CN2648062Y - 套管采油 - Google Patents

Abstract

套管采油是石油开采的新型机械，主要由悬挂封隔装置、卡定密封装置、限位装置、扶正减振装置、打捞装置、三防配套装置、球座及实心抽油杆、出液装置等组成。套管采油可以省去原有的油管，大大降低了成本，抽油泵的下入深度不受到限制，满足了4″套管井的大泵提液及抽油杆多级组合的要求，很好的解决了4″套管井下抽油泵受限的技术难题，杜绝了管杆间的偏磨，减少了液流阻力，具有节能作用和负压采油的功能，降低工人劳动强度。

Description

套管采油

所属技术领域

本发明属于采油领域，应用于油井的采油。该发明涉及到了机械学原理、材料热处理、钢材的加工方法以及材料力学、理论力学、流体力学等方面的技术领域。

背景技术

无油管采油是近几年来发展的一种新兴采油装置，该装置包括空心杆采油和套管采油，目前所说的无油管采油就是空心杆采油，已经在国内及国外部分油田有所应用。该装置使用抽油机的地面设备，省去原有机械举升中的油管，利用高强度空心杆作为抽油机的传动介质，同时又作为油流通道。以杆柱重力挤压油液，下冲程出油(常规的采油为上冲程出油)。在实施方面，将普通的管式泵稍作改动，取消上游动凡尔，柱塞直接与空心杆相连。泵筒、悬挂器等井下工具随空心抽油杆下入井内，达到设计位置后，地面旋转空心杆，利用其上的拨动轴座挂悬挂器，由悬挂器独立支撑泵筒，解放空心杆和活塞。上冲程，空心杆带动柱塞上行，柱塞的上游动凡尔受空心杆的液柱压力而关闭，泵内压力降低，在沉没压力的作用下，固定凡尔打开，泵内吸入液体；下冲程，空心杆带动柱塞下行，固定凡尔关闭，空心杆依靠重力挤压油液，泵内压力增大到大于柱塞以上液柱压力时，游动凡尔打开，油液克服沿程损失和油液静压头，被举升到地面，如此往复进行工作，达到采油的目的。但空心杆采油存在如下不足：

1)、该工艺在悬挂器上必须配套相应的3″油管，因此只能在51/2″套管内应用，使用受井筒状况限制。

2)、该工艺为下冲程出油，靠杆柱重力挤压油液，下冲程阻力大，要克服油液静压头、沿程阻力损失、局部阻力损失和半干摩擦力，易造成不同步，因此泵的下入深度受到限制(最深1500m)。

3)、节约成本很低，由于空心杆的价格与油管的价格基本相同，只节约了实心抽油杆的费用。

4)、井口复杂，空心杆采油在出液三通上必须接一高压软管，而高压软管通过驴头，易磨损，不易管理。

发明内容

为大大降低采油成本，同时克服以往空心杆采油的不足，满足油田开发的要求，使4″套管井实现大泵提液，且达到抽油杆多级组合，确保普通泵的下入深度不受限制。发明了套管采油装置。该装置具有如下优点：

1)、套管采油采用实心抽油杆，同时省去原有的油管，大大降低了成本。

2)、套管采油的出液方式与常规的采油相同，因此，该装置的抽油泵的下入深度不受到限制。

3)、满足了4″套管井的大泵提液及抽油杆多级组合的要求，很好的解决了4″套管井下泵受限的技术难题。

4)、由于抽油杆在套管内运动，杜绝了管杆间的偏磨。

5)、液体在套管内流动，减少了液流阻力，降低了抽油机载荷，具有一定的节能作用。

6)、由于该装置采用双向卡定封隔，采出液与油层隔离，具有负压采油的功能。

7)、节约了成本，降低了工人劳动强度。

套管采油装置(图一)主要由悬挂封隔装置(8)、卡定密封装置(6、7)、限位装置(3)、扶正减振装置(2)、打捞装置(1)、三防配套装置(5、10)(防砂、防气、防蜡)、球座(9)、出液装置(4)及实心抽油杆(11)等组成。

1)、悬挂封隔装置

该装置既要起到悬挂作用，又要具有良好的密封性，耐一定的上下压差。因此，该装置采用了双向卡定三级锁块二级锁瓦的卡定封隔装置。该装置具有双向卡定的功能，时其不能上下移动，保证了良好的密封性。由于采用三级锁块二级锁瓦，卡定与密封是两套独立的装置，各自动作，互不影响，既保证了卡定密封又利于后期施工。

2)、卡定密封装置

该装置是保证正常出液的关键所在。只有卡定了才能保证抽油泵不移动而正常开抽；而密封是保证正常出液，否则造成短路循环。其结构采用单向步进，锥体密封结构。

3)、限位装置

限位装置是确保抽油杆能将泵带入和起出。该装置的设计既要考虑能正常下入和起出，同时考虑抽吸过程中抽油杆接箍能通过，调防冲距时不能将泵脱开卡定装置。其结构是由内外限位器构成，由小径控制大径的轴向位置。

4)、扶正减振装置

该装置是确保下泵时卡定密封装置的居中，同时减少抽吸过程中的振动，降低振动对密封的影响，杜绝抽油泵摆动。结构采用多点扶正和螺旋弹簧。

5)、打捞装置

当抽油杆与柱塞之间或拉杆与抽油杆之间断脱时抽油泵的打捞，为此，在抽油泵的上部设计了打捞装置。该装置是在圆桶内上口加工内螺纹丝扣。

6)、三防配套装置

该工艺中的防砂只能为挡砂或沉砂，不能排砂，排砂易造成双向卡定封隔装置卡。为此，在防砂上采用多层过滤或旋流分离结构，达到防砂的目的。在防气上不能采用分离，只能采用排气，需设计专用的防气泵。在防蜡上既不能加药也不能热洗，必须采用固体防蜡，而固体防蜡是在油泵的下端安装一组圆柱形固体防蜡药块。

本套管采油机械在中原油田分公司采油五厂已经应用了12井次，通过应用前后情况的对比，在所有生产情况相同的条件下，平均每口井节约成本10万元左右，且具有一定的节能作用。具有良好的推广应用前景。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图一是本实用新型的结构平面图。

图中：1、打捞装置；2、扶正减振装置；3、限位装置；4、出液装置、5、防砂、防气装置；6、7、卡定密封装置；8、悬挂封隔装置；9、球座；10、防蜡装置；11、实心抽油杆。

具体实施方式：

如图一在实施的过程中，首先由油管将球座(9)、防砂装置(10)及悬挂封隔装置(8)下到油井中的预定位置，通过地面打压将悬挂封隔装置(8)座挂密封，同时与悬挂封隔装置(8)以上的油管脱开，起出上部油管。再将实心抽油杆(11)与限位装置(3)相连，将卡定密封装置(6、7)、扶正减振装置(2)、打捞装置(1)、三防配套装置(5)(防砂、防气)、出液装置(4)下入井中，当到达悬挂封隔装置(8)位置后，通过实心抽油杆(11)自身重量将卡定密封装置(6、7)中的单向步进结构与悬挂封隔装置(8)卡定并密封。卡定后调整防冲距开抽。

Claims (1)

1. 一种套管采油机械包括悬挂封隔装置、卡定密封装置、限位装置、扶正减振装置、打捞装置、三防配套装置，其特征是所述悬挂封隔装置是采用了双向卡定、三级锁块、二级锁瓦，安装在套管与抽油泵之间；所述卡定密封装置采用了单向步进，锥体密封结构，它直接与抽油泵的下端采用螺纹连结；所述限位装置，是由内外限位器构成，由小径控制大径的轴向位置，外限位器的上端与打捞装置用螺纹连接，下部与出液装置相连接，所述扶正减振装置是采用多点扶正，弹簧减振，上部的扶正减振装置与打捞装置相接，下部的扶正减振装置与抽油泵相接；所述打捞装置是一个圆桶形结构，其上有内螺纹，供打捞提供接口，其下端与限位装置用内螺纹连接；所述三防装置是防砂、防气、防蜡由多层过滤网和旋流分离器杆式固体清蜡器构成，它们分别安装在抽油泵上和泵下。