CN109025918B - 不动管柱换层抽汲装置 - Google Patents
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Abstract
一种不动管柱换层抽汲装置,包括外筒、***密封装置、抽油杆、泵筒、柱塞、出油阀、进油阀、换向套、连接管、轨道管、滑动密封装置、内联通接头、外联通接头、截断阀,油井下层的油液能通过截断阀进入泵内,所述的联通孔被滑动密封装置关闭,油井上层的油液不能进入,只能抽汲下层油液,此时换向套的内滑键处于轨道管的长轨道的上部,需要换层抽油时,上提、下放抽油杆使换向套的内滑键处于轨道管的短轨道的上部,滑动密封装置不能到达所述的联通孔处,所述的联通孔处于打开状态,油井上层的油液可以进入泵筒内,此时内联通接头的下部的杆体离开了截断阀,截断阀里的阀球上升与阀座配合密封,油井下层的油液不能向上流入泵筒内。
Description
技术领域
本发明属于油田采油用的设备,是安装在抽油井内的装置,具体是一种不动管柱换层抽汲装置。
背景技术
油井射开了多个层位,由于层间差异,需要将各个油层分开进行采油,以消除层间干扰。目前主要的分层采油方法是下入分层采油管柱,将不开采的层封闭起来,由分层采油管柱将需要开采的层位与井筒联通,实现分层采油。由于油层的油气运移和判断不准,还有注采方案调整,有时需要改换生产层位。用目前的分层管柱就得将分层采油管柱全部起出,然后再下入生产另外层位的生产管柱。这种换层方法需要上作业队伍,换层作业需要的时间长,作业费用高,油井停产时间长。为了解决上述问题,科研人员研制了不动管柱换层技术,这种技术是在分层管柱上下入分层开关,开关上有轨道,通过地面打压,使轨道上的销钉转换在轨道上的位置,实现分层开关的开或关,以此实现不动管柱换层采油。但这种分层采油管柱中的分层开关的可靠性不高,分层开关上有弹簧、滑套、密封圈,是靠压力和面积差的不同实现分层开关的开或关。由于每个层的压力预计不准,弹簧的弹力受井筒直径限制不可能设计得很大,经常出现弹簧推动不了轨道销钉换向的问题,使换层失败;这种换层方法还有一个问题是滑套的间隙中间容易落入杂物,使其被卡住不能实现开关,也使换层失败;这种换层方法再一个问题是开关时密封圈要带压过泄压孔,很容易被损坏,也使换层失败。这种换层技术在换层失败后由于出现了多层混采,采油数据同样会发生变化,造成地面不好判断是否换层成功,对编制开发方案带来错判,经油田开发带来很大损失。
发明内容
本发明的目的是设计一种不动管柱换层抽汲装置,克服上述存在的问题,消除不动管柱换层采油技术中存在的不可靠的问题,减少换层采油的作业过程,提高油田的开发效益。
本发明的目的是这样实现的:包括外筒、***密封装置、抽油杆、泵筒、柱塞、出油阀、进油阀、换向套、连接管、轨道管、滑动密封装置、内联通接头、外联通接头、截断阀,截断阀的上部与外联通接头的下部连接,外联通接头上有联通孔,外联通接头的上部与连接管的下部连接,外筒的下部与连接管的上部连接,抽油杆的下部与柱塞连接,柱塞上安装出油阀,抽油杆、柱塞、出油阀放入泵筒内,换向套的内滑键放置在轨道管的轨道里,使换向套套装在轨道管上,轨道管的轨道有长轨道和短轨道,换向套的内滑键能从轨道管上的长轨道换轨至短轨道,使换向套能处于轨道管的上部或下部,***密封装置、泵筒、进油阀、轨道管、滑动密封装置、内联通接头依次连接后下入外筒内,换向套处于轨道管的长轨道上时,滑动密封装置封堵外联通接头上的联通孔,内联通接头的下部杆体穿过截断阀上的阀座,将截断阀里的阀球压离与其配合的阀座,使截断阀处于打开状态,***密封装置进入外筒内与其配合密封,换向套的外壁压入连接管的内壁,使换向套暂时固定在连接管上,柱塞的外径大于***密封装置的内径,提拉抽油杆时,柱塞能挂着***密封装置向上移动,并使轨道管上行,使换向套的内滑键处于轨道管上的轨道的底部,再下放抽油杆,换向套的内滑键将换至轨道管的短轨道里,滑动密封装置处于联通接头上的联通孔之上,使所述的联通孔被打开,内联通接头的下部杆体离开截断阀里的阀球,截断阀被关闭,液流不能从下向上流过截断阀。
本发明的有益效果是:油井下层的油液能通过截断阀进入泵内,油井上层的油液能通过联通接头上的联通孔进入泵内,通过提下抽油杆能使截断阀和联通孔交替开通和关闭。需要换层抽油时,只需上提下放抽油杆就可实现不动管柱换层抽油,本发明在不动管柱换层抽油时不依靠弹簧、滑套、密封圈在液压下的动作,因而可靠性高,克服了现有技术中存在的问题,减少了换层采油的作业过程,可以提高油田的开发效益,具有显著的经济效益。
附图说明
图1是本发明的结构图(断开成两部)。
图2为轨道管的表面展开图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行说明。
如图1所示,本发明的实施例包括包括外筒1、***密封装置2、抽油杆3、泵筒4、柱塞5、出油阀6、进油阀7、换向套8、连接管9、轨道管10、滑动密封装置12、内联通接头13、外联通接头14、截断阀15,截断阀15的上部与外联通接头14的下部连接,外联通接头14上有联通孔11,外联通接头14的上部与连接管9的下部连接,外筒1的下部与连接管9的上部连接,抽油杆3的下部与柱塞5连接,柱塞5上安装出油阀6(出油阀可以为两个,连接在柱塞5的上下两端),抽油杆3、柱塞5、出油阀6放入泵筒4内,换向套8的内滑键放置在轨道管10的轨道里,使换向套8套装在轨道管10上,轨道管10的轨道有长轨道10-1和短轨道10-2,如图2所示,换向套8的内滑键能从轨道管10上的长轨道10-1换轨至短轨道10-2,使换向套8能处于轨道管10的上部或下部,***密封装置2、泵筒4、进油阀7、轨道管10、滑动密封装置12、内联通接头13依次连接后下入外筒1内,换向套8处于轨道管10的长轨道10-1上时,滑动密封装置12封堵外联通接头14上的联通孔11,内联通接头13的下部杆体穿过截断阀15上的阀座,将截断阀15里的阀球压离与其配合的阀座,使截断阀15处于打开状态,***密封装置2进入外筒1内与其配合密封,换向套8的外壁压入连接管9的内壁,使换向套8暂时固定在连接管9上(换向套8与连接管9之间的接触面为过盈配合),柱塞5的外径大于***密封装置2的内径,提拉抽油杆3时,柱塞5能挂着***密封装置2向上移动,并使轨道管10上行,使换向套8的内滑键处于轨道管10上的轨道的底部,再下放抽油杆3,换向套8的内滑键将换至轨道管10的短轨道10-2里,滑动密封装置12处于联通接头14上的联通孔11之上,使所述的联通孔11被打开,内联通接头13的下部杆体离开截断阀15里的阀球,截断阀15被关闭,液流不能从下向上流过截断阀15。
内联通接头13的下部杆体离开截断阀15,使截断阀15上的阀球上升的力来自弹簧或阀球的浮力,也可以来至其它力量。不管采用哪种上升方式均处于本发明的保护范围。
截断阀15的下部连接尾管,尾管上有封隔器,封隔器将两个油层隔开,上油层的井液经尾管与套管的环形空间经所述的联通孔11进泵,下油层的井液经尾管向上流进泵。
油井上层的油液能通过外联通接头14上的联通孔11进入泵内,油井下层的油液能通过截断阀15进入泵内。图1为抽油井的下层油液状态图,所述的联通孔11被滑动密封装置12关闭,油井上层的油液不能进入,此时换向套8的内滑键处于轨道管10的长轨道10-1的上部。需要换层抽油时,上提、下放抽油杆3使换向套8的内滑键处于轨道管10的短轨道10-2的上部,滑动密封装置12不能到达所述的联通孔11处,所述的联通孔11处于打开状态,油井上层的油液可以进入泵筒4内。此时内联通接头13的下部的杆体离开了截断阀15,截断阀15里的阀球上升与阀座配合密封,油井下层的油液不能向上流入泵筒4内。因此,本发明通过提放抽油杆就可实现不动管柱换层抽油。
轨道管10上的轨道槽与Y211封隔器上的轨道类似,也可以采用其它类型的轨道,如圆珠笔上的换向轨道,只要是达到本发明的效果的轨道,都在本发明的保护范围内。
外联通接头14外可安装筛管,防止杂物经所述的联通孔11进入泵内。
换向套8与连接管9之间的接触面为过盈配合,可以暂时固定换向套8,上提力大于过盈配合产生的力时,换向套8可以从连接管9里拔出随之被提出。
Claims (1)
1.一种不动管柱换层抽汲装置,包括外筒(1)、***密封装置(2)、抽油杆(3)、泵筒(4)、柱塞(5)、出油阀(6)、进油阀(7)、换向套(8)、连接管(9)、轨道管(10)、滑动密封装置(12)、内联通接头(13)、外联通接头(14)、截断阀(15),截断阀(15)的上部与外联通接头(14)的下部连接,外联通接头(14)上有联通孔(11),外联通接头(14)的上部与连接管(9)的下部连接,外筒(1)的下部与连接管(9)的上部连接,抽油杆(3)的下部与柱塞(5)连接,柱塞(5)上安装出油阀(6),抽油杆(3)、柱塞(5)、出油阀(6)放入泵筒(4)内,换向套(8)的内滑键放置在轨道管(10)的轨道里,使换向套(8)套装在轨道管(10)上,轨道管(10)的轨道有长轨道(10-1)和短轨道(10-2),换向套(8)的内滑键能从轨道管(10)上的长轨道(10-1)换轨至短轨道(10-2),使换向套(8)能处于轨道管(10)的上部或下部,***密封装置(2)、泵筒(4)、进油阀(7)、轨道管(10)、滑动密封装置(12)、内联通接头(13)依次连接后下入外筒(1)内,换向套(8)处于轨道管(10)的长轨道(10-1)上时,滑动密封装置(12)封堵外联通接头(14)上的联通孔(11),内联通接头(13)的下部杆体穿过截断阀(15)上的阀座,将截断阀(15)里的阀球压离与其配合的阀座,使截断阀(15)处于打开状态,***密封装置(2)进入外筒(1)内与其配合密封,换向套(8)的外壁压入连接管(9)的内壁,使换向套(8)暂时固定在连接管(9)上,柱塞(5)的外径大于***密封装置(2)的内径,提拉抽油杆(3)时,柱塞(5)能挂着***密封装置(2)向上移动,并使轨道管(10)上行,使换向套(8)的内滑键处于轨道管(10)上的轨道的底部,再下放抽油杆(3),换向套(8)的内滑键将换至轨道管(10)的短轨道(10-2)里,滑动密封装置(12)处于联通接头(14)上的联通孔(11)之上,使所述的联通孔(11)被打开,内联通接头(13)的下部杆体离开截断阀(15)里的阀球,截断阀(15)被关闭,液流不能从下向上流过截断阀(15),截断阀(15)的下部连接尾管,尾管上有封隔器,封隔器将两个油层隔开,上油层的井液经尾管与套管的环形空间经所述的联通孔(11)进泵,下油层的井液经尾管向上通过截断阀(15)进入泵内,所述的联通孔(11)被滑动密封装置(12)关闭时,油井上层的油液不能进入,此时换向套(8)的内滑键处于轨道管(10)的长轨道(10-1)的上部,需要换层抽油时,上提、下放抽油杆(3)使换向套(8)的内滑键处于轨道管(10)的短轨道(10-2)的上部,滑动密封装置(12)不能到达所述的联通孔(11)处,所述的联通孔(11)处于打开状态,油井上层的油液可以进入泵筒(4)内,此时内联通接头(13)的下部的杆体离开了截断阀(15),截断阀(15)里的阀球上升与阀座配合密封,油井下层的油液不能向上流入泵筒(4)内。
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