CN208473807U - 联合生产管柱及油气开采装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种联合生产管柱及油气开采装置，涉及油气开采技术。本实用新型通过在联合生产管柱的油管上由上至下依次设置投捞式气举阀组、液压开关阀、投捞式堵塞器及潜油电泵，在正常情况下潜油电泵可单独进行举升采油；当潜油电泵举升能力不足时，可通过打开气举阀组，采用潜油电泵与气举进行联合生产；当潜油电泵因故停机时，可通过钢丝投梭镖打压打开液压开关阀切换至气举采油，从而有效避免了因潜油泵频繁出现故障导致的停产，大大提高了油井的生产效率，并降低了油井开采过程中的维护成本。

Description

联合生产管柱及油气开采装置

技术领域

本实用新型涉及油气开采技术，尤其涉及一种联合生产管柱及油气开采装置。

背景技术

目前，潜油电泵因其排量大、操作方便、适用性强等优点，可最大限度地满足对大产油量的生产要求，已经成为国内外油气生产中的主要举升设备。

潜油电泵通常安装在井下，以为井下流体举升至地面提供动力。潜油电泵具体包括：电机及离心泵，电机与离心泵连接，以控制离心泵的工作状态；离心泵包括：泵壳体，泵壳体内设置有泵轴、叶轮及导轮，泵轴与电机的输出轴连接，叶轮安装在泵轴上，当电机启动并转动时，电机的输出轴带动泵轴及泵轴上的叶轮一起转动，叶轮叶片间的流体也随之转动；在离心力作用下，流体从叶轮中心被抛向外缘并获得较高的能量；高速离开叶轮外缘的流体进入导轮中并将部分动能转变为静压能，最终流体以较高的压力从泵壳体中排出进入油管，最终举升至地面。

然而，由于当前的油田地质条件普遍比较复杂，原油采油难度普遍较大，部分油井因地层出砂导致产出的流体中也含有砂粒，砂粒会随着流体一起进入离心泵内并致使离心泵的叶轮和导轮长期处于磨损状态，导致离心泵频繁出现故障，一旦离心泵出现故障，则需要起出潜油电泵进行检修，导致停产时间过长，严重影响油田产量。

实用新型内容

针对现有技术中的上述缺陷，本实用新型提供一种联合生产管柱及油气开采装置有效避免了因潜油电泵频繁出现故障导致的停产，大大提高了油井的生产效率，并降低了油井开采过程中的维护成本。

本实用新型的一个方面提供一种联合生产管柱，用于插设到油井套管中，包括：油管，所述油管与所述油井套管之间形成油套环空，所述油管上由上至下依次设置有投捞式气举阀组、液压开关阀、投捞式堵塞器及潜油电泵；其中，所述投捞式气举阀组用于控制所述油套环空与油管之间的通断，以在所述投捞式气举阀组打开时将所述油套环空与油管之间导通，注入气体能够从油套环空进入油管；所述液压开关阀用于在梭镖将所述投捞式堵塞器封堵、且所述油管内压力达到设定值时将所述油套环空与油管导通，以使储层中的流体能够从所述油套环空进入油管。

可选地，所述投捞式堵塞器与潜油电泵之间设置有泄油阀，所述泄油阀用于在其打开时将油管与油套环空导通，使得油管内的流体能够进入油套环空并泄回油井。

可选地，所述泄油阀与所述潜油电泵之间设置有单流阀，以防止从潜油电泵流出的流体回流。

可选地，所述气举阀组包括：从上往下依次且间隔设置的多个气举阀。

可选地，所述油管连接有气举工作筒，所述气举工作筒中具有阀袋；所述气举阀包括：上阀体、下阀体，所述上阀体上端的中心孔内设置有尾堵总成，上阀体的下端连接波纹管总成，波纹管总成内设置有阀头和阀座，波纹管总成的下端连接有下阀体，下阀体的下端设置有单流总成，所述上阀体还连接有上密封组，所述下阀体还连接有下密封组，所述上密封组及下密封组用于与相应的阀袋密封配合。

可选地，液压开关阀包括：从上至下依次连接的上接头、中间接头及下接头，所述上接头及中间接头内设置有心轴，所述心轴通过剪切销钉固定在所述中间接头上；所述心轴上设置有内循环孔，所述上接头上设置有外循环孔，所述内循环孔位于所述外循环孔上方；其中，所述油管内压力达到设定值时，所述油管内压力将所述剪切销钉剪断并带动所述心轴下移直至所述内循环孔与外循环孔对准，以通过所述内循环孔及外循环孔将所述油套环空与油管导通。

可选地，潜油电泵包括：离心泵，所述离心泵具有流体入口及流体出口，所述流体入口用于与油套环空连通，所述流体出口与所述油管连接。

可选地，所述离心泵的下端连接有电机。

可选地，所述离心泵与所述电机之间连接有保护器，以平衡电机内的压力。

可选地，所述电机的下端连接有防掉接头，以防止所述潜油电泵落至井底。

本实用新型的另一个方面提供一种油气开采装置，包括：采油树，所述采油树的下端连接有如前述任一项所述的联合生产管柱。

本实用新型提供的联合生产管柱及油气开采装置，通过在联合生产管柱的油管上由上至下依次设置投捞式气举阀组、液压开关阀、投捞式堵塞器及潜油电泵，在正常情况下潜油电泵可单独进行举升采油；当潜油电泵举升能力不足时，可通过打开气举阀组，采用潜油电泵与气举进行联合生产；当潜油电泵因故停机时，可通过钢丝投梭镖打压打开液压开关阀切换至气举采油，从而有效避免了因潜油电泵频繁出现故障导致的停产，大大提高了油井的生产效率，并降低了油井开采过程中的维护成本。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1为本实施例提供的联合生产管柱的结构示意图。

附图标记说明：

1-联合生产管柱；

11-油管挂；12-油管；13-气举阀组；131-气举阀；14-动力电缆；15-液压开关阀；16-投捞式堵塞器；17-泄油阀；18-单流阀；191-离心泵；191a-流体入口；192-电机；193-保护器；194-防掉接头；20-储层；30-套管。

通过上述附图，已示出本实用新型明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本实用新型构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，“上”、“下”等的用语，是用于描述各个结构在附图中的相对位置关系，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

图1为本实施例提供的联合生产管柱的结构示意图。

请参照图1，本实施例提供一种联合生产管柱1，用于插设到油井套管30中，包括：油管12，油管12与油井套管30之间形成油套环空，油管12上由上至下依次设置有投捞式气举阀组13、液压开关阀15、投捞式堵塞器16及潜油电泵。

其中，投捞式气举阀组13用于控制油套环空与油管12之间的通断，以在投捞式气举阀组13打开时将油套环空与油管12之间导通，注入气体能够从油套环空进入油管12。

液压开关阀15用于在梭镖将投捞式堵塞器16封堵、且油管内压力达到设定值时将油套环空与油管12导通，以使储层20中的流体能够从油套环空进入油管12。

具体地，油管12的上端设置有油管挂11，油管挂11用于与地面上的采油树连接。油管12具有中心孔，中心孔的下端可接收油井储层20的流体，中心孔的上端可与地面上的采油树连通，如此，储层20中的流体可从油管12的下端流入并从油管12的上端进入采油树最终收容在储存装置中。

投捞式气举阀组13可以包括：气举阀131以及气举工作筒，气举阀131可收容且安装在气举工作筒的腔体中。气举阀131，主要用于降低油井的启动压力；其中，在油套环空中的液面达到注气点时，此时的井口注入压力为启动压力。气举阀131可以为一个或者多个，相应的，气举工作筒也可以为一个或者多个，气举工作筒的数量具体可与气举阀131的数量相适配。

本实施例中以气举阀131为3个为例，相应地，气举工作筒也可以为3个，相邻的气举工作筒可以通过油管12连接，各气举工作筒随着油管12一起下井。

气举阀131包括：上阀体、下阀体，上阀体上端的中心孔内设置有尾堵总成，上阀体的下端连接波纹管总成，波纹管总成内设置有阀头和阀座，波纹管总成的下端连接有下阀体，下阀体的下端设置有单流总成，上阀体还连接有上密封组，下阀体还连接有下密封组，上密封组及下密封组用于与相应的阀袋密封配合。

当潜油电泵举升能力不足时，可向油套环空中注入气体如氮气、天然气，以推动油套环空中的液体克服波纹管总成中的预填充压力并压缩波纹管总成，波纹管总成带动阀头离开阀座，将阀孔打开；若此时，作用于单流总成的油套环空压力大于油管12内压力，则单流总成被开开，油套环空中的液体可经阀孔和单流总成进入油管12，油套环空中的氮气或天然气也经气举阀131进入油管12并与油管12内的液体混合，导致油管12内的液柱压力降低，增大生产压差，以弥补举升能力；此时，潜油电泵和气举进行联合生产。

其中，在上述过程中，各气举阀131可从上至下逐级打开。并且，气举阀131的上阀体可与打捞头螺纹连接，以便于通过打捞头下入气举阀131或者起出气举阀131。

当然，本实施例中的气举阀131的结构并不限于此，本实施例此次只是举例说明，采用常规的投捞式气举阀131均可。

液压开关阀15包括：从上至下依次连接的上接头、中间接头及下接头，上接头及中间接头内设置有心轴，心轴通过剪切销钉固定在中间接头上；心轴上设置有内循环孔，上接头上设置有外循环孔，内循环孔位于外循环孔上方；

其中，油管内压力达到设定值时，油管内压力将剪切销钉剪断并带动心轴下移直至内循环孔与外循环孔对准，以通过内循环孔及外循环孔将油套环空与油管12导通。

投捞式堵塞器16可固定在油管12内，用于承接梭镖，且投捞式堵塞器16具有可供油管12内液体通过的贯穿孔。其中，本实施例对于投捞式堵塞器16及梭镖的具体结构不做限定，采用常规的投捞式堵塞器均可。

当潜油泵因故停机时，可通过钢丝将梭镖投入油管中，梭镖与投捞式堵塞器16配合并截断油管12内的采油通道；然后，向油管12内正打压，油管12压力通过心轴的内循环孔对心轴施加向下的作用力；当油管12压力上升至设定值时，油管12压力通过心轴的内循环孔对心轴施加的作用力可将连接心轴与中间接头的剪切销钉剪断，同时，推动心轴下移直至心轴上的内循环孔与上接头上的外循环孔对准，此时内循环孔与外循环孔共同形成导流通道，该导流通道将油套环空与油管12导通，储层20中的液体可从油套环空上移并经过内循环孔与外循环孔共同形成的导流通道进入油管12内，最终在环空注入气体的举升作用下将流体举升至地面。此时，仅通过气举的方式进行生产。

当然，本实施例中的液压开关阀15的结构并不限于此，本实施例此次只是举例说明，采用常规的液压开关阀均可。

潜油电泵包括：离心泵191，离心泵191具有流体入口191a及流体出口，流体入口191a用于与油套环空连通，流体出口与油管12连接。离心泵191的下端连接有电机192；离心泵191与电机192之间连接有保护器193，和/或，电机192的下端连接有防掉接头194。

离心泵191可以为多级离心泵；其中，多级离心泵是将具有相同功能的两个以上的离心泵集合在一起，以三级离心泵为例，对于三级离心泵内的流体通道而言，第一级的介质泄压口与第二级的进口连通，第二级的介质泄压口与第三级的进口连通。通过采用多级离心泵，能够提高潜油电泵的设定压力。当然，也可以将多个单级离心泵串联，以达到多级离心泵的效果。

离心泵191可具有朝向储层30的流体入口191a，以便于储层30中的流体经流体入口191a进入离心泵191；离心泵191的泵轴与电机192的输出轴连接，以通过电机192的转动带动泵轴及泵轴上的叶轮一起转动，叶轮叶片间的流体也随之转动；在离心力作用下，流体从叶轮中心被抛向外缘并获得较高的能量；高速离开叶轮外缘的流体进入导轮中并将部分动能转变为静压能，最终流体以较高的压力从泵壳体中排出进入油管12，最终举升至地面。

电机192可通过动力电缆14与地面中的控制装置通信连接，以便于地面上的工作人员控制潜油电泵的工作状态和/或及时了解潜油电泵的工作状态，或者，可由地面中的控制装置自动控制潜油电泵的工作状态并根据潜油电泵的反馈调节潜油电泵的工作状态。

设置在离心泵191与电机192之间的保护器193，可通过自身的膨胀或收缩来平衡电机192内腔由于温度变化而引起的压力变化，补偿电机192内润滑油的损失，是电机192安全运行的保障。保护器193具体可以采用常规的胶囊式保护器193、沉淀式保护器193或者活塞式保护器193。

由于潜油电泵在高温、高压环境中高速运转，受到油、气、水、砂、蜡、腐蚀性物质等介质的长期侵蚀，同时，加之电机192本身高速运转而引起潜油电泵振动、磨损等，造成设备的连接处脱落或断裂。一旦发生潜油电泵机组连接处脱落或断裂，潜油电泵就会继续下落，造成二次损坏并污染油井，并且，打捞难度更大、打捞成本更高。

为解决上述问题，本实施例在电机192的下端连接有防掉接头194，以防止潜油电泵掉落。防掉接头194可以包括：上接头、下接头以及连接上接头与下接头之间的中心管；上接头的上端通过短节与电机192连接，上接头的下半段侧壁为锥面；中心管上设置有多个卡瓦、箍环、弹簧、卡瓦挂、销钉、轨道环、换向销钉和护套，卡瓦挂套接在中心管的外面，多个卡瓦沿中心管的周向均布，卡瓦的上端口设为与上接头的锥面相适配的锥形，卡瓦的下端嵌在卡瓦挂的槽内并进一步通过箍环固定，卡瓦与卡瓦挂之间固定有弹簧；卡瓦挂的下端通过销钉与护套连接，护套的内腔下部装有轨道环，轨道环上固定有换向销钉，换向销钉滑动设置在中心管的竖向滑槽中，中心管的下端与下接头连接。

在正常状态下，联合生产管柱1下到预设位置，此时，潜油电泵及防掉接头194在油井套管内处于自由状态，可以在一定范围内上下移动；当潜油电泵或其上部连接零部件意外断裂，并自由下落时，在摩擦力和防掉接头194内弹簧的作用下，防掉接头194各部件发生联动，中心管下移，换向销钉在中心管的竖向滑槽内滑动，卡瓦在上接头的圆锥面作用下径向移动并及时撑开，卡瓦的牙紧紧卡在套管内壁上，完成坐卡，如此，防掉接头194可将电泵机组托住，有效地防止掉落物继续下落到井底。打捞时，打捞工具钩住并上提掉落物，并带动中心管上移，换向销钉从竖向滑槽滑出，上接头退出卡瓦，卡瓦牙在弹簧作用下离开套管并收回，完成解卡。

当然，防掉接头194的结构并不限于此，本实施例此处只是举例说明，采用常规的可防止掉落物落到井底的防掉装置均可。

本实施例提供的联合生产管柱1，通过在联合生产管柱1的油管12上由上至下依次设置投捞式气举阀组13、液压开关阀15、投捞式堵塞器16及潜油电泵，在正常情况下潜油电泵可单独进行举升采油；当潜油电泵举升能力不足时，可通过打开气举阀组13，采用潜油电泵与气举进行联合生产；当潜油电泵因故停机时，可通过钢丝投梭镖打压打开液压开关阀15切换至气举采油，从而有效避免了因潜油泵频繁出现故障导致的停产，大大提高了油井的生产效率，并降低了油井开采过程中的维护成本。

可选地，投捞式堵塞器16与潜油电泵之间设置有泄油阀17，泄油阀17打开时将油管12与油套环空导通，以实现泄油目的。例如：在需要起出管柱时，可通过打开泄油阀17将油管12与油套环空导通，使得油管12内的液体泄回油井。具体，可以旋转油管12将泄油阀17打开，将油管12与油套环空导通，实现泄油目的；或者，通过丢手将泄油阀17的阀芯砸开，将泄油阀17打开，将油管12与油套环空导通，实现泄油目的。

可选地，泄油阀17与潜油电泵之间设置有单流阀18，单流阀18主要用于在潜油电泵启动时打开，从潜油电泵流出的流体推动单流阀18的阀芯上移以将单流阀18打开，从而，从潜油电泵流出的流体可从单流阀18中经过并举升至地面；而当流体从上向下流动时，流体将推动阀芯下移将单流阀18关闭，实现防止流体回流至潜油电泵的目的。

本实施例对于泄油阀17及单流阀18的结构不做具体限定，只要能够实现其相应的功能即可。

实施例二

请参照图1，本实施例提供一种油气开采装置，包括：采油树，采油树的下端连接有联合生产管柱1。采油树安装在油井的井口处；联合生产管柱1通过油管挂11连接在采油树的下端，且用于插设到油井套管30中。

联合生产管柱1包括：油管12，油管12与油井套管30之间形成油套环空，油管12上由上至下依次设置有投捞式气举阀组13、液压开关阀15、投捞式堵塞器16及潜油电泵。

其中，投捞式气举阀组13用于控制油套环空与油管12之间的通断，以在投捞式气举阀组13打开时将油套环空与油管12之间导通，注入气体能够从油套环空进入油管12。

液压开关阀15用于在梭镖将投捞式堵塞器16封堵、且油管内压力达到设定值时将油套环空与油管12导通，以使储层20中的流体能够从油套环空进入油管12。

具体地，油管12的上端设置有油管挂11，油管挂11用于与地面上的采油树连接。油管12具有中心孔，中心孔的下端可接收油井储层20的流体，中心孔的上端可与地面上的采油树连通，如此，储层20中的流体可从油管12的下端流入并从油管12的上端进入采油树最终收容在储存装置中。

投捞式气举阀组13可以包括：气举阀131以及气举工作筒，气举阀131可收容且安装在气举工作筒的腔体中。气举阀131，主要用于降低油井的启动压力；其中，在油套环空中的液面达到注气点时，此时的井口注入压力为启动压力。气举阀131可以为一个或者多个，相应的，气举工作筒也可以为一个或者多个，气举工作筒的数量具体可与气举阀131的数量相适配。

本实施例中以气举阀131为3个为例，相应地，气举工作筒也可以为3个，各气举工作筒可以直接串联，或者相邻的气举工作筒可以通过油管12连接，各气举工作筒随着油管12一起下井。

气举阀131包括：上阀体、下阀体，上阀体上端的中心孔内设置有尾堵总成，上阀体的下端连接波纹管总成，波纹管总成内设置有阀头和阀座，波纹管总成的下端连接有下阀体，下阀体的下端设置有单流总成，上阀体还连接有上密封组，下阀体还连接有下密封组，上密封组及下密封组用于与相应的阀袋密封配合。

当潜油电泵举升能力不足时，可向油套环空中注入气体如氮气、天然气，以推动油套环空中的液体克服波纹管总成中的预填充压力并压缩波纹管总成，波纹管总成带动阀头离开阀座，将阀孔打开；若此时，作用于单流总成的油套环空压力大于油管12内压力，则单流总成被开开，油套环空中的液体可经阀孔和单流总成进入油管12，油套环空中的氮气或天然气也经气举阀131进入油管12并与油管12内的液体混合，导致油管12内的液柱压力降低，增大生产压差，以弥补举升能力；此时，潜油电泵和气举进行联合生产。

其中，在上述过程中，各气举阀131可从上至下逐级打开。并且，气举阀131的上阀体可与打捞头螺纹连接，以便于通过打捞头下入气举阀131或者起出气举阀131。

当然，本实施例中的气举阀131的结构并不限于此，本实施例此次只是举例说明，采用常规的投捞式气举阀131均可。

液压开关阀包括：从上至下依次连接的上接头、中间接头及下接头，上接头及中间接头内设置有心轴，心轴通过剪切销钉固定在中间接头上；心轴上设置有内循环孔，上接头上设置有外循环孔，内循环孔位于外循环孔上方；

其中，油管内压力达到设定值时，油管内压力将剪切销钉剪断并带动心轴下移直至内循环孔与外循环孔对准，以通过内循环孔及外循环孔将油套环空与油管12导通。

投捞式堵塞器16可固定在油管12内，用于承接梭镖，且投捞式堵塞器16具有可供油管12内液体通过的贯穿孔。其中，本实施例对于投捞式堵塞器16及梭镖的具体结构也即封堵器的具体结构不做限定，采用常规的投捞式堵塞器均可。

当潜油泵因故停机时，可通过钢丝将梭镖投入油管中，梭镖与投捞式堵塞器16配合并截断油管12内的采油通道；然后，向油管12内正打压，油管12压力通过心轴的内循环孔对心轴施加向下的作用力；当油管12压力上升至设定值时，油管12压力通过心轴的内循环孔对心轴施加的作用力可将连接心轴与中间接头的剪切销钉剪断，同时，推动心轴下移直至心轴上的内循环孔与上接头上的外循环孔对准，此时内循环孔与外循环孔共同形成导流通道，该导流通道将油套环空与油管12导通，储层20中的液体可从油套环空上移并经过内循环孔与外循环孔共同形成的导流通道进入油管12内，最终在环空注入气体的举升作用下将流体举升至地面。此时，仅通过气举的方式进行生产。

当然，本实施例中的液压开关阀的结构并不限于此，本实施例此次只是举例说明，采用常规的液压开关阀均可。

潜油电泵包括：离心泵191，离心泵191具有流体入口191a及流体出口，流体入口191a用于与油套环空连通，流体出口与油管12连接。离心泵191的下端连接有电机192；离心泵191与电机192之间连接有保护器193，和/或，电机192的下端连接有防掉接头194。

离心泵191可以为多级离心泵；其中，多级离心泵是将具有相同功能的两个以上的离心泵集合在一起，以三级离心泵为例，对于三级离心泵内的流体通道而言，第一级的介质泄压口与第二级的进口连通，第二级的介质泄压口与第三级的进口连通。通过采用多级离心泵，能够提高潜油电泵的设定压力。当然，也可以将多个单级离心泵串联，以达到多级离心泵的效果。

离心泵191可具有朝向储层30的流体入口191a，以便于储层30中的流体经流体入口191a进入离心泵191；离心泵191的泵轴与电机192的输出轴连接，以通过电机192的转动带动泵轴及泵轴上的叶轮一起转动，叶轮叶片间的流体也随之转动；在离心力作用下，流体从叶轮中心被抛向外缘并获得较高的能量；高速离开叶轮外缘的流体进入导轮中并将部分动能转变为静压能，最终流体以较高的压力从泵壳体中排出进入油管12，最终举升至地面。

电机192可通过动力电缆14与地面中的控制装置通信连接，以便于地面上的工作人员控制潜油电泵的工作状态和/或及时了解潜油电泵的工作状态，或者，可由地面中的控制装置自动控制潜油电泵的工作状态并根据潜油电泵的反馈调节潜油电泵的工作状态。

设置在离心泵191与电机192之间的保护器193，可通过自身的膨胀或收缩来平衡电机192内腔由于温度变化而引起的压力变化，补偿电机192内润滑油的损失，是电机192安全运行的保障。保护器193具体可以采用常规的胶囊式保护器193、沉淀式保护器193或者活塞式保护器193。

由于潜油电泵在高温、高压环境中高速运转，受到油、气、水、砂、蜡、腐蚀性物质等介质的长期侵蚀，同时，加之电机192本身高速运转而引起潜油电泵振动、磨损等，造成设备的连接处脱落或断裂。一旦发生潜油电泵机组连接处脱落或断裂，潜油电泵就会继续下落，造成二次损坏并污染油井，并且，打捞难度更大、打捞成本更高。

为解决上述问题，本实施例在电机192的下端连接有防掉接头194，以防止潜油电泵掉落。防掉接头194可以包括：上接头、下接头以及连接上接头与下接头之间的中心管；上接头的上端通过短节与电机192连接，上接头的下半段侧壁为锥面；中心管上设置有多个卡瓦、箍环、弹簧、卡瓦挂、销钉、轨道环、换向销钉和护套，卡瓦挂套接在中心管的外面，多个卡瓦沿中心管的周向均布，卡瓦的上端口设为与上接头的锥面相适配的锥形，卡瓦的下端嵌在卡瓦挂的槽内并进一步通过箍环固定，卡瓦与卡瓦挂之间固定有弹簧；卡瓦挂的下端通过销钉与护套连接，护套的内腔下部装有轨道环，轨道环上固定有换向销钉，换向销钉滑动设置在中心管的竖向滑槽中，中心管的下端与下接头连接。

在正常状态下，联合生产管柱1下到预设位置，此时，潜油电泵及防掉接头194在油井套管内处于自由状态，可以在一定范围内上下移动；当潜油电泵或其上部连接零部件意外断裂，并自由下落时，在摩擦力和防掉接头194内弹簧的作用下，防掉接头194各部件发生联动，中心管下移，换向销钉在中心管的竖向滑槽内滑动，卡瓦在上接头的圆锥面作用下径向移动并及时撑开，卡瓦的牙紧紧卡在套管内壁上，完成坐卡，如此，防掉接头194可将电泵机组托住，有效地防止掉落物继续下落到井底。打捞时，打捞工具钩住并上提掉落物，并带动中心管上移，换向销钉从竖向滑槽滑出，上接头退出卡瓦，卡瓦牙在弹簧作用下离开套管并收回，完成解卡。

当然，防掉接头194的结构并不限于此，本实施例此处只是举例说明，采用常规的可防止掉落物落到井底的防掉装置均可。

可选地，投捞式堵塞器16与潜油电泵之间设置有泄油阀17，泄油阀17打开时将油管12与油套环空导通，以实现泄油目的。例如：在需要起出管柱时，可通过打开泄油阀将油管12与油套环空导通，使得油管12内的液体泄回油井。具体，可以旋转油管12将泄油阀17打开，将油管12与油套环空导通，实现泄油目的；或者，通过丢手将泄油阀17的阀芯砸开，将泄油阀17打开，将油管12与油套环空导通，实现泄油目的。

可选地，泄油阀与潜油电泵之间设置有单流阀18，单流阀18主要用于在潜油电泵启动时打开，从潜油电泵流出的流体推动单流阀18的阀芯上移以将单流阀18打开，从而，从潜油电泵流出的流体可从单流阀18中经过并举升至地面；而当流体从上向下流动时，流体将推动阀芯下移将单流阀18关闭，实现防止流体回流至潜油电泵的目的。

本实施例对于泄油阀及单流阀18的结构不做具体限定，只要能够实现其相应的功能即可。

本实施例提供的油气开采装置，通过在联合生产管柱1的油管12上由上至下依次设置投捞式气举阀组13、液压开关阀15、投捞式堵塞器16及潜油电泵，在正常情况下潜油电泵可单独进行举升采油；当潜油电泵举升能力不足时，可通过打开气举阀组13，采用潜油电泵与气举进行联合生产；当潜油电泵因故停机时，可通过钢丝投梭镖打压打开液压开关阀15切换至气举采油，从而有效避免了因潜油泵频繁出现故障导致的停产，大大提高了油井的生产效率，并降低了油井开采过程中的维护成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种联合生产管柱，用于插设到油井套管中，其特征在于，包括：油管，所述油管与所述油井套管之间形成油套环空，所述油管上由上至下依次设置有投捞式气举阀组、液压开关阀、投捞式堵塞器及潜油电泵；

其中，所述投捞式气举阀组用于控制所述油套环空与油管之间的通断，以在所述投捞式气举阀组打开时将所述油套环空与油管之间导通，注入气体能够从油套环空进入油管；

所述液压开关阀用于在梭镖将所述投捞式堵塞器封堵、且所述油管内压力达到设定值时将所述油套环空与油管导通，以使储层中的流体能够从所述油套环空进入油管。

2.根据权利要求1所述的联合生产管柱，其特征在于，所述投捞式堵塞器与潜油电泵之间设置有泄油阀，所述泄油阀用于在其打开时将油管与油套环空导通，使得油管内的流体能够进入油套环空并泄回油井。

3.根据权利要求2所述的联合生产管柱，其特征在于，所述泄油阀与所述潜油电泵之间设置有单流阀，以防止从潜油电泵流出的流体回流。

4.根据权利要求1-3任一项所述的联合生产管柱，其特征在于，所述气举阀组包括：从上往下依次且间隔设置的多个气举阀。

5.根据权利要求4所述的联合生产管柱，其特征在于，所述油管连接有气举工作筒，所述气举工作筒中具有阀袋；

所述气举阀包括：上阀体、下阀体，所述上阀体上端的中心孔内设置有尾堵总成，上阀体的下端连接波纹管总成，波纹管总成内设置有阀头和阀座，波纹管总成的下端连接有下阀体，下阀体的下端设置有单流总成，所述上阀体还连接有上密封组，所述下阀体还连接有下密封组，所述上密封组及下密封组用于与相应的阀袋密封配合。

6.根据权利要求1-3任一项所述的联合生产管柱，其特征在于，液压开关阀包括：从上至下依次连接的上接头、中间接头及下接头，所述上接头及中间接头内设置有心轴，所述心轴通过剪切销钉固定在所述中间接头上；所述心轴上设置有内循环孔，所述上接头上设置有外循环孔，所述内循环孔位于所述外循环孔上方；

其中，所述油管内压力达到设定值时，所述油管内压力将所述剪切销钉剪断并带动所述心轴下移直至所述内循环孔与外循环孔对准，以通过所述内循环孔及外循环孔将所述油套环空与油管导通。

7.根据权利要求1-3任一项所述的联合生产管柱，其特征在于，潜油电泵包括：离心泵，所述离心泵具有流体入口及流体出口，所述流体入口用于与油套环空连通，所述流体出口与所述油管连接。

8.根据权利要求7所述的联合生产管柱，其特征在于，所述离心泵的下端连接有电机。

9.根据权利要求8所述的联合生产管柱，其特征在于，所述离心泵与所述电机之间连接有保护器，以平衡电机内的压力；

和/或,所述电机的下端连接有防掉接头，以防止所述潜油电泵落至井底。

10.一种油气开采装置，其特征在于，包括：采油树，所述采油树的下端连接有如权利要求1-9任一项所述的联合生产管柱。