采油堵水管柱的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種采油堵水管柱，它包括油管，油管自上而下進入第一地層、水層、第二地層以及油層。采油堵水管柱還包括通過油管相連接的卡瓦式封隔器、注水式封隔器、用于抽取石油的泵、用于過濾石油內砂石的篩管以及用于密封篩管的密封件。卡瓦式封隔器、注水式封隔器以及泵位于地層中，泵包括用于與油井的抽油桿相固定連接的柱塞。本實用新型的優點是采用雙極密封形式，大大提高了封隔器的密封可靠性，解決了抽油時管柱上提下放的力作用封隔器而帶來封隔器密封失效的問題。
【專利說明】采油堵水管柱
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及井下堵水及負壓采油一體化【技術領域】，特別涉及一種采油堵水管柱。
【背景技術】
[0002]為了提高一些低壓、低產抽油井的產量，負壓采油工藝可以通過使用一套負壓采油管柱和井下工具使抽油泵的吸入端在抽油過程中產生負壓效應，從而形成一個負壓區，并增大油井壓差，進而使低壓區的石油由于壓差的存在可以向地面聚集和采出。
[0003]中國專利ZL201120528876.5介紹了一種油田抽油井負壓采油管柱，其管柱結構由下到上依次為，用于密封尾管的絲堵、用于盛裝沉落砂石的尾管、用于沉砂的沉砂管、用于進油的單流閥以及用于封隔水層與油層的封隔器。這種油田抽油井負壓采油管柱工作原理和使用方法是:將負壓采油管柱連同抽油管柱下入井下，開抽前向油管柱內加壓，通過導壓固定閥使封隔器脹封，然后通過上提、下放油管柱進行負壓采油施工。即油管柱下行時通過封隔器對地層產生液力振動，當油管柱上行時，可通過封隔器對地層產生負壓抽空，從而實現負壓采油作業的目的。作業完成后便可下入活塞，撞擊導壓固定閥使其閥球歸位開抽生產，此時井下液流中的含砂則可通過沉砂管落入尾管內。
[0004]上述專利介紹的負壓采油管柱雖然能實現負壓采油的作業目的，但由于只采用單一封隔器封隔油層和水層，封隔器密封可靠性低、有效期短，使得封隔器的密封效果及密封周期得不到保障，且封隔器易因管柱上提下放過程導致封隔器失效。而且這種由單一封隔器制成的負壓采油管柱承壓能力低，因此該種管柱不能滿足現場負壓采油技術的要求。
實用新型內容
[0005]為了克服現有技術的上述缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種采油堵水管柱，該采油堵水管柱同時采用卡瓦式封隔器和注水式封隔器進行坐封，密封效果好，不會因管柱的上提下放使得封隔器密封失效。
[0006]本實用新型的上述目的可采用下列技術方案來實現:
[0007]一種采油堵水管柱，它包括油管，所述油管自上而下進入第一地層、水層、第二地層以及油層；其特征在于:所述采油堵水管柱還包括通過油管自上而下依次相連接的卡瓦式封隔器、注水式封隔器、用于抽取石油的管式泵、用于過濾石油內砂石的篩管以及用于密封所述篩管的密封件；所述卡瓦式封隔器、所述注水式封隔器以及所述管式泵位于所述第二地層中，所述管式泵包括用于與油井的抽油桿相固定連接的柱塞。
[0008]優選地，所述卡瓦式封隔器為Y441型封隔器，所述注水式封隔器為Y341型封隔器。
[0009]優選地，所述密封件為絲堵。
[0010]一種采油堵水管柱，它包括油管，所述油管自上而下進入第一地層、水層、第二地層以及油層；其特征在于:所述采油堵水管柱還包括通過油管自上而下依次相連接的用于抽取石油的桿式泵、卡瓦式封隔器、注水式封隔器、能封堵所述注水式封隔器的球座、用于過濾石油內砂石的篩管和用于密封所述篩管的密封件；所述卡瓦式封隔器、所述注水式封隔器以及所述球座位于所述第二地層中，所述桿式泵包括用于與油井的抽油桿相固定連接的柱塞。
[0011]優選地，所述卡瓦式封隔器為Y441型封隔器，所述注水式封隔器為Y341型封隔器。
[0012]優選地，所述密封件為絲堵。
[0013]本實用新型的優點是:與現有的采油堵水管柱相比，由于本實用新型采用了卡瓦式封隔器和注水式封隔器相配合使用，利用了注水式封隔器承下壓能力好，卡瓦式封隔器承上壓能力強的特點，采用雙極密封，大大提高了封隔器的密封可靠性。解決了管柱上提下放抽油過程中產生的力作用于封隔器而使得封隔器密封失效的問題。同時，增大了封隔器內管柱的承壓能力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]在此描述的附圖僅用于解釋目的，而不意圖以任何方式來限制本實用新型公開的范圍。另外，圖中的各部件的形狀和比例尺寸等僅為示意性的，用于幫助對本實用新型的理解，并不是具體限定本實用新型各部件的形狀和比例尺寸。本領域的技術人員在本實用新型的教導下，可以根據具體情況選擇各種可能的形狀和比例尺寸來實施本實用新型。
[0015]圖1示出了本實用新型的采油堵水管柱實施例一的結構示意圖；
[0016]圖2示出了本實用新型的采油堵水管柱實施例二的結構示意圖。
[0017]以上附圖的附圖標記:1、第一地層；2、水層；3、第二地層；4、油層；11、油管；12、卡瓦式封隔器；13、注水式封隔器；14、管式泵；15、篩管；16、密封件；17、桿式泵；18、球座。
【具體實施方式】
[0018]結合附圖和本實用新型【具體實施方式】的描述，能夠更加清楚地了解本實用新型的細節。但是，在此描述的本實用新型的【具體實施方式】，僅用于解釋本實用新型的目的，而不能以任何方式理解成是對本實用新型的限制。在本實用新型的教導下，技術人員可以構想基于本實用新型的任意可能的變形，這些都應被視為屬于本實用新型的范圍。
[0019]圖1示出了本實用新型的采油堵水管柱的第一個實施例。
[0020]在本實施方式中采油堵水管柱包括油管11，油管11自上而下進入第一地層1、水層2、第二地層3以及油層4 ;采油堵水管柱還包括通過油管11自上而下依次相連接的卡瓦式封隔器12、注水式封隔器13、用于抽取石油的管式泵14、用于過濾石油內砂石的篩管15以及用于密封篩管15的密封件16 ;卡瓦式封隔器12、注水式封隔器13以及管式泵14位于第二地層3中，管式泵14包括用于與油井的抽油桿相固定連接的柱塞(圖中未示出)。
[0021]具體地，油管11、卡瓦式封隔器12、注水式封隔器13、管式泵14、篩管15和密封件16都是通過油管變扣來進行固定連接。卡瓦式封隔器12為Y441型雙向卡瓦式封隔器12，它包括上接頭、下接頭、上卡瓦、下卡瓦和中心管。上接頭和下接頭分別螺紋連接于中心管兩端，在中心管中央外側套裝有膠筒芯管，膠筒設在膠筒芯管外側，在膠筒上下兩端的中心管外分別設置有上卡瓦和下卡瓦。坐封時，向油管內加液壓，液壓力將通過中心管傳遞至液缸，液缸將推動下活塞下行后將卡瓦撐開并錨定在套管壁上，然后活塞上行壓縮膠筒密封油套環空。這種雙向卡瓦式封隔器12的承上壓能力較強。注水式封隔器13為Y341型注水式封隔器13，它由上接頭、下接頭和中心管構成。上接頭和下接頭分別螺紋連接于中心管兩端，中心管壁上開設有水孔，中心管中央外側套裝有膠筒芯管，膠筒設在膠筒芯管外偵牝在膠筒下端的中心管外側套設有外筒，在外筒和中心管之間設有坐封部件、解封部件以及防中途坐封的部件。坐封時，先向中心管內注水，使水通過中心管上的水孔進入外筒和下接頭之間的環空內。水壓逐漸增大就使坐封部件解除了對膠筒的限制，膠筒在長度方向上被壓縮，并在徑向上擴徑，與注水封隔器外的套管接觸實現坐封。這種注水式封隔器13承下壓能力好，Y441型雙向卡瓦式封隔器12與Y341型注水式封隔器13共同使用時，先坐封Y441型雙向卡瓦式封隔器12，再坐封Y341型注水式封隔器13使得管柱的密封效果更好。Y441雙向卡瓦式封隔器12和Y341注水式封隔器13位于油井的水層2和油層4之間。
[0022]管式泵14位于注水式封隔器13的下方，管式泵14的上端連接油管11，此處油管11的長度應使得管式泵14的另一端能夠伸入油層4中。管式泵14包括泵筒、柱塞、進油閥以及出油閥，柱塞套設在泵筒的內部并與抽油桿相連接，進油閥設置在管式泵14泵筒的下端，出油閥設置在柱塞的下端。采油時，通過上提抽油桿使得柱塞上行，此時柱塞與泵筒之間的環腔體積增大，壓力減小，進油閥打開，出油閥在油管11內液柱壓力作用下關閉，石油進入環腔內。下放抽油桿時，柱塞下行，柱塞與泵筒之間的環腔體積減小，壓力增大，環腔中的石油使進油閥關閉，出油閥打開，實現了抽油的目的。篩管15上端與管式泵14的下端相固定連接，篩管15下端與密封件16相固定連接，篩管15可以為割縫篩管15，石油可以通過篩管15的割縫流進篩管15內可以起到過濾石油內泥沙的作用。當然地，篩管15也可以為其他任何形式的能實現過濾石油內泥沙的篩管15。密封件16優選為密封絲堵。
[0023]本實施例的采油堵水管柱的具體工作過程及工作原理如下:將油管11與卡瓦式封隔器12、注水式封隔器13、管式泵14、篩管15以及密封件16通過油管變扣順次進行連接。然后將連接好的采油堵水管柱下入油井中，使卡瓦式封隔器12和注水式封隔器13置于油層4和水層2之間的第二地層3中，使采油堵水管柱的管式泵14下入深度盡量靠近油層4處，進而使得油層4沒入篩管15。接著分別使雙向卡瓦式封隔器12和注水式封隔器13漲封，利用卡瓦式封隔器12和注水式封隔器13使油井中的水層2和油層4相隔離開來。封隔器坐封完畢后，上提抽油桿，此時抽油桿將帶動抽油泵柱塞做功，使抽油泵內產生負壓，在泵內負壓的作用下石油將由篩管15的孔縫進入篩管15中，經抽油泵提升使得石油通過油管11流到井口處，這樣就可以進行采收石油。
[0024]圖2示出了本實用新型的采油堵水管柱的第二個實施例。
[0025]在本實施方式中采油堵水管柱它包括油管11，油管11自上而下進入第一地層1、水層2、第二地層3以及油層4 ;采油堵水管柱還包括通過油管11自上而下依次相連接的用于抽取石油的桿式泵17、卡瓦式封隔器12、注水式封隔器13、能封堵注水式封隔器13的球座18、用于過濾石油內砂石的篩管15和用于密封篩管15的密封件16 ;卡瓦式封隔器12、注水式封隔器13以及球座18位于第二地層3中，桿式泵17包括用于與油井的抽油桿相固定連接的柱塞(圖中未示出)。
[0026]具體地，油管11、桿式泵17、卡瓦式封隔器12、注水式封隔器13、球座18、篩管15和密封件16都是通過油管變扣來進行固定連接。桿式泵17位于卡瓦式封隔器12的上方的第一地層I處，桿式泵17的上下兩端都固定連接有油管11，桿式泵17下端的油管11順次連接卡瓦式封隔器12和注水式封隔器13。桿式泵17包括泵筒、柱塞、固定閥以及游動閥，柱塞套設在泵筒的內部并與抽油桿相連接，固定閥設置在管式泵14泵筒的下端，游動閥設置在柱塞的下端。采油時，通過上提抽油桿使得柱塞上行，此時柱塞與泵筒之間的環腔體積增大，壓力減小，固定閥的閥球被頂開，游動閥在油管11內液柱壓力作用下關閉，石油進入泵筒內。下放抽油桿時，柱塞下行，柱塞與泵筒之間的環腔體積減小，壓力增大，環腔中的石油使固定閥關閉，游動閥打開，實現了抽油的目的。卡瓦式封隔器12為Y441型雙向卡瓦式封隔器12，它承上壓能力較強；注水式封隔器13為Y341型注水式封隔器13，它承下壓能力好，Y441型雙向卡瓦式封隔器12與Y341型注水式封隔器13共同使用時，使得管柱的密封效果更好。這里的Y441型雙向卡瓦式封隔器12與Y341型注水式封隔器13的結構和坐封過程同上文實施例一中的Y441型雙向卡瓦式封隔器12與Y341型注水式封隔器13相同。Y441雙向卡瓦式封隔器12和Y341注水式封隔器13位于油井的水層2和油層4之間的第二地層3處。注水式封隔器13的下端靠近油層4 一側連接有球座18。篩管15的上端與球座18的下端相固定連接，篩管15下端與密封件16相固定連接，篩管15可以為割縫篩管15，石油可以通過篩管15的割縫流進篩管15內可以起到過濾石油內泥沙的作用。當然地，篩管15也可以為其他任何形式的能實現過濾石油內泥沙的篩管15。密封件16優選為密封絲堵。
[0027]本實施例的采油堵水管柱的具體工作過程及工作原理如下:將油管11與桿式泵
17、卡瓦式封隔器12、注水式封隔器13、球座18、篩管15以及密封件16通過油管變扣順次進行連接。然后將連接好的采油堵水管柱下入油井中，使卡瓦式封隔器12和注水式封隔器13置于油層4和水層2之間，使篩管15沉入進油層4中。封隔器坐封前，先投球，封堵住封隔器的下端，接著分別使卡瓦式封隔器12和注水式封隔器13漲封，利用卡瓦式封隔器12和注水式封隔器13使油井中的水層2和油層4相隔離開來。封隔器坐封完畢后，上提抽油桿，此時抽油桿將帶動抽油泵柱塞做功，使抽油泵內產生負壓，在泵內負壓的作用下石油將由篩管15的孔縫進入篩管15中，經抽油泵提升使得石油通過油管11流到井口處，這樣就可以進行采收石油。
[0028]本實用新型的采油堵水管柱采用了卡瓦式封隔器12和注水式封隔器13相配合使用，利用了注水式封隔器13承下壓能力好，卡瓦式封隔器12承上壓能力較強的特點，采用雙極密封，大大提高了封隔器的密封可靠性。解決了因管柱上提下放抽油產生的力作用于封隔器而帶來封隔器密封失效的問題。同時也大大提高了管柱的承壓能力。
[0029]本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。
[0030]上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本實用新型的內容并據以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種采油堵水管柱，它包括油管，所述油管自上而下進入第一地層、水層、第二地層以及油層；其特征在于:所述采油堵水管柱還包括通過油管自上而下依次相連接的卡瓦式封隔器、注水式封隔器、用于抽取石油的管式泵、用于過濾石油內砂石的篩管以及用于密封所述篩管的密封件；所述卡瓦式封隔器、所述注水式封隔器以及所述管式泵位于所述第二地層中，所述管式泵包括用于與油井的抽油桿相固定連接的柱塞。
2.根據權利要求1所述的采油堵水管柱，其特征在于:所述卡瓦式封隔器為Y441型封隔器，所述注水式封隔器為Y341型封隔器。
3.根據權利要求1所述的采油堵水管柱，其特征在于:所述密封件為絲堵。
4.一種采油堵水管柱，它包括油管，所述油管自上而下進入第一地層、水層、第二地層以及油層；其特征在于:所述采油堵水管柱還包括通過油管自上而下依次相連接的用于抽取石油的桿式泵、卡瓦式封隔器、注水式封隔器、能封堵所述注水式封隔器的球座、用于過濾石油內砂石的篩管和用于密封所述篩管的密封件；所述卡瓦式封隔器、所述注水式封隔器以及所述球座位于所述第二地層中，所述桿式泵包括用于與油井的抽油桿相固定連接的柱塞。
5.根據權利要求4所述的采油堵水管柱，其特征在于:所述卡瓦式封隔器為Y441型封隔器，所述注水式封隔器為Y341型封隔器。
6.根據權利要求4所述的采油堵水管柱，其特征在于:所述密封件為絲堵。
【文檔編號】E21B33/122GK204252929SQ201420656166
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月5日 優先權日:2014年11月5日
【發明者】安巖, 寇微, 張曉文, 丁超, 胡廣垠, 丁阿曼, 胡譽瀚, 楊曉玲 申請人:中國石油天然氣股份有限公司