油井增液裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種油井增液裝置，包括中心管、閥殼體、設置在所述閥殼體內的單流閥、及連接在所述閥殼體下端的進液口，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置有軟性柱塞與油井套管保持密封。本發明提供的油井增液裝置，在隨舉升油管收縮上移時會自動關閉單流閥，使裝置下面的油液負壓增大，提高了油層的生產壓差，加大了對地層的抽吸作用，增加了地層的油液流出量，從而達到了增加油層產液量、提高油井產油量的目的。
【專利說明】油井增液裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及石油開采【技術領域】，特別涉及一種油井增液裝置。
【背景技術】
[0002]現國內油田在開發過程中，95%以上是采用驢頭抽油機帶動井下往復常規泵抽油舉升的方式采油。由于該抽油方式簡單、耐用、適應環境強，所以在國內油田得到廣泛應用。而現油田開發應用的驢頭抽油機通過抽油桿帶動井下往復常規泵抽油舉升，因工作時油管和抽油泵桿在負荷交換時存在彈性伸縮量(各0.04% )，特別是對泵掛深度大于2000米的深井抽油舉升時，油管產生的彈性伸縮量更長，大多數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。因此，采用驢頭抽油機帶動井下往復常規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了大量的能源。因此，為了提高有桿式抽油方式對油井的采油率，需要設置相關輔助裝置來提高油井的采油率，實現提高單井產油量的目的。
【發明內容】
[0003]本發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油層產生抽吸，提高地層的產液量，實現單井廣油量的提聞。
[0004]為解決上述技術問題，本發明提供了一種油井增液裝置，包括中心管、閥殼體、設置在所述閥殼體內的單流閥、及連接在所述閥殼體下端的進液口，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、耐油耐磨皮碗、聚胺脂隔環串疊構成，在所述軟性柱塞上部的所述中心管上設置有一段擴徑臺節作為所述軟性柱塞的支乘臺，在所述擴徑臺節處的中心管周圍設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壁上的固定環而固定在閥殼體中部內壁上，在靠近所述固定環下部的所述中心管上設置有預泄液通孔。
[0005]進一步地，所述軟性柱塞的每個支撐環、耐油耐磨皮碗和聚胺脂隔環構成一級密封，所述軟性柱塞由3-5級密封串疊構成。
[0006]進一步地，所述傾斜通孔為6-8個，均勻分布在所述中心管同一圓周的管壁上。
[0007]進一步地，所述預泄液通孔為6-8個，均勻分布在所述閥殼體同一圓周的管壁上，且所述預泄液通孔與所述傾斜通孔對應設置。
[0008]進一步地，所述單流閥是由凡爾球罩、凡爾球和凡爾球座構成的固定凡爾。
[0009]進一步地,所述固定凡爾的凡爾球座通過所述固定環固定在所述閥殼體內壁上。
[0010]進一步地，所述固定環通過所述閥殼體絲扣通孔內的銷釘固定在閥殼體內壁上。
[0011]進一步地，所述凡爾球座與所述閥殼體內壁之間設置有密封圈。
[0012]本發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利用舉升油管的伸縮，帶動該裝置在井下上下運動進行抽吸油層。由于本發明提供的油井增液裝置的中心管外壁設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；且閥殼體內部的液體通道上安裝有單流閥，能夠在本發明裝置隨舉升油管收縮上移時關閉，使裝置下面的油液負壓增加，提高油層的生產壓差，增加地層油液流出量。從而達到增加油層產液量、提高油井產油量的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明實施例提供的油井增液裝置的1/4剖面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]參見圖1，本發明實施例提供的油井增液裝置，包括中心管2、閥殼體7、設置在閥殼體7內的單流閥、及連接在閥殼體7下端的進液口 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內壁上的固定環13固定在閥殼體7中部內壁上，在與閥殼體7連接處的中心管2上設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4、耐油耐磨皮碗5、聚胺脂隔環6串疊構成，軟性柱塞的每個支撐環4、耐油耐磨皮碗5和聚胺脂隔環6構成一級密封，軟性柱塞由3-5級密封串疊構成，為了保證本裝置與油井套管之間具有良好的密封性，作為最佳的一種實施方式，本裝置的整個軟性柱塞是由4級密封串疊構成。
[0016]在軟性柱塞上部的中心管2上設置有一段擴徑臺節作為軟性柱塞的支乘臺。由于本發明裝置在套管內上下運動的過程中，在中心管的外部容易產生固體顆粒沉積物，這些固體顆粒沉淀物會沉積在軟性柱塞的上部，當沉積到一定量時就會造成軟性柱塞的磨損，造成密封不嚴或液體漏失，嚴重時會卡死軟性柱塞，造成停產大修。為了疏通固體顆粒沉淀物，在擴徑臺節處的中心管2周圍設置有斜向中心管2中心線的傾斜通孔3，傾斜通孔3的個數為6-8個，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，使產生的固體顆粒沉淀物不斷地從傾斜通孔3進入中心管2內與地層油液混合一起進入舉升管柱。為了能夠更好疏通固體顆粒沉淀物，作為本發明的一種【具體實施方式】，中心管2上的傾斜通孔3設置為8個。
[0017]為了能夠方便在下次作業時向地層中壓入壓井液，在靠近固定環13下部的中心管2上設置有預泄液通孔15，預泄液通孔15的個數為6-8個，均勻分布在閥殼體7同一圓周的管壁上，且預泄液通孔15與傾斜通孔3對應設置。當在下次作業需要增加地層內的油層壓力時，可以從油管壓入壓井液，壓井液從舉升管柱進入中心管2，然后從閥殼體7的預泄液通孔15壓入油井內，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構成的固定凡爾，固定凡爾的凡爾球座10通過固定環13固定在閥殼體7內壁上，而固定環13是由設置在閥殼體7帶絲扣通孔內的銷釘12固定在閥殼體6內壁上。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內壁之間設置有密封圈11。
[0019]本發明提供的油井增液裝置的工作過程及工作原理如下:
[0020]當油田某口油井在下抽油泵舉升管柱前，先下套銑管柱對油井套管進行套銑，特別是本發裝置在井下所處的套管位置處，在其附近上下2米位置處要反復進行3-5次的磨銑。其目的是為了保護本發明裝置中心管2上的多級耐磨材料組成的軟性柱塞，防止軟性柱塞在下井時被套管磨壞。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明裝置:油井增液裝置+多根油管+四米長篩管+多根油管+常規整筒泵+多根油管接至井口油管掛。試壓合格后再下井相應的抽油桿。在各項開抽前的準備工作完成后，開動抽油機進行抽油工作。當抽油機驢頭帶動井內抽油桿+泵柱塞向上開始抽吸(游動凡爾關閉)時，此時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；當整趟舉升油管(液柱)載荷卸掉后,整趟舉升油管在材質本身的彈性作用下自然向井口端(固定端)收縮，收縮長度為舉升油管長度的0.04%。由于本發明裝置連接在舉升管柱的末端，故本發明裝置會隨同舉升油管的收縮而向上運動。當舉升油管帶動本發明裝置向上移動時，油井套管與中心管2之間因為有軟性柱塞的密封作用，且閥殼體7內部液體通道上的固定凡爾在凡爾球9的作用下關閉，井內油液無法流動被迫隨舉升油管向上舉升。此時井內本發明裝置下面的液體壓力快速下降，舉升油管帶動本發明裝置繼續上提，這樣本發明裝置下面的液體負壓增大，加大了對地層的抽吸作用，從而提高了地層的出液量。由于本發明裝置會增大對地層的抽吸力，因此還會對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]當抽油機驢頭帶動井內抽油桿+泵柱塞向下移動(游動凡爾打開，泵的固定凡爾關閉)，此時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本身的彈性作用下自然向井底(自由端)伸長，伸長的長度同樣為舉升管柱長度的0.04% ;連接在舉升管柱最下端的本發明裝置，隨同舉升油管一起向下運動，此時本發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，但大部分油液從進液口 14進入閥殼體7內部，頂開固定凡爾內的凡爾球9通過中心管2順利經過篩管流入油套間完成一個工作過程。
[0022]本發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的抽油過程是同步的，不影響抽油的過程。并且本發明裝置在隨舉升油管收縮上移時會自動關閉固定凡爾，使裝置下面的油液負壓增大，能提高油層的生產壓差，加大了對地層的抽吸作用，增加了地層的油液流出量，從而達到了增加油層產液量、提高油井產油量的目的。
[0023]最后所應說明的是，以上【具體實施方式】僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照實例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.一種油井增液裝置，其特征在于:包括中心管、閥殼體、設置在所述閥殼體內的單流閥、及連接在所述閥殼體下端的進液口，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、耐油耐磨皮碗、聚胺脂隔環串疊構成，在所述軟性柱塞上部的所述中心管上設置有一段擴徑臺節作為所述軟性柱塞的支乘臺，在所述擴徑臺節處的中心管上設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壁上的固定環固定在閥殼體中部內壁上，在靠近所述固定環下部的所述閥殼體上設置有預泄液通孔。
2.根據權利要求1所述的油井增液裝置，其特征在于:所述軟性柱塞的每個支撐環、耐油耐磨皮碗和聚胺脂隔環構成一級密封，所述軟性柱塞由3-5級密封串疊構成。
3.根據權利要求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，均勻分布在所述中心管同一圓周的管壁上。
4.根據權利要求3所述的油井增液裝置，其特征在于:所述預泄液通孔為6-8個，均勻分布在所述閥殼體同一圓周的管壁上，且所述預泄液通孔與所述傾斜通孔對應設置。
5.根據權利要求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成的固定凡爾。
6.根據權利要求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固定在所述閥殼體內壁上。
7.根據權利要求6所述的油井增液裝置，其特征在于:所述固定環通過所述閥殼體絲扣通孔內的銷釘固定在閥殼體內壁上。
8.根據權利要求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壁之間設置有密封圈。
【文檔編號】E21B43/25GK104196511SQ201410410247
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月19日 優先權日:2014年8月19日
【發明者】劉樹高, 楊靜, 李少甫, 王新紅, 孫福山, 李海燕 申請人:中國石油天然氣股份有限公司