專利名稱：利用油管內(nèi)高壓液柱反沖洗濾砂管工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及釆油用柱塞式抽油泵防砂性能和濾砂管清洗工藝的領(lǐng)域，特別 針對含砂量高、粘度較人的稠油井所出現(xiàn)的抽油泵效率因出砂的影響而急劇降 低的現(xiàn)象，提出對濾砂管進(jìn)行清洗的具體工藝和實(shí)施過程。利用油管內(nèi)高壓液 柱的壓力對濾砂管進(jìn)行全面反沖洗的方法，使得抽油泵重新獲得原有的抽油效 率，從而改善抽油泵防砂性能和使用壽命，延長油井生產(chǎn)周期。
背景技術(shù)：
目前普通稠油開采主要采用有桿泵，而普通有桿泵抽稠油存在兩大缺點(diǎn) 其一，稠油粘度高、流動(dòng)性差，泵的自吸入致使稠油充滿泵腔程度較差，抽油 桿柱的摩擦阻力大，光桿下行困難，泵效較低；其二，較高出砂量使抽油泵易 出現(xiàn)砂卡、砂磨、砂埋等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響抽油泵正常工作。抽油泵的工作狀況 在很大程度上影響抽油系統(tǒng)中地面抽油機(jī)的使用壽命。柱塞-泵筒副摩擦力的增 大、柱塞的卡死、泵閥打開或關(guān)閉的滯后以及泵的余隙容積過大等因素導(dǎo)致抽 油機(jī)和抽油桿的過載和故障，從而必須進(jìn)行修井工作。更換抽油桿和抽油泵往 往不能取得預(yù)期效果，歸根結(jié)底沒有徹底改變抽油泵的不利工作條件。
關(guān)于抽油泵的選擇及使用
根據(jù)油井類型、特點(diǎn)、工況和井內(nèi)介質(zhì)，選取具體油井生產(chǎn)的最佳抽油泵 型、泵徑、沖程和摩擦副匹配等，使抽油泵得到最合理地應(yīng)用。抽油泵的選擇 應(yīng)遵循以下原則抽油泵最大排液量滿足油井的供液能力；抽油泵與所選抽油
機(jī)參數(shù)、功率相匹配，并考慮油井類型、地質(zhì)狀況和整個(gè)系統(tǒng)的系統(tǒng)效率合理
3等。然后根據(jù)油井產(chǎn)液量，確定抽油泵泵徑，查表得到排量系數(shù)K。根據(jù)抽油
機(jī)參數(shù)、抽油泵下入深度，確定沖程長度S和沖程數(shù)n。通過油井產(chǎn)液量校核抽 油泵理論排量，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，0.6-0.7倍的理論排量應(yīng)等于油井實(shí)際產(chǎn)液量。 若相差過大，應(yīng)重新選擇。
利用油管內(nèi)高壓液柱反沖洗濾砂管工藝能夠克服抽油泵砂卡、砂埋、砂磨、 壽命較短的現(xiàn)象，并且該工藝只需要簡單的作業(yè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)方法簡單易行、經(jīng) 濟(jì)高效。對于含砂量高的油井，正常采出一段時(shí)間后，若發(fā)現(xiàn)抽油泵積砂、砂 堵濾砂管等現(xiàn)象，便可進(jìn)行作業(yè)過程，對濾砂管進(jìn)行全面清洗后，立即轉(zhuǎn)入正 常生產(chǎn)過程，從而延長油井生產(chǎn)周期，停產(chǎn)時(shí)間較短也使得抽油泵具有較高的 采油效率，對油田開釆效率的提高具有較大利用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
關(guān)于抽油機(jī)的選擇和基本計(jì)算
礦場的抽油機(jī)中，使用最普遍的是游梁式抽油機(jī)。由于游梁式抽油機(jī)上沖 程時(shí)驢頭需提起抽油桿柱和液柱，發(fā)動(dòng)機(jī)要付出很大能暈而下沖程時(shí)抽油桿 柱依靠自重就可以下落，不但不需要發(fā)動(dòng)機(jī)提供能量，反而對發(fā)動(dòng)機(jī)做功。這 樣就使發(fā)動(dòng)機(jī)載荷極不均勻，嚴(yán)重影響四連桿機(jī)構(gòu)、減速箱和發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和 壽命，也惡化了抽油桿的工作條件，因此必須通過合理的基本計(jì)算解決抽油機(jī) 的平衡問題。選擇游梁式抽油機(jī)具有平衡方式簡單；可減少連桿、曲柄銷受力，
曲柄彎曲力矩；簡化曲柄軸結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是改善出砂油井抽油泵使用壽命短、抽油效率低，易因油井 高出砂量而影響正常工作的缺點(diǎn)，提供一種對這類油井廣泛適用的利用油管內(nèi) 高壓液柱反沖洗濾砂管工藝及其實(shí)施方式。該工藝對含砂量高、粘度大的稠油 井具有較高采油效率和較長的生產(chǎn)周期。通過作業(yè)過程，采用油管內(nèi)高壓液柱的壓力和流速對濾砂管進(jìn)行全面反沖洗的方法，使得抽油泵重新獲得原有的抽 油效率，從而改善抽油泵防砂性能和使用壽命、延長生產(chǎn)周期。通過運(yùn)行作業(yè) 過程便可消除因油層出砂而發(fā)生的堵塞濾砂管現(xiàn)象，使得抽油泵不會(huì)因?yàn)槌錾?而發(fā)生抽油效率降低，甚至停產(chǎn)的現(xiàn)象，從而延長油井生產(chǎn)周期。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種提高柱塞式抽油泵使用壽命、防砂性能 及其抽油效率的工藝，該工藝具體方法包括
1、 合理設(shè)計(jì)不同外徑大小的柱塞并結(jié)合使用，通過基本計(jì)算合理選擇抽油 機(jī)、抽油泵；
2、 結(jié)合所選抽油機(jī)、抽油泵，計(jì)算可實(shí)施的最佳工藝過程；
3、 利用油管內(nèi)高壓液柱，通過作業(yè)過程，按照所選最佳工藝，采用抽油機(jī) 將抽油桿和柱塞整體下降一定距離，使油管內(nèi)高壓液柱向井筒中回流，對濾砂 管進(jìn)行全面清洗；
4、 作業(yè)過程完畢后，再次利用抽油機(jī)將抽油桿和柱塞提升到原正常工作過 程高度，開始正常采油生產(chǎn)過程。


附圖l:利用油管內(nèi)高壓液柱反沖洗濾砂管工藝原理圖。
l-抽油桿；2-小直徑泵筒；3-小直徑柱塞；4-上游動(dòng)閥；5-泵腔； 6-吸入口； 7-大直徑泵筒；8-大直徑柱塞；9-下游動(dòng)闊；10-濾砂管。
附圖2:利用油管內(nèi)高壓液柱反沖洗濾砂管正常生產(chǎn)過程圖。
附圖3:高壓液柱反沖洗濾砂管工藝上行排油圖。
l-抽油桿；2-小直徑泵筒；3-小直徑柱塞；4-上游動(dòng)閥；
5-吸入口； 6-大直徑泵筒；7-大直徑柱塞；8-下游動(dòng)閥；9-濾砂管。附圖4:高壓液柱反沖洗濾砂管工藝下行浸入圖。
l-抽油桿；2-小直徑泵筒；3-小直徑柱塞；4-上游動(dòng)閥；5-泵腔； 6-吸入口； 7-大直徑泵筒；8-大直徑柱塞；9-下游動(dòng)閥；10-濾砂管。
附圖5:高壓液柱反沖洗濾砂管作業(yè)工藝過程圖。
l-抽油桿；2-小直徑泵筒；3-小直徑柱塞；4-上游動(dòng)閥；5-泵腔； 6-吸入口； 7-大直徑泵筒；8-大直徑柱塞；9-下游動(dòng)閥；10-濾砂管。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述。
1、 根據(jù)利用油管內(nèi)高壓液柱反沖洗濾砂管工藝，按照附圖，對抽油泵柱塞
結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)、計(jì)算；
2、 根據(jù)利用油管內(nèi)高壓液柱反沖洗濾砂管工藝、抽油泵參數(shù)，選擇最合適 抽油機(jī)；
3、 根據(jù)利用油管內(nèi)高壓液柱反沖洗濾砂管工藝，抽油泵進(jìn)行正常生產(chǎn)過程 時(shí)，遵循所設(shè)計(jì)的理論排量產(chǎn)油；當(dāng)抽油泵運(yùn)行作業(yè)過程時(shí)，采油抽油機(jī)將抽 油桿和柱塞下降一定距離，油管內(nèi)高壓液柱被釋放，通過泵腔、濾砂管回流到 井筒中，此回流過程將對濾砂管進(jìn)行全面的反沖洗；
4、 作業(yè)過程實(shí)施完畢后，利用抽油機(jī)將抽油桿、柱塞提升到正常工作位置， 便可正常采油。
對于上述利用油管內(nèi)高壓液柱反沖洗濾砂管原理及其工藝過程，利用油管 內(nèi)高壓液柱反沖洗濾砂裝置是大多數(shù)油井都適用的防砂方法，因此工作人員可 以根據(jù)油田類型、具體工況對其實(shí)施過程進(jìn)行修改。
需要理解的是，以上描述的只是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施的工藝過程，但并不 局限于該過程，任何本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明不經(jīng)創(chuàng)造性勞動(dòng)而做出的修 改及變化都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種利用油管內(nèi)高壓液柱反沖洗濾砂管工藝的實(shí)施過程，該工藝包括正常生產(chǎn)過程和作業(yè)過程。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的利用油管內(nèi)高壓液柱反沖洗濾砂管工藝，其特征在于不同外徑大小柱塞的合理設(shè)計(jì)和結(jié)合使用。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用油管內(nèi)高壓液柱反沖洗濾砂管工藝，其特征在于作業(yè)過程只需要簡單的作業(yè)設(shè)備。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用油管內(nèi)高壓液柱反沖洗濾砂管工藝，其特征在于通過計(jì)算選擇合理的抽油泵和抽油機(jī)的規(guī)格及型號(hào)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的利用油管內(nèi)高壓液柱反沖洗濾砂管工藝，其特點(diǎn)在于整個(gè)抽油裝置優(yōu)選工藝過程的實(shí)施。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用油管內(nèi)高壓液柱反沖洗濾砂管工藝，其特征在于通過計(jì)算選擇最優(yōu)沖程及作業(yè)過程中柱塞下降的距離。
7、 權(quán)利要求5或6中所述的利用油管內(nèi)高壓液柱反沖洗濾砂管工藝，通過作業(yè)過程使用抽油機(jī)將抽油桿和柱塞整體下放一定高度，利用油管內(nèi)高壓液柱的突然釋放來全面清除泵腔和柱塞之間及濾砂管縫隙之間的積砂。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1或7中所述的利用油管內(nèi)高壓液柱反沖洗濾砂管工藝，其特征在于通過簡單易行的作業(yè)過程進(jìn)行全面反沖濾砂管后便可立即進(jìn)行正常生產(chǎn)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種利用油管內(nèi)高壓液柱對濾砂管進(jìn)行反沖洗的方法和工藝，對該工藝所涉及抽油泵類型的選擇、抽油機(jī)基本計(jì)算及選擇進(jìn)行詳細(xì)闡述。根據(jù)利用油管內(nèi)高壓液柱反沖洗濾砂管工藝的具體實(shí)施過程，針對高含砂量的稠油井，該方法及工藝對提高抽油泵防砂性能、抽油效率，尤其在提高抽油泵使用壽命方面有較好的效果。該工藝通過對柱塞式抽油泵泵身結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，不需要附加作業(yè)設(shè)備便可以通過正常生產(chǎn)設(shè)備開展作業(yè)來實(shí)現(xiàn)高采油效率、長使用壽命的功能和效用。這種工藝和過程的實(shí)現(xiàn)，使得該抽油泵用于出砂油井生產(chǎn)時(shí)，通過一次作業(yè)過程便可解決因柱塞與泵筒之間進(jìn)砂及砂堵濾砂管造成的砂卡現(xiàn)象，從而減少泵的拉缸、磨損，全面清除濾砂管中的堵塞物質(zhì)，延長油井生產(chǎn)周期和泵的使用壽命。實(shí)現(xiàn)該工藝的方法及使用該工藝的生產(chǎn)井具有較高的抽油效率和較長生產(chǎn)周期。
文檔編號(hào)E21B43/08GK101498208SQ20081004603
公開日2009年8月5日 申請日期2008年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月11日
發(fā)明者霞 王, 邱亞玲, 陳玉祥 申請人:霞 王