專利名稱:反循環水力噴射泵的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及石油工業原油機械開采無桿泵采油設備,尤其涉及到一種適用于稠油 和含砂油井開采的可利用液力將泵芯打出的反循環水力噴射泵。
背景技術:
現有的水力噴射泵主要分為兩大類, 一類是正循環水力噴射泵,另一類是反循環水力 噴射泵。正循環水力噴射泵的特點是動力液正循環,即從油管內注入動力液,采出液從油 管與套管環形空間返出油井,取泵芯作業時,動力液反循環,即從油管與套管環形空間注 入動力液,將泵芯從井下打撈出油井,例如,中國專利公開號CN 1338561A,
公開日2002 年3月6日,發明名稱為設有取樣裝置的水力噴射泵,該申請案公開了一種正循環水力噴 射泵,其不足之處是1)采出液從油管和套管環形空間返出,油、套管過流空間大,采 出液流速慢,攜砂能力差,沉砂易卡死封隔器。2)采出液易腐蝕套管,使油井過早損壞。 常規反循環水力噴射泵的特點是,動力液反循環,即動力液從油管與套管環形空間注入, 采出液從油管內返出,例如,中國專利公開號CN 2529000Y,
公開日2003年1月1日, 發明名稱為一種可投撈式井下套管水力噴射泵,該申請案公開了一種反循環水力噴射泵, 其優點是克服了正循環水力噴射泵的不足,其不足之處是泵芯不能利用液力打出,必須用 修井機下抽油桿柱作業,才能打撈出泵芯,維修作業成本很高,不利于水力噴射泵的推廣。 由于,反循環水力噴射泵的特點是動力液從油、套環空注入,采出液從油管內返出,而泵 芯是裝在油管內的,若要利用液力將泵芯打出,但泵芯與油管連通,動力液只能使泵芯排 液,無法將其打出,因此,反循環水力噴射泵利用液力起泵芯一直以來是個技術難題。
發明內容
提供一種能夠利用液力起下泵芯的反循環水力噴射泵,克服現有反循環水力噴射泵不 能利用液力起出泵芯的缺陷,簡化作業工藝,提高工作效率,從而降低油田生產成本。
本實用新型的目的是這樣實現的 一種反循環水力噴射泵,包括工作筒總成5,噴射
組件4上端依次連接單向閥3和采出液控制開關l,采出液控制開關1上部為泵芯撈頭18, 噴射組件4下端連接測壓組件8;采出液控制開關l、噴射組件4、測壓組件8組成泵芯和座封在工作筒總成5內;固定閥9連接于工作筒總成5下端,在固定閥9下端安裝有封 隔器10;工作筒總成5上端連接油管12并延伸到井口,與井口法蘭盤13連接,井口最 上端安裝井口捕捉器16,打撈錨17與采出液控制開關1相配合。
采出液控制開關1內的提升皮碗23通過皮碗接頭24的螺紋壓緊在皮碗座22上, 皮碗座22上端通過螺紋連接滑閥芯21,滑閥套20套在滑閥芯21的外壁上,可上下滑動, 并形成配合密封,具有開或關兩個工位,滑閥套20上端通過螺紋連接泵芯撈頭18,泵芯 撈頭18和滑閥芯21的內腔中安裝滑閥彈簧19。
滑閥芯21的縱截面成"H"形,上下兩端軸向各鉆有一個盲孔,將其分成上下不相通 兩個的腔室,在下腔的側壁上開有2 4個通孔即采出液出口 2,上端外壁上有限位臺階, 下端有螺紋,滑閥套20為一圓筒形,上端有母螺紋,下端側壁上開有2 4個通孔,泵芯 撈頭18的下部有一個盲孔腔室,在腔室的側壁上有兩個小通孔,上部為一個向上的"t " 形錨桿。
打撈錨17自上而下依次是加重桿25,其下連接接頭26,接頭26連接撈筒29,撈筒 29有一個錐形的內腔,錐形內腔中安裝彈簧27和一個帶外錐面捕捉卡爪28。 加重桿25整體為一圓桿體,上部縮徑形成一個向上的"t "形撈桿。 噴射組件4的下端有螺紋,噴射組件4下端通過該螺紋連接測壓組件8。 本實用新型所提供的反循環水力噴射泵,在泵芯上部設置一套采出液控制開關,需要 取出泵芯時,將打撈錨從井口投放下去,將控制開關關閉,然后繼續打入動力液,將泵芯 打撈上來。本裝置克服了現有反循環水力噴射泵泵芯不能利用水力打撈的缺陷,簡化了作 業程序,提高了作業效率,降低了采油成本。以下結合附圖和實施例對本實用新型作一步說明。
圖1是本實用新型的結構示意圖,也是正常生產時的流程示意圖。虛線箭頭是動力液 流動方向,實線箭頭是采出液流動方向,空心箭頭是地層液流動方向。
圖2是本實用新型的結構示意圖,也是取泵芯作業時的流程示意圖。虛線箭頭是動力 液流動方向。
圖3是采出液控制開關1的結構示意圖。
圖4是打撈錨17的結構示意圖。
圖中1.采出液控制開關,2.采出液出口, 3.單向閥,4.噴射組件,5.工作筒總成,6.噴射吸入口, 7.動力液入口, 8.測壓組件,9.固定閥,10.封隔器,11.套 管,12.油管,13.井口法蘭盤,14.動力液管線,15.采出液管線,16.井口捕捉器, 17.打撈錨,18.泵芯撈頭,19.滑閥彈簧,20.滑閥套,21.滑閥芯,22.皮碗座,23. 提升皮碗,24.皮碗接頭。
具體實施方式
本實用新型的采出液控制開關1的下部裝有一個彈性的提升皮碗23,上部裝有由滑 閥芯21、滑閥套20、滑閥彈簧19、泵芯撈頭18組成的滑閥開關,滑閥芯21的縱截面為 "H"形,上下兩端軸向各鉆有一個盲孔,將其分成上下不相通兩個的腔室,在下腔的側 壁上開有4個均布的通槽,即采出液出口2,上端外壁上有限位臺階,下端有螺紋。滑閥 套20套在滑閥芯21的外壁上,其上部與泵芯撈頭18聯接,下部側壁上開有4個均布的 通槽,滑閥套20能在滑閥芯21的外壁上靈活滑動,工作行程為55 70ram。滑閥彈簧19 的安裝載荷為70 80N,工作載荷為180 215N。其安裝載荷足以支承滑闊套20和泵芯撈 頭18的重量,保持滑閥套20側壁上的4個通孔在軸向與滑閥芯21上的4個采出液出口 2對齊,使滑閥開關處于常開位。泵芯撈頭18上部直徑減小形成一個向上的"t "形撈 桿。
打撈錨17中的加重桿25整體為一圓桿體,上部縮徑形成一個向上的"t "形撈桿, 長度為2000 3000mm,重量為30 55kg。捕捉卡爪28由從圓周上分成的2 4瓣的金屬 環組成,有一外錐面與撈筒29的內錐面配合,捕捉卡爪28沿錐面上、下移動,捕捉卡爪 口可張開或縮緊。
本實用新型的工作原理附
圖1和附圖2,本實用新型安裝在油井下幾百米或數千米, 泵下井作業時,工作筒總成5、固定閥9封隔器10等聯接在油管下端,隨油管柱一起下 入到井下預定位置,使封隔器10座封,安裝好井口法蘭盤13、動力液管線14和采出液 管線15等井口設備后,將測壓組件8、噴射組件4、單向閥3、采出液控制開關l組成的 泵芯從井口投放下入井內,并通過采出液管線向油管內注入動力液,此時單向閥關閉,泵 芯就可座封在工作筒總成5內,在井口最上端裝上井口捕捉器16后,從動力液管線注入 動力液就可進行正常生產。此時動力液從動力液入口 7進入噴射組件下腔,經噴咀節流增 速后,在噴射吸入口 6附近產生負壓,地層液從井底被吸入,將固定閥9打開,流經測壓 組件8,從噴射吸入口 6進入喉管和擴散器,與動力液混合后上行打開單向閥,從采出液 控制開關l上的采出液出口 2排出到油管內,上升到井口,經采出液管線15進地面流程。起泵芯作業時,停注動力液,將井口捕捉器16螺紋絲扣卸下,把打撈錨17從井口投放下 去,落在采出液控制開關l上,在打撈錨17的重力作用下,壓縮滑閥彈簧,使滑閥套20 下行封住采出液出口 2,同時,泵芯撈頭的"t "形撈桿伸入到撈筒29內,被捕捉卡爪 抓住。此過程完成后,安裝上井口捕捉器16,從動力液管線14繼續注入動力液,動力液 從動力液入口進入噴射組件內腔,其壓力通過噴射吸入口向下傳遞到固定閥9,使固定閥 9關閉,壓力向上傳遞,打開單向閥3,液壓載荷最終作用于滑閥芯滑閥芯21 "H"形的 中間截面和提升皮碗23上,就可將整個泵芯解封。此時,滑閥套20不受液壓載荷作用, 其在打撈錨17的重力作用下一直保持關閉工位。繼續注入的動力液頂著泵芯和打撈錨17 上行,到達井口后,加重桿25上端的"t "形撈桿撞入井口捕捉器內,被其捕捉,停注 動力液,將井口捕捉器16的螺紋絲扣卸下,就可將泵芯取出。
權利要求1.一種反循環水力噴射泵,包括工作筒總成(5),其特征在于噴射組件(4)上端依次連接單向閥(3)和采出液控制開關(1),采出液控制開關(1)上部為泵芯撈頭(18),噴射組件(4)下端連接測壓組件(8);采出液控制開關(1)、噴射組件(4)、測壓組件(8)組成泵芯和座封在工作筒總成(5)內;固定閥(9)連接于工作筒總成(5)下端,在固定閥(9)下端安裝有封隔器(10);工作筒總成(5)上端連接油管(12)并延伸到井口,與井口法蘭盤(13)連接,井口最上端安裝井口捕捉器(16),打撈錨(17)與采出液控制開關(1)相配合。
2. 根據權利要求1所述反循環水力噴射泵,其特征在于采出液控制開關(1)內 的提升皮碗(23)通過皮碗接頭(24)的螺紋壓緊在皮碗座(22)上,皮碗座(22)上端 通過螺紋連接滑閥芯(21),滑閥套(20)套在滑闊芯(21)的外壁上,可上下滑動,并 形成配合密封,具有開或關兩個工位,滑閥套(20)上端通過螺紋連接泵芯撈頭(18), 泵芯撈頭(18)和滑閥芯(21)的內腔中安裝滑閥彈簧(19)。
3. 根據權利要求2所述的反循環水力噴射泵,其特征在于滑閥芯(21)的縱截面 成"H"形,上下兩端軸向各鉆有一個盲孔,將其分成上下不相通兩個的腔室,在下腔的 側壁上開有2 4個通孔即采出液出口 (2),上端外壁上有限位臺階,下端有螺紋,滑閥 套(20)為一圓筒形,上端有母螺紋,下端側壁上開有2 4個通孔,泵芯撈頭(18)的 下部有一個盲孔腔室,在腔室的側壁上有兩個小通孔,上部為一個向上的"t "形錨桿。
4. 根據權利要求1所述的反循環水力噴射泵,其特征在于,打撈錨(17)自上而下 依次是加重桿(25),其下連接接頭(26),接頭(26)連接撈筒(29),撈筒(29)有一 個錐形的內腔,錐形內腔中安裝彈簧(27)和一個帶外錐面捕捉卡爪(28)。
5. 根據權利要求書1或4所述的反循環水力噴射泵,其特征在于加重桿(25)整 體為一圓桿體,上部縮徑形成一個向上的"t "形撈桿。
6. 根據權利要求書1所述反循環水力噴射泵,其特征在于噴射組件(4)的下端 有螺紋,噴射組件(4)下端通過該螺紋連接測壓組件(8)。
專利摘要本實用新型公開了一種能利用地面動力液的液壓力將反循環水力噴射泵泵芯從油井中取出的反循環水力噴射泵,適用于石油工業水力噴射泵采油井。本實用新型是在反循環水力噴射泵的泵芯上部設置一套采出液控制開關,需要取出泵芯時,將打撈錨從井口投放下去,將控制開關關閉,然后繼續打入動力液,將泵芯打撈上來。克服了現有反循環水力噴射泵泵芯不能利用水力打撈的缺陷,簡化了作業程序,提高了作業效率,降低了采油成本。
文檔編號E21B43/00GK201129290SQ200720088438
公開日2008年10月8日 申請日期2007年11月22日 優先權日2007年11月22日
發明者劉建魁, 偉 曹, 李進義, 陳行文, 宏 高 申請人:國營第三八八廠