潜油泵罐装系统
技术领域
本实用新型涉及石油开采设备技术领域,具体而言,涉及一种潜油泵罐装系统。
背景技术
潜油泵罐装系统是将潜油泵机组置于金属罐内的一种人工举升工艺。当海上油田井液含二氧化硫或二氧化碳等腐蚀性气体时,容易发生生产套管腐蚀,进而造成油井大修;此外在大斜度井、水平井中安装潜油泵时,容易发生潜油泵机组磕碰受损。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种潜油泵罐装系统,以缓解现有技术中的潜油泵在安装时容易发生磕碰受损的技术问题。
本实用新型提供一种潜油泵罐装系统,包括:
罐盖,所述罐盖包括第一通孔和第二通孔;
内管柱,所述内管柱的上端与所述罐盖固接并连通所述第一通孔,下端用于连接潜油泵;
以及外管柱,所述外管柱的上端与所述罐盖固接,下端连通油藏,所述内管柱和所述潜油泵均容置于所述外管柱的空腔,所述外管柱和所述内管柱之间形成用于电缆经过的第一环空,所述第一环空与所述第二通孔连通。
进一步的,所述潜油泵罐装系统还包括用于固接所述外管柱和所述罐盖的连接组件。
进一步的,所述连接组件包括第一套管以及限位件;
所述第一套管设有第一限位孔,所述罐盖的外侧壁设有第二限位孔,所述第一套管套设于所述罐盖,并能够使所述限位件同时插入所述第一限位孔和所述第二限位孔,以完成所述第一套管和所述罐盖的可拆卸固接;
所述第一套管与所述外管柱可拆卸固接。
进一步的,所述连接组件还包括第一锁紧套,所述限位件包括滚珠,所述第二限位孔为盲孔;
所述滚珠能够容置于所述第一限位孔和所述第二限位孔形成的容置腔,所述第一锁紧套与所述第一套管螺纹连接并用于封闭所述第一限位孔。
进一步的,所述连接组件还包括第二锁紧套,所述第二锁紧套一端与所述第一套管的下端螺纹连接,另一端与所述外管柱的上端螺纹连接。
进一步的,所述内管柱包括第二套管、套设于所述第二套管的第三套管以及锁紧件,所述第二套管和所述第三套管能够通过相对滑动以调节所述第二套管和所述第三套管的总长度,所述锁紧件能够完成所述第二套管和所述第三套管的相对固定。
进一步的,所述锁紧件包括第三锁紧套以及锁爪,所述第三锁紧套与所述第三套管螺纹连接,所述锁爪位于所述第三锁紧套和所述第二套管之间;
所述第三锁紧套与所述第三套管之间的轴向移动能够使所述第三锁紧套和所述第二套管具有共同夹紧所述锁爪的趋势。
进一步的,所述内管柱还包括双向切换阀,所述双向切换阀下端与所述潜油泵固接,所述双向切换阀用于完成所述内管柱与油藏或所述潜油泵的连通。
进一步的,所述内管柱还包括偏心接头,所述偏心接头一端与所述第二套管的下端连通,另一端与所述双向切换阀连通,并使所述双向切换阀与所述外管柱共轴线。
进一步的,所述双向切换阀包括第四套管、插设于所述第四套管的第五套管以及设置于所述第四套管和所述第五套管之间的第一弹性件,所述第四套管的侧壁设有用于连通所述第一环空和所述双向切换阀内部空腔的第三通孔,所述潜油泵喷出的油能够推动所述第五套管移动以封闭所述第三通孔,所述第一弹性件具有推动所述第五套管移动以露出所述第三通孔的趋势。
进一步的,所述第一弹性件包括弹簧,所述第四套管和所述第五套管之间设有用于容置所述弹簧的第二环空,所述第四套管设有连通所述第二环空与外界的气孔。
进一步的,所述气孔内固接有用于阻止外界杂质进入所述第二环空的烧结网和气孔螺丝。
进一步的,所述双向切换阀还包括第一接头,所述第一接头一端与所述第四套管的下端连通,另一端与所述潜油泵连通。
相对于现有技术,本实用新型提供的潜油泵罐装系统的有益效果如下:
本实用新型提供的潜油泵罐装系统,包括罐盖、内管柱和外管柱,其中,内管柱的上端和外管柱的上端均与罐盖固接,进而完成内管柱和外管柱的相对固定,此时,内管柱插设于外管柱并与第一通孔连通,内管柱下端连接的潜油泵用于将油液经由内管柱抽至地表,内管柱和外管柱之间形成连通第二通孔的第一环空,外界电缆通过第二通孔伸入第一环空并与内管柱下端的潜油泵连接,完成对潜油泵的供电。
由于设置内管柱和潜油泵均位于外管柱的空腔内,在安装时,潜油泵基本不与外界接触,有效降低了潜油泵受到磕碰而受损的几率;在安装完成后,外管柱插设在生产套管内并代替生产套管完成与油藏的连通,此时,油藏的液面高于外管柱的下端,潜油泵能够完成对油藏的抽吸,并且,在抽吸过程中,油藏中的二氧化硫和二氧化碳均只扩散至第一环空,基本不会对外管柱外的生产套管造成影响,保证了生产套管的质量,提高了油井的工作寿命。最后,第一环空以及位于第一环空内的电缆绝大部分与油藏隔离,方便后续洗井作业的同时,也提高了电缆的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的潜油泵罐装系统的结构示意图;
图2为图1中A的放大图;
图3为本实用新型实施例提供的潜油泵罐装系统中内管柱的部分结构示意图;
图4为本实用新型实施例提供的潜油泵罐装系统中双向切换阀的结构示意图;
图5为图4中B的放大图。
图标:100-罐盖;200-内管柱;300-外管柱;400-连接组件;500-电缆;600-第一环空;
110-第一通孔;120-第二通孔;
210-第二套管;220-第三套管;230-第三锁紧套;240-锁爪;250-双向切换阀;260-偏心接头;
410-第一套管;420-限位件;430-第一锁紧套;440-第二锁紧套;
251-第四套管;252-第五套管;253-第一弹性件;254-第二环空;255-第三通孔;256-阀芯;257-固定杆;258-第一接头;259-第二弹性件。
具体实施方式
下面将结合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。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
参照图1,本实施例提供的潜油泵罐装系统,包括罐盖100、内管柱200和外管柱300,其中,内管柱200的上端和外管柱300的上端均与罐盖100固接,进而完成内管柱200和外管柱300的相对固定,此时,内管柱200插设于外管柱300并与第一通孔110连通,内管柱200下端连接的潜油泵用于将油液经由内管柱200抽至地表,内管柱200和外管柱300之间形成连通第二通孔120的第一环空600,外界电缆500通过第二通孔120伸入第一环空600并与内管柱200下端的潜油泵连接,完成对潜油泵的供电。
由于设置内管柱200和潜油泵均位于外管柱300的空腔内,在安装时,潜油泵基本不与外界接触,有效降低了潜油泵受到磕碰而受损的几率;在安装完成后,外管柱300插设在生产套管内并代替生产套管完成与油藏的连通,此时,油藏的液面高于外管柱300的下端,潜油泵能够完成对油藏的抽吸,并且,在抽吸过程中,油藏中的二氧化硫和二氧化碳等腐蚀气体均只扩散至第一环空600,基本不会对外管柱300外的生产套管造成影响,保证了生产套管的质量,提高了油井的工作寿命。最后,第一环空600以及位于第一环空600内的电缆500绝大部分与油藏隔离,方便后续洗井作业的同时,也提高了电缆500的使用寿命。
值得说明的,本实施例中提到的内管柱200的“上端”和外管柱300的“上端”均代指潜油泵罐装系统安装完成后,内管柱200和外管柱300朝上的一端。此外,本实施例还在罐盖100固定有用于密封第二通孔120且能够供电缆500穿过的穿越装置,以用来阻止油藏中腐蚀气体由第二通孔120溢出;在内管柱200外壁或外管柱300内壁固接有用于固定电缆500的电缆夹,降低电缆500的晃动幅度,有效保证其与潜油泵连接的稳定。
具体的,本实施例还对潜油泵罐装系统的具体结构做以下详细介绍。
请继续参照图1,本实施例中,潜油泵罐装系统还包括用于固接外管柱300和罐盖100的连接组件400。
具体的,优选设置第一通孔110的轴线和第二通孔120的轴线均与罐盖100的轴线平行,连接组件需要保证外管柱300和罐盖100的轴向固定和周向固定,避免罐盖100和外管柱300发生周向转动而造成内管柱200和潜油泵在外管柱300内的位置发生变动,保证了电缆500与潜油泵的稳定连接。
请参照图2,本实施例中,连接组件400包括第一套管410以及限位件420,罐盖100的外侧壁设有第二限位孔,第一套管410设有第一限位孔,第一套管410套设于罐盖100,并能够使限位件420同时插入第一限位孔和第二限位孔,以完成第一套管410和罐盖100的可拆卸固接,第一套管410与外管柱300可拆卸固接。
具体的,第一限位孔和第二限位孔形成的容置腔可以与限位件可活动的插接配合,也可以与限位件螺纹连接;此外,通过设置罐盖100和外管柱300均与第一套管410的可拆卸连接,在罐盖100或外管柱300出现质量问题时,可以将两者拆开以更换新的罐盖100或外管柱300,而不需要整体更换,更换成本更低。
本实施例中,连接组件400还包括第一锁紧套430,限位件420包括滚珠,第二限位孔为盲孔,滚珠能够容置于第一限位孔和第二限位孔形成的容置腔,第一锁紧套430与第一套管410螺纹连接并用于封闭第一限位孔。
具体的,第二限位孔相应为半球形槽,第一限位孔相应为深度略大于钢球半径的圆柱体形通孔,在安装时,第一套管410套设在罐盖100上,并使第一限位孔正对第二限位孔,然后,将钢珠放入第一限位孔和第二限位孔形成的容置腔内,第一锁紧套430再与第一套管410螺纹连接以封闭第一限位孔,钢珠被限位在容置腔内,在钢珠的限位下,罐盖100和第一套管410完成相对固定。
值得说明的,第二限位孔和第一限位孔可以有多组,如两组、三组或四组;限位件420也可以为其他结构,如钢柱或限位销;优选设置罐盖100外侧壁设有台阶结构,第一套管410套设在罐盖100并与台阶面抵接时,第一限位孔恰好能够正对第二限位孔;最后,还在第一锁紧套430上设有螺纹孔,通过销钉与螺纹孔螺纹连接并压抵在第一套管410上,有效降低第一锁紧套430和第一套管410发生周向移动的几率,进一步保证了第一套管410与罐盖100连接的稳定。
请继续参照图1,本实施例中,连接组件400还包括第二锁紧套440,第二锁紧套440一端与第一套管410的下端螺纹连接,另一端与外管柱300的上端螺纹连接,进而完成第一套管410和外管柱300的相对固定,也就是完成罐盖100和外管柱300的相对固定。
通过使用上述连接组件400,罐盖100和外管柱300在连接过程中基本不需要周向转动,降低了操作者连接二者时的劳动强度,罐盖100、内管柱200和外管柱300之间的位置关系也进一步得到保证。
值得说明的,上述提到的第一锁紧套430和第二锁紧套440,以及下文提到第三锁紧套230,都设有内螺纹,套管和外管柱300都设有相匹配的外螺纹。
请参照图3,本实施例中,内管柱200包括第二套管210、套设于第二套管210的第三套管220以及锁紧件,第二套管210和第三套管220能够通过相对滑动以调节第二套管210和第三套管220的总长度,锁紧件能够完成第二套管210和第三套管220的相对固定。
具体的,优选设置第二套管210的下端凸出于第三套管220,上端时刻位于第三套管220内,此时,第二套管210和第三套管220的总长度代指第二套管210的下端和第三套管220的上端之间的距离,通过上述设置,能够改变内管柱200的总长度,在内管柱200上端与罐盖100固接的基础上,下端固接的潜油泵能够灵活调整在外管柱300的空腔的位置,进而能够更好的完成与油藏的对接。
请继续参照图3,本实施例中,锁紧件包括第三锁紧套230以及锁爪240,第三锁紧套230与第三套管220螺纹连接,锁爪240位于第三锁紧套230和第二套管210之间,第三锁紧套230与第三套管220之间的轴向移动能够使第三锁紧套230和第二套管210具有共同夹紧锁爪240的趋势。
具体的,锁爪240为楔形结构,锁爪240夹设于第三锁紧套230和第二套管210之间且厚度最大的一端与第二套管210的下端面抵接,第三锁紧套230用于套设锁爪240的空腔的直径由下至上依次增大,第三锁紧套230与第三套管220螺纹连接时,随着两者的轴向移动,第三锁紧套230和第二套管210之间的空间逐渐减小,进而完成对锁爪240的夹紧,锁爪240与二者之间的摩擦力完成了第二套管210和第三锁紧套230的相对固定。
本实施例中,内管柱200还包括双向切换阀250,双向切换阀250下端与潜油泵固接,双向切换阀250用于完成内管柱200与油藏或潜油泵的连通。
具体的,在油藏内压力不大时,可以设置双向切换阀250连通内管柱200和潜油泵,潜油泵工作完成油藏的抽吸。在油藏内压力足够大时,可以设置双向切换阀250连通内管柱200下端和外管柱300的空腔,油藏直接通过内管柱200到达地面,实现自喷生产。
请继续参照图1,本实施例中,内管柱200还包括偏心接头260,偏心接头260一端与第二套管210的下端连通,另一端与双向切换阀250连通,并使双向切换阀250与外管柱300共轴线。
具体的,本实施例优选设置罐盖100的第一通孔110和第二通孔120的轴线均不与外管柱300的轴线重合,即内管柱200的轴线不与外管柱300的轴线重合,此时,内管柱200和外管柱300之间形成的第一环空600更大,更便于电缆500的通过。此时,通过设置偏心接头260,使得双向切换阀250和潜油泵与外管柱300共轴线,潜油泵能够更好的完成对油藏的抽吸的同时,也降低潜油泵工作时与外管柱300内壁发生碰撞的几率。
请参照图4和图5,本实施例中,双向切换阀250包括第四套管251、插设于第四套管251的第五套管252以及设置于第四套管251和第五套管252之间的第一弹性件253,第四套管251的侧壁设有用于连通第一环空600和双向切换阀250内部空腔的第三通孔255,潜油泵喷出的油能够推动第五套管252移动以封闭第三通孔255,第一弹性件253具有推动第五套管252移动以露出第三通孔255的趋势。
具体的,第五套管252内固接有固定杆257,固定杆257滑动设有阀芯256,阀芯256和固定杆257之间设有第二弹性件259,第二弹性件259推动阀芯256抵在第五套管252的空腔的下端,以完成对第五套管252的封闭。潜油泵工作时,首先推动阀芯256,阀芯256带动第五套管252相对第四套管251向上滑动,进而完成对第三通孔255的封闭,在第五套管252上升至顶点时,阀芯256挤压第二弹性件259继续上移,阀芯256脱离第五套管252的空腔下端,完成潜油泵与第五套管252的空腔的连通,潜油泵抽吸的油藏可以依次经过第五套管252和第四套管251并最终进入第二套管210。潜油泵不工作时,第五套管252被阀芯256封闭,第四套管251的第三通孔255连通第一环空600和内管柱200的空腔,油藏可以直接由第三通孔255和第四套管251进入第二套管210。
本实施例中,第一弹性件253包括弹簧,第四套管251和第五套管252之间设有用于容置弹簧的第二环空254,第四套管251设有连通第二环空254与外界的气孔。
具体的,在第二环空254的体积减小以完成对弹簧的压缩时,气孔可以平衡第二环空254与外界的气压,进而有效保证弹簧的顺利压缩和弹回,第四套管251和第五套管252的滑动更加顺利。
值得说明的,本实施例中,第二弹性件259也优选为弹簧。
本实施例中,气孔内固接有用于阻止外界杂质进入第二环空254的烧结网和气孔螺丝。
烧结网设置在气孔内,并通过气孔螺丝封闭气孔以阻止烧结网脱出气孔,气孔螺丝和烧结网均能够有效降低外界杂质进入第二环空254的几率,进一步保证第二环空254的干净整洁,第四套管251和第五套管252之间的滑动更加顺利。
本实施例中,双向切换阀250还包括用于与潜油泵连接的第一接头258,第一接头258外侧壁设有台阶结构,第一接头258上半段设有外螺纹,第四套管251的下端设有相匹配的内螺纹,第一接头258和第四套管251螺纹连接后,第一接头258的台阶面与第四套管251的下端面抵接。第一接头258的上端面也对第五套管252起到限位的作用,在第五套管252与第一接头258的上端面抵接时,第五套管252处于行程的最低点。
最后应说明的是:以上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实施例技术方案的范围。