專利名稱：空心抽油桿采油方法及設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及鉆進、采礦，特別涉及從井中開采油的方法或設備。
目前，油田在油井采油工作中，多采用油管采油方式，如抽油井，是用油管連接的泵筒和固定閥或其它泵下入井中，再下入連在抽油桿上的柱塞，動閥等，抽油桿上下移動，靠抽油桿和油管之間的環形空間作為流道采油，這樣，不僅對各油井的井況適應性不夠，而且需使用大量油管，由于油管和抽油桿之間的環形空間中油流速慢，油管內油溫下降快，很快達到結蠟溫度，因此，結蠟嚴重，油中所含砂粒也沉淀嚴重，造成對泵的損害，同時由于管徑較粗，油量大，重量也大，作用在抽油桿的力大，能量消耗也大。
中國專利CN93222951.4，申請日93，D9，01，名稱為“一種無油管井下采油裝置”提出了一種無油管井下采油裝置，它去除了油管，而將油自套管和抽油桿的環形空間中提至地面，這種方法的缺點是由于環形空間更大，結蠟，沉砂更加嚴重，對抽油桿的負荷也加大，另外由于抽油桿與套管之間的環形空間加大，當抽油桿下行時，抽油桿所可能產生的彎曲更大，使柱塞行程縮短，影響抽油效率，也易造成抽油桿的脫扣事故，該專利中雖也使用了空心抽油桿，但它在抽桿下部設有單向閥，油不會進入抽油桿內部，空心抽油桿只是提高抗彎、扭的能力，也只是用以進行熱摻水，方便洗井，清蠟之用，此外，其雙卡瓦丟手封隔器是以套管接箍的臺階作為定位，其位置受限制而不能下在任意深度。
本發明的目的是克服上述采油方法的缺點，提供一種省去油管，不易結蠟、沉砂，節能的用空心抽油桿進行采油的方法；本發明的另一目的是提供一種省去油管，不易結蠟、沉砂，節能的用空心抽油桿進行采油的設備；本發明的再一個目的是提供一種空心抽油桿采油設備所用的不因套管接箍臺階而定位的雙卡瓦封隔器；本發明的再一個目的是提供一種空心抽油桿采油設備所用的抽油泵；本發明的再一個目的是提供一種空心抽油桿用的減少抽油桿彎曲的裝置。
本發明的目的是按如下方案實現的，空心抽油桿采油方法的特征是空心抽油桿具有空心腔部，進入井中套管下部的液體由抽油泵作用以空心抽油桿的空心腔部作為流道提升至地面，再經井口裝置和導油裝置自井中引出。
一種空心抽油桿采油設備，包括套管，井口裝置，雙卡瓦封隔器和抽油泵，其特征在于還包括連接在抽油泵活塞上部的空心抽油桿和在井口裝置上部的導油裝置，所說的空心抽油桿由抽油桿接箍相連接并具有空心腔部，該腔部與抽油泵的動閥上部相通并通至導油裝置處，空心抽油桿的上端連接有和抽油機相連的抽油桿。
在空心抽油桿外裝有扶正器，扶正器的彈簧片彈靠在套管的內徑上。
在泵筒上也可裝有扶正器。
下面，結合附圖和實施例，對本發明的空心抽油桿采油方法及設備作詳細的描述。
圖1是本發明空心抽油桿采油方法流程的示意圖及其設備的總裝示意圖；圖2是本空心抽油桿采油設備的井口裝置及導油裝置的結構圖；圖3是本空心抽油桿采油設備的另一種井口裝置及導油裝置的結構圖；圖4是本空心抽油桿采油設備的抽油桿扶正器和泵筒扶正器的安裝圖；圖5是本空心抽油桿采油設備的雙卡瓦封隔器的結構圖(下部分)；圖6是本空心抽油桿采油設備的雙卡瓦封隔器的結構圖(上部分)；圖7是本空心抽油桿采油設備的抽油泵的結構圖(下部分)；圖8是本空心抽油桿采油設備的抽油泵的結構圖(上部分)。
如圖1，本發明的空心抽油桿采油設備具有油井井眼中的套管1，套管1的上端具有井口裝置12，在井的動液面以下，下有雙卡瓦封隔器2，它可以采用現有的，將抽油泵筒固定在井底即可，也可采用本發明的隨意定位式的雙卡瓦封隔器(如圖5、6)，雙卡瓦封隔器2下部接有尾管總成，上部接有抽油泵3，它包括泵筒5，固定周4，在泵筒中上下移動的活塞7和活塞上的動閥6，活塞7是空心的，上端接有空心的抽油桿9，各根空心抽油桿由抽油桿接箍25相連接，抽油桿9具有空心腔部10，它與抽油泵3的活塞的動閥上部相通并通至導油裝置13處，抽油桿9的井口部分首先通過井口裝置12，井口裝置12上部有導油裝置13，導油裝置與抽油桿9相密封，空心抽油桿9上部有一三通接頭16，其直通端與抽油桿17相連，抽油桿17則與抽油機相連，接頭16的側通孔則連有出油管15和出油軟管14，可將油引出。
由上述抽油桿采油設備可了解到，本發明的空心抽油桿采油方法是在抽油泵3的活塞7上部接有空心的抽油桿9，空心抽油桿具有空心的腔部10，井下的液體由抽油泵3作用以空心抽油桿的空心腔部10作為流道提升至地面，再經導油裝置而自井中引出。這種采油方法，省去了大量油管，節約資金，同時由于抽油桿內徑較小，油的流速較快，同樣井深時油溫較油管中的高，因此不易結蠟，洗井次數可較少，油中所含砂粒不易沉積，不易造成砂埋，砂卡，油柱較細，則抽油機和抽油桿的負荷均較小，可有效的提高抽油效率和降低成本。
圖2示出了本發明采油裝置的一種導油裝置13及與井口裝置12的關系，空心抽油桿9伸出井口裝置12上部，井口裝置12上部裝有導油裝置，它具有一個座在井口裝置上的殼體19，殼體19與空心抽油桿9之間具有密封18，抽油桿上部接有一個三通的接頭16，直通孔另一端接抽油桿17，它與抽油機相接，側向孔接出油管15，出油管上接一出油軟管14，空心抽油桿9上下移動時即可將油引出。
圖3示出了另一種導油裝置13，它具有一座在井口裝置12上部的殼體22，空心抽油桿9在井口裝置12中外徑與井口裝置具有密封段19，密封段19上部接有一短節20。它是中空的，中部有孔使內、外相通，故可將空心抽油桿9內的液體引至桿外，短節20的上部接有抽油桿17，它與抽油機相連，抽油桿17與殼體22上端有密封23，空心抽油桿9外的油可自密封下部的殼體出油口B引出。
圖4示出了空心抽油桿扶正器24和泵筒扶正器27的示意圖，抽油桿扶正器24是套在抽油桿外位于兩接箍25之間的彈簧式扶正器，其外徑的彈簧彈靠在套管的內徑上因而對抽油桿起扶正作用。扶正器27可套在泵筒5外，也可套在泵筒上端的泄油短節50外，由接箍26限位。
圖5、6示出了雙卡瓦封隔器2的結構，它具有一個中心管30，中心管上部接有下作用錐體35，下作用錐體上部接有套筒37，套筒37上部接有外套40，在中心管外面裝有扶正防旋塊33，它用彈簧32向外彈出壓向套管內壁，使得整個封隔器不會相對套管旋轉而只可上下移動，中心管上固定有套使防旋塊33，彈簧32定位，在套上還固定有銷釘31，它與中心管30上的螺紋相嚙合，中心管外還具有下固定卡瓦34，它是幾塊由套筒限位不會脫出，但能漲開的卡瓦，它與下作用錐體35相鄰接，在套筒37內具有不會脫出的上固定卡瓦36，它同樣是數塊可漲開的卡瓦，上作用錐體38安裝在其內部的上方，錐體38用可剪斷的銷釘39與套筒37相固定，上作用錐體38內部具有可與油管相結合的螺紋。
下井時，用油管與上作用錐體38的螺紋相結合，而將裝配好的雙卡瓦封隔器下至井內予定位置，此時扶正防旋塊33由彈簧32作用壓在套管壁上而使封隔器不能旋轉，將油管順時針轉動，銷釘31和中心管30上的螺蚊相作用而使中心管相對移入下固定卡瓦34，下作用錐體35也下移，因而將卡瓦34漲開而固定在套管的一定位置，此時再將油管下壓，上作用錐體38將銷釘39剪斷而使錐體38移入上固定卡瓦36，而將上固定卡瓦漲開，此時雙卡瓦封隔器即已固定好，由于上作用錐體的錐度較小，油管松開后，錐體不會被彈回，故此卡瓦34、36均已漲開而將封隔器固定在套管中。這種封隔器，可固定在套管的任意預定位置而不受套管接箍位置的限制。
圖7、8示出了一種抽油泵3的結構示意圖，爪式固定器41下部開有縱向槽形成有彈性的爪，爪下端具有與外套40內部的槽51相配合的凸臺，固定器41上部用螺紋連有泵筒5，泵筒的最上端接有泄油短節50，泄油短節50上部連有接箍26(圖4)，泵筒內有套筒42，套筒外有彈性固定鍵43，它是一個開口的彈簧圈，外圓表面略呈圓形以便放入爪式固定器42的槽中或自槽中拉出，套筒42上部還接有閥座44，閥座44上裝有閥4和連有保持器46，保持器上端與活塞7的下端48有連接機構相連，活塞7上部連有接箍49，接箍上端與空心抽油桿9相連，活塞7中的油可直接由空心抽油桿中提升至地面，接箍49的外經D大于泄油短節50的內徑d，因此可以由空心抽油桿9將抽油泵3(包括泵筒5和活塞7)一同下入已固定好雙卡瓦封隔器的井中，即可將泵固定于雙卡瓦封隔器上。
安裝時，將上述另部件均裝于空心抽油桿上，下至有雙卡瓦封隔器的井中，接箍49與短節50相作用使套筒42位于爪式固定器41的上方一定距離，爪式固定器有彈性的爪伸入外套40的孔中并在上端臺階靠死到位后爪端的凸起彈入固定槽51中，空心抽油桿繼續下行即可將套筒42放入爪式固定器41中而使彈性爪不會縮回，同時將彈性固定鍵43放入槽中，此時已將閥座44和閥4固定到位，保持器46上部與活塞下端48的連接機構是一種快拆機構，例如48內徑具有凸起而保持器上端具有缺口和一環狀的槽，凸起放入缺口中略微旋轉使凸起進入環形槽中，兩者即可結合，反之即可拆開，將固定閥座44和閥4安放好后，將活塞與保持器拆開，將活塞上提至適當位置，即可進行抽油作業。
起泵時，將活塞下放，使與保持器46相結合，上提抽油桿可將彈性固定鍵43拉出而將套42自爪式固定器41中拉出，彈性爪可收縮，再上提抽油桿即可將泵筒5提起。
如需提出雙卡瓦封隔器時，下入油管，對上螺紋，按上述安放封隔器的作業相反順序進行即可，即上提油管一定距離，上固定卡瓦即可收縮，逆時針旋轉油管，下固定卡瓦可收縮，解除了與套管的漲緊關系，即可將封隔器提出井外。
本發明的空心抽油桿采油方法和設備，使用空心抽油桿的空心腔部作為流道將液體提升至地面，節約大量油管，減少結蠟、沉砂，減少砂埋砂卡現象，并可減少抽油機和抽油桿的負荷，其雙卡瓦封隔器可下至任意深度，不受套管接箍位置的影響，其抽油泵可一次性完成雙卡瓦封隔器以上的各機構的安放下井或提升工作，在空心抽油桿和泵筒外還采用扶正器可減少抽油桿的彎曲，提高泵的有效行程。
權利要求
1.一種空心抽油桿采油方法，其特征在于空心抽油桿9具有空心腔部10，進入井中套管1下部的液體由抽油泵3作用以空心抽油桿9的空心腔部10作為流道提升至地面，再經井口裝置12和導油裝置13而自井中引出。
2.一種空心抽油桿采油設備，包括套管1、井口裝置12、雙卡瓦封隔器2和抽油泵3，其特征在于還包括連接在抽油泵活塞7上部的空心抽油桿9和在井口裝置12上部的導油裝置13，所說的空心抽油桿9由抽油桿接箍相連接并具有空心腔部10，該腔部10與抽油泵動閥6上部相通并通至導油裝置13處，空心抽油桿的上端接有和抽油機相連的抽油桿(或鋼絲繩)17。
3.如權利要求2所述的空心抽油桿采油設備，其特征在于所說的空心抽油桿9與抽油桿接箍是內平式連接。
4.如權利要求2所述的空心抽油桿采油設備，其特征在于所說的導油裝置13具有一個裝于井口裝置12上部的殼體19、殼體19和空心抽油桿9的密封18，接于空心抽油桿端部的三通接頭16，其上端連有與抽油機相接的抽油桿17，接頭16的側向口接有油管15，油管上接有出油軟管14。
5.如權利要求2所述的空心抽油桿采油設備，其特征在于所說的導油裝置13具有一個裝于井口裝置12上部的具有出油口的殼體22，空心抽油桿在井口裝置12中具有與井口裝置相密封的密封段19，密封段上部接有短節20，短節上部接與抽油機相連的抽油桿17，抽油桿17與殼體22之間有密封23。
6.如權利要求2所述的空心抽油桿采油設備，其特征在于在空心軸油桿9外部裝有抽油桿扶正器24。
7.如權利要求2所述的空心抽油桿采油設備，其特征在于在泵筒5外部裝有泵扶正器27。
8.如權利要求2所述的空心抽油桿采油設備，其特征在于所說的雙卡瓦封隔器2包括用螺紋串連在一起的中心管30，下作用錐體35，套筒37和外套40，外套40內具有固定槽51，中心管30外裝有用彈簧32壓在套管1壁上的扶正防旋塊33，還具有與中心管30上的螺紋相配合的固定在中心管外的套上的銷釘31和可被下作用錐體的圓錐面漲開的下固定卡瓦34，在套筒37的長孔中裝有上固定卡瓦36，套筒37內裝有可將上固定卡瓦36漲開的上作用錐體38，當順時針旋轉上作用錐體38，可使中心管30和下作用錐體35相對下固定卡瓦35下行而將卡瓦35漲開，當使上作用錐體38下行可使上固定卡瓦36漲開。
9.如權利要求2所述的空心抽油桿采油設備，其特征在于所說的抽油泵3包括泵筒5，泵筒下端連有爪式固定器41、該爪式固定器下端具有與外套40內部的槽51相配合的凸臺，泵筒上端連有泄油短節50，泵筒內有套筒42，套筒外的槽內有彈性固定鍵43，套筒上連有閥座44和固定閥4，伐座上部連合保持器46，保持器上端與活塞7下端有連接機構相連，活塞7上部連有接箍49，接箍49上端與空心抽油桿9相連，接箍49的外徑大于泄油短節50的內徑，活塞7中有動伐6。
全文摘要
一種空心抽油桿采油方法及設備，其方法是使用空心抽油桿的空心腔部作為流道將井下液體由泵作用提升至地面并經導油裝置引出，設備包括套管1，井口裝置12，雙卡瓦封隔器2和抽油泵3，在抽油泵活塞7上部接有空心抽油桿9，它具有空心腔部10，井口還具有導油裝置13。本發明可大量節約油管，減少結蠟和砂埋砂卡，減少抽油機和抽油桿的負荷，抽油泵可一次下井完成，是一種先進的采油方法和設備。
文檔編號E21B43/00GK1134500SQ9510462
公開日1996年10月30日 申請日期1995年4月26日 優先權日1995年4月26日
發明者張恩榮, 許德喜, 劉林清, 林福龍, 趙國祥, 許濤 申請人:山東省壽光市石油機械廠