CN211008502U - 抽油杆悬挂器、注采一体化举升管柱及采油装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种抽油杆悬挂器、注采一体化举升管柱及采油装置，属于采油设备技术领域。本实用新型提供一种抽油杆悬挂器、注采一体化举升管柱及采油装置。通过在油管悬挂器和油管之间连接外悬挂体，在注气时使内悬挂体通过抽油杆将抽油泵上提与泵座分离，同时内悬挂体的第二承载部抵顶在外悬挂体的第一承载部上，气体通过第二通道与第一通道后注入油管；在采油时，取出内悬挂体，将光杆与抽油杆连接，并将抽油泵下放至泵座上进行采油。在整个注气和采油的过程中，不需要将抽油杆、抽油泵和完井杆柱提出油井或者下放到油井，减少了作业工序，且节约了时间和成本。

Description

抽油杆悬挂器、注采一体化举升管柱及采油装置

技术领域

本实用新型涉及一种抽油杆悬挂器、注采一体化举升管柱及采油装置，属于采油设备技术领域。

背景技术

石油开采进入到中后期时，地层能量出现衰减，使得原油难以从地层中开采出来，此时需要通过向油层注氮气、二氧化碳等气体补充地层能量，将地层中的原油置换并将原油带出地面。当注气作业完成后，井下原油的压力升高，再继续进行采油作业。在一次注气之后，随着采油工作的进行，原油压力再次降低，需要再次进行注气，即通过注气和采油工作的交替进行以开采井下的原油。

在注气时需要通过吞吐管柱向井内注入气体，吞吐管柱包括油管，油管通过插管和井底的封隔器连通；在采油时需要通过完井管柱将井底的原油采出到地面，完井管柱包括油管、抽油杆及与抽油杆连接的抽油泵和完井杆柱等。在采油过程中，需要使用修井机将抽油杆、抽油泵和完井杆柱下放到油管内，并使抽油泵坐封在与油管连接的泵座上以进行采油；在注气过程中，需要使用修井机将抽油杆、抽油泵和完井杆柱从油管内提出，使得抽油泵与泵座分离，以在油管内形成注气通道。

在注气和采油的过程中，需要经常利用修井机将抽油杆、抽油泵和完井杆柱提出油井或者下放到油井，注气作业和采油作业转换时的工序复杂，存在作业时间长及所需作业费用较大等弊端。

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抽油杆悬挂器、注采一体化举升管柱及采油装置。

本实用新型提供的一种抽油杆悬挂器，用于油井中，包括：外悬挂体，所述外悬挂体的内部设置有第一通道，所述外悬挂体的内壁上设置有第一承载部；内悬挂体，所述内悬挂体的外壁上设置有第二承载部，所述第二承载部沿所述内悬挂体的轴向设置有第二通道；所述第二承载部抵顶在所述第一承载部上，且所述第二通道与所述第一通道连通。

作为本实用新型可选的技术方案之一，所述第一承载部为与所述外悬挂体同轴设置的环状块体；或者，所述第一承载部包括多个与所述外悬挂体同轴设置的弧形块。

作为本实用新型可选的技术方案之一，所述第二承载部为一圆盘，所述圆盘套设在所述内悬挂体的外壁上，所述第二通道为开设在所述圆盘上的通孔。

作为本实用新型可选的技术方案之一，所述第二承载部包括与所述内悬挂体同轴设置的多个扇形块；且相邻扇形块之间的间隙形成所述第二通道。

作为本实用新型可选的技术方案之一，多个所述扇形块绕所述内悬挂体的轴线均匀的间隔设置。

作为本实用新型可选的技术方案之一，所述第二承载部朝向井底的一端形成过渡段，所述过渡段的外径在朝井底的方向上逐渐减小。

作为本实用新型可选的技术方案之一，所述外悬挂体朝向井口的一端用于连接油管悬挂器，所述外悬挂体朝向井底的一端用于连接油管。

作为本实用新型可选的技术方案之一，所述内悬挂体朝向井口的一端用于连接抽油杆短节，所述内悬挂体朝向井底的一端用于连接抽油杆。

本实用新型还提供了一种注采一体化举升管柱，包括油管和如上所述的抽油杆悬挂器；所述外悬挂体朝向井口的一端与油管悬挂器连接，所述外悬挂体朝向井底的一端与油管连接，所述油管内设有抽油杆，抽油杆朝向井底的一端连接有抽油泵；在注气时，所述内悬挂体设置在所述外悬挂体内，所述内悬挂体朝向井底的一端连接所述抽油杆，所述第二通道与所述第一通道连通，气体通过所述第二通道与所述第一通道后注入所述油管；在抽油时，光杆设置在所述外悬挂体内，所述光杆朝向井底的一端连接所述抽油杆，以使油液注入所述油管。

此外，本实用新型还提供了一种采油装置，包括采油树和上所述的注采一体化举升管柱，且所述采油树上连接有所述注采一体化举升管柱。

本实用新型提供一种抽油杆悬挂器、注采一体化举升管柱及采油装置。通过在油管悬挂器和油管之间连接外悬挂体，在注气时使内悬挂体通过抽油杆将抽油泵上提与泵座分离，同时内悬挂体的第二承载部抵顶在外悬挂体的第一承载部上，气体通过第二通道与第一通道后注入油管；在采油时，取出内悬挂体，将光杆与抽油杆连接，并将抽油泵下放至泵座上进行采油。在整个注气和采油的过程中，不需要将抽油杆、抽油泵和完井杆柱提出油井或者下放到油井，减少了作业工序，且节约了时间和成本。

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为本实施例提供的抽油杆悬挂器的结构示意图；

图2为本实施例提供的抽油杆悬挂器中外悬挂体的结构示意图；

图3为本实施例提供的抽油杆悬挂器中内悬挂体的结构示意图；

图4为本实施例提供的抽油杆悬挂器中第二承载部的一种实施方式的结构示意图；

图5为本实施例提供的抽油杆悬挂器中第二承载部的另一种实施方式的结构示意图；

图6为本实施例提供的注采一体化举升管柱的结构示意图。

附图标记说明：

1-抽油杆悬挂器；

11-外悬挂体；

101-第一承载部；

12-内悬挂体；

120-第二承载部；

121-圆盘；

122-通孔；

123-扇形块；

124-间隙；

125-过渡段；

2-油管；

3-泵座；

4-插管；

5-封隔器。

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。

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，应当对“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。

石油开采进入到中后期时，地层能量出现衰减，使得原油难以从地层中开采出来，此时需要通过向油层注氮气、二氧化碳等气体补充地层能量，将地层中的原油置换并将原油带出地面。当注气作业完成后，井下原油的压力升高，再继续进行采油作业。在一次注气之后，随着采油工作的进行，原油压力再次降低，需要再次进行注气，即通过注气和采油工作的交替进行以开采井下的原油。

在注气时需要通过吞吐管柱向井内注入气体，吞吐管柱包括油管，油管通过插管和井底的封隔器连通；在采油时需要通过完井管柱将井底的原油采出到地面，完井管柱包括油管、抽油杆及与抽油杆连接的抽油泵和完井杆柱等。在采油过程中，需要使用修井机将抽油杆、抽油泵和完井杆柱下放到油管内，并使抽油泵坐封在与油管连接的泵座上以进行采油；在注气过程中，需要使用修井机将抽油杆、抽油泵和完井杆柱从油管内提出，使得抽油泵与泵座分离，以在油管内形成注气通道。

在注气和采油的过程中，需要经常利用修井机将抽油杆、抽油泵和完井杆柱提出油井或者下放到油井，注气作业和采油作业转换时的工序复杂，存在作业时间长及所需作业费用较大等弊端。

为了解决现有的注气和采油过程中存在的上述技术问题，本实施例提供了一种抽油杆悬挂器、注采一体化举升管柱及采油装置。下面从材料的选择、形状、结构、各部件的连接方式和配合关系等方面对本实施例提供的抽油杆悬挂器、注采一体化举升管柱及采油装置进行示例性的说明，以使本领域的技术人员能够清楚、完整的理解本实施例所提供的技术方案，并在理解的基础上能够容易实施。

如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本实施例提供的一种抽油杆悬挂器1，用于采油井中，该抽油杆悬挂器1包括外悬挂体11和内悬挂体 12，外悬挂体11的内部设置有第一通道，外悬挂体11的内壁上设置有第一承载部101；内悬挂体12的外壁上设置有第二承载部120，第二承载部120 沿内悬挂体12的轴向设置有第二通道；第二承载部120抵顶在第一承载部 101上，且第二通道与第一通道连通。

示例性的，本实施例的外悬挂体11的主要作用是形成与内悬挂体12的第二承载部120配合的第一承载部101，内悬挂体12的第二承载部120可抵顶在第一承载部101上，以承载内悬挂体12、抽油杆、抽油泵和抽油杆柱的重量。外悬挂体11的内部还形成有供油气通过的第一通道，在注气时，第一通道还有供内悬挂体12伸入的用途。可以根据上述对外悬挂体11的用途来对外悬挂体11的材料、形状、结构进行多种选择。

外悬挂体11的材料选择方面需要考虑一定的强度，使得外悬挂体11在承载内悬挂体12、抽油杆、抽油泵和抽油杆柱的重量时不容易受损。外悬挂体11的材料一般可以选择合金钢等强度较高的硬质材料，且可以参考油井中油管2所用的材料进行选择。

外悬挂体11的上端连接油管悬挂器，下端连接油管2，外悬挂体11的形状一般可以和油管2的一致。外悬挂体11朝向井口的一端可以设置有外螺纹，用于油管悬挂器连接；外悬挂体11的朝向井底的一端也可以设置有外螺纹，用于和油管2连接。油管2的下端一般连接有插管4，插管4与井底的封隔器5连接。油管2上还连接有泵座3。在注气和采油的过程中，油管2、插管4和泵座3不需要进行提出井口和下放至井底的操作，插管4一直保持和封隔器5的连接。

对于第一承载部101的结构，外悬挂体11的内壁上设置的第一承载部 101可以是一环形的台阶，台阶面朝向井口的方向，外悬挂体11的台阶面朝向井口以上的部分形成大径端，外悬挂体11的由台阶至朝向井底的一端的部分形成小径端。

当第一承载部101承载内悬挂体12、抽油杆、抽油泵和完井杆柱的重量时，第一承载部101与外悬挂体11的内壁之间会存在沿外悬挂体11轴向的剪应力，台阶至外悬挂体11朝向井底的一端的长度以及台阶与外悬挂体11 连接处的直径大小，会影响第一承载部101与外悬挂体11连接面的抗剪强度。即台阶至外悬挂体11朝向井底的一端的长度以及台阶与外悬挂体11连接处的直径越大，第一承载部101与外悬挂体11连接面的抗剪强度越大。

本实施例的内悬挂体12的作用主要是内悬挂体12朝向井口的一端形成与抽油杆短节的连接端，内悬挂体12朝向井底的一端形成与抽油杆的连接端。且内悬挂体12的第二承载部120抵顶在外悬挂体11的第一承载部101上时，内悬挂体12上还可以形成用于注气的第二通道。此时，以内悬挂体12的第二承载部120为基准，外悬挂的内的第一通道被分隔成朝向井口的部分和朝向井底的部分。

在注气时，气体通过外悬挂体11的第一通道朝向井口的部分进入外悬挂体11，然后经过内悬挂体12的第二通道后进入外悬挂体11的第一通道朝向井底的部分，然后进入油管2、插管4，再经过封隔器5进入油层。

内悬挂体12需要承受抽油杆、抽油泵和完井杆柱的拉力，所以完井杆柱的材料、形状和结构的选择需要尽可能的保证或者提高内悬挂体12的抗拉强度。

内悬挂体12可以为一圆柱体，圆柱的两端分别形成用于与抽油杆短节和抽油杆连接的连接部，如形成外螺纹。内悬挂体12的外壁上可以形成绕内悬挂体12的轴线设置的第二承载部120，第二承载部120主要用于与第一承载部101配合，使内悬挂体12支撑在外悬挂体11内。

第二承载部120可以为套设在内悬挂体12上的圆盘121，圆盘121上设置沿内悬挂体12轴向的通孔122，以形成第二通道；第二承载部120也可以为与第一承载部101形成支撑的多个块体或者杆体，多个块体或者杆体之间的间隙124形成第二通道。

本实施例提供一种抽油杆悬挂器1，通过在油管悬挂器和油管2之间连接外悬挂体11，在注气时使内悬挂体12通过抽油杆将抽油泵上提与泵座3 分离，同时内悬挂体12的第二承载部120抵顶在外悬挂体11的第一承载部 101上，气体通过第二通道与第一通道后注入油管2；在采油时，取出内悬挂体12，将光杆与抽油杆连接，并将抽油泵下放至泵座3上进行采油。在整个注气和采油的过程中，不需要将抽油杆、抽油泵和完井杆柱提出油井或者下放到油井，减少了作业工序，且节约了时间和成本。

如图2所示，作为本实施例可选的实施方式之一，外悬挂体11内设置的第一承载部101为与外悬挂体11同轴设置的环状块体；或者，第一承载部 101包括多个与外悬挂体11同轴设置的弧形块。

示例性的，本实施例对外悬挂体11的形状和结构作了示例性的说明。外悬挂体11的第一承载部101可以为环状块体，或者多个弧形块。

其中，环状块体的外壁与外悬挂体11的内壁连接，环状块体可以是环状块体焊接，或者环状块体与外悬挂体11一体成型。环状块体的外径应当与外悬挂体11的内径相配适；环状块体的内径应当大于内悬挂体12的抽油杆连接端的外径，以使得内悬挂体12的抽油杆连接端伸出第一承载部101并与抽油杆连接。环状块体的内径还应当大于内悬挂体12的第二承载部120的外径。

环状块体与外悬挂体11的连接面沿着外悬挂体11轴向的长度越大，环状块体与外悬挂体11之间的连接的可靠性越高。所以，环状块体可以一直延伸至与外悬挂体11朝向井底的一端连接。

当第一承载部101为多个弧形块时，弧形块可以为两个、三个等，且弧形块的圆心角可以相等，弧形块之间间隔的角度也可以保持一致。

如图4所示，作为本实施例可选的实施方式之一，内悬挂体12上设置的第二承载部120为一圆盘121，圆盘121套设在内悬挂体12的外壁上，第二通道为开设在圆盘121上的通孔122。

示例性的，内悬挂体12可以是在一圆柱上套设有一圆盘121。该圆盘121 的外径可以与外悬挂体11朝向井口的一端的内径相配适，或者该圆盘121的外径大于第一承载部101的内径且小于外悬挂体11朝向井口的一端的内径。

该圆盘121可以与圆柱体一体形成型，或者该圆盘121可以焊接在该圆柱体上。可以在圆盘121上设置通孔122，其中通孔122的形状可以为圆形、方形等形状。通孔122的内径沿着内悬挂体12的轴向可以保持一致或者也可以不变。

或者，当第一承载部101为环状块体时，第二承载部120可以为矩形块体，且当矩形块体的第二承载部120支撑在第一承载部101上时，矩形块体的长边和第一承载部101之间可以形成间隙124，该间隙124可以作为第一通道。

如图5所示，作为本实施例可选的实施方式之一，内悬挂体12上设置的第二承载部120包括与内悬挂体12同轴设置的多个扇形块123；且相邻扇形块123之间的间隙124形成第二通道。

示例性的，内悬挂体12上也可设置多个扇形块123。扇形块123的数量可以为两个、三个或者其他数量。例如，第二承载部120为与内悬挂体12同轴设置的3个扇形块123，每个扇形块123的圆心角为45度，且每个扇形块 123之间的夹角为75度。

当内悬挂体12的第二承载部120支撑在外悬挂体11的第一承载部101 上时，相邻的扇形块123之间的相对面、内悬挂体12的外壁以及外悬挂体 11的内壁之间形成可供气体通过的通道。

作为本实施例可选的实施方式之一，多个扇形块123绕内悬挂体12的轴线均匀的间隔设置。

示例性的，多个扇形块123的圆心角可以相等，且多个扇形块123之间的夹角可以相等，即个扇形块123绕内悬挂体12的轴线均匀的间隔设置，以使得第二承载部120的各处的受力均匀，以提高第二承载部120受力的均衡性，且内悬挂体12和外悬挂体11之间的气流均匀。

如图1和图3所示，作为本实施例可选的实施方式之一，第二承载部120 朝向井底的一端形成过渡段125，过渡段125的外径在朝井底的方向上逐渐减小。

示例性的，第二承载部120的外径比内悬挂体12的其他部分的外径大，为了缓解第二承载部120与内悬挂体12之间的应力集中现象，可以使第二承载部120的直径向井底方向逐渐减小至与内悬挂体12的其他部分的外径相等。

如图6所示，作为本实施例可选的实施方式之一，外悬挂体11朝向井口的一端用于连接油管悬挂器，外悬挂体11朝向井底的一端用于连接油管2。

示例性的，在现有技术中，油管悬挂器是用来悬挂油管2的，将油管2 悬挂在井口以进行采油工作。本实施例的油管悬挂器在使用时，外悬挂体11 朝向井口的一端用于连接油管悬挂器，外悬挂体11朝向井底的一端用于连接油管2。

在保证悬挂油管2的原有功能的基础上，外悬挂体11的内部还设置有第一承载部101，以供内悬挂体12通过第二承载部120支撑在第一承载部101 上。

作为本实施例可选的实施方式之一，内悬挂体12朝向井口的一端用于连接抽油杆短节，内悬挂体12朝向井底的一端用于连接抽油杆。

示例性的，在现有技术中，抽油杆短节朝向井底的一端用来连接光杆，光杆的下端连接抽油杆，抽油杆与抽油泵的柱塞连接进行采油。

本实施例的抽油杆悬挂器1在使用时，在注气的过程中，需要将光杆换成内悬挂体12，即内悬挂体12朝向井口的一端用于连接抽油杆短节，内悬挂体12朝向井底的一端用于连接抽油杆，以使抽油泵与泵座3分离，在油管 2内形成注气通道。

如图6所示，本实施例还提供了一种注采一体化举升管柱，包括油管2 和如上的抽油杆悬挂器1；外悬挂体11朝向井口的一端与油管悬挂器连接，外悬挂体11朝向井底的一端与油管2连接，油管2内设有抽油杆，抽油杆朝向井底的一端连接有抽油泵；在注气时，内悬挂体12设置在外悬挂体11内，内悬挂体12朝向井底的一端连接抽油杆，第二通道与第一通道连通，气体通过第二通道与第一通道后注入油管2；在抽油时，光杆设置在外悬挂体11内，光杆朝向井底的一端连接抽油杆，以使油液注入油管2。

此外，本实施例还提供了一种采油装置，包括采油树和上的注采一体化举升管柱，且采油树上连接有注采一体化举升管柱。

示例性的，抽油井包括井下管柱和井口装置等，井口装置主要包括采油树，井口装置位于地面且与井下管柱相连，不仅用于控制和调节油气生产，同时还起到悬挂套管和油管2的作用，井口装置的油管悬挂器用于悬挂油管 2。

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)

1.一种抽油杆悬挂器，用于油井中，其特征在于，包括：

外悬挂体，所述外悬挂体的内部设置有第一通道，所述外悬挂体的内壁上设置有第一承载部；

内悬挂体，所述内悬挂体的外壁上设置有第二承载部，所述第二承载部沿所述内悬挂体的轴向设置有第二通道；所述第二承载部抵顶在所述第一承载部上，且所述第二通道与所述第一通道连通。

2.根据权利要求1所述的抽油杆悬挂器，其特征在于：

所述第一承载部为与所述外悬挂体同轴设置的环状块体；

或者，所述第一承载部包括多个与所述外悬挂体同轴设置的弧形块。

3.根据权利要求1所述的抽油杆悬挂器，其特征在于：

所述第二承载部为一圆盘，所述圆盘套设在所述内悬挂体的外壁上，所述第二通道为开设在所述圆盘上的通孔。

4.根据权利要求1所述的抽油杆悬挂器，其特征在于：

所述第二承载部包括与所述内悬挂体同轴设置的多个扇形块；

且相邻扇形块之间的间隙形成所述第二通道。

5.根据权利要求4所述的抽油杆悬挂器，其特征在于：

多个所述扇形块绕所述内悬挂体的轴线均匀的间隔设置。

6.根据权利要求1所述的抽油杆悬挂器，其特征在于：

所述第二承载部朝向井底的一端形成过渡段，所述过渡段的外径在朝井底的方向上逐渐减小。

7.根据权利要求1所述的抽油杆悬挂器，其特征在于：

所述外悬挂体朝向井口的一端用于连接油管悬挂器，所述外悬挂体朝向井底的一端用于连接油管。

8.根据权利要求1所述的抽油杆悬挂器，其特征在于：

所述内悬挂体朝向井口的一端用于连接抽油杆短节，所述内悬挂体朝向井底的一端用于连接抽油杆。

9.一种注采一体化举升管柱，其特征在于：

包括油管和如权利要求1～8中任一项所述的抽油杆悬挂器；所述外悬挂体朝向井口的一端与油管悬挂器连接，所述外悬挂体朝向井底的一端与油管连接，所述油管内设有抽油杆，抽油杆朝向井底的一端连接有抽油泵；

在注气时，所述内悬挂体设置在所述外悬挂体内，所述内悬挂体朝向井底的一端连接所述抽油杆，所述第二通道与所述第一通道连通，气体通过所述第二通道与所述第一通道后注入所述油管；在抽油时，光杆设置在所述外悬挂体内，所述光杆朝向井底的一端连接所述抽油杆，以使油液注入所述油管。

10.一种采油装置，其特征在于：

包括采油树和如权利要求9所述的注采一体化举升管柱，且所述采油树上连接有所述注采一体化举升管柱。

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