型涉及减载设备领域，具体而言，涉及一种采油井减载装置。

背景技术

随着石油开采时间的延长和采出程度的增加，石油资源日渐枯竭，开发方向逐渐向油层埋藏深、能量低、渗透性差、注水效果差的油藏转移。石油开采的技术难度也不断增大，为了实现深抽提液，就必须加深泵挂，而泵挂深度增加，将导致抽油机悬点载荷增加。在目前的泵挂深度下，抽油机负载已基本达到最大。增加泵挂深度就需要更换更大型号的抽油机，这又带来能耗增加，成本升高等不良后果。要想在不改变地面设备的情况下，加深泵挂，增加产油量，就必须使用具有减载功能的井下工具，以减轻抽油机悬点载荷。

现有的减载器其工作原理为在工作时，柱塞管、减载活塞与抽油杆连接在一起，随抽油杆柱一起上下运动，由于上、下密封管和减载活塞的封堵，在上密封管的下端面和减载活塞的上端面之间形成一个环形空间，这个环形空间通过呼吸孔与油套环空连通，因此环形空间的压力与油套环空的压力相同，而减载活塞的下端面处于油管里的液体中，井筒液柱在该端面处的压力相同即减载活塞下端面的压力，由于减载活塞的上、下端面分别处在油管和套管的不同压力系统中，所以在减载活塞上、下端面处产生一个压力差，该压力差产生一个向上的推力——减载力作用在减载活塞的下端面。当抽油机驴头上行时，减载力辅助驴头带动抽油杆向上运动，使悬点载荷减轻，同时也减轻了减载活塞上部抽油杆所受的拉力，加快了抽油机的上行速度；当抽油机驴头下行时，减载活塞在抽油杆的带动下向下运动，由于减载力依然存在，所以抽油机驴头的下行速度减慢，这也正好符合了抽油机上行快、下行慢的节能原理。安装减载器的抽油杆柱如此上下往复运动，减轻了驴头悬点载荷，从而达到增加泵挂深度的目的。

减载力的大小与动液面之间存在着这样的关系：动液面在井口时，减载力为零；随着动液面的逐渐下降，减载力逐渐增加，当动液面到达减载器呼吸孔位置时，减载力达到最大；当动液面在呼吸孔以下时，减载力恒定。其不足之处在于减载力大小除了受井筒液面位置的影响，还受套压与油压之间差距的影响。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种采油井减载装置，以解决现有技术中的采油井减载装置减载能力不够的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种采油井减载装置，包括：油管；减载部，减载部设置在油管上；减载活塞，减载活塞可移动地设置在减载部中以将减载部分隔为第一腔体和第二腔体，第一腔体用于连通抽油井井外的压力。

进一步地，采油井减载装置还包括：通气管，通气管的第一端与外部空气相通，通气管的第二端与第一腔体相通。

进一步地，通气管的第一端用于与采油树的出气口连通。

进一步地，减载部为设置在油管上的扩张腔，扩张腔的横截面积大于油管的横截面积。

进一步地，采油井减载装置还包括抽油杆，抽油杆与减载活塞连接用于带动减载活塞运动。

进一步地，减载部还包括导通腔，导通腔与第一腔体相隔绝，导通腔用于导通油液。

进一步地，减载部还包括导向管，导向管的第一端与减载活塞连接形成导通腔，导向管的第二端沿远离第二腔体的方向延伸。

进一步地，减载部还包括：密封环，密封环套设在减载活塞的外周。

进一步地，密封环为多个，多个密封环套设在减载活塞上并沿减载活塞的运动方向依次设置。

进一步地，通气管为软管。

应用本实用新型的技术方案，本实用新型中的第一腔体只与井外压力连通，不受井下环境的影响，可以使减载活塞在各个深度都会受到稳定的向下的压力，进而使本实用新型的减载力不受井下深度与环境的影响，增强了对抽油机的减载能力。

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实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了本实用新型的采油井减载装置位于套管中的简化图；以及

图2示意性示出了采油树上设置有出气口的简化图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、油管；20、第一腔体；21、第二腔体；22、减载活塞；23、导向管；30、通气管；40、采油树；41、出气口；50、套管；60、抽油杆。

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实用新型。

参见图1和图2所示，本实用新型提供了一种采油井减载装置，该采油井减载装置包括油管10、减载部、减载活塞22和抽油杆60，其中，减载部设置在油管10上，减载活塞22可移动地设置在减载部中以将减载部分隔为第一腔体20和第二腔体21，第一腔体20用于连通抽油井井外的压力。

工作时，油管10的底部伸入到油液以下，一部分油液在油管中向上运动，在经过减载部时，这部分油液进入第二腔体21，此时这部分油液会给减载活塞22一个向上的力，减载部的第一腔体20与外部空气连通或其他负压设备连通，以大气压力为例，则减载活塞22受到一个向下的力即大气压力，另外，减载活塞22内部会含有小部分油液，这部分油液也会对减载活塞22产生一个向下的力.对减载活塞22向上的力与对减载活塞22向下的力结合形成减载力，通过减载力减小抽油机的悬点载荷，从而实现减载。本实用新型的采油井减载装置中的第一腔体20为密封腔体，只与井外压力连通，不受井下环境的影响，可以使减载活塞在各个深度都会受到稳定的向下的压力，与向上的油液压力配合形成减载力，本实用新型的减载力不受井下深度与环境的影响，增强了对抽油机的减载能力。

具体来说，本实用新型的采油井减载装置还包括通气管30，通气管30的第一端与外部空气相通，通气管30的第二端与第一腔体20相通。安装时，将通气管30安装在套管50内，通气管30的第一端与采油树40相连，通气管30的第二端与第一腔体20连通。工作时，外界的大气压力通过通气管30引入至第一腔体20，从而使减载活塞22受到自上而下的大气压力。

在一些特定的工作环境下，通气管30也可以与外部负压设备连接，以满足对抽油机的减载效果。

进一步来说明，通气管30的作用为连通大气压，或者其他负压设备，当抽油机在工作时减载活塞22会随着抽油杆60的工作上下移动，减载活塞22受到的油管10内油液对其的向上的力为P1，而减载活塞22受到的向下的力由两部分构成。一部分为减载活塞22内部的液注产生压力P2，另一部分为通气管30下部由大气压或者负压所产生的向下的压力P3，则减载力P＝P1-P2-P3。

为了合理利用套管50内空间，优选地，本实用新型中的通气管30与油管贴靠设置，既可以减少通气管30的长度，降低成本，也可以为套管内其他的操作提供空间。

为了使通气管30与其他管道集合在一起，在采油树上可以设置一个出气口41，优选地，本实用新型中的通气管30的第一端用于与采油树40的出气口41连通，通过采油树40上的出气口41将大气压引入到第一腔体20内。

由于套管内含有多种气体，为了延长通气管30的使用寿命，优选地，本实用新型的通气管30采用防腐蚀材料制作。

为了使减载活塞22能够被限位在油管10内，同时增大减载活塞的受力面积，已达到更好的减载效果，优选地，本实用新型中的减载部为设置在油管10上的扩张腔，扩张腔的横截面积大于油管10的横截面积。

本实用新型中的采油井减载装置还包括抽油杆60，抽油杆60与减载活塞22连接用于带动减载活塞22运动。工作时，抽油杆60上下运动，进而带动减载活塞22运动在扩张腔内运动，减载部中的第一腔体20与第二腔体21配合产生减载力，实现对抽油机的减载。

为了使抽油井内的油液能够通过油管10抽出，本实用新型中的减载部还包括导通腔，导通腔与第一腔体20相隔绝，该导通腔用于导通油液。工作时，抽油井内的油液通过这个导通腔通过减载部，最终被抽出井外。

为了使减载活塞22在减载部内的移动更流畅，优选地，本实用新型中的减载部还包括导向管23，导向管23的第一端与减载活塞22连接并与通孔连通形成导通腔，导向管23的第二端沿远离第二腔体21的方向延伸。工作时，导向管23的外壁与油管10内壁相配合，使导向管23准确地在油管10内运动，导向管23带动减载活塞22按照油管10的长度方向在扩张腔中运动，同时，抽油井内的油液通过导通腔，最终被抽出抽油井外。

为了防止第二腔体21内的油液流入第一腔体20内，保证第一腔体20的密封性，从而保证减载效果，优选地，本实用新型中的减载部还包括密封环，密封环套设在减载活塞22的外周。工作时，第二腔体21内的油液被密封环挡住，不能进入到第一腔体20中。

为了使本实用新型中的第一腔体20的密封性能更好，优选地，密封环为多个，多个密封环套设在减载活塞22上并沿减载活塞22的运动方向依次设置。

为了进一步保证第一腔体20的密封性能，防止油液从导向管23外壁与油管10内壁的间隙进入第一腔体20，优选地，本实用新型中的导向管23的外壁上也设置有多个密封环。

由于通气管30较细，为了防止在安装过程中，通气管30过硬而被损坏，优选地，本实用新型中的通气管30为软管。在安装过程中，采用软管可以有效降低通气管30被损坏的几率。

为了将通气管30稳定地固定在减载部上，优选地，本实用新型的采油井减载装置还包括用于将通气管30固定在减载部上的定位机构。工作时，通气管30与第一腔体20相通的一端通过定位机构固定在减载部上。

优选地，本实用新型中的定位机构为管道连接卡扣，当然，其他有助于固定通气管30的装置均可，如螺纹装置固定等。

本实用新型是针对现有减载器的减载力受井筒液面，以及油压与套压差距的影响提出的改进，本实用新型的采油井减载装置可以克服井内液面位置以及油压与套压之间的差距，使减载力仅受油压单方面的影响扩大了减载器的适用范围，其在相同位置减载效果更优于现有减载器且其安装位置越深减载效果越明显，减载能力更强。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种采油井减载装置，其特征在于，包括：

油管(10)；

减载部，所述减载部设置在所述油管(10)上；

减载活塞(22)，所述减载活塞(22)可移动地设置在所述减载部中以将所述减载部分隔为第一腔体(20)和第二腔体(21)，所述第一腔体(20)用于连通抽油井井外的压力。

2.根据权利要求1所述的采油井减载装置，其特征在于，所述采油井减载装置还包括：

通气管(30)，所述通气管(30)的第一端与外部空气相通，所述通气管(30)的第二端与所述第一腔体(20)相通。

3.根据权利要求2所述的采油井减载装置，其特征在于，所述通气管(30)的第一端用于与采油树(40)的出气口(41)连通。

4.根据权利要求1所述的采油井减载装置，其特征在于，所述减载部为设置在所述油管(10)上的扩张腔，所述扩张腔的横截面积大于所述油管(10)的横截面积。

5.根据权利要求1所述的采油井减载装置，其特征在于，所述采油井减载装置还包括抽油杆(60)，所述抽油杆(60)与所述减载活塞(22)连接用于带动所述减载活塞(22)运动。

6.根据权利要求1所述的采油井减载装置，其特征在于，所述减载部还包括导通腔，所述导通腔与所述第一腔体(20)相隔绝，所述导通腔用于导通油液。

7.根据权利要求6所述的采油井减载装置，其特征在于，所述减载部还包括导向管(23)，所述导向管(23)的第一端与所述减载活塞(22)连接形成所述导通腔，所述导向管(23)的第二端沿远离所述第二腔体(21)的方向延伸。

8.根据权利要求3所述的采油井减载装置，其特征在于，所述减载部还包括：

密封环，所述密封环套设在所述减载活塞(22)的外周。

9.根据权利要求8所述的采油井减载装置，其特征在于，所述密封环为多个，所述多个密封环套设在所述减载活塞(22)上并沿所述减载活塞(22)的运动方向依次设置。

10.根据权利要求2所述的采油井减载装置，其特征在于，所述通气管(30)为软管。