CN209494553U - 一种井内流体举升装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种井内流体举升装置，地层产出液有两个进入管柱的通道。其一是：下皮囊缩小时，井内流体通过下部管柱进液阀进入生产管柱；下皮囊增大时，通过下部排液阀进入由上部短节、上部管柱进液阀、下部管柱进液阀紧密连接形成密闭环形空间，再通过管柱进液孔进入管柱。其二是：上皮囊缩小时，井内流体进入上部管柱进液阀，再沿着上部管柱进液通道进入上皮囊短节；上皮囊增大时，产出液被从上部排液阀挤至上部管柱。应用时井内液体只与皮囊外表面、电机外部、齿轮泵外部等接触，不会进入齿轮泵等重要的运动部件，从而彻底避免油井腐蚀出砂对产液设备的影响。

Description

一种井内流体举升装置

技术领域

本实用新型涉及石油行业采油技术领域，尤其是一种井内流体举升装置。

背景技术

油井出砂一直是妨碍油井正常生产的重要问题之一，对普通柱塞泵而言，容易导致抽油泵砂卡、柱塞磨损、抽油机因泵砂卡被拉翻等生产问题和安全事故；对螺杆泵而言，容易因砂卡导致躺井；对电潜泵来说，会导致机组部件磨损甚至砂卡，影响机组工作寿命。此外，地层液体大多具有很强地腐蚀性，各种泵的关键工作部件都与地层液体直接接触造成腐蚀导致泵的工作效率降低。目前常用的办法是采用泵体镀层、开防砂槽、加缓蚀剂等各种防砂防腐办法，起到一定效果，但泵的运动部件仍因直接接触地层液体会产生磨损腐蚀情况。

申请号：201610671913.5公开一种连续双向举升抽油泵，其特征在于包括内腔和外腔，使抽油泵形成位于内腔的内部空间以及位于内腔与外腔之间的隔层空间；内腔顶部设有顶部密封，内腔内设有将内部空间分为上部空间和下部空间的活塞，抽油杆穿过顶部密封与活塞连接；内腔和外腔的底部设有端盖，端盖设有通向下部空间的下泵体进油阀，内腔侧壁下方设有通向隔层空间的下泵体出油阀，内腔侧壁上方设有通向隔层空间的上泵体出油阀，外腔侧壁上方设有通向上部空间的上泵体进油阀；下泵体进油阀、下泵体出油阀、上泵体出油阀、上泵体进油阀均为单向阀。本实用新型可实现上冲程与下冲程中均抽油，提高工作效率。

上述公开技术与本申请相比，无论是整体技术方案，还是发明目的，还有发明效果等，均不相同，也不具有任何技术启示。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种井内流体举升装置，利用双向齿轮泵的正转和反转，推动润滑油(或液压油)在上皮囊和下皮囊之间流动，进而使上皮囊和下皮囊交替膨胀和缩小，从而使齿轮泵以上的管柱内压力和齿轮泵以下的管柱内压力交替增大和降低；由于该装置配有两套阀，因此不论下皮囊增大还是缩小，地层内的液体均可以进入生产管柱。齿轮泵不断正转和反转，皮囊交替增大和缩小，地层内液体不断进入生产管柱，直至被举升至地面。在此过程中，井内液体只与皮囊外表面、电机外部、齿轮泵外部等接触，不会进入齿轮泵等重要的运动部件，从而彻底避免油井腐蚀出砂对产液设备的影响。

本实用新型的目的可通过如下技术措施来实现：

该井内流体举升装置包括外管、双向驱动举升机构、上部短节、上部管柱进液阀、下部管柱进液阀、上部排液阀、下部排液阀，所述上部短节安装在外管上端开设的上部短节安装孔中，所述上部管柱进液阀安装在外管下端开设的上部管柱进液阀安装孔中，所述下部管柱进液阀安装在外管下端开设的下部管柱进液阀安装孔中，所述双向驱动举升机构整体位于外管内部，所述双向驱动举升机构上端通过上部排液阀连接上部短节下端口，所述上部管柱进液阀出口通过上部管柱进液通道与双向驱动举升机构上端内腔连通，所述下部管柱进液阀出口通过下部管柱进液通道与双向驱动举升机构下端内腔连通，所述下部管柱进液通道开设旁通排液通道，旁通排液通道内安装下部排液阀，下部排液阀出口与外管内腔连通，所述上部短节开设径向的管柱进液孔，上部短节通过管柱进液孔与外管内腔连通。

本实用新型的目的还可通过如下技术措施来实现：

所述双向驱动举升机构包括双向电机、双向齿轮泵、中部短节、上皮囊、上皮囊短节、下皮囊、下皮囊短节，所述中部短节上端连接上皮囊短节，中部短节下端连接下皮囊短节，上皮囊短节上端连接上部排液阀，下皮囊短节下端连接下部管柱进液通道，所述双向电机、双向齿轮泵均固定在中部短节内，所述上皮囊设置在上皮囊短节内，所述下皮囊设置在下皮囊短节内，所述双向电机动力输出端连接双向齿轮泵动力输入端，双向齿轮泵具有两个第一出口和第二出口，第一出口连接上皮囊入口，第二出口连接下皮囊入口。

所述上皮囊短节下端口内壁安装上部固定座，该上部固定座中心开设上皮囊入口安装孔，所述上皮囊入口为上皮囊螺纹段，该上皮囊螺纹段安装在上皮囊入口安装孔中；所述下皮囊短节上端口内壁安装下部固定座，该下部固定座中心开设下皮囊入口安装孔，所述下皮囊入口为下皮囊螺纹段，该下皮囊螺纹段安装在下皮囊入口安装孔中。

所述双向齿轮泵的第一出口连接第一油路管线下端，第一油路管线上端连接上皮囊接头，上皮囊接头连接上皮囊入口，所述双向齿轮泵的第二出口连接第二油路管线上端，第二油路管线下端连接下皮囊接头，下皮囊接头连接下皮囊入口。

所述第一油路管线除了自身两端部，其余部分均穿出并位于中部短节外；所述第二油路管线除了自身两端部，其余部分均穿出并位于中部短节外。

所述上部管柱进液通道下端通过进液阀接头连接上部管柱进液阀，上部管柱进液通道上端连接上皮囊短节上半段开设的径向进液孔。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1、不会砂卡抽油泵，从而避免发生抽油机因卡泵被拉翻的安全事故；

2、井内流体不跟任何机械往复或旋转结构件接触，彻底避免井内腐蚀含砂流体导致的机械结构腐蚀磨损现象，延长油井免修期；

3、不论齿轮泵正转还是反转，井内流体都可进入生产管柱，生产效率加倍；

4、同样适用于含气井，彻底避免泵的气锁等问题。

5、无需抽油杆柱，彻底避免了管杆偏磨问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图中符号说明：1-上部短节，2-管柱进液孔，3-上部排液阀，4-上皮囊短节，5-外管，6-上皮囊，7-上皮囊螺纹段，8-上部固定座，9-上皮囊接头，10-中部短节，11-第一油路管线，14-第二油路管线，12-双向电机，13-双向齿轮泵，15-下皮囊，16-下皮囊短节，17-下部排液阀，18-上部管柱进液通道，19-进液阀接头，20-上部管柱进液阀，21-下部管柱进液阀，22-下皮囊螺纹段，23-下部固定座，24下皮囊接头，25-下部管柱进液通道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种井内流体举升装置，包括外管5、双向驱动举升机构、上部短节1、上部管柱进液阀20、下部管柱进液阀21、上部排液阀3、下部排液阀17，所述上部短节安装在外管上端开设的上部短节安装孔中，所述上部管柱进液阀安装在外管下端开设的上部管柱进液阀安装孔中，所述下部管柱进液阀安装在外管下端开设的下部管柱进液阀安装孔中，所述双向驱动举升机构整体位于外管内部，所述双向驱动举升机构上端通过上部排液阀3连接上部短节下端口，所述上部管柱进液阀20出口通过上部管柱进液通道与双向驱动举升机构上端内腔连通，所述下部管柱进液阀21出口通过下部管柱进液通道与双向驱动举升机构下端内腔连通，所述下部管柱进液通道开设旁通排液通道，旁通排液通道内安装下部排液阀17，下部排液阀出口与外管内腔连通，所述上部短节开设径向的管柱进液孔2，上部短节通过管柱进液孔与外管内腔连通。

所述双向驱动举升机构包括双向电机12、双向齿轮泵13、中部短节10、上皮囊6、上皮囊短节4、下皮囊15、下皮囊短节16，所述中部短节上端连接上皮囊短节，中部短节下端连接下皮囊短节，上皮囊短节上端连接上部排液阀3，下皮囊短节下端连接下部管柱进液通道，所述双向电机、双向齿轮泵均固定在中部短节10内，所述上皮囊设置在上皮囊短节4内，所述下皮囊设置在下皮囊短节16内，所述双向电机动力输出端连接双向齿轮泵动力输入端，双向齿轮泵具有两个第一出口和第二出口，第一出口连接上皮囊入口，第二出口连接下皮囊入口。

所述上皮囊短节下端口内壁丝扣式安装上部固定座8，该上部固定座中心开设上皮囊入口安装螺纹孔，所述上皮囊入口为上皮囊螺纹段7，该上皮囊螺纹段7丝扣式安装在上皮囊入口安装螺纹孔中；所述下皮囊短节上端口内壁丝扣式安装下部固定座23，该下部固定座中心开设下皮囊入口安装螺纹孔，所述下皮囊入口为下皮囊螺纹段22，该下皮囊螺纹段丝扣式安装在下皮囊入口安装螺纹孔中。

所述双向齿轮泵的第一出口连接第一油路管线11下端，第一油路管线上端连接上皮囊接头，上皮囊接头9连接上皮囊入口，所述双向齿轮泵的第二出口连接第二油路管线14上端，第二油路管线下端连接下皮囊接头，下皮囊接头连接下皮囊入口。

所述第一油路管线除了自身两端部，其余部分均穿出并位于中部短节10外；所述第二油路管线除了自身两端部，其余部分均穿出并位于中部短节外。穿出中部短节外是基于井下空间狭小考虑。从理论上说，油路管线在中部短节内或者外都不影响功能实现，但是管线穿出中部短节这种安装方式可以减小中部短节的直径。

所述上部管柱进液通道11下端通过进液阀接头连接上部管柱进液阀，上部管柱进液通道上端连接上皮囊短节4上半段开设的径向进液孔。

外管5与上部短节1、上部管柱进液阀20、下部管柱进液阀21紧密连接形成密闭环形空间，为从下部管柱进液阀21进入的产出液提供流动通道。紧密连接的方式包括但不限于螺纹配合密封件、螺纹配合填充辅料、焊接等。

上部管柱进液阀20与进液阀接头19螺纹连接，进液阀接头19上方连接有产出液流管18，产出液流管18直接与上皮囊短节4连接。

上部短节1的上部与油管接箍连接，上部管柱进液阀20和下部管柱进液阀21的下部分别与筛管连接。

上皮囊6的开口处有上皮囊螺纹段7，下皮囊15的开口处有下皮囊螺纹段22。上部固定座8分别与上皮囊6的上皮囊螺纹段7以及上皮囊短节4螺纹配合，因此上皮囊6被固定在上皮囊短节4内。下皮囊15以同样的方式固定在下皮囊短节16内。上皮囊螺纹段7的螺纹长度比上部固定座8螺纹长度要长，因此上皮囊螺纹段7与上部固定座8螺纹配合后，仍可与上皮囊接头9螺纹配合。所述下皮囊短节上端口内壁丝扣式安装下部固定座23，该下部固定座中心开设下皮囊入口安装螺纹孔，所述下皮囊入口为下皮囊螺纹段22，该下皮囊螺纹段丝扣式安装在下皮囊入口安装螺纹孔中。下皮囊螺纹段的螺纹长度比下部固定座螺纹长度要长，因此下皮囊螺纹段与下部固定座螺纹配合后，仍可与下皮囊接头24螺纹配合。

润滑油脂(或液压油)经由油路管线11、双向齿轮泵13、油路管线14在上皮囊6和下皮囊15之间流动。

地层产出液有两个进入管柱的通道。其一是：下皮囊15缩小时，井内流体通过下部管柱进液阀进21入生产管柱；下皮囊15增大时，通过下部排液阀17进入由上部短节1、上部管柱进液阀20、下部管柱进液阀21紧密连接形成密闭环形空间，再通过管柱进液孔2进入管柱。其二是：上皮囊6缩小时，井内流体进入上部管柱进液阀20，再沿着上部管柱进液通道18进入上皮囊短节4；上皮囊增大时，产出液被从上部排液阀3挤至上部管柱。

本实用新型中的气囊、各种阀门等部件本身均属于本技术领域内的现有技术，直接应用连接即可。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种井内流体举升装置，其特征在于，包括外管、双向驱动举升机构、上部短节、上部管柱进液阀、下部管柱进液阀、上部排液阀、下部排液阀，所述上部短节安装在外管上端开设的上部短节安装孔中，所述上部管柱进液阀安装在外管下端开设的上部管柱进液阀安装孔中，所述下部管柱进液阀安装在外管下端开设的下部管柱进液阀安装孔中，所述双向驱动举升机构整体位于外管内部，所述双向驱动举升机构上端通过上部排液阀连接上部短节下端口，所述上部管柱进液阀出口通过上部管柱进液通道与双向驱动举升机构上端内腔连通，所述下部管柱进液阀出口通过下部管柱进液通道与双向驱动举升机构下端内腔连通，所述下部管柱进液通道开设旁通排液通道，旁通排液通道内安装下部排液阀，下部排液阀出口与外管内腔连通，所述上部短节开设径向的管柱进液孔，上部短节通过管柱进液孔与外管内腔连通。

2.根据权利要求1所述的一种井内流体举升装置，其特征在于，所述双向驱动举升机构包括双向电机、双向齿轮泵、中部短节、上皮囊、上皮囊短节、下皮囊、下皮囊短节，所述中部短节上端连接上皮囊短节，中部短节下端连接下皮囊短节，上皮囊短节上端连接上部排液阀，下皮囊短节下端连接下部管柱进液通道，所述双向电机、双向齿轮泵均固定在中部短节内，所述上皮囊设置在上皮囊短节内，所述下皮囊设置在下皮囊短节内，所述双向电机动力输出端连接双向齿轮泵动力输入端，双向齿轮泵具有两个第一出口和第二出口，第一出口连接上皮囊入口，第二出口连接下皮囊入口。

3.根据权利要求2所述的一种井内流体举升装置，其特征在于，所述上皮囊短节下端口内壁安装上部固定座，该上部固定座中心开设上皮囊入口安装孔，所述上皮囊入口为上皮囊螺纹段，该上皮囊螺纹段安装在上皮囊入口安装孔中。

4.根据权利要求2所述的一种井内流体举升装置，其特征在于，所述下皮囊短节上端口内壁安装下部固定座，该下部固定座中心开设下皮囊入口安装孔，所述下皮囊入口为下皮囊螺纹段，该下皮囊螺纹段安装在下皮囊入口安装孔中。

5.根据权利要求3所述的一种井内流体举升装置，其特征在于，所述双向齿轮泵的第一出口连接第一油路管线下端，第一油路管线上端连接上皮囊接头，上皮囊接头连接上皮囊入口，所述双向齿轮泵的第二出口连接第二油路管线上端，第二油路管线下端连接下皮囊接头，下皮囊接头连接下皮囊入口。

6.根据权利要求5所述的一种井内流体举升装置，其特征在于，所述第一油路管线除了自身两端部，其余部分均穿出并位于中部短节外；所述第二油路管线除了自身两端部，其余部分均穿出并位于中部短节外。

7.根据权利要求2至6任意一项所述的一种井内流体举升装置，其特征在于，所述上部管柱进液通道下端通过进液阀接头连接上部管柱进液阀，上部管柱进液通道上端连接上皮囊短节上半段开设的径向进液孔。