CN108612644B - 抽油机井套管内加压流体的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种抽油机井套管内加压流体的装置，包括：增压辅助模块，该模块中，活塞的活塞杆的一端伸出壳体，另一端连接设置于壳体中的活塞头，活塞头将壳体的腔体分为第一腔室和设置有弹性件的第二腔室，进液口位于第一腔室的壳体上，与采油树的套管头连接的出液口位于第二腔室的壳体上，出液单流阀设置于出液口，进液单流阀位于活塞头上，管线的两端分别与进液口和储罐连通，并且储罐所处的高度高于增压辅助模块所处的高度，光杆的一端与抽油机连接，另一端与抽油杆连接，第一盖板位于抽油机和采油树之间的光杆上，第一盖板用于在光杆的带动下上下运动，并在向下运动过程中接触活塞杆伸出壳体的一端，从而，降低了成本以及提高了作业的安全性。

Description

抽油机井套管内加压流体的装置

技术领域

本发明涉及油田采油工程技术，尤其涉及一种抽油机井套管内加压流体的装置。

背景技术

在油田开发过程中，会向抽油机井套管内加压流体，例如，注水，掺稀、表面活性剂、沥青分散剂等。

目前，通常使用加压泵向抽油机井套管内加压流体。加压泵将流体通过加压管线，经由采油树的套管头注入至油套环空内。

但是，上述方式中，需要额外的大功率加压泵，增加了经济成本及操作风险。

发明内容

本发明提供一种抽油机井套管内加压流体的装置，以降低成本和提高操作安全性。

本发明提供一种抽油机井套管内加压流体的装置，包括：储罐、管线、增压辅助模块、第一盖板、采油树、光杆及抽油机；

其中，所述增压辅助模块包括：壳体、活塞、进液单流阀、出液单流阀、弹性件、进液口及出液口，所述活塞的活塞杆的一端伸出所述壳体，所述活塞杆的另一端连接活塞头，所述活塞头设置于所述壳体中，将所述壳体形成的腔体分为第一腔室和第二腔室，所述弹性件设置于所述第二腔室中，所述进液口设置于所述第一腔室的壳体上，所述出液口设置于所述第二腔室的壳体上，所述进液口与所述管线的一端连通，所述出液口与所述采油树的套管头连接，所述出液单流阀设置于所述出液口上，所述进液单流阀设置于所述活塞头上；

所述储罐与所述管线的另一端连通，并且所述储罐所处的高度高于所述增压辅助模块所处的高度；

所述抽油机与所述光杆的一端连接，所述光杆的另一端经过所述采油树与油管内的抽油杆连接，所述第一盖板设置于所述抽油机和所述采油树之间的光杆上；

所述储罐用于盛装流体，所述第一盖板用于在所述光杆的带动下上下运动，并在向下运动过程中接触所述活塞杆伸出所述壳体的一端，以使所述活塞运动。

如上所示的装置中，所述增压辅助模块还包括：第二盖板，所述第二盖板设置于所述活塞杆伸出所述壳体的一端。

如上所示的装置中，所述装置还包括：支撑柱，所述支撑柱设置于所述管线与地表之间，用于支撑所述管线。

如上所示的装置中，所述弹性件为弹簧或者弹片。

如上所示的装置中，所述装置还包括阀门，所述阀门设置于所述出液口与所述采油树的套管头之间。

如上所示的装置中，所述装置还包括防倒流单向阀，所述防倒流单向阀设置于所述阀门与所述出液口之间。

如上所示的装置中，所述第一盖板与所述抽油机和所述采油树之间的光杆的连接方式为卡箍、法兰连接或者焊接。

如上所示的装置中，所述进液单流阀与所述活塞头之间设置有密封圈。

如上所示的装置中，所述第一盖板与所述第二盖板接触的面积与所述第二盖板的面积相等。

本发明实施例提供的抽油机井套管内加压流体的装置，通过设置储罐、管线、增压辅助模块、第一盖板、采油树、光杆及抽油机，其中，增压辅助模块包括：壳体、活塞、进液单流阀、出液单流阀、弹性件、进液口及出液口，活塞的活塞杆的一端伸出壳体，活塞杆的另一端连接活塞头，活塞头设置于壳体中，将壳体形成的腔体分为第一腔室和第二腔室，弹性件设置于第二腔室中，进液口设置于第一腔室的壳体上，出液口设置于第二腔室的壳体上，进液口与管线的一端连通，出液口与采油树的套管头连接，出液单流阀设置于出液口上，进液单流阀设置于活塞头上，储罐与管线的另一端连通，并且储罐所处的高度高于增压辅助模块所处的高度，抽油机与光杆的一端连接，光杆的另一端经过采油树与油管内的抽油杆连接，第一盖板设置于抽油机和采油树之间的光杆上，储罐用于盛装流体，第一盖板用于在光杆的带动下上下运动，并在向下运动过程中接触活塞杆伸出壳体的一端，以使活塞运动，实现了在不需要加压泵的情况下，通过抽油机最终带动活塞向下运动，将增压辅助模块的第二腔室中流体注入油套环空中，弹性件带动活塞向上运动，实现将储罐中在重力作用下流出的流体存储在增压辅助模块的第二腔室中，从而，降低了成本以及提高了作业的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的抽油机井套管内加压流体的装置实施例的结构示意图；

图2为图1所示实施例中增压辅助模块在下行过程中的状态示意图；

图3为图1所示实施例中增压辅助模块在上行过程中的状态示意图。

附图标记：

11：储罐；

12：管线；

13：增压辅助模块；

14：第一盖板；

15：抽油机；

16：采油树；

17：光杆；

18：阀门；

19：油管；

20：套管；

21：井筒；

22：支撑柱；

23：抽油杆；

131：进液口；

132：壳体；

133：弹性件；

134：活塞杆；

135：活塞头；

136：出液单流阀；

137：出液口；

138：第二盖板；

139：进液单流阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”及“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1为本发明实施例提供的抽油机井套管内加压流体的装置实施例的结构示意图。图2为图1所示实施例中增压辅助模块在下行过程中的状态示意图。图3为图1所示实施例中增压辅助模块在上行过程中的状态示意图。请同时参照图1-图3，本发明实施例提供的抽油机井套管内加压流体的装置包括：

储罐11、管线12、增压辅助模块13、第一盖板14、采油树16、光杆17及抽油机15。

其中，增压辅助模块13包括：壳体132、活塞、进液单流阀139、出液单流阀136、弹性件133、进液口131及出液口137。

活塞的活塞杆134的一端伸出壳体132，活塞杆134的另一端连接活塞头135。活塞头135设置于壳体132中，将壳体132形成的腔体分为第一腔室和第二腔室。弹性件133设置于第二腔室中。进液口131设置于第一腔室的壳体上，出液口137设置于第二腔室的壳体上。进液口131与管线12的一端连通，出液口137与采油树16的套管头连接。出液单流阀136设置于出液口137上，进液单流阀139设置于活塞头135上。

储罐11与管线12的另一端连通，并且储罐11所处的高度高于增压辅助模块13所处的高度。

抽油机15与光杆17的一端连接，光杆17的另一端经过采油树16与油管19内的抽油杆23连接。第一盖板14设置于抽油机15和采油树16之间的光杆上。

储罐11用于盛装流体。第一盖板14用于在光杆17的带动下上下运动，并在向下运动过程中接触活塞杆134伸出壳体132的一端，以使活塞运动。

具体地，储罐11中盛装的流体可以是水、稀油、表面活性剂或者沥青分散剂等。可以理解的是，由于储罐11所处的高度高于增压辅助模块13所处的高度，则连接储罐11和增压辅助模块13的管线12是处于倾斜状态的。储罐11中的流体可以在重力作用下经由管线12、增压辅助模块13的进液口131流入增压辅助模块13的第一腔室中。

抽油机15可以带动光杆17向下和向上进行往复运动。本发明实施例中的向下运动指的是向靠近井筒21的方向运动，向上运动指的是向远离井筒21的方向运动。

第一盖板14与抽油机15和采油树16之间的光杆17的连接方式可以是卡箍、法兰连接或者焊接的方式。

活塞头135的侧壁与壳体132的内壁之间可以设置密封圈，例如，橡胶密封圈。以提高活塞头135做功的效率。进液单流阀139设置于活塞头135上的方式可以为在活塞头135上开孔，将进液单流阀139置于该孔中。为了不影响活塞头135做功的效率，可以在进液单流阀139与活塞头135之间设置密封圈。

弹性件133设置于第二腔室中的方式可以是焊接。出液单流阀136设置于出液口137上，意为出液单流阀136设置于距离出液口137预设距离的范围内。

可选的，本发明实施例中的弹性件133可以是弹簧或者弹片。在图1-图3中，示出的弹性件133为弹簧。

本发明实施例提供的抽油机井套管内加压流体的装置的工作过程如下所示：

初始状态时，增压辅助模块13中的弹性件133处于原长状态，即图3所示的状态。此时，进液单流阀139打开，出液单流阀136关闭。在储罐11中盛装需要注入抽油机井套管内的流体。在重力的作用下，流体会经过管线12、进液口131流入增压辅助模块13的第一腔室中，由于此时进液单流阀139打开，流体会通过进液单流阀139从第一腔室中进入第二腔室中。出液单流阀136处于关闭状态，流体会储存在第二腔室中。如果此时抽油机15开始向下工作，抽油机15带动光杆17向下运动，光杆17会带动第一盖板14向下运动。在此过程中，第一盖板14会接触到增压辅助模块13的活塞杆134，带动活塞杆134向下运动，进而，活塞杆134带动活塞头135向下运动，活塞头135压缩弹性件133。此时，由于第二腔室中的压力增加，第一腔室中的压力减小，进液单流阀139关闭，出液单流阀136打开，第二腔室中存储的流体会经过采油树16的套管头流入油管19和套管20的环空中，实现向抽油机井套管内加压流体。直至抽油机15运动到下死点后，抽油机15带动光杆17向上运动，第一盖板14离开活塞杆134。活塞头135在弹性件133中存储的弹性势能的作用下，向上运动，此时，由于第二腔室中的压力减小，出液单流阀136关闭，进液单流阀139打开，第一腔室中的流体由进液单流阀139流入第二腔室中。直至弹性件133中的弹性势能完全释放完，处于原长状态，此时，第二腔室中又存储了流体。在下次抽油机15向下运动后，循环上述过程。

可选的，增压辅助模块13还包括：第二盖板138。第二盖板138设置于活塞杆134伸出壳体132的一端。

设置了第二盖板138之后，第一盖板14在向下运动过程中会接触第二盖板138。相较于第一盖板接触活塞杆134伸出壳体132的一端的方式，第二盖板138的面积大于活塞杆134端面的面积，可以减小压强，提高了增压辅助模块13的使用寿命，同时，可以保证第一盖板14更稳固地传递向下的力。

进一步地，第一盖板14与第二盖板138接触的面积与第二盖板138的面积相等，即，第一盖板14与第二盖板138接触时，是完全覆盖第二盖板138的，进一步降低了压强。

可选的，该装置还包括：支撑柱22。支撑柱22设置于管线12与地表之间，用于支撑管线12。设置支撑柱22提高了管线12工作的安全性。进一步地，可以是包括多个等距设置的支撑柱22。

可选的，该装置还包括阀门18。阀门18设置于出液口137与采油树16的套管头之间。

在需要进行注入流体操作时，打开该阀门18。在不需要进行注入操作时，关闭该阀门18。

可选的，该装置还包括防倒流单向阀，防倒流单向阀设置于阀门18与出液口137之间。以防止油套环空中的流体倒流入增压辅助模块13中，提高该装置作业的安全性。

本发明实施例提供的抽油机井套管内加压流体的装置，通过设置储罐、管线、增压辅助模块、第一盖板、采油树、光杆及抽油机，其中，增压辅助模块包括：壳体、活塞、进液单流阀、出液单流阀、弹性件、进液口及出液口，活塞的活塞杆的一端伸出壳体，活塞杆的另一端连接活塞头，活塞头设置于壳体中，将壳体形成的腔体分为第一腔室和第二腔室，弹性件设置于第二腔室中，进液口设置于第一腔室的壳体上，出液口设置于第二腔室的壳体上，进液口与管线的一端连通，出液口与采油树的套管头连接，出液单流阀设置于出液口上，进液单流阀设置于活塞头上，储罐与管线的另一端连通，并且储罐所处的高度高于增压辅助模块所处的高度，抽油机与光杆的一端连接，光杆的另一端经过采油树与油管内的抽油杆连接，第一盖板设置于抽油机和采油树之间的光杆上，储罐用于盛装流体，第一盖板用于在光杆的带动下上下运动，并在向下运动过程中接触活塞杆伸出壳体的一端，以使活塞运动，实现了在不需要加压泵的情况下，通过抽油机最终带动活塞向下运动，将增压辅助模块的第二腔室中流体注入油套环空中，弹性件带动活塞向上运动，实现将储罐中在重力作用下流出的流体存储在增压辅助模块的第二腔室中，从而，降低了成本以及提高了作业的安全性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种抽油机井套管内加压流体的装置，包括：光杆及抽油机，其特征在于，还包括：储罐、管线、增压辅助模块、第一盖板、采油树；

其中，所述增压辅助模块包括：壳体、活塞、进液单流阀、出液单流阀、弹性件、进液口及出液口，所述活塞的活塞杆的一端伸出所述壳体，所述活塞杆的另一端连接活塞头，所述活塞头设置于所述壳体中，将所述壳体形成的腔体分为第一腔室和第二腔室，所述弹性件设置于所述第二腔室中，所述进液口设置于所述第一腔室的壳体上，所述出液口设置于所述第二腔室的壳体上，所述进液口与所述管线的一端连通，所述出液口与所述采油树的套管头连接，所述出液单流阀设置于所述出液口上，所述进液单流阀设置于所述活塞头上；

所述储罐与所述管线的另一端连通，并且所述储罐所处的高度高于所述增压辅助模块所处的高度；

所述抽油机与所述光杆的一端连接，所述光杆的另一端经过所述采油树与油管内的抽油杆连接，所述第一盖板设置于所述抽油机和所述采油树之间的光杆上；

所述储罐用于盛装流体，所述第一盖板用于在所述光杆的带动下上下运动，并在向下运动过程中接触所述活塞杆伸出所述壳体的一端，以使所述活塞运动。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述增压辅助模块还包括：第二盖板，所述第二盖板设置于所述活塞杆伸出所述壳体的一端。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：支撑柱，所述支撑柱设置于所述管线与地表之间，用于支撑所述管线。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述弹性件为弹簧或者弹片。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括阀门，所述阀门设置于所述出液口与所述采油树的套管头之间。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括防倒流单向阀，所述防倒流单向阀设置于所述阀门与所述出液口之间。

7.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第一盖板与所述抽油机和所述采油树之间的光杆的连接方式为卡箍、法兰连接或者焊接。

8.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述进液单流阀与所述活塞头之间设置有密封圈。

9.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一盖板与所述第二盖板接触的面积与所述第二盖板的面积相等。