專利名稱：柔性連續(xù)抽油桿用液力反饋防砂泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石油開采用的井液舉升、與柔性連續(xù)抽油桿配套使用的柔性連續(xù)抽油桿用液力反饋防砂泵。
目前，與柔性連續(xù)抽油桿相配套的井下裝置只能采用常規(guī)泵，但其不具有防砂、防氣和提供液力反饋?zhàn)饔?，要想獲得這些功能，只能采用相應(yīng)的特種泵，如液力反饋泵、防砂泵、防氣泵等，而這些泵常常又是只突出某一項(xiàng)功能，無法兼顧其它要求，這必然會(huì)造成兩者的不匹配，給實(shí)際使用帶來困難，使用效果也達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)。由于柔性連續(xù)抽油桿不能承受壓載，因此抽油裝置的下行動(dòng)力只能靠加重桿來提供，幫助泵柱塞下行，完成抽汲功能。但過長的加重桿，不但會(huì)增加桿接箍的數(shù)量，增加斷脫事故的概率，而且也會(huì)縮短柔性連續(xù)抽油桿的長度，無法充分發(fā)揮抽油桿的優(yōu)勢(shì)。
本發(fā)明的目的在于提供一種可產(chǎn)生液壓反饋下行力、減少加重桿長度、防止砂卡的柔性連續(xù)抽油桿用液力反饋防砂泵。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的由抽油桿1、開式閥罩2、上游動(dòng)閥球3、上游動(dòng)閥座4、上柱塞接頭5、上柱塞6、上部短接7、下柱塞8、襯套9、下游動(dòng)閥球10、下游動(dòng)閥座11、下柱塞短接12、下泵筒13、上接頭14、上泵筒15、上防砂筒16、上濾網(wǎng)19、中防砂筒22、彈性密封件23、密封圈25、固定閥罩27、固定閥球28、固定閥座29、調(diào)節(jié)筒30、下濾網(wǎng)31、下部短接32、固定閥短接33、下防砂筒35、下接頭36、下堵頭37組成，開式閥罩2套接在抽油桿1上，開式閥罩2與上柱塞接頭5連接，開式閥罩2與上柱塞接頭5之間有上游動(dòng)閥球3、上游動(dòng)閥座4，上柱塞6一端與上柱塞接頭5連接，另一端與下柱塞8連接，下泵筒13與下柱塞8之間有襯套9，下柱塞8的端部有下游動(dòng)閥球10、下游動(dòng)閥座11，下柱塞短接12與下游動(dòng)閥座11連接，上防砂筒16外部有上接頭14，上部短接7與中防砂筒22連接，固定閥罩27內(nèi)有固定閥球28、固定閥座29及調(diào)節(jié)筒30，下部短接32外有下濾網(wǎng)31，其內(nèi)有固定閥短接33，下接頭36與下防砂筒35另一端連接，其端部有下堵頭37，泵筒由上泵筒15、下泵筒13組成，上泵筒15的外部通過上部短接7接有上防砂筒16，下泵筒13通過上部短接7接有中防砂筒22，中防砂筒22通過下部短接32接有下防砂筒35，泵筒13內(nèi)有彈性密封件23、密封圈25。
上部短接7設(shè)有出氣孔。
上柱塞6與下柱塞8具有大小不同的截面積。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于采用了截面積不同的上、下兩柱塞和與之相配套的上、下泵筒抽汲井液，由于大小柱塞的截面積差和油管內(nèi)液柱壓力與油套管之間的環(huán)空壓力差，產(chǎn)生一個(gè)向下的液壓反饋力，使抽油桿柱在下行程時(shí)，獲得一個(gè)附加的下行推力，幫助柱塞下行，而且能使柔性連續(xù)抽油桿在上、下行程時(shí)均受拉力作用，不會(huì)使柔性連續(xù)抽油桿受壓而失穩(wěn)堆積打扭，減少了抽油桿所受的交變載荷，延長了桿柱的使用壽命，同時(shí)也縮短了加重桿的長度，增加了柔性連續(xù)抽油桿的比例，避免了砂卡，消除了泵的氣(或)汽鎖現(xiàn)象，提高了泵的充滿度，因設(shè)有彈性密封件，可把上部短節(jié)的出氣口封堵住，保證常規(guī)油管試壓。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明在上沖程的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明在下沖程的結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明在試壓狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述本發(fā)明是由抽油桿1、開式閥罩2、上游動(dòng)閥球3、上游動(dòng)閥座4、上柱塞接頭5、上柱塞6、上部短接7、下柱塞8、襯套9、下游動(dòng)閥球10、下游動(dòng)閥座11、下柱塞短接12、下泵筒13、上接頭14、上泵筒15、上防砂筒16、上濾網(wǎng)19、中防砂筒22、彈性密封件23、密封圈25、固定閥罩27、固定閥球28、固定閥座29、調(diào)節(jié)筒30、下濾網(wǎng)31、下部短接32、固定閥短接33、下防砂筒35、下接頭36、下堵頭37組成，開式閥罩2套接在抽油桿1上，開式閥罩2與上柱塞接頭5連接，開式閥罩2與上柱塞接頭5之間有上游動(dòng)閥球3、上游動(dòng)閥座4，上柱塞6一端與上柱塞接頭5連接，另一端與下柱塞8連接，下泵筒13與下柱塞8之間有襯套9，下柱塞8的端部有下游動(dòng)閥球10、下游動(dòng)閥座11，下柱塞短接12與下游動(dòng)閥座11連接，上防砂筒16外部有上接頭14，上部短接7與中防砂筒22連接，固定閥罩27內(nèi)有固定閥球28、固定閥座29及調(diào)節(jié)筒30，下部短接32外有下濾網(wǎng)31，其內(nèi)有固定閥短接33，下接頭36與下防砂筒35另一端連接，其端部有下堵頭37，泵筒由上泵筒15、下泵筒13組成，上泵筒15的外部通過上部短接7接有上防砂筒16，下泵筒13通過上部短接7接有中防砂筒22，中防砂筒22通過下部短接32接有下防砂筒35，泵筒13內(nèi)有彈性密封件23、密封圈25。
上部短接7設(shè)有出氣孔。
上柱塞6與下柱塞8具有大小不同的截面積，當(dāng)抽油桿1帶動(dòng)開式閥罩2、上游動(dòng)閥球3、上游動(dòng)閥座4、上柱塞接頭5、上柱塞6、下柱塞8、下游動(dòng)閥球10、下游動(dòng)閥座11、下柱塞短接12上行時(shí)，下泵筒13容積增大，壓力下降，低于套管內(nèi)壓力，固定閥28打開，井液進(jìn)入下泵筒13，泵開始吸入過程。與此同時(shí)，上柱塞6和下柱塞8形成的環(huán)形空間逐漸增大，環(huán)腔內(nèi)的壓力小于套管內(nèi)的井液壓力，井液通過上部短接7的出氣口進(jìn)入上泵筒15，當(dāng)驢頭懸點(diǎn)接近上死點(diǎn)時(shí)，小柱塞8已進(jìn)入上泵筒15，柱塞與泵筒之間出現(xiàn)環(huán)隙，此時(shí)，下泵筒13中的氣體便會(huì)上行，進(jìn)入上泵筒15，而上泵筒15中的液體便會(huì)順勢(shì)沿著環(huán)隙進(jìn)入下泵筒13，補(bǔ)充進(jìn)液的不足，增加了充滿度。抽汲到泵以上的含砂井液，在抽汲過程中因重力作用而分離出來的固相顆粒(主要是砂子)會(huì)沿著上防砂筒16、上部短接7、中防砂筒22、下部短接32沉降到連接在泵下部的下防砂筒35內(nèi)，因而可避免泵上的積砂造成砂卡柱塞或砂埋抽油桿柱等事故的發(fā)生。
下沖程當(dāng)開式閥罩2、上游動(dòng)閥球3、上游動(dòng)閥座4、上柱塞接頭5、上柱塞6、下柱塞8、下游動(dòng)閥球10、下游動(dòng)閥座11、下柱塞短接12下行一定距離封堵住下泵腔時(shí)，上柱塞6與上泵筒15形成的環(huán)腔容積減少，壓力升高，環(huán)腔中的含氣油液通過上部短接7出氣口被排到上防砂筒16和套管之間的環(huán)空中，泵下腔室容積也減少，壓力升高，固定閥28關(guān)閉，油液頂開下游動(dòng)閥10進(jìn)入小柱塞8和大柱塞6的中心孔，再由上游動(dòng)閥3排到油管中。如此不斷地重復(fù)進(jìn)行上下沖程，將井底油液通過油管舉升到地面，氣體則被排到油管和套管之間的環(huán)空，而砂子會(huì)沉降到沉砂管中。在柱塞下行時(shí)，由于大小柱塞的截面積不同，油管中的液柱及井底液體壓力分別作用在大小柱塞上，便產(chǎn)生了一個(gè)向下的液體反饋力，該力有助于柔性抽油桿下行，避免桿柱受較大的阻力(尤其是在稠油中)而產(chǎn)生的彎曲打扭現(xiàn)象。
油管試壓當(dāng)把泵筒與油管一起(管式泵)下到井內(nèi)時(shí)，同時(shí)也把彈性密封件23放到了泵筒中的預(yù)定位置，通過密封圈25將彈性密封件以上的油管密封住(上部短接7的出氣孔被封堵住)，使得上段油管柱具備了試壓條件，試壓完畢達(dá)到工藝要求后，便可下入柱塞及柔性抽油桿柱，當(dāng)下柱塞短接12的下端部接觸到彈性密封件23的上端時(shí)，在柱塞和柔性抽油桿等自重作用下，彈性件受到向內(nèi)的徑向力作用而收縮，在其徑向尺寸收縮到一定值時(shí)，彈性密封件23便從上部短接7上脫落，降到固定閥罩27上，泵可以正常運(yùn)行，彈性密封件不會(huì)影響泵正常抽汲作用，彈性密封件可在以后修井作業(yè)時(shí)，隨泵一起提出地面，從泵中取出。
注汽采油如果油稠，需注蒸汽降粘，只需將柔性抽油桿柱上提一定距離，使得小柱塞8與下泵筒13之間的環(huán)空溝通了上部短接7的出氣口，蒸汽便可通過油管和出氣口進(jìn)入地層。注完蒸汽后要進(jìn)行泵抽時(shí)，可以將柱塞下放到泵筒定位處，再上提一定的防沖距，此時(shí)就可以進(jìn)行正常的抽汲。
權(quán)利要求
1.柔性連續(xù)抽油桿用液力反饋防砂泵，由抽油桿(1)、開式閥罩(2)、上游動(dòng)閥球(3)、上游動(dòng)閥座(4)、上柱塞接頭(5)、上柱塞(6)、上部短接(7)、下柱塞(8)、襯套(9)、下游動(dòng)閥球(10)、下游動(dòng)閥座(11)、下柱塞短接(12)、下泵筒(13)、上接頭(14)、上泵筒(15)、上防砂筒(16)、上濾網(wǎng)(19)、中防砂筒(22)、彈性密封件(23)、密封圈(25)、固定閥罩(27)、固定閥球(28)、固定閥座(29)、調(diào)節(jié)筒(30)、下濾網(wǎng)(31)、下部短接(32)、固定閥短接(33)、下防砂筒(35)、下接頭(36)、下堵頭(37)組成，開式閥罩(2)套接在抽油桿(1)上，開式閥罩(2)與上柱塞接頭(5)連接，開式閥罩(2)與上柱塞接頭(5)之間有上游動(dòng)閥球(3)、上游動(dòng)閥座(4)，上柱塞(6)一端與上柱塞接頭(5)連接，另一端與下柱塞(8)連接，下泵筒(13)與下柱塞(8)之間有襯套(9)，下柱塞(8)的端部有下游動(dòng)閥球(10)、下游動(dòng)閥座(11)，下柱塞短接(12)與下游動(dòng)閥座(11)連接，上防砂筒(16)外部有上接頭(14)，上部短接(7)與中防砂筒(22)連接，固定閥罩(27)內(nèi)有固定閥球(28)、固定閥座(29)及調(diào)節(jié)筒(30)，下部短接(32)外有下濾網(wǎng)(31)，其內(nèi)有固定閥短接(33)，下接頭(36)與下防砂筒(35)另一端連接，其端部有下堵頭(37)，其特征在于泵筒由上泵筒(15)、下泵筒(13)兩部分組成，上泵筒(15)的外部通過上部短接(7)接有上防砂筒(16)，下泵筒(13)通過上部短接(7)接有中防砂筒(22)，中防砂筒(22)通過下部短接(32)接有下防砂筒(35)，泵筒(13)內(nèi)有彈性密封件(23)、密封圈(25)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性連續(xù)抽油桿用液力反饋防砂泵，其特征在于上部短接(7)設(shè)有出氣孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性連續(xù)抽油桿用液力反饋防砂泵，其特征在于上柱塞(6)與下柱塞(8)具有大小不同的截面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性連續(xù)抽油桿用液力反饋防砂泵，其特征在于下部短接(32)設(shè)有側(cè)面進(jìn)液孔。
全文摘要
一種石油開采用的井液舉升、與柔性連續(xù)抽油桿配套使用的柔性連續(xù)抽油桿用液力反饋防砂泵,上部短接7接有上防砂筒16,下泵筒13通過上部泵筒13內(nèi)有彈性密封件23、密封圈25,上部短接7設(shè)有出氣孔,能使柔性連續(xù)抽油桿在上、下行程時(shí)均受拉力作用,不會(huì)使柔性連續(xù)抽油桿受壓而失穩(wěn)堆積打扭,減少了抽油桿所受的交變載荷,延長了桿柱的使用壽命,同時(shí)也縮短了加重桿的長度,增加了柔性連續(xù)抽油桿的比例,避免了砂卡,消除了泵的氣(或)汽鎖現(xiàn)象,提高了泵的充滿度。
文檔編號(hào)F04B47/00GK1370927SQ01104169
公開日2002年9月25日 申請(qǐng)日期2001年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月23日
發(fā)明者王奎升, 張嗣偉 申請(qǐng)人:石油大學(xué)(北京)