CN211230387U - 一种油管管柱内液清除装置及油井管柱系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种油管管柱内液清除装置及油井管柱系统，其中，清除装置包括竖直设置的拉杆、橡胶套和密封塞。橡胶套上设有轴向贯通的通孔，拉杆插设在橡胶套内，拉杆的上端设有限位盖，拉杆的下端与密封塞的上端固定连接。橡胶套的顶部沿径向设有多个与橡胶套内部连通的泄液槽，通孔上部形成直径缩小的过孔，过孔底端的孔肩形成一止挡部，拉杆的直径小于过孔的内径，密封塞的外径大于通孔下部管壁内径。橡胶套的上端顶靠在限位盖上时，橡胶套的下端与密封塞的上端之间留有一定间隙。本实用新型能够在油井作业施工中，将油管内的存液通过提捞方式清除，防止井液的落地污染以及油液喷溅造成的污染和不便，降低了成本和劳动强度。

Description

一种油管管柱内液清除装置及油井管柱系统

技术领域

本实用新型是涉及石油工程技术领域，尤其涉及一种油管管柱内液清除装置及油井管柱系统。

背景技术

油田开发中，深井泵采油技术的应用占90％，深井泵的深度因油层的埋深而不同，一般在500米到3000米之间，油井在生产一段时间后，由于故障或措施等原因，需要进行修井作业施工，修井作业施工程序中重要环节就是从油井井下启出油管管柱，油管管柱是由多个10米左右的油管丝扣连接而成，由于油管管柱最下端连接着深井泵，深井泵最下端是固定凡尔座封，所以油管管柱内的液体在井内无法外泄。一般在油管管柱上设有泄油器，在启出油管管柱过程中，通过泄油器使得油管内与油管外形成连通，进而使油管内的流体在压力作用下自由流入管外的井筒内。

但是，现有技术中的泄油器在使用过程中经常因各种原因无法正常打开泄油，造成在启出油管管柱时，液体仍然存留在油管内，当卸开油管丝扣后，油管内10米高的液柱在丝扣卸开处，形成液体压力向四周喷溅，因而存在下列问题：

a目前技术无法解决液体喷溅难题，无法达到环保法规定的油液不落地的条款；b油液喷溅对设备造成严重污染；c油液喷溅对操作员工造成严重污染，同时给员工操作造成极大的不便；d清理油液地面污染造成成本增加；e清理油液地面污染增加员工劳动强度。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种油管管柱内液清除装置及油井管柱系统，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种油管管柱内液清除装置及油井管柱系统，能够在油井作业施工中，将油管内的存液通过提捞方式清除，防止井液的落地污染以及油液喷溅造成的污染和不便，降低了成本和劳动强度。

本实用新型的目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供了一种油管管柱内液清除装置，包括竖直设置的拉杆、橡胶套和密封塞；橡胶套上设有轴向贯通的通孔，拉杆插设在橡胶套内，拉杆的上端设有对橡胶套的上端进行限位的限位盖，拉杆的下端与密封塞的上端固定连接；橡胶套的顶部沿径向设有多个与橡胶套内部连通的泄液槽，通孔上部形成直径缩小的过孔，过孔底端的孔肩形成一止挡部，拉杆的直径小于过孔的内径，密封塞的外径大于通孔下部管壁内径；橡胶套的上端顶靠在限位盖上时，橡胶套的下端与密封塞的上端之间留有一定间隙。

在本实用新型的一较佳实施方式中，密封塞的顶部向内设有凹槽，凹槽内设有内螺纹，该内螺纹与拉杆底端螺纹连接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，限位盖上沿轴向设有多个贯穿的泄液孔。

在本实用新型的一较佳实施方式中，限位盖的横截面呈圆形，多个泄液孔沿限位盖的径向均匀设置。

在本实用新型的一较佳实施方式中，密封塞的下端设有向外突出的提帽，当密封塞的上端顶靠在止挡部的下端面时，提帽的上端封堵橡胶套的下端。

在本实用新型的一较佳实施方式中，橡胶套的下端内壁向外渐扩形成喇叭口，喇叭口的外径大于密封塞的外径小于提帽的外径。

在本实用新型的一较佳实施方式中，喇叭口的内壁面设有过度圆角，密封塞的上端面设有过度圆角，提帽的下端面设有过度圆角。

在本实用新型的一较佳实施方式中，橡胶套的上端面和下端面均设有过度圆角，止挡部的下端面设有过度圆角。

本实用新型还提供了一种油井管柱系统，包括上述的油管管柱内液清除装置。

在本实用新型的一较佳实施方式中，系统还包括套管、套管闸门、油管、抽油杆、防溢筒和泄液管；油管竖直设在套管内，防溢筒的底部与油管的上端密封连接，抽油杆竖直伸入防溢筒和油管内，且抽油杆的下端与拉杆的上端固定连接；套管闸门的一端与套管连接，另一端与泄液管的一端连接，泄液管的另一端与防溢筒密封连接。

由上所述，本实用新型中的清除装置及油井管柱系统通过拉杆、橡胶套和密封塞的相互配合，能够在下井过程中将清除装置下方的液体几乎全部转移到清除装置的上方，然后再利用橡胶套与油管形成胀力密封，保证在上行过程中清除装置上方的液体能够几乎全部由油管内排出，防止了将各油管在丝扣处卸开时向四周喷溅，达到了油井修井作业施工起油管管柱时液体不落地的目的，避免了对设备和操作员工造成污染，解决了油井修井作业施工中污染作为严重、一直无法解决的节点难题。整个结构简单，操作方便，同时节约了成本和劳动强度。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为本实用新型提供的油管内液清除装置的结构剖视图。

图2：为本实用新型提供的拉杆的俯视图。

图3：为本实用新型提供的橡胶套的仰视图。

图4：为本实用新型提供的橡胶套的俯视图。

图5：为本实用新型提供的油井管柱系统在清除装置下行过程中的结构示意图。

图6：为本实用新型提供的油井管柱系统在清除装置上行过程中的结构示意图。

附图标号说明：

1、拉杆；11、限位盖；111、泄液孔；

2、橡胶套；21、泄液槽；22、止挡部；23、喇叭口；

3、密封塞；31、提帽；

4、套管；41、套管闸门；

5、油管；51、抽油杆；511、抽油杆吊卡；52、公母变径；53、深井泵；54、凡尔球；55、球座；

6、防溢筒；

7、泄液管；

8、作业机。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1至图4所示，本实施例提供一种油管管柱内液清除装置，包括竖直设置的拉杆1、橡胶套2和密封塞3。

其中，橡胶套2上设有轴向贯通的通孔，拉杆1插设在橡胶套2内，拉杆1的上端设有对橡胶套2的上端进行限位的限位盖11，拉杆1的下端与密封塞3的上端固定连接。橡胶套2的顶部沿径向设有多个与橡胶套2内部连通的泄液槽21，通孔上部形成直径缩小的过孔，过孔底端的孔肩形成一止挡部22，拉杆1的直径小于过孔的内径，密封塞3的外径大于通孔下部管壁内径。橡胶套2的上端顶靠在限位盖11上时，橡胶套2的下端与密封塞3的上端之间留有一定间隙。

具体而言，当橡胶套2的上端顶靠在限位盖11上时，拉杆1底端伸出橡胶套2底端，进而形成上述的间隙。在使用时拉杆1的上端直接与下述的抽油杆51下端螺纹连接，密封塞3的顶部向内设有凹槽，凹槽内设有内螺纹，该内螺纹与拉杆1底端螺纹连接。上述拉杆1和密封塞3的材质一般采用钢，橡胶套2的外径小于等于下述的油管5内径，且橡胶套2外壁与油管5内壁之间间隙配合。

在油井修井作业施工过程中，发现启出的油管5内存在液体时，将拉杆1上端与抽油杆51下端固定，然后下入油管5内，利用抽油杆51的重力下行，在下井过程中，橡胶套2上端顶靠在限位盖11上，橡胶套2下端与密封塞3上端存在一定间隙，使得清除装置下方的液体通过该间隙以及泄液槽21进入到清除装置的上方。当清除装置下行到位时，开始上提抽油杆51，橡胶套2在清除装置上方液体的重力作用下无法上移，橡胶套2下端与密封塞3上端密封接触并进入橡胶套2内部，使得橡胶套2外壁与油管5内壁形成胀力密封，进而在抽油杆51上行的过程中，就能够将油管5内的液体排出。

由此，本实施例中的清除装置通过拉杆1、橡胶套2和密封塞3的相互配合，能够在下井过程中将清除装置下方的液体几乎全部转移到清除装置的上方，然后再利用橡胶套2与油管5形成胀力密封，保证在上行过程中清除装置上方的液体能够几乎全部由油管5内排出，防止了将各油管5在丝扣处卸开时向四周喷溅，达到了油井修井作业施工起油管管柱时液体不落地的目的，避免了对设备和操作员工造成污染，解决了油井修井作业施工中污染作为严重、一直无法解决的节点难题。整个结构简单，操作方便，同时节约了成本和劳动强度。

在具体实现过程中，为了使得下井过程中，清除装置下方的液体能够尽快转移到清除装置的上方，以提高工作效率，限位盖11上沿轴向设有多个贯穿的泄液孔111。如图2所示，一般限位盖11的横截面呈圆形，多个泄液孔111沿限位盖11的径向均匀设置。这样，通过泄液槽21和泄液孔111的配合可以提高液体转移的效率。

在实际应用中，为使得结构更加稳定，密封塞3的下端设有向外突出的提帽31，当密封塞3的上端顶靠在止挡部22的下端面时，提帽31的上端封堵橡胶套2的下端。

为了方便上提抽油杆51时密封塞3能够顺利进入橡胶套2内，橡胶套2的下端内壁向外渐扩形成喇叭口23，喇叭口23的外径大于密封塞3的外径小于提帽31的外径。

为了便于清除装置在下行和上行的过程中移动更加顺利，喇叭口23的内壁面设有过度圆角，密封塞3的上端面设有过度圆角，提帽31的下端面设有过度圆角。橡胶套2的上端面和下端面均设有过度圆角，止挡部22的下端面设有过度圆角。

本实施例还提供一种包括上述的油管管柱内液清除装置的油井管柱系统。

如图5和图6所示，该系统还包括套管4、套管闸门41、油管5、抽油杆51、防溢筒6和泄液管7。油管5竖直设在套管4内，防溢筒6的底部与油管5的上端密封连接，抽油杆51竖直伸入防溢筒6和油管5内，且抽油杆51的下端与拉杆1的上端固定连接。套管闸门41的一端与套管4连接，另一端与泄液管7的一端连接，泄液管7的另一端与防溢筒6密封连接。

详细来说，利用上述的清除装置对油井管柱系统内油管5内液进行清除的操作具体如下：

第一、准备工作：

在油井修井作业施工过程中，当启出油管5见到油管5内有液面时，则将防溢筒6的下端与油管5上端密封连接，同时将泄液管7的两端分别与防溢筒6和套管闸门41连接。

需要说明的是，由于油管5一般都连接有泄油器，所以当启出油管5时若油管5内已经成功泄油并没有存留的液体，则将该油管5直接与下方的油管5在丝扣处卸开即可，此时并不需要前述的连接防溢筒6和泄液管7的操作，然后继续启出下方的油管5；只有在启出油管5时见到油管5内有存留的液体时才开始连接防溢筒6和泄液管7，进行油管5内液的清除操作，此时最上端的油管5的上端直接通过悬挂头悬挂在井口处，这里的悬挂头也为现有技术。

第二、清除油管5内液操作

(1)下井过程：第一步骤中防溢筒6和泄液管7的连接完成后，将清除装置中的拉杆1上端与抽油杆51下端丝扣连接，抽油杆51的上端挂在抽油杆吊卡511上，利用作业机8吊起抽油杆51和清除装置，并使得抽油杆51和清除装置的轴线垂直于防溢筒6的底面。然后利用作业机8下放抽油杆51和清除装置，使得橡胶套2由防溢筒6插入油管5，当橡胶套2进入油管5后，由于抽油杆51的重力作用在拉杆1上，下压橡胶套2使其在油管5内向下运行。

在向下运行过程中，一方面由于下行时液体要由清除装置的下方转移到上方，液体对橡胶套2存在向上的阻力作用；另一方面由于橡胶套2外径小于等于油管5内径，橡胶套2外壁与油管5内壁之间存在配合间隙，在下行时橡胶套2外壁与油管5内壁之间存在一定的摩擦阻力。基于上述两方面的原因使得向下运行过程中始终阻止橡胶套2下端与密封塞3上端接触，使橡胶套2上端顶靠在限位盖11上，且橡胶套2下端与密封塞3上端存在一定间隙。这样，在下行时清除装置下方的液体由喇叭口23与密封塞3上端的间隙、橡胶套2的通孔以及泄液槽21和泄液孔111返到清除装置的上方。

通过抽油杆51的不断接入，当提帽31的底端与油管5下方的公母变径52接触后，说明清除装置下行到位，此时停止抽油杆51的接入。

需要说明的是，在判断提帽31是否与公母变径52接触的方式可以通过观察抽油杆51的悬重来判断，也可以根据尺寸数据进行估算，也可以采用其他方式判断，判断方式均为现有技术，本实施例对此不进行限定。

(2)上提过程：

当清除装置下行到位后，利用作业机8上提抽油杆51，此时，橡胶套2上方的液体重量作用在橡胶套2上阻止橡胶套2上移，密封塞3由喇叭口23接触橡胶套2下端并形成由橡胶套2上下的阻断密封，使得密封塞3进入橡胶套2内部。

由于密封塞3的外径大于通孔下部管壁内径，此时橡胶套2的壁厚和密封塞3外径之和必然大于油管5内径，使得橡胶套2外壁与油管5内壁形成胀力密封。这样，在抽油杆51上行时，清除装置上方的液体就可以通过防溢筒6、泄液管7和套管闸门41进入油套环形空间落入井内，完成了油管5内液体向井内的转换，通过抽油杆51的不断导出，油管5内液体几乎被清空。至此，油管5内液的清除操作完成。

需要说明的是，上述的套管4、套管闸门41、油管5、抽油杆51、抽油杆吊卡511、公母变径52和作业机8的结构以及连接关系均为现有技术。具体而言，油管5竖直设在套管4内，抽油杆51竖直伸入油管5内，油管5的下端连接公母变径52，公母变径52的下端连接深井泵53，深井泵53的下端连接球座55，球座55内设有凡尔球54。作业机8通过抽油杆吊卡511悬吊抽油杆51的上端。

综上，本实施例中的清除装置通过拉杆1的设置，实现了橡胶套2在油管5中的上下运行；通过橡胶套2内部的空腔、泄液槽21和泄液孔111的设置，实现了橡胶套2在油管5中向下运行时，化解液阻，同时实现了油管5中的液体由橡胶套2下部向上部的转变，为提液做准备。通过提帽31、密封塞3、拉杆1、喇叭口23和橡胶套2的设置，实现了针对油管5中橡胶套2上部的液体，在上提抽油杆51时由开放到封闭的转变；由密封塞3外径大于通孔下部管壁内径，实现了橡胶套2对油管5胀紧密封。另外，通过提帽31的设置，实现了上提抽油杆51时，液柱重量作用在提帽31上，解决了橡胶套2强度不够的问题。

整个油井管柱系统通过清除装置与防溢筒6和泄液管7的配合，能够将油管管柱内的液体，在不动管柱时将液体清除到油套环形空间内，达到油井修井作业施工起油管管柱时液体不落地的目的，解决了油井修井作业施工中，污染作为严重，一直无法解决的节点难题，落实环保法油液不落地的规定，解决员工操作难问题，降低污染清理费用，减少员工劳动强度。

以上仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种油管管柱内液清除装置，其特征在于，包括竖直设置的拉杆、橡胶套和密封塞；

所述橡胶套上设有轴向贯通的通孔，所述拉杆插设在所述橡胶套内，所述拉杆的上端设有对橡胶套的上端进行限位的限位盖，所述拉杆的下端与所述密封塞的上端固定连接；

所述橡胶套的顶部沿径向设有多个与橡胶套内部连通的泄液槽，所述通孔上部形成直径缩小的过孔，所述过孔底端的孔肩形成一止挡部，所述拉杆的直径小于所述过孔的内径，所述密封塞的外径大于所述通孔下部管壁内径；

所述橡胶套的上端顶靠在所述限位盖上时，所述橡胶套的下端与所述密封塞的上端之间留有一定间隙。

2.如权利要求1所述的油管管柱内液清除装置，其特征在于，

所述密封塞的顶部向内设有凹槽，所述凹槽内设有内螺纹，该内螺纹与所述拉杆底端螺纹连接。

3.如权利要求1所述的油管管柱内液清除装置，其特征在于，

所述限位盖上沿轴向设有多个贯穿的泄液孔。

4.如权利要求3所述的油管管柱内液清除装置，其特征在于，

所述限位盖的横截面呈圆形，多个泄液孔沿所述限位盖的径向均匀设置。

5.如权利要求1所述的油管管柱内液清除装置，其特征在于，

所述密封塞的下端设有向外突出的提帽，当所述密封塞的上端顶靠在所述止挡部的下端面时，所述提帽的上端封堵所述橡胶套的下端。

6.如权利要求5所述的油管管柱内液清除装置，其特征在于，

所述橡胶套的下端内壁向外渐扩形成喇叭口，所述喇叭口的外径大于所述密封塞的外径小于所述提帽的外径。

7.如权利要求6所述的油管管柱内液清除装置，其特征在于，

所述喇叭口的内壁面设有过度圆角，所述密封塞的上端面设有过度圆角，所述提帽的下端面设有过度圆角。

8.如权利要求1所述的油管管柱内液清除装置，其特征在于，

所述橡胶套的上端面和下端面均设有过度圆角，所述止挡部的下端面设有过度圆角。

9.一种油井管柱系统，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的油管管柱内液清除装置。

10.如权利要求9所述的油井管柱系统，其特征在于，所述系统还包括套管、套管闸门、油管、抽油杆、防溢筒和泄液管；

所述油管竖直设在套管内，所述防溢筒的底部与所述油管的上端密封连接，所述抽油杆竖直伸入防溢筒和油管内，且所述抽油杆的下端与所述拉杆的上端固定连接；

所述套管闸门的一端与套管连接，另一端与所述泄液管的一端连接，所述泄液管的另一端与所述防溢筒密封连接。

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