專利名稱：組合桿式抽油泵附屬洗井裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種開采石油的組合桿抽油泵(專利號93223920X)的附屬洗井裝置。同時也可適用于其它型號抽油泵。
油田在開發(fā)過程中由于能量消耗或天然能量不足，使得地層壓力、井筒液面不斷降低，當(dāng)?shù)貙訅毫Φ陀谡麄€井筒靜水柱壓力時，向井內(nèi)灌注清水或循環(huán)洗井，地面泵壓加靜水柱壓力就會大于地下油層壓力，在此壓差下，清水就會灌入油層，造成“水浸油層”現(xiàn)象，使油層受到傷害，嚴(yán)重時造成油井不出油，這是油田生產(chǎn)一害。
我國大部分油田原油含蠟量較高，在7-9％或20-30％用有桿泵采油須定期用泵向井內(nèi)泵入熱載體熱清水或熱污水，將結(jié)晶在油管內(nèi)蠟化后沖洗出地面，在修井作業(yè)時循環(huán)洗井工藝也要向井內(nèi)灌注清水，在施工時，如果油層壓力低于井筒靜水柱壓力，在泵壓加靜水柱壓力與地層壓力差下，洗井液就可倒灌入油層。這樣一方面造成洗井液浪費(fèi)，使清蠟效果變差，使這部分油井熱洗周期變短，容易造成蠟堵、蠟卡抽油泵事故，同時傷害了油氣層。
通常解決該問題的方法是采用封隔器、單流閥、篩管組成的井下管柱，篩管裝在抽油泵下油管上，封隔器裝在篩管下端，封隔器下端裝單流閥，正常生產(chǎn)時，原油與天然氣可經(jīng)單流閥進(jìn)入抽油泵，油氣混合物經(jīng)篩管進(jìn)入封隔器以上套管內(nèi)，正常生產(chǎn)此裝置不影響油井生產(chǎn)、其它工藝和測取資料。
需熱洗清蠟、修井循環(huán)洗井時，用機(jī)械泵向井內(nèi)灌注清水或熱污水，在井筒內(nèi)液柱壓力與泵壓力下，井下單流閥關(guān)閉，套管內(nèi)液體被封隔器擋住，清水只有經(jīng)過篩管孔眼進(jìn)入泵內(nèi)，并經(jīng)過油管內(nèi)排出地面，現(xiàn)場試驗表明，該裝置是有效的，該裝置的主要缺陷是，使用封隔器施工工藝復(fù)雜，價格較貴，出砂油井易砂卡封隔器，封隔器座封時需6-8KN的座封載荷，容易使封隔器以上油管產(chǎn)生彎曲變形，這樣如果應(yīng)用此工藝于組合桿抽油泵是不適合的，因為組合桿式抽油泵內(nèi)工作筒較長，不允許油管柱有彎曲，如果出現(xiàn)油管彎曲，則可能造成其內(nèi)工作筒進(jìn)不了外工作筒而被卡住。因而要對油管進(jìn)行扶正措施。另外該工藝施工復(fù)雜。
本實用新型組合桿式抽油泵的附屬洗井裝置根據(jù)油井條件與組合桿式抽油泵對油井的井下管柱要求設(shè)計，本發(fā)明以皮碗的單向密封代替封隔器實現(xiàn)油套管環(huán)形空間單向密封。其皮碗是中心有孔向下凹，邊緣上翹的碗狀橡膠體。抽油泵正常生產(chǎn)時，皮碗邊緣與套管壁處于接觸密封狀態(tài)，下部油層壓力通過單流閥，篩管傳遞到皮碗上面套管內(nèi)，皮碗其上下無壓差，當(dāng)洗井時皮碗上部壓力大于下部壓力，此壓差使單流閥關(guān)閉，皮碗在此壓差下擴(kuò)張，使油套環(huán)形空間密封，洗井液只能經(jīng)篩管進(jìn)入泵上油管，返至地面。
經(jīng)到勝利油田科技處專利文獻(xiàn)室檢索未發(fā)現(xiàn)有與此相同的發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計。
組合桿式抽油泵的附屬洗井裝置主要優(yōu)點(diǎn)1、該裝置下井后無卡點(diǎn)，不需座封載荷，不會使泵上油管彎曲，適應(yīng)組合桿式抽油泵對井下油管柱的工藝要求。
2、該裝置下井工藝簡單，可下入套管內(nèi)任意位置，故對修井工藝無特別要求。
3、防砂卡管柱，皮碗如遇硬質(zhì)點(diǎn)如砂、雜質(zhì)等在上提力作用下其邊緣可向下翻轉(zhuǎn)使外徑縮小，或脫落而不會卡住管柱。
4、可與其它型號抽油泵配套使用。
5、提高洗井效果，防止蠟堵，蠟卡事故。
6、防止“水浸”污染油層，延長油井生產(chǎn)期，提高采收率。
7、價格便宜，該裝置價格只有封隔器價格的1/4～1/5下面結(jié)合示圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1是本發(fā)明的整體組裝示意圖；篩管[1]上接箍[2]皮碗[3]中心管[4]側(cè)槽[5]延伸段[6]、公螺紋[7]下接箍[8]單流閥[9]。
篩管[1]為一段兩端制有公螺紋的無縫鋼管，管身鉆有很多8～10mm孔，篩管[1]單根長度2-3m，其上端連接抽油泵下端，下端連接上接箍[2]。篩管[1]作用是竄通皮碗[3]、單流閥[9]上、下油套環(huán)形空間。也是熱洗油井、循環(huán)洗井通道。由于該裝置適應(yīng)于低滲透、低產(chǎn)油田、油井產(chǎn)量較低，故下井油管不會太粗，一般φ62mm油管即可滿足要求，故篩管[1]中心管[4]上下接箍[2]、[8]、單流閥[9]均以φ60mm油管為參考，套管以φ139.7mm為參考值上接箍[2]是兩端制有母螺紋的無縫鋼筒，其上端母螺紋接篩管[1]下端公螺紋，下端母螺紋連接中心管[4]上端公螺紋，其作用是連接件。中心管[4]是壁厚12-15mm無縫鋼管，上下兩端制有公螺紋、下端公螺紋接下接箍[8]上端母螺紋中心管[4]長度在540-560mm，在中心管[4]外側(cè)距上下公螺紋末各50mm，向內(nèi)車去深5-6mm深側(cè)槽[5]，側(cè)槽[5]長440-450mm，側(cè)槽[5]內(nèi)車有公螺紋[7]。中心管[4]作用是固定皮碗[3]在側(cè)槽[5]內(nèi)，側(cè)槽[5]使皮碗[3]能較牢固地附著在中心管[4]上，使其密封好，內(nèi)公螺紋[7]作用是增加皮碗[3]內(nèi)孔壁與側(cè)槽[5]接觸面積，使之更緊密。皮碗[3]為一個中心有孔中間向下凹邊緣向上翹的碗狀體，皮碗[3]邊緣為園弧狀，園弧半徑為2-3mm，其邊緣外徑應(yīng)大于套管內(nèi)徑1.5-2.0mm，該結(jié)構(gòu)在下井后構(gòu)成向下單向密封，即皮碗[3]平常不承壓，其邊緣貼于套管內(nèi)壁，與套管壁處于接觸密封。當(dāng)洗井時，泵壓加井筒靜水柱壓力大于皮碗[3]下部油層壓力，此時皮碗[3]擴(kuò)張，其邊緣緊貼于套管壁上，達(dá)到密封，防止洗井液自套管漏入油層。壓力差越大，擴(kuò)張力越大，密封越嚴(yán)密。為了提高密封度與可靠性，皮碗[3]應(yīng)為3-4個連在一起，中間間隔10-15mm，用橡膠整體硫化在側(cè)槽[5]內(nèi)公螺紋[7]上，皮碗[3]向上下端各延伸50-80mm延伸段[6]，并將延伸段[6]填滿橡膠，其外徑與中心管[4]外徑相同。
由于內(nèi)公螺紋[7]增加了與橡膠接觸面積，使其間密封性，牢固性增加，由于皮碗是柔性材料，在上提管柱時，如遇砂卡，皮碗[3]在上提力下可翻轉(zhuǎn)向下凹的例扣碗狀體，邊緣可收縮或皮碗[3]被卡脫落而不致卡住管柱。
下接箍[8]是兩端制有母螺紋的無縫鋼筒，其下端母螺紋連接單流閥[9]，其作用與上接箍[2]相同。單流閥[9]其功能是在抽油泵上行時，開啟進(jìn)油，抽油泵下行，關(guān)閉能防止油氣漏失，對抽油泵工作不會產(chǎn)生不良作用。洗井時單流閥[9]關(guān)閉，洗井液不能從油管進(jìn)入油層。
組合桿式抽油泵附屬洗井裝置的裝配；按篩管[1]上接箍[2]中心管[4]下接箍[6]單流閥[9]順序由公、母螺紋連接在一起，連接處密封可靠。
組合桿式抽油泵附屬洗井裝置下井過程，起出過程。
該裝置在下入油井時，接抽油泵外工作筒或泵筒下端，隨油管柱下入井內(nèi)，下井時皮碗[3]呈收縮狀態(tài)。起出管柱時，若井筒內(nèi)有液體，皮碗[3]承壓保持密封套管壁。單流閥[9]關(guān)閉，油管內(nèi)液體由篩管[1]泄入套管，皮碗[3]隨油管柱上行，托住套管內(nèi)液體上行，液體由井口套管閥門泄出地面。保持洗井液不漏入油層。
試壓標(biāo)準(zhǔn)皮碗[3]工作壓力15MPa，試壓25MPa，其它件按現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
材料皮碗[3]為耐油、耐酸堿橡膠材料。耐溫100℃。
其它材料與現(xiàn)有技術(shù)相同。
權(quán)利要求1.一個有篩管[1]皮碗[2]單流閥[3]構(gòu)成的組合桿式抽油泵附屬洗井裝置其特征是篩管[1]上端連接組合桿式抽油泵下端，篩管[1]下端經(jīng)上接箍[2]連接中心管[4]上端，中心管[4]側(cè)槽[5]上是皮碗[3]，中心管[4]下端經(jīng)下接箍[8]連接單流閥[9]，由單流閥[9]皮碗[3]構(gòu)成了油管和套管環(huán)形空間向下單向密封，篩管[1]皮碗[3]單流閥[9]構(gòu)成油管和套管環(huán)形空間向上連通。
2.按權(quán)利要求1規(guī)定的組合桿式抽油泵附屬洗井裝置其特征是皮碗[3]是中心有孔，中間部位向下凹，邊部向上翹的碗狀橡膠體，其邊緣為圓弧狀，圓弧半徑為2-3mm，皮碗[3]外徑大于套管內(nèi)徑1.5-2.0mm。
3.按權(quán)利要求1規(guī)定的組合桿式抽油泵附屬洗井裝置其特征是中心管[4]為圓環(huán)形鋼管，外側(cè)上下端制有公螺紋，距上下公螺紋末各50mm制有深5-6mm側(cè)槽[5]，側(cè)槽[5]內(nèi)制有公螺紋[7]。
4.按權(quán)利要求1規(guī)定的組合桿式抽油泵附屬洗井裝置其特征是皮碗[3]由3-4個組成一整齊，用橡膠材料硫化在中心管[4]側(cè)槽[5]內(nèi)，單個皮碗[3]之間有點(diǎn)10-15mm間隔。
5.按權(quán)利要求1規(guī)定的組合桿式抽油泵附屬洗井裝置其特征是皮碗[3]向上下端各延伸50-80mm的延伸段[6]，延伸段[6]由橡膠將側(cè)槽[5]填滿，其外徑與中心管[4]外徑相同。
專利摘要本實用新型公布了一種適應(yīng)于組合桿式抽油泵(專利號93223920.X)及其它抽油泵附屬洗井裝置，它有篩管、皮碗、單流閥組成，隨油管柱下入油井，在熱洗油井清蠟、修井循環(huán)洗井時可防止洗井液倒灌入油層，污染油層，降低洗井效果。其下井工藝較封隔器簡單，結(jié)構(gòu)簡單，不易砂卡，成本只有封隔器1/4～1/5，符合組合桿式抽油泵對下井管柱工藝要求。
文檔編號E21B37/00GK2254120SQ9423125
公開日1997年5月14日 申請日期1994年12月20日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月20日
發(fā)明者劉景斌, 王敦生, 董顯堂 申請人:勝利石油管理局濱南采油廠采油二礦