CN211230351U - 独立出液式生产四通双光杆采油井口 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了独立出液式生产四通双光杆采油井口，其特征在于：包括：与双光杆配合的双光杆盘根盒、生产四通、双悬挂套管四通，在生产四通内对应两采油管柱的生产通道设有两个独立的生产通道，两个独立的生产通道分别与一生产闸门相连通，实现两侧独立出液；生产四通的下端连接有双悬挂套管四通，双悬挂套管四通的两侧分别连接套管闸门，双悬挂套管四通的下端与套管连接头相连。本实用新型用于单井双泵连续排液天平负载式低能耗举升系统，举升系统中的采油杆柱重量相等，通过抽油机实现交替采油，双光杆井口为两侧独立出液口，若单边管柱异常，仅仅“沦为”配重而已，调大冲次或冲程后仍可利用另一侧单泵以相近排量继续生产，井下管柱更可靠，有利延长免修期。

Description

独立出液式生产四通双光杆采油井口

技术领域

本实用新型涉及石油开采技术领域，尤其涉及独立出液式生产四通双光杆采油井口。

背景技术

游梁式抽油机举升采油一直以来都是世界石油工业内占据主导地位的人工举升方式。相比其它举升方式，它具有诸如结实耐用、野外工况可靠性高、维护保养方便、标准化程度高、通用性强等诸多优势。但同时，游梁式抽油机也有无法克服的“先天不足”。主要是：不能充分发挥“长冲程、低冲次”生产参数的技术优势，平衡原理问题与悬点载荷波动特性导致负载平衡率低，电机重载启动，轻载工作，扭矩波动大，上下冲程负载不均匀，甚至有负向扭矩，效率低、能耗高。因为游梁式抽油机没有从本质上改变四连杆传动机构的特性，所以无法从根本上解决“大马拉小车”、能耗高的缺点，机采效率提升空间和节能潜力有限。目前仅我国各油田抽油机保有量在35万台以上，电机装机总容量超过1500万千瓦，每年耗电逾250亿度。而实测机采系统效率仅25％～30％，有的甚至低于25％，据测算，若能提升至31％，年总节电潜力即可达近二十亿度。这种新型低能耗举升系统及方法就是为适应国家工业生产“节能减排”规划和要求，实现油井“低碳”举升采油而研发的。

因此，在此基础了实用新型了一种能提升采油效率的单井双泵连续排液天平负载式低能耗举升系统，其包括：齿轮悬挂齿轮驱动式抽油机和双油管式平行双泵井下采油管柱，目前现有技术为与单根采油管柱配置的采油井口，还没有有出现与双管式采油管柱配套的采油井口。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种能提高井下管柱可靠性能的独立出液式生产四通双光杆采油井口。

本实用新型所采用的技术方案为：独立出液式生产四通双光杆采油井口，其特征在于：包括：与双光杆配合的双光杆盘根盒、生产四通、双悬挂套管四通，在生产四通内对应两采油管柱的生产通道设有两个独立的生产通道，两个独立的生产通道分别与一生产闸门相连通，实现两侧独立出液；生产四通的下端连接有双悬挂套管四通，双悬挂套管四通的两侧分别连接套管闸门，双悬挂套管四通的下端与套管连接头相连。

按上述技术方案，所述双光杆盘根盒包括两个平行设置的盘根盒本体，各个盘根盒本体内部对应穿装一根光杆，并内置盘根盒胶皮，上端通过双光杆盘根盒压盖压紧，下端通过具有双孔的双光杆盘根盒端盖紧固在生产四通的上端。

按上述技术方案，在两光杆盘根盒本体上分别配置有密封调节机构。

按上述技术方案，所述密封调节机构包括双光杆盘根盒填料仓及调节螺杆。

按上述技术方案，在生产四通内纵向方向设有密封板将生产四通分隔成两个独立的生产通道。

本实用新型所取得的有益效果为：

本实用新型用于单井双泵连续排液天平负载式低能耗举升系统，举升系统中采油管柱为完全对称设计，双光杆井口为两侧独立出液口，若单边管柱异常，仅仅“沦为”配重而已，调大冲次或冲程后仍可利用另一侧单泵以相近排量继续生产，井下管柱更可靠，有利延长免修期。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种单井双泵连续排液天平负载式低能耗举升系统的结构图。

图2为本实用新型实施例中独立出液式生产四通双光杆采油井口立体剖视图。

图3为本实用新型实施例中齿轮悬挂-齿轮驱动镜像式双悬挂抽油机平面图。

图4为图3的A-A向剖视图。

图5为本实用新型实施例中齿轮悬挂-齿轮驱动镜像式双悬挂抽油机侧视图。

图6为本实用新型实施例中齿轮悬挂-齿轮驱动镜像式双悬挂抽油机立体图。(隐藏单侧光杆升降齿条以突出其安装示意结构)

图中：1-1、1-2—光杆防脱帽；2-1、2-2—光杆；3—镜像式双悬挂抽油机主体；4、12—光杆导向压紧轮；5-1、5-2—光杆升降齿条；6-1、6-2—齿条滚轮导轨；7-1、7-2—齿条导轨螺栓；8—悬挂齿轮；9-1、9-2—光杆升降导轨；10、10-1、10-2—驱动齿轮；11-1、11-2—齿条螺栓；13-1、13-2—双光杆盘根盒压盖；14-1、14-2—双光杆盘根盒本体；15-1、15-2—双光杆盘根盒胶皮；16—双光杆盘根盒端盖；17—双光杆盘根盒端盖螺栓；18-1、18-2—生产闸门；19—密封隔板；20—生产四通；21—生产四通螺栓；22—双悬挂套管四通；23-1、23-2—套管闸门；24—双悬挂套管四通螺栓；25—套管连接头；26-1、26-2—油管接箍；27-1、27-2—油管；28—抽油杆接箍；28-1、28-2—抽油杆接箍；29—抽油杆；30-1、30-2—上游动凡尔；31-1、31-2—柱塞；32-1、32-2—下游动凡尔；33-1、33-2—泵筒；34—套管；34-1—套管炮眼；35-1、35-2—固定凡尔；36-1、36-2—筛管；37-1、37-2—丝堵；38—双光杆盘根盒填料仓及调节螺杆；39—变速箱；40—变速箱输入轴带轮；41—皮带；42—电机；43—齿条导轨滚轮。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1、2所示，本实施例提供了独立出液式生产四通双光杆采油井口，独立出液式生产四通双光杆双悬挂采油井口包括：与双光杆配合的双光杆盘根盒、生产四通、双悬挂套管四通，其中双光杆盘根盒包括两个平行设置的盘根盒本体(14-1、14-2)，各个盘根盒本体内部对应穿装一根光杆，各个盘根盒本体内置盘根盒胶皮15，上端通过双光杆盘根盒压盖13压紧，下端通过双光杆盘根盒端盖16及双光杆盘根盒端盖螺栓17紧固在生产四通20的上端，在盘根盒本体(14-1、14-2)上分别配置有双光杆盘根盒填料仓及调节螺杆38，用于调节密封性能。在生产四通20内对应双油管式平行双泵井下采油管柱的两个生产通道设有纵向设置的密封隔板19，用于将生产四通20分隔成两个独立空腔，生产四通20的内的两个独立空腔分别与生产闸门18-1和生产闸门18-2相连通，实现两侧独立出液；生产四通20的下端通过生产四通螺栓21连接有双悬挂套管四通22，双悬挂套管四通22的两侧分别连接套管闸门23-1和套管闸门23-2，双悬挂套管四通22通过双悬挂套管四通螺栓24与套管连接头25相连。其中，双悬挂套管四通22为现有技术中的两个并列设置的悬挂套管四通相连。其本实施例中的双光杆井口为两侧独立出液口，若单边管柱异常，仅仅“沦为”配重而已，调大冲次或冲程后仍可利用另一侧单泵以相近排量继续生产，使其工作更可靠，有利延长免修器。

本实用新型主要用于单井双泵连续排液天平负载式低能耗举升系统中，首先介绍下单井双泵连续排液天平负载式低能耗举升系统的组成，包括：齿轮悬挂齿轮驱动式抽油机、双光杆双悬挂采油井口以及双油管式平行双泵井下采油管柱。

如图1所示，所述平行多泵井下采油管柱的管柱数量分为两根，两根采油管柱的采油杆柱的重量近乎相等，两采油管柱上端的光杆伸出井口；齿轮悬挂齿轮驱动式抽油机包括机架3和在机架上安设的双齿条上下驱动装置，所述双齿条上下驱动装置包括分别与一光杆固连的光杆升降齿条(5-1,5-2)、分别与光杆升降齿条固连的光杆升降导轨(9-1,9-2)、分别与光杆升降导轨相配置的齿条导轨(6-1,6-2)、同时与两升降齿条啮合并驱动两升降齿条上下方向交替运动的驱动齿轮10，两齿条导轨(6-1,6-2)安设在机架3上，所述两采油管柱上端的两光杆升降齿条通过换向齿轮10相啮合，使得其既能驱动两升降齿条上下方向交替运动又能平衡两组采油杆柱，构成“天平式”变载荷柔性平衡配置结构，所述平行多泵井下采油管柱与多光杆多悬挂采油井口装置相配套。

本实施例中，在支架上位于两光杆之间还设有悬挂齿轮8，所述悬挂齿轮8分别与两光杆升降齿条(5-1,5-2)啮合，所述悬挂齿轮8作为两根采油管柱的悬挂支撑平衡结构(即支撑悬挂点)，其中驱动齿轮10用于驱动两光杆上下交替举升采油，进一步降低了齿轮的制造精度。

如图1所示，双油管式平行双泵井下采油管柱包括两个结构相同的采油管柱，均包括光杆防脱帽(1-1、1-2)；光杆(2-1、2-2)；油管接箍(26-1、26-2)；油管(27-1、27-2)；抽油杆接箍28；抽油杆29；上游动凡尔(30-1、30-2)；柱塞(31-1、31-2)；下游动凡尔(32-1、32-2)；泵筒(33-1、33-2)；固定凡尔(35-1、35-2)；筛管(36-1、36-2)；丝堵(37-1、37-2)，现以其中一采油管柱的具体构成为例进行说明。现以其中一采油管柱的具体构成为例进行说明。所述油管通过双光杆双悬挂采油井口悬挂安装，油管27-1、抽油泵筒33-4、筛管36-1、丝堵37-1从上至下依次连接，各油管之间通过油管接箍26-1相连，最上端的油管通过双光杆双悬挂采油井口悬挂，最下端的油管连接抽油泵泵筒33-1，其中，油管管柱的重量通过双光杆双悬挂采油井口承载，采油杆柱的重量通过悬挂齿轮8承载。光杆2-1的上端连接有光杆防脱帽1-1，下端连接有抽油杆29，各个抽油杆29之间通过抽油杆接箍28相连，最下端的抽油杆29与柱塞总成相连。安装时，所述光杆与抽油杆、柱塞总成相连构成采油杆柱置入油管27-1中，直至抽油泵泵筒33-1中。其中，抽油泵为现有技术，抽油泵包括抽油泵泵筒，在两抽油泵泵筒底部分别安装固定凡尔总成(35-1、35-2)，内部分别配套柱塞总成，柱塞总成包括上游动凡尔30、柱塞31、下游动凡尔32。。两采油管柱上端的光杆(1-1、1-2)通过悬挂齿轮8悬挂，并通过驱动齿轮10驱动，悬挂齿轮8处两侧对称采油杆柱静载荷近乎相等，构成“天平式”变载荷柔性平衡配置结构。

上述采油管柱与独立出液式生产四通双光杆采油井口相配置。

本实施例中，齿轮悬挂齿轮驱动式抽油机用于实现两组光杆的上下运动方向的切换，实现交替采油，双齿条上下驱动装置还包括在机架3上设置的电机42、变速箱39，电机42的输出轴通过皮带41与变速箱输入轴带轮40相连，变速箱输入轴带轮40与驱动齿轮10相连。

具体的，如图3-6所示，悬挂齿轮8通过轴承安设在机架3上，其位于两光杆之间，此时，悬挂齿轮8作为两采油管柱的平衡支撑点，对光杆悬点静载荷近似对称，此时齿轮悬挂齿轮驱动式抽油机只需起到“一根稻草式”点动升降作用，电机功率近似看作用来提升井液。本实施例中，所述齿条导轨6为齿条滚轮导轨。换向驱动齿轮10分别与光杆升降齿条5-1和光杆升降齿条5-2相啮合，在每个光杆升降导轨9上设有纵向凸脊与齿条滚轮导轨6中的滚轮相配置，使其运行平顺。齿条滚轮导轨(6-1,6-2)分别通过齿条导轨螺栓(7-1,7-2)固定在机架3上。工作时，通过电机驱动，使驱动齿轮10与两光杆升降齿条(5-1,5-2)配合，带动一侧的管柱向下运动，另一侧的管柱向上运动，实现交替采油。另外本实用新型为了适应不同口径套管及不同外径的采油管柱，在机架3上还设有T型槽，齿条滚轮导轨(6-1,6-2)安设在T型槽内，并分别通过齿条导轨螺栓(7-1,7-2)进行调整和固定，以根据不同的工况进行调整。为了使两平行光杆的稳定性能更好，本实用新型还在支撑架上配置了光杆导向压紧轮4和光杆导向压紧轮12，两者分别位于两光杆的上方和下方，所述光杆导向压紧轮4和光杆导向压紧轮12分别通过轴承安设在支撑架3上，可以360度任意旋转，当调节好适当的角度后，通过锁紧装置锁紧即可，增强了本实用新型的实用性能。其具体结构如图所示，其包括压紧轮架，在压紧轮架的两侧对称设有压紧轮，在支撑架上对应设有锁紧装置。

通过设置两组重量近乎相等的采油杆柱，两组采油杆柱通过驱动齿轮或悬挂齿轮平衡支撑，构成“天平式”变载荷柔性平衡配置结构，使得电机装机功率更小，系统效率更高，真正意义上实现“低碳”举升采油。平行双泵井下采油管柱为完全对称设计，两侧抽油杆在悬点处呈“坐跷跷板”式结构，双光杆悬点静载荷近似对称，齿轮悬挂齿轮驱动式抽油机只需起到“轻微”点动升降作用，电机功率可近似看作完全用来提升井液(以及等效的“中和点”下部杆重、摩擦力等)。故平衡度获得“质”的提升(尤其是间出井、间抽井、供液不足井)，系统效率相比传统提高10％以上，举升能耗大幅降低。

该举升系统可以实现连续排液举升，有利于缓解储层出砂程度。传统的间歇式脉动抽吸对储层产生一定的脉动震荡效应，会在一定程度上加剧储层出砂程度，尤其是对于严重供液不足的低产低液井。而该新型举升系统为一个冲次两次排液，即上下冲程为连续递进式吸液-排液过程，井筒供排液平缓，有利于减缓出砂。

此外，该举升系统还可以在两侧对称增设模块化配重，增强新机型的通用性。既可预防单边杆断后平衡失效导致另一侧无法正常启抽，又可偏置用于普通采油管柱的举升。

Claims (5)

1.独立出液式生产四通双光杆采油井口，其特征在于：包括：与双光杆配合的双光杆盘根盒、生产四通、双悬挂套管四通，在生产四通内对应两采油管柱的生产通道设有两个独立的生产通道，两个独立的生产通道分别与一生产闸门相连通，实现两侧独立出液；生产四通的下端连接有双悬挂套管四通，双悬挂套管四通的两侧分别连接套管闸门，双悬挂套管四通的下端与套管连接头相连。

2.根据权利要求1所述的独立出液式生产四通双光杆采油井口，其特征在于：所述双光杆盘根盒包括两个平行设置的盘根盒本体，各个盘根盒本体内部对应穿装一根光杆，并内置盘根盒胶皮，上端通过双光杆盘根盒压盖压紧，下端通过具有双孔的双光杆盘根盒端盖紧固在生产四通的上端。

3.根据权利要求2所述的独立出液式生产四通双光杆采油井口，其特征在于：在两光杆盘根盒本体上分别配置有密封调节机构。

4.根据权利要求3所述的独立出液式生产四通双光杆采油井口，其特征在于：所述密封调节机构包括双光杆盘根盒填料仓及调节螺杆。

5.根据权利要求1或2所述的独立出液式生产四通双光杆采油井口，其特征在于：在生产四通内纵向方向设有密封板将生产四通分隔成两个独立的生产通道。

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