CN206830142U - 一种稠油井电潜泵举升工艺管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种稠油井电潜泵举升工艺管柱，其包括由下至上依次连接的供稠油进入的插入管、能控制稠油单向向上流动的下单流阀、供稠油穿过进入油套环空的过流筛管、电机、能对油套环空内稠油掺液形成的稀油进行举升的电潜泵、能控制稀油单向向上流动的上单流阀和油管，插入管外还密封套设有能隔绝油套环空与油层的插管封隔器。本实用新型的稠油井电潜泵举升工艺管柱，兼具防漏失泵下掺稀功能和防漏失反洗井功能，防止油套环空内的掺液进入地层，保证稠油掺液降粘效果。

Description

一种稠油井电潜泵举升工艺管柱

技术领域

本实用新型涉及油井举升技术领域，尤其是一种用于稠油井的稠油井电潜泵举升工艺管柱。

背景技术

电潜泵是一种常用的油井举升工艺设备，主要应用于深井大排量举升，初期多应用于稀油井及高含水油井举升，近几年逐步发展出稠油井电潜泵举升工艺管柱，一般采取掺稀油/热水降粘或电加热的方式降低稠油粘度，便于原油正常入泵及举升。

由于电潜泵管柱属于侧面供液，管柱下端为电机，且为了防止漏失，需要使用单流阀，在电机和单流阀存在的情况下，很难在电潜泵管柱下端使用液压封隔器而形成防漏失掺液洗井管柱，若采用机械封隔器，在压重座封时有使电潜泵弯曲造成卡泵的风险，因此现有用于电潜泵的掺稀/热水工艺主要有环空直接掺液管柱、空心杆掺液管柱和电加热管柱，这三种管柱存在以下缺陷：

1、环空直接掺液管柱存在的问题是，对于地层漏失的油井，掺入的稀油/热水大量漏失进入地层，影响掺液降粘效果；

2、空心杆掺液管柱存在的问题是，需额外下入空心抽油杆，增加了施工复杂程度，且只能实现泵上掺液，无法防止沥青质、油泥等在电潜泵内沉积，容易造成卡泵；

3、电加热管柱是泵下电加热降粘举升管柱，其存在的问题是，需为泵下电加热器额外下入动力电缆，对于已经存在井下动力电缆的电潜泵举升工艺管柱来说，进一步增加了管柱复杂性及施工难度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种稠油井电潜泵举升工艺管柱，兼具防漏失泵下掺稀及防漏失反洗井功能，保证稠油掺液降粘效果。

为达到上述目的，本实用新型提出一种稠油井电潜泵举升工艺管柱，其包括由下至上依次连接的供稠油进入的插入管、能控制稠油单向向上流动的下单流阀、供稠油穿过进入油套环空的过流筛管、电机、能对所述油套环空内稠油掺液形成的稀油进行举升的电潜泵、能控制稀油单向向上流动的上单流阀、以及油管，所述插入管外还密封套设有能隔绝所述油套环空与油层的插管封隔器。

如上所述的稠油井电潜泵举升工艺管柱，其中，所述上单流阀为沉砂式单流阀，且包括：外筒，其上端与所述油管连接，且其下端与所述电潜泵连接；上端盖，其密封套接在所述外筒内，所述上端盖上沿轴向贯穿有沉砂通道；下端盖，其密封套接在所述外筒内，且位于所述上端盖下方；过滤筛管，其穿设在所述外筒内，且连接在所述上端盖与所述下端盖之间，所述过滤筛管与所述外筒之间形成与所述沉砂通道连通的储砂空间，所述下端盖内侧、所述过滤筛管内侧和所述上端盖内侧形成由下至上贯通的产液通道；上阀座，其固定在所述产液通道内，所述上阀座上坐有上阀球；下阀座，其固定在所述产液通道内，所述下阀座上坐有下阀球，所述下阀座位于所述上阀座下方，并位于所述过滤筛管下方。

如上所述的稠油井电潜泵举升工艺管柱，其中，所述稠油井电潜泵举升工艺管柱还包括泄油器，所述泄油器连接在所述油管与所述上单流阀之间。

如上所述的稠油井电潜泵举升工艺管柱，其中，所述上单流阀与所述泄油器之间、以及所述上单流阀与所述电潜泵之间均通过油管短节连接。

如上所述的稠油井电潜泵举升工艺管柱，其中，所述稠油井电潜泵举升工艺管柱还包括扶正器，所述扶正器连接在所述电机与所述过流筛管之间。

如上所述的稠油井电潜泵举升工艺管柱，其中，所述插管封隔器与所述插入管之间为动密封。

如上所述的稠油井电潜泵举升工艺管柱，其中，所述插管封隔器内穿设连接有密封延伸筒，所述密封延伸筒延伸至所述插管封隔器下方；所述插入管外套设连接有密封组件，所述密封组件位于所述密封延伸筒内侧，且与所述密封延伸筒之间密封。

如上所述的稠油井电潜泵举升工艺管柱，其中，所述插管封隔器为永久式封隔器。

如上所述的稠油井电潜泵举升工艺管柱，其中，所述插管封隔器下方连接有防砂筛管，所述防砂筛管下方连接有沉砂管。

如上所述的稠油井电潜泵举升工艺管柱，其中，所述过流筛管为打孔筛管或割缝筛管，所述过滤筛管为打孔筛管或割缝筛管。

本实用新型的稠油井电潜泵举升工艺管柱的特点和优点是：

1、本实用新型的稠油井电潜泵举升工艺管柱，通过设置过流筛管，使稠油能进入油套环空，实现稠油环空掺液降粘，通过设置插管封隔器，能将油套环空与油层隔绝，以防止油套环空内的掺液进入地层，保证掺液降粘效果，兼具防漏失泵下掺稀及防漏失反洗井功能，无需额外设置空心杆或泵下电加热器，管柱结构更简单，降低施工难度；

2、本实用新型的稠油井电潜泵举升工艺管柱，其上单流阀采用沉砂式单流阀，能同时起到储砂、自清洁冲砂和单流阀的作用，保证电潜泵安全启停；

3、本实用新型的稠油井电潜泵举升工艺管柱，管柱结构简单，能实现深层稠油大排量举升，在漏失严重的油井中应用时，可有效避免掺入液体及洗井液漏失，充分保证掺液降粘效果及洗井效果。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型的稠油井电潜泵举升工艺管柱的示意图；

图2是本实用新型中上单流阀的示意图；

图3是本实用新型中上端盖的示意图。

主要元件标号说明：

1油管 2泄油器 3上单流阀

4电潜泵 5电机 6扶正器

7过流筛管 8下单流阀 9插入管

10密封组件 11插管封隔器 12密封延伸筒

13防砂筛管 14沉砂管 15电缆

16套管 17油层

18上接头 19上端盖 20外管

21上中心管 22上阀球 23上阀座

24过滤筛管 25下中心管 26下阀球

27下阀座 28下端盖 29下接头

30沉砂通道 31储砂空间 32产液通道

33沉砂孔 34第一连接孔

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型提供一种稠油井电潜泵举升工艺管柱，其包括由下至上依次连接的供稠油进入的插入管9、能控制稠油单向向上流动的下单流阀8、供稠油穿过进入油套环空的过流筛管7、电机5、能对油套环空内稠油掺液形成的稀油进行举升的电潜泵4、能控制稀油单向向上流动的上单流阀3、以及油管1，插入管9的外侧还密封套设有能隔绝油套环空与油层17的插管封隔器11，电机5通过电缆15与地面控制系统电连接，电潜泵4例如通过法兰与电机5连接。

本实用新型的稠油井电潜泵举升工艺管柱，采用电潜泵4实现大排量举升，通过设置过流筛管7，使稠油能进入油套环空，实现环空掺液降粘，通过设置插管封隔器11，能将油套环空与油层17隔绝，以防止油套环空内的掺液(如稀油或热水)进入地层而影响掺液降粘效果，保证掺液完全与稠油混合，实现无漏失掺液，保证掺液降粘效果，降低掺液用量，无需额外下入空心杆或泵下电加热器，管柱结构更简单，降低施工难度；

另外，本实用新型的稠油井电潜泵举升工艺管柱还具有无漏失反洗井功能，在反洗井时，洗井液经油套环空下行，经电潜泵4和油管1，返出至地面，下单流阀8和插管封隔器11能阻止洗井液漏失进入地层，充分保证洗井效果，避免洗井液漏失污染地层。

进一步，插管封隔器11与插入管9之间为动密封，插入管9能上下滑动地穿设在插管封隔器11内，即插管封隔器11与电潜泵举升管柱主体为分体式设计，使得插入管9可自由活动，避免温度压力波动时管柱及电潜泵4弯曲造成卡泵，插管封隔器11单独液压坐封，可有效避免电潜泵和机械封隔器一体式举升管柱存在的压重坐封时电潜泵弯曲卡泵的问题。

如图1所示，在一个具体实施例中，稠油井电潜泵举升工艺管柱还包括泄油器2，泄油器2连接在油管1与上单流阀3之间，通过设置泄油器2，能在井内泄掉泵上及油管内的污油污水，防止起油管时将污油污水带到地面，减少环境污染。

具体是，上单流阀3与泄油器2之间、以及上单流阀3与电潜泵4之间均通过油管短节连接。

如图1所示，在另一个具体实施例中，稠油井电潜泵举升工艺管柱还包括扶正器6，扶正器6连接在电机5与过流筛管7之间，通过设置扶正器6，能确保插入管9顺利插入插管封隔器11。

在如图1所示的实施例中，插管封隔器11内穿设连接有密封延伸筒12，密封延伸筒12延伸至插管封隔器11下方，插入管9的外侧套设连接有密封组件10，密封组件10位于密封延伸筒12内侧，且与密封延伸筒12之间密封。通过设置密封延伸筒12，可以保证在一定误差范围内，插入管9仍然可以与插管封隔器11之间形成密封，通过设置密封组件10，能保证插入管9与密封延伸筒12之间的密封性，其中密封延伸筒12和密封组件10的结构为现有技术，容不赘述。

进一步，插管封隔器11为永久式封隔器，检泵作业时无需起出该封隔器，但并不以此为限，也可以采用可取式封隔器。

进一步，插管封隔器11下方还连接有防砂筛管13，防砂筛管13下方还连接有沉砂管14，以避免地层砂及杂质进入电潜泵4造成卡泵。

如图2所示，在一个优选的实施例中，上单流阀3为沉砂式单流阀，上单流阀3包括中空筒状的外筒、柱状的上端盖19、柱状的下端盖28、过滤筛管24和上阀座23，外筒的上端与油管1连接，且其下端与电潜泵4连接；上端盖19密封套接在外筒内，上端盖19上沿轴向贯穿有沉砂通道30；下端盖28密封套接在外筒内，且位于上端盖19下方，并与上端盖19相间隔；过滤筛管24穿设在外筒内，且连接在上端盖19与下端盖28之间，过滤筛管24与外筒之间形成与沉砂通道30连通的储砂空间31，储砂空间31位于上端盖19与下端盖28之间，砂液能经由沉砂通道30进入储砂空间31，砂粒在过滤筛管24的过滤下储存在储砂空间31内，而液体会经由过滤筛管24进入过滤筛管24内部，下端盖28内侧、过滤筛管24内侧和上端盖19内侧形成由下至上贯通的产液通道32(或称为主产液通道)，或者说产液通道32由下端盖28下方的空间贯通至上端盖19上方的空间，以供电潜泵4举升的油液经由产液通道32进入上部的油管1被采出，由于产液通道32与储砂空间31通过过滤筛管管壁上的过滤孔连通，会有一部分油液进入储砂空间31，携带着储砂空间31内的沉积砂粒经由沉砂通道30上行至油管1，从而完成储砂空间31的自清洁过程，避免储砂空间31内沉满砂后导致沉砂功能失效；

上阀座23固定在产液通道32内，上阀座23上坐有控制油液单向向上流动的上阀球22，以防止电潜泵停机时，上单流阀上方的液体倒流进入电潜泵4，导致电潜泵4反转脱扣发生电潜泵落井事故；下阀座27固定在产液通道32内，下阀座27上坐有下阀球26，下阀座27位于上阀座23下方，并位于过滤筛管24下方，以防止储砂空间31内的液体经过滤筛管24进入产液通道32后倒流进入电潜泵4，同时，通过设置上阀球22和过滤筛管24，能保证下阀球26不被砂埋，通过设置下阀座27和下阀球26，即使上阀球22卡砂或砂埋，下阀球26仍能继续发挥控制油液单向向上流动的作用，使油液仍能经由产液通道32、储砂空间31和沉砂通道30进入上部的油管1被采出，防止因上阀球22砂埋导致电潜泵4无法再次启动，对电潜泵4安全启停起到双重保障作用。

具体是，外筒包括由上至下依次连接并连通的上接头18、外管20和下接头29，上端盖19密封套接在上接头18内侧，下端盖28密封套接在下接头29内侧，过滤筛管24穿设在外管20内侧，上接头18与上部的油管1连接，下接头29与电潜泵4连接。

如图2所示，进一步，上端盖19与过滤筛管24之间通过上中心管21连接，上中心管21与过滤筛管24连通，上阀座23固定在上中心管21内，上中心管21的内壁上具有位于上阀球22上方以对上阀球22进行限位的限位凸台，过滤筛管24的上端伸入上中心管21内，上阀座23的底端抵靠过滤筛管24。通过设置上中心管21，便于安装上阀座23和上阀球22，上中心管21和过滤筛管24与外筒之间形成储砂空间31。较佳地，上阀座23和上阀球22位于上中心管21内靠近上端盖19的位置，以减少上中心管21内的砂液留存量，便于沉砂时砂液转向进入沉砂通道30。

如图2、图3所示，进一步，上端盖19上还沿轴向贯穿有第一连接孔34，上中心管21的上端套接在第一连接孔34内，沉砂通道30位于第一连接孔34的外侧，并与第一连接孔34相间隔。

如图2所示，进一步，下端盖28与过滤筛管24之间通过下中心管25连接，下中心管25与过滤筛管24连通，下阀座27固定在下中心管25内，过滤筛管24的下端伸入下中心管25内侧，以对下阀球26限位。通过设置下中心管25，便于安装下阀座27和下阀球26，下中心管25、过滤筛管24和上中心管21与外筒之间形成储砂空间31。

进一步，下端盖28上沿轴向贯穿有第二连接孔，下中心管25的下端套接在第二连接孔内，下中心管25、过滤筛管24和上中心管21的内腔构成产液通道32。

具体是，上接头18与外管20通过丝扣连接，上端盖19与上中心管21通过丝扣连接，过滤筛管24的上端与上中心管21通过丝扣连接，过滤筛管24的下端与下中心管25通过丝扣连接，下中心管25与下端盖28通过丝扣连接，下接头29与外管20通过丝扣连接。

进一步，沉砂通道30对应储砂空间31设置，或者说沉砂通道30与储砂空间31上下正对，沉砂通道30的形状与储砂空间31的形状匹配，以最大程度发挥沉砂通道30的连通作用，便于沉砂时液体下行进入储砂空间31，也便于冲砂时液体上行进入上部油管。

如图2、图3所示，更进一步，储砂空间31为环绕过滤筛管24的环形空间，沉砂通道30包括两个弧形(或月牙形)的沉砂孔33(或称为旁通孔)，沉砂孔33呈长条形，两个沉砂孔33呈环形间隔排列，两个沉砂孔33环绕在上端盖19的第一连接孔34的外周侧，既保证了中心产液通道32具有足够大的径向面积，又保证了沉砂通道30具有足够大的面积。对于沉砂通道30的具体结构，本实用新型不加以限制，例如，沉砂通道30还可以包括多个沉砂孔，沉砂孔可以是弧形孔或圆形孔，且多个沉砂孔围绕第一连接孔34呈环形间隔排列。

本实用新型中，过流筛管7为打孔筛管(或称为钻孔筛管)或割缝筛管，但并不限于此，过流筛管7还可以是其它具有过流孔的管柱，过滤筛管24为打孔筛管(或称为钻孔筛管)或割缝筛管，但并不限于此，过滤筛管24还可以是其它具有过滤孔的管柱。

采用本实用新型的稠油井电潜泵举升工艺管柱，施工时，通过油管传输下入插管封隔器11和密封延伸筒12，液压坐封并丢手插管封隔器11，再下入电潜泵主体举升管柱，将主体管柱下端的插入管9插入插管封隔器11及密封延伸筒12中形成密封；

生产时，井内液体由插入管9上行，顶开下单流阀8，由过流筛管7进入插管封隔器11上方的油套环空，与从套管掺入的稀油/热水混合，使稠油粘度降低，混合液从电潜泵4的吸入口进入，经过电潜泵4加压举升至地面，由于插管封隔器11的存在，掺入的稀油/热水无法漏失进入地层，保证了掺入的液体完全与产出稠油混合，降低掺入液用量，保证了掺液降粘效果；

洗井时，洗井液经过油套环空下行，从电潜泵4的油气分离器的吸入口进入，经过电潜泵4和油管1，返出至地面，下单流阀8在洗井液的压力下关闭，由于插管封隔器11及下单流阀8的存在，洗井液无法漏入地层，可充分保证热洗效果，同时避免洗井液漏失污染地层。

本实用新型的稠油井电潜泵举升工艺管柱具有以下优点：

①在电潜泵管柱下端使用插管封隔器及下单流阀，实现无漏失泵下掺液及反洗井，避免掺入流体及洗井液向下漏失进入地层；

②下单流阀上方连接有过流筛管，为产出液上行进入电潜泵吸入口提供了通道；

③插管封隔器与电潜泵举升管柱主体为分体式设计，使得插入管可自由活动，避免温度压力波动时管柱及电潜泵弯曲造成卡泵，插管封隔器单独液压坐封，可有效避免压重坐封时电潜泵弯曲卡泵的问题；

④扶正器的使用，确保插入管居中，增加了插入管插开插管封隔器的滑套的成功率；

⑤上单流阀采用沉砂式单流阀，实现了沉砂装置和单流阀的有机结合，具有沉砂、自清洁冲砂及单流的复合功能，简化了电潜泵举升工艺管柱的结构。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。而且需要说明的是，本实用新型的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本实用新型的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本实用新型理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。

Claims (10)

1.一种稠油井电潜泵举升工艺管柱，其特征在于，所述稠油井电潜泵举升工艺管柱包括由下至上依次连接的供稠油进入的插入管、能控制稠油单向向上流动的下单流阀、供稠油穿过进入油套环空的过流筛管、电机、能对所述油套环空内稠油掺液形成的稀油进行举升的电潜泵、能控制稀油单向向上流动的上单流阀、以及油管，所述插入管外还密封套设有能隔绝所述油套环空与油层的插管封隔器。

2.如权利要求1所述的稠油井电潜泵举升工艺管柱，其特征在于，所述上单流阀为沉砂式单流阀，所述上单流阀包括：

外筒，其上端与所述油管连接，且其下端与所述电潜泵连接；

上端盖，其密封套接在所述外筒内，所述上端盖上沿轴向贯穿有沉砂通道；

下端盖，其密封套接在所述外筒内，且位于所述上端盖下方；

过滤筛管，其穿设在所述外筒内，且连接在所述上端盖与所述下端盖之间，所述过滤筛管与所述外筒之间形成与所述沉砂通道连通的储砂空间，所述下端盖内侧、所述过滤筛管内侧和所述上端盖内侧形成由下至上贯通的产液通道；

上阀座，其固定在所述产液通道内，所述上阀座上坐有上阀球；

下阀座，其固定在所述产液通道内，所述下阀座上坐有下阀球，所述下阀座位于所述上阀座下方，并位于所述过滤筛管下方。

3.如权利要求1或2所述的稠油井电潜泵举升工艺管柱，其特征在于，所述稠油井电潜泵举升工艺管柱还包括泄油器，所述泄油器连接在所述油管与所述上单流阀之间。

4.如权利要求3所述的稠油井电潜泵举升工艺管柱，其特征在于，所述上单流阀与所述泄油器之间、以及所述上单流阀与所述电潜泵之间均通过油管短节连接。

5.如权利要求1或2所述的稠油井电潜泵举升工艺管柱，其特征在于，所述稠油井电潜泵举升工艺管柱还包括扶正器，所述扶正器连接在所述电机与所述过流筛管之间。

6.如权利要求1所述的稠油井电潜泵举升工艺管柱，其特征在于，所述插管封隔器与所述插入管之间为动密封。

7.如权利要求1或6所述的稠油井电潜泵举升工艺管柱，其特征在于，所述插管封隔器内穿设连接有密封延伸筒，所述密封延伸筒延伸至所述插管封隔器下方；

所述插入管外套设连接有密封组件，所述密封组件位于所述密封延伸筒内侧，且与所述密封延伸筒之间密封。

8.如权利要求1或6所述的稠油井电潜泵举升工艺管柱，其特征在于，所述插管封隔器为永久式封隔器。

9.如权利要求1或2所述的稠油井电潜泵举升工艺管柱，其特征在于，所述插管封隔器下方连接有防砂筛管，所述防砂筛管下方连接有沉砂管。

10.如权利要求2所述的稠油井电潜泵举升工艺管柱，其特征在于，所述过流筛管为打孔筛管或割缝筛管，所述过滤筛管为打孔筛管或割缝筛管。