專利名稱：高含水有桿泵井注油式雙通道防偏磨工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石油工業(yè)的采油設(shè)備的防偏磨工藝，特別涉及一種適用于用有桿泵采 油井的高含水有桿泵井注油式雙通道防偏磨工藝。二背景技術(shù)：
目前油ffl已進(jìn)入高含水開發(fā)階段，井筒狀況和產(chǎn)出液性質(zhì)等都發(fā)生了很大變化，有桿 泵系統(tǒng)工作環(huán)境逐步惡化，加劇了桿管偏磨程度，高含水是有桿泵管桿發(fā)生偏磨、腐蝕的 根本原因。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)偏磨現(xiàn)狀，目前采用防偏磨措施主要是采用抽油桿扶正器、抗磨副等。其基 本思路是不讓管桿接觸，抽油桿扶正效果差，周期短，加大懸點(diǎn)載荷，還存在本身磨損問 題，同時(shí)改變抽油桿柱的受力狀況，使偏磨井段改變；抽油桿抗偏磨副，現(xiàn)場(chǎng)主要問題是 扶正體和桿體容易出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，卡死后相當(dāng)于普通偏磨節(jié)箍，成本高，影響現(xiàn)場(chǎng)推廣使 用范圍；目前應(yīng)用的彈力支撐扶正器雖然能夠部分解決上述問題，但直接在桿體兩端加工 絲扣，造成桿體絲扣端強(qiáng)度低，容易斷裂；抗磨管桿雖然在一定程度上可以提高管桿的抗 磨性，降低磨損率，檢泵周期有一定的延長(zhǎng)，但本身加工工藝復(fù)雜，成本高，且存在點(diǎn)腐 蝕的現(xiàn)象。目前也有利用空心桿中間作為井液通道，但環(huán)空只能利用井液的油慢慢富集起 來，或在完井之前注油，不能根據(jù)需要隨時(shí)注油，且不能深抽，效果一般；總之，目前的 高含水有桿泵井管桿防偏磨工藝雖然取得了一定進(jìn)展，總體思路還停留在扶正、抗磨、減 磨的層面上，不能從根本上解決高含水有桿泵井的偏磨問題。三、 發(fā)明內(nèi)容-本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種高含水有桿泵井注油式雙 通道防偏磨工藝，相對(duì)于傳統(tǒng)的防偏磨工藝相比，改變了傳統(tǒng)的防治思路，具有更好的效 果，不會(huì)對(duì)原有有桿泵系統(tǒng)作大的改動(dòng)，能夠利用現(xiàn)有的有桿泵系統(tǒng)的部分設(shè)備，且操作 簡(jiǎn)單，相對(duì)成本低。其技術(shù)方案是包括空心光桿、進(jìn)液?jiǎn)瘟鏖y、側(cè)向注油式雙通道密封泵泵筒、空心桿、 空心桿進(jìn)液接頭、抽油泵柱塞拉桿、抽油泵和油管、不同規(guī)格的管桿變徑接頭，還包括地 面提供的注油工具、注入油油罐等組合的整體防偏磨工藝和地面注油工藝；其防偏磨工藝為首先，先把抽油泵隨油管一起下入井內(nèi)，其中側(cè)向注油式雙通道密封泵泵筒的上端接 在油管懸掛器的下部；然后抽油泵柱塞拉桿、空心桿進(jìn)液接頭、空心桿、側(cè)向注油式雙通 道密封泵柱塞、進(jìn)液?jiǎn)瘟鏖y和空心光桿一起下入油管內(nèi)；其次，側(cè)向注油式雙通道密封泵泵筒與柱塞形成動(dòng)密封，副密封油管與空心桿的環(huán)空，從空心光桿注入潤滑油液，經(jīng)過進(jìn)液?jiǎn)瘟鏖y和側(cè)向注油式雙通道密封泵泵筒的側(cè)向進(jìn)液通 道進(jìn)入空心桿與油管的環(huán)空；最后，抽油泵抽出的井液經(jīng)過空心桿進(jìn)液接頭，從空心桿經(jīng)過側(cè)向注油式雙通道密封 泵泵筒的另一個(gè)通道流出；通過進(jìn)液?jiǎn)瘟鏖y和側(cè)向注油式雙通道密封泵泵筒的作用使空心 桿內(nèi)的井液與潤滑油液互不接觸連通，保證空心桿與油管內(nèi)壁之間有潤滑油液，采出的井 液則沿空心桿內(nèi)孔進(jìn)入出油流程，實(shí)現(xiàn)高含水抽油泵井的管桿在含有潤滑劑環(huán)境中運(yùn)動(dòng)而 防止偏磨；所述的地面注油工藝?yán)米⒂捅冒褍?chǔ)油設(shè)備盛裝的潤滑油液通過空心桿注入 空心桿和油管的環(huán)空。其中，側(cè)向注油式雙通道密封泵柱塞的柱塞上接頭與柱塞的外管相連接，并有液流通 道，中心管從外管中心穿過，并在外管開有側(cè)向進(jìn)液通道，中心管上部與接頭活動(dòng)連接， 與柱塞下接頭不相通，柱塞下接頭與外管相連接，下部接空心桿，這樣在柱塞內(nèi)通過內(nèi)、 外管及側(cè)向通道，形成了雙管、雙通道，兩個(gè)通道之間相互密封不連接；泵筒上接頭、泵 筒、泵筒下接頭組成密封泵泵筒，柱塞在泵筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)，有配合間隙，形成動(dòng)密封。使注入 的潤滑油液不會(huì)被抽回到出油流程；柱塞上的雙通道，上下通道用于井液的流通通道，側(cè) 向進(jìn)液通道用于從空心光桿向管桿環(huán)空注潤滑油液的通道，兩個(gè)通道之間互不連通；在抽 油時(shí)柱塞始終在泵筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)；其中，進(jìn)液?jiǎn)瘟鏖y主要由上接頭、閥座、閥芯、彈簧、軸套和下接頭組成，上接頭與 下接頭活動(dòng)連接，閥座鑲嵌在上接頭的中心孔內(nèi)，有流油通道，彈簧裝在軸套的--端，并 向閥芯施加預(yù)緊力，使閥芯與閥座處于常閉狀態(tài)，軸套一端鑲在下接頭的中心孔內(nèi)，另一 端外套彈簧，并有流油通道，當(dāng)閥芯打開時(shí)，進(jìn)入的流體可以通過該通道進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)， 閥芯可以是球閥或錐閥，上、下接頭分別與空心桿相連接。當(dāng)然，進(jìn)液?jiǎn)瘟鏖y可以與側(cè)向 注油式雙通道密封泵設(shè)計(jì)為一體，也可單獨(dú)設(shè)計(jì)，位于空心光桿與雙通道柱塞密封泵柱塞 之間的位置，為常閉式，用于保證即可以注入原油，又保證從空心光桿注入環(huán)空的潤滑原 油在生產(chǎn)中不會(huì)從空心光桿流出；所述的空心桿的兩端比中間的本體粗，中心為空心，有一定的壁厚，兩端接頭可以采 用墩頭式或采用焊接連接。進(jìn)油接頭用于連接柱塞拉桿和空心桿，且有進(jìn)油口，使采出的 井液進(jìn)入空心桿內(nèi)孔；空心桿用于連接抽油泵柱塞拉桿、空心桿進(jìn)液接頭、側(cè)向注油式雙 通道密封泵柱塞和空心光桿等，內(nèi)孔用于采出井液的通道；根據(jù)下泵深度、泵徑、生產(chǎn)制 度的不同，空心桿設(shè)計(jì)有不同規(guī)格，以適應(yīng)不同的組合需要；端部接頭處可以采用摩擦焊 接，也可采用墩頭或在桿體上直接加工連接螺紋；空心光桿為中空?qǐng)A形管，兩頭加工有絲扣，外表經(jīng)過拋光防腐處理，其中，空心光桿 在井口以上部分與懸繩器連接，在抽油機(jī)的帶動(dòng)下作周期性上下運(yùn)動(dòng)，通過與光桿密封器 配合，密封井口，使采出井液不會(huì)流出；光桿密封器以下部分與進(jìn)液?jiǎn)瘟鏖y和側(cè)向注油式 雙通道密封泵柱塞連接，用于帶動(dòng)桿柱上下運(yùn)動(dòng)，內(nèi)孔用于向管桿環(huán)空注油的通道。注油泵為注塞泵或其他形式的增壓泵，可以是電機(jī)驅(qū)動(dòng)或液壓驅(qū)動(dòng)或手動(dòng)或其他形式的驅(qū)動(dòng)。所述的潤滑油液為潤滑油或原油或其他潤滑介質(zhì)。本發(fā)明的有益效果是通過空心桿的進(jìn)液?jiǎn)瘟鏖y和側(cè)向注油式雙通道密封泵的作用使 空心桿內(nèi)的井液與潤滑油液互不接觸連通，從而保證空心桿與油管內(nèi)壁在一個(gè)含原油潤滑 的環(huán)境下工作，采出的井液則沿空心桿內(nèi)孔進(jìn)入出油流程，從而實(shí)現(xiàn)了高含水抽油泵井的 管桿在含有潤滑劑環(huán)境中運(yùn)動(dòng)，從根本上改變管桿偏磨現(xiàn)象；另外，該工藝操作簡(jiǎn)單，從 綜合成本上考慮，也低于目前使用的抗磨管桿的成本。四

附圖1是本發(fā)明的井下管柱示意圖；附圖2是本發(fā)明的注潤滑油液的示意圖；附圖3是側(cè)向注油式雙通道密封泵的結(jié)構(gòu)圖；附圖4是空心桿的進(jìn)液?jiǎn)瘟鏖y一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；附圖5是空心桿的進(jìn)液?jiǎn)瘟鏖y另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；附圖6是一種墩頭式空心桿的結(jié)構(gòu)圖；1、空心光桿，2、進(jìn)液?jiǎn)瘟鏖y，3、油管短節(jié)，4、側(cè)向注油式雙通道密封泵泵筒，5、 側(cè)向注油式雙通道密封泵柱塞，6、空心桿，7、空心桿進(jìn)液接頭，8、抽油泵柱塞拉桿，9、 抽油泵，10、尾管，11、油管，12、套管，13、注油泵，14、儲(chǔ)油設(shè)備，15、出油流程， 16、抽油機(jī)。五具體實(shí)施例方式
結(jié)合附圖1-6，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一歩的描述本發(fā)明的高含水有桿泵井注油式雙通道防偏磨工藝技術(shù)主要由以下幾個(gè)部分組成1、空心光桿，2、進(jìn)液?jiǎn)瘟鏖y，3、油管短節(jié)，4、側(cè)向注油式雙通道密封泵泵筒，5、側(cè)向注 油式雙通道密封泵柱塞，6、空心桿，7、空心桿進(jìn)液接頭，8、抽油泵柱塞拉桿，9、抽油 泵，10、尾管，11、油管，12、套管，13、注油泵，14、儲(chǔ)油設(shè)備，15、出油流程(參見 圖1、圖2)， 16、抽油機(jī)。空心光桿1是有一定壁厚的中空?qǐng)A形鋼管，兩頭加工有絲扣，外表經(jīng)過特殊的拋光防 腐處理，其中一端連接井口以下的光桿，另一短與抽油機(jī)懸繩器相連。進(jìn)液?jiǎn)瘟鏖y(參見圖4、圖5)由上接頭2.1、閥座2.2、閥芯2.3、彈簧2.4、軸套2.5、 下接頭2.6等組成，上接頭2.1與下接頭2.6有絲扣相連接，閥座2.2鑲嵌在上接頭2.1的 中心孔內(nèi)，有流油通道，彈簧2.4裝在軸套2.5的一端，并給閥芯2.3施加一預(yù)緊力，使閥 芯2.3與閥座2.2處于常閉狀態(tài)，軸套2.5—端鑲在下接頭2.6的中心孔內(nèi)，另一端外套彈 簧，并有流油通道，當(dāng)閥芯打開時(shí)，進(jìn)入的流體可以通過該通道進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)，閥芯2.3 可以是球閥，也可以是錐閥或其他形式，上、下接頭分別與相應(yīng)的空心桿相連接。圖1中的側(cè)向注油式雙通道密封泵泵筒4與側(cè)向注油式雙通道密封泵柱塞5組成圖3 側(cè)向注油式雙通道密封泵泵筒，參看圖3，柱塞上接頭4.5.1與柱塞的外管4.5.3相連接，并有如圖箭頭所示的通道，中心管4.5.2從外管中心穿過，并在外管開有側(cè)向進(jìn)液通道4.5.8， 中心管4.5.2上部與接頭4.5.1內(nèi)螺紋相連接，與柱塞下接頭4.5.6不相通，柱塞下接頭4.5.6與外管4.5.3相連接，下部接空心桿，這樣在柱塞內(nèi)通過內(nèi)、外管及側(cè)向通道，形成了雙管、 雙通道，兩個(gè)通道之間相互密封不連接；泵筒上接頭4.5.4、泵筒4.5.5、泵筒下接頭4.5.7 組成密封泵泵筒，柱塞在泵筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)，有一定的配合間隙，形成動(dòng)密封。圖l、圖2所示的空心桿6見圖6，兩端比本體粗，中心空心，有一定的壁厚，兩端接 頭可以采用墩頭式，也可以采用摩擦焊接的方式，也可以是其他方式，加工的連接螺紋可 以是標(biāo)準(zhǔn)空心桿連接螺紋，也可以是普通抽油桿螺紋、也可以是錐形管螺紋，也可以是其 他形式的螺紋；空心桿內(nèi)外壁可以進(jìn)行防腐處理使之更能適應(yīng)井下的生產(chǎn)環(huán)境。圖1、圖2所示的油管短節(jié)3、空心桿進(jìn)液接頭7、抽油泵柱塞拉桿 8、抽油泵9、 尾管IO、油管ll、套管12、出油流程15等都為普通抽油機(jī)采油的常規(guī)配套，這里不再敘 述。再結(jié)合圖l、圖2所示進(jìn)行整個(gè)工藝的敘述，按照如圖l下入工藝管柱后，利用注油 泵13把儲(chǔ)油設(shè)備14盛裝的原油沿著空心光桿1、經(jīng)過單向閥2、經(jīng)過柱塞5的內(nèi)管與側(cè)向 出油口進(jìn)入空心桿6外與油管11內(nèi)組成的環(huán)空空間，經(jīng)過空心桿進(jìn)液接頭7的進(jìn)液口進(jìn)入 空心桿6內(nèi)；抽油泵柱塞拉桿8用于進(jìn)液接頭7與抽油泵9的柱塞之間的連接；側(cè)向注油 式雙通道柱塞5與泵筒4組成的密封副使注入的原油或其他潤滑介質(zhì)無法進(jìn)入流程15;單 向閥2處于常閉狀態(tài)，只有注油泵13工作注油時(shí)才打開，當(dāng)注油泵注完油撤開時(shí)，單向閥 2自動(dòng)關(guān)閉，處于密封狀態(tài)，使注入的潤滑液和采出井液不會(huì)從空心光桿內(nèi)孔流出。在抽油時(shí)，側(cè)向注油雙通道密封泵柱塞5始終在泵筒4內(nèi)運(yùn)動(dòng)形成動(dòng)密封，使環(huán)空原 油無法進(jìn)入流程，同時(shí)抽油泵9采出的高含水井液通過空心桿進(jìn)液接頭7的進(jìn)油通道進(jìn)入 空心桿6內(nèi)上行，經(jīng)過側(cè)向注油雙通道密封泵柱塞5內(nèi)外管之間的環(huán)空及流油通道進(jìn)入側(cè) 向密封柱塞的上部，進(jìn)入流程，這樣就使空心桿與油管接觸始終在有潤滑液的環(huán)境下工作， 從而避免或減輕了管桿腐蝕、偏磨。需要說明的是，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員按照上述技術(shù)原理對(duì) 上述實(shí)施例進(jìn)行修改和變形均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種高含水有桿泵井注油式雙通道防偏磨工藝，其特征是包括空心光桿(1)、進(jìn)液?jiǎn)瘟鏖y(2)、側(cè)向注油式雙通道密封泵泵筒(4)、空心桿(6)、空心桿進(jìn)液接頭(7)、抽油泵柱塞拉桿(8)、抽油泵(9)和油管(11)組合的整體防偏磨工藝和地面注油工藝；其防偏磨工藝為首先，先把抽油泵(9)隨油管(11)一起下入井內(nèi)，其中側(cè)向注油式雙通道密封泵泵筒(4)的上端接在油管懸掛器的下部；然后抽油泵柱塞拉桿(8)、空心桿進(jìn)液接頭(7)、空心桿(6)、側(cè)向注油式雙通道密封泵柱塞(5)、進(jìn)液?jiǎn)瘟鏖y(2)和空心光桿(1)一起下入油管內(nèi)；其次，側(cè)向注油式雙通道密封泵泵筒(4)與柱塞(5)形成動(dòng)密封，副密封油管與空心桿(6)的環(huán)空，從空心光桿(1)注入潤滑油液，經(jīng)過進(jìn)液?jiǎn)瘟鏖y(2)和側(cè)向注油式雙通道密封泵泵筒(4)的側(cè)向進(jìn)液通道(4.5.8)進(jìn)入空心桿與油管的環(huán)空；最后，抽油泵(9)抽出的井液經(jīng)過空心桿進(jìn)液接頭(7)，從空心桿經(jīng)過側(cè)向注油式雙通道密封泵泵筒(4)的另一個(gè)通道流出；通過進(jìn)液?jiǎn)瘟鏖y(2)和側(cè)向注油式雙通道密封泵泵筒的作用使空心桿內(nèi)的井液與潤滑油液互不接觸連通，保證空心桿與油管內(nèi)壁之間有潤滑油液，采出的井液則沿空心桿內(nèi)孔進(jìn)入出油流程(15)，實(shí)現(xiàn)高含水抽油泵井的管桿在含有潤滑劑環(huán)境中運(yùn)動(dòng)而防止偏磨；所述的地面注油工藝?yán)米⒂捅冒褍?chǔ)油設(shè)備盛裝的潤滑油液通過空心桿注入空心桿和油管的環(huán)空。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高含水有桿泵井注油式雙通道防偏磨工藝，其特征是所述的側(cè)向注油式雙通道密封泵柱塞(5)的柱塞上接頭(4.5.1)與柱塞的外管(4.5.3)相連接， 并有液流通道，中心管(4.5.2)從外管中心穿過，并在外管開有側(cè)向進(jìn)液通道(4.5.8)，中 心管上部與接頭活動(dòng)連接，與柱塞下接頭(4.5.6)不相通，柱塞下接頭與外管相連接，下 部接空心桿，這樣在柱塞內(nèi)通過內(nèi)、外管及側(cè)向通道，形成了雙管、雙通道，兩個(gè)通道之 間相互密封不連接；泵筒上接頭(4.5.4)、泵筒(4.5.5)、泵筒下接頭(4.5.7)組成密封泵 泵筒，柱塞在泵筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)，有配合間隙，形成動(dòng)密封。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高含水有桿泵井注油式雙通道防偏磨工藝，其特征是 所述的進(jìn)液?jiǎn)瘟鏖y(2)主要由上接頭(2.1)、閥座(2.2)、閥芯(2.3)、彈簧(2.4)、軸套(2.5)和下接頭(2.6)組成，上接頭(2.1)與下接頭(2.6)活動(dòng)連接，閥座(2.2)鑲嵌 在上接頭(2.1)的中心孔內(nèi)，有流油通道，彈簧(2.4)裝在軸套(2.5)的一端，并向閥 芯(2.3)施加預(yù)緊力，使閥芯(2.3)與閥座(2.2)處于常閉狀態(tài)，軸套(2.5) —端鑲在 下接頭(2.6)的中心孔內(nèi)，另一端外套彈簧，并有流油通道，當(dāng)閥芯打開時(shí)，進(jìn)入的流體 可以通過該通道進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)，閥芯(2.3)可以是球闊或錐閥，上、下接頭分別與空心 桿相連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高含水有桿泵井注油式雙通道防偏磨工藝，其特征是 所述的空心桿(6)的兩端比中間的本體粗，中心為空心，有一定的壁厚，兩端接頭可以采 用墩頭式或采用焊接連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高含水有桿泵井注油式雙通道防偏磨工藝，其特征是空心光桿(1)為中空?qǐng)A形管，兩頭加工有絲扣，外表經(jīng)過拋光防腐處理，其中一端連接井口以 下的光桿，另一端與抽油機(jī)懸繩器相連。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高含水有桿泵井注油式雙通道防偏磨工藝，其特征是所述 的注油泵為注塞泵或其他形式的增壓泵，可以是電機(jī)驅(qū)動(dòng)或液壓驅(qū)動(dòng)或手動(dòng)形式的驅(qū)動(dòng)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高含水有桿泵井注油式雙通道防偏磨工藝，其特征是所述 的潤滑油液為潤滑油或原油或其他潤滑介質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種適用于用有桿泵采油井的高含水有桿泵井注油式雙通道防偏磨工藝。其技術(shù)方案是側(cè)向注油式雙通道密封泵泵筒與柱塞形成動(dòng)密封，副密封油管與空心桿的環(huán)空，從空心光桿注入潤滑油液，抽油泵抽出的井液經(jīng)過空心桿進(jìn)液接頭，從空心桿經(jīng)過側(cè)向注油式雙通道密封泵泵筒的另一個(gè)通道流出；通過進(jìn)液?jiǎn)瘟鏖y和側(cè)向注油式雙通道密封泵泵筒的作用使空心桿內(nèi)的井液與潤滑油液互不接觸連通，有益效果是保證空心桿與油管內(nèi)壁之間有潤滑油液，采出的井液則沿空心桿內(nèi)孔進(jìn)入出油流程，實(shí)現(xiàn)高含水抽油泵井的管桿在含有潤滑劑環(huán)境中運(yùn)動(dòng)而防止偏磨。該工藝操作簡(jiǎn)單，從綜合成本上考慮，也低于目前使用的抗磨管桿的成本。
文檔編號(hào)F04B53/18GK101240792SQ20071011611
公開日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2007年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月7日
發(fā)明者劉東亮, 東 姜, 孫衍東, 張丁涌, 朱澤軍, 游龍?zhí)? 峰 王, 王民軒, 程正全, 剛 趙 申請(qǐng)人:中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司采油工藝研究院