油井增液裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種油井增液裝置，包括中心管、閥殼體、設(shè)置在所述閥殼體內(nèi)的單流閥、及連接在所述閥殼體下端的進(jìn)液口，所述中心管的上端通過上接頭與抽油泵舉升管柱末端連接，所述中心管下端與所述閥殼體上端連接，在與所述閥殼體連接處的中心管下端外壁設(shè)置有軟性柱塞與油井套管保持密封。本發(fā)明提供的油井增液裝置，在隨舉升油管收縮上移時(shí)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉單流閥，使裝置下面的油液負(fù)壓增大，提高了油層的生產(chǎn)壓差，加大了對(duì)地層的抽吸作用，增加了地層的油液流出量，從而達(dá)到了增加油層產(chǎn)液量、提高油井產(chǎn)油量的目的。
【專利說明】油井增液裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油開采【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種油井增液裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)國(guó)內(nèi)油田在開發(fā)過程中，95%以上是采用驢頭抽油機(jī)帶動(dòng)井下往復(fù)常規(guī)泵抽油舉升的方式采油。由于該抽油方式簡(jiǎn)單、耐用、適應(yīng)環(huán)境強(qiáng)，所以在國(guó)內(nèi)油田得到廣泛應(yīng)用。而現(xiàn)油田開發(fā)應(yīng)用的驢頭抽油機(jī)通過抽油桿帶動(dòng)井下往復(fù)常規(guī)泵抽油舉升，因工作時(shí)油管和抽油泵桿在負(fù)荷交換時(shí)存在彈性伸縮量(各0.04% )，特別是對(duì)泵掛深度大于2000米的深井抽油舉升時(shí)，油管產(chǎn)生的彈性伸縮量更長(zhǎng)，大多數(shù)油井因沒有合理利用舉升油管自由伸縮的能量而造成浪費(fèi)。因此，采用驢頭抽油機(jī)帶動(dòng)井下往復(fù)常規(guī)泵抽油舉升的采油方式效率較低，往往只有30%左右，故各油田在該方面上浪費(fèi)了大量的能源。因此，為了提高有桿式抽油方式對(duì)油井的采油率，需要設(shè)置相關(guān)輔助裝置來提高油井的采油率，實(shí)現(xiàn)提高單井產(chǎn)油量的目的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是提供一種油井增液裝置，連接在深井抽油泵舉升管柱的末端，通過利用深井抽油泵舉升油管自由伸縮的能量對(duì)油層產(chǎn)生抽吸，提高地層的產(chǎn)液量，實(shí)現(xiàn)單井廣油量的提聞。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種油井增液裝置，包括中心管、閥殼體、設(shè)置在所述閥殼體內(nèi)的單流閥、及連接在所述閥殼體下端的進(jìn)液口，所述中心管的上端與用于連接抽油泵舉升管柱的上接頭連接，所述中心管下端與所述閥殼體上端連接，在與所述閥殼體連接處的中心管上設(shè)置有軟性柱塞，所述軟性柱塞是由套在所述中心管上的支撐環(huán)、耐油耐磨皮碗、聚胺脂隔環(huán)串疊構(gòu)成，在所述軟性柱塞上部的所述中心管上設(shè)置有一段擴(kuò)徑臺(tái)節(jié)作為所述軟性柱塞的支乘臺(tái)，在所述擴(kuò)徑臺(tái)節(jié)處的中心管周圍設(shè)置有斜向中心管中心線的傾斜通孔，所述單流閥通過固定在所述閥殼體內(nèi)壁上的固定環(huán)而固定在閥殼體中部?jī)?nèi)壁上，在靠近所述固定環(huán)下部的所述中心管上設(shè)置有預(yù)泄液通孔。
[0005]進(jìn)一步地，所述軟性柱塞的每個(gè)支撐環(huán)、耐油耐磨皮碗和聚胺脂隔環(huán)構(gòu)成一級(jí)密封，所述軟性柱塞由3-5級(jí)密封串疊構(gòu)成。
[0006]進(jìn)一步地，所述傾斜通孔為6-8個(gè)，均勻分布在所述中心管同一圓周的管壁上。
[0007]進(jìn)一步地，所述預(yù)泄液通孔為6-8個(gè)，均勻分布在所述閥殼體同一圓周的管壁上，且所述預(yù)泄液通孔與所述傾斜通孔對(duì)應(yīng)設(shè)置。
[0008]進(jìn)一步地，所述單流閥是由凡爾球罩、凡爾球和凡爾球座構(gòu)成的固定凡爾。
[0009]進(jìn)一步地,所述固定凡爾的凡爾球座通過所述固定環(huán)固定在所述閥殼體內(nèi)壁上。
[0010]進(jìn)一步地，所述固定環(huán)通過所述閥殼體絲扣通孔內(nèi)的銷釘固定在閥殼體內(nèi)壁上。
[0011]進(jìn)一步地，所述凡爾球座與所述閥殼體內(nèi)壁之間設(shè)置有密封圈。
[0012]本發(fā)明提供的油井增液裝置，與深井抽油泵配合使用，該裝置連接在深井抽油泵舉升管柱的井下最末端，在深井抽油泵工作時(shí)利用舉升油管的伸縮，帶動(dòng)該裝置在井下上下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行抽吸油層。由于本發(fā)明提供的油井增液裝置的中心管外壁設(shè)置有一段與油井套管密封接觸的軟性柱塞，能使油井增液裝置與油井套管之間保持良好的密封性能；且閥殼體內(nèi)部的液體通道上安裝有單流閥，能夠在本發(fā)明裝置隨舉升油管收縮上移時(shí)關(guān)閉，使裝置下面的油液負(fù)壓增加，提高油層的生產(chǎn)壓差，增加地層油液流出量。從而達(dá)到增加油層產(chǎn)液量、提高油井產(chǎn)油量的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的油井增液裝置的1/4剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]參見圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供的油井增液裝置，包括中心管2、閥殼體7、設(shè)置在閥殼體7內(nèi)的單流閥、及連接在閥殼體7下端的進(jìn)液口 14。中心管2的上端連接有上接頭1，上接頭I用于與抽油泵舉升管柱連接，中心管2下端與閥殼體7上端絲扣連接，單流閥通過固定在閥殼體7內(nèi)壁上的固定環(huán)13固定在閥殼體7中部?jī)?nèi)壁上，在與閥殼體7連接處的中心管2上設(shè)置有軟性柱塞以保證與油井套管密封。
[0015]其中，軟性柱塞是由套在中心管2上的支撐環(huán)4、耐油耐磨皮碗5、聚胺脂隔環(huán)6串疊構(gòu)成，軟性柱塞的每個(gè)支撐環(huán)4、耐油耐磨皮碗5和聚胺脂隔環(huán)6構(gòu)成一級(jí)密封，軟性柱塞由3-5級(jí)密封串疊構(gòu)成，為了保證本裝置與油井套管之間具有良好的密封性，作為最佳的一種實(shí)施方式，本裝置的整個(gè)軟性柱塞是由4級(jí)密封串疊構(gòu)成。
[0016]在軟性柱塞上部的中心管2上設(shè)置有一段擴(kuò)徑臺(tái)節(jié)作為軟性柱塞的支乘臺(tái)。由于本發(fā)明裝置在套管內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)的過程中，在中心管的外部容易產(chǎn)生固體顆粒沉積物，這些固體顆粒沉淀物會(huì)沉積在軟性柱塞的上部，當(dāng)沉積到一定量時(shí)就會(huì)造成軟性柱塞的磨損，造成密封不嚴(yán)或液體漏失，嚴(yán)重時(shí)會(huì)卡死軟性柱塞，造成停產(chǎn)大修。為了疏通固體顆粒沉淀物，在擴(kuò)徑臺(tái)節(jié)處的中心管2周圍設(shè)置有斜向中心管2中心線的傾斜通孔3，傾斜通孔3的個(gè)數(shù)為6-8個(gè)，均勻分布在中心管2同一圓周的管壁上，這些傾斜通孔3可以避免固體顆粒沉淀物在軟性柱塞上停留，使產(chǎn)生的固體顆粒沉淀物不斷地從傾斜通孔3進(jìn)入中心管2內(nèi)與地層油液混合一起進(jìn)入舉升管柱。為了能夠更好疏通固體顆粒沉淀物，作為本發(fā)明的一種【具體實(shí)施方式】，中心管2上的傾斜通孔3設(shè)置為8個(gè)。
[0017]為了能夠方便在下次作業(yè)時(shí)向地層中壓入壓井液，在靠近固定環(huán)13下部的中心管2上設(shè)置有預(yù)泄液通孔15，預(yù)泄液通孔15的個(gè)數(shù)為6-8個(gè)，均勻分布在閥殼體7同一圓周的管壁上，且預(yù)泄液通孔15與傾斜通孔3對(duì)應(yīng)設(shè)置。當(dāng)在下次作業(yè)需要增加地層內(nèi)的油層壓力時(shí)，可以從油管壓入壓井液，壓井液從舉升管柱進(jìn)入中心管2，然后從閥殼體7的預(yù)泄液通孔15壓入油井內(nèi)，從而增大油層壓力。
[0018]其中，單流閥是由凡爾球罩8、凡爾球9和凡爾球座10構(gòu)成的固定凡爾，固定凡爾的凡爾球座10通過固定環(huán)13固定在閥殼體7內(nèi)壁上，而固定環(huán)13是由設(shè)置在閥殼體7帶絲扣通孔內(nèi)的銷釘12固定在閥殼體6內(nèi)壁上。并且為了保證固定凡爾與閥殼體7之間的良好密封，固定凡爾的凡爾球座10與閥殼體7內(nèi)壁之間設(shè)置有密封圈11。
[0019]本發(fā)明提供的油井增液裝置的工作過程及工作原理如下:
[0020]當(dāng)油田某口油井在下抽油泵舉升管柱前，先下套銑管柱對(duì)油井套管進(jìn)行套銑，特別是本發(fā)裝置在井下所處的套管位置處，在其附近上下2米位置處要反復(fù)進(jìn)行3-5次的磨銑。其目的是為了保護(hù)本發(fā)明裝置中心管2上的多級(jí)耐磨材料組成的軟性柱塞，防止軟性柱塞在下井時(shí)被套管磨壞。套銑完成后提出套銑管柱，然后從下至上按照下列下井順序連接本發(fā)明裝置:油井增液裝置+多根油管+四米長(zhǎng)篩管+多根油管+常規(guī)整筒泵+多根油管接至井口油管掛。試壓合格后再下井相應(yīng)的抽油桿。在各項(xiàng)開抽前的準(zhǔn)備工作完成后，開動(dòng)抽油機(jī)進(jìn)行抽油工作。當(dāng)抽油機(jī)驢頭帶動(dòng)井內(nèi)抽油桿+泵柱塞向上開始抽吸(游動(dòng)凡爾關(guān)閉)時(shí)，此時(shí)也是整趟抽油桿與整趟舉升油管載荷交換的過程，即整趟舉升油管(液柱)載荷傳到整趟抽油桿柱上；當(dāng)整趟舉升油管(液柱)載荷卸掉后,整趟舉升油管在材質(zhì)本身的彈性作用下自然向井口端(固定端)收縮，收縮長(zhǎng)度為舉升油管長(zhǎng)度的0.04%。由于本發(fā)明裝置連接在舉升管柱的末端，故本發(fā)明裝置會(huì)隨同舉升油管的收縮而向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)舉升油管帶動(dòng)本發(fā)明裝置向上移動(dòng)時(shí)，油井套管與中心管2之間因?yàn)橛熊浶灾拿芊庾饔?，且閥殼體7內(nèi)部液體通道上的固定凡爾在凡爾球9的作用下關(guān)閉，井內(nèi)油液無(wú)法流動(dòng)被迫隨舉升油管向上舉升。此時(shí)井內(nèi)本發(fā)明裝置下面的液體壓力快速下降，舉升油管帶動(dòng)本發(fā)明裝置繼續(xù)上提，這樣本發(fā)明裝置下面的液體負(fù)壓增大，加大了對(duì)地層的抽吸作用，從而提高了地層的出液量。由于本發(fā)明裝置會(huì)增大對(duì)地層的抽吸力，因此還會(huì)對(duì)油井周圍的井眼起到抽吸解堵作用。并且由于本裝置的中心管2下端的閥殼體7內(nèi)裝有用作單流閥固定凡爾，故本裝置還具有油井洗井防污染的作用。
[0021]當(dāng)抽油機(jī)驢頭帶動(dòng)井內(nèi)抽油桿+泵柱塞向下移動(dòng)(游動(dòng)凡爾打開，泵的固定凡爾關(guān)閉)，此時(shí)又是整趟舉升油管載荷交換的過程，即整趟舉升油管(液柱)載荷傳到整趟油管柱上；當(dāng)整趟舉升油管承載整趟(液柱)載荷后，整趟舉升油管的尾端在材質(zhì)本身的彈性作用下自然向井底(自由端)伸長(zhǎng)，伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度同樣為舉升管柱長(zhǎng)度的0.04% ;連接在舉升管柱最下端的本發(fā)明裝置，隨同舉升油管一起向下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)本發(fā)明裝置下面的油液受擠壓后，有一小部分油液從套管與軟性柱塞間的縫隙流出，但大部分油液從進(jìn)液口 14進(jìn)入閥殼體7內(nèi)部，頂開固定凡爾內(nèi)的凡爾球9通過中心管2順利經(jīng)過篩管流入油套間完成一個(gè)工作過程。
[0022]本發(fā)明提供的一種油井增液裝置，在井下做上下抽吸過程是與地面抽油機(jī)的抽油過程是同步的，不影響抽油的過程。并且本發(fā)明裝置在隨舉升油管收縮上移時(shí)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉固定凡爾，使裝置下面的油液負(fù)壓增大，能提高油層的生產(chǎn)壓差，加大了對(duì)地層的抽吸作用，增加了地層的油液流出量，從而達(dá)到了增加油層產(chǎn)液量、提高油井產(chǎn)油量的目的。
[0023]最后所應(yīng)說明的是，以上【具體實(shí)施方式】?jī)H用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種油井增液裝置，其特征在于:包括中心管、閥殼體、設(shè)置在所述閥殼體內(nèi)的單流閥、及連接在所述閥殼體下端的進(jìn)液口，所述中心管的上端與用于連接抽油泵舉升管柱的上接頭連接，所述中心管下端與所述閥殼體上端連接，在與所述閥殼體連接處的中心管上設(shè)置有軟性柱塞，所述軟性柱塞是由套在所述中心管上的支撐環(huán)、耐油耐磨皮碗、聚胺脂隔環(huán)串疊構(gòu)成，在所述軟性柱塞上部的所述中心管上設(shè)置有一段擴(kuò)徑臺(tái)節(jié)作為所述軟性柱塞的支乘臺(tái)，在所述擴(kuò)徑臺(tái)節(jié)處的中心管上設(shè)置有斜向中心管中心線的傾斜通孔，所述單流閥通過固定在所述閥殼體內(nèi)壁上的固定環(huán)固定在閥殼體中部?jī)?nèi)壁上，在靠近所述固定環(huán)下部的所述閥殼體上設(shè)置有預(yù)泄液通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井增液裝置，其特征在于:所述軟性柱塞的每個(gè)支撐環(huán)、耐油耐磨皮碗和聚胺脂隔環(huán)構(gòu)成一級(jí)密封，所述軟性柱塞由3-5級(jí)密封串疊構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井增液裝置，其特征在于:所述傾斜通孔為6-8個(gè)，均勻分布在所述中心管同一圓周的管壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的油井增液裝置，其特征在于:所述預(yù)泄液通孔為6-8個(gè)，均勻分布在所述閥殼體同一圓周的管壁上，且所述預(yù)泄液通孔與所述傾斜通孔對(duì)應(yīng)設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井增液裝置，其特征在于:所述單流閥是由凡爾球罩、凡爾球和凡爾球座構(gòu)成的固定凡爾。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的油井增液裝置，其特征在于:所述固定凡爾的所述凡爾球座通過所述固定環(huán)固定在所述閥殼體內(nèi)壁上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的油井增液裝置，其特征在于:所述固定環(huán)通過所述閥殼體絲扣通孔內(nèi)的銷釘固定在閥殼體內(nèi)壁上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的油井增液裝置，其特征在于:所述凡爾球座與所述閥殼體內(nèi)壁之間設(shè)置有密封圈。
【文檔編號(hào)】E21B43/25GK104196511SQ201410410247
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月19日
【發(fā)明者】劉樹高, 楊靜, 李少甫, 王新紅, 孫福山, 李海燕 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司