專利名稱：分體式雙層分抽合采泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及油田采油領(lǐng)域中所用的一種流體機械，尤其是涉及一種應用于油田采油合采技術(shù)領(lǐng)域中的可進行雙層分抽合采的采油泵。
背景技術(shù)：
大慶油田目前許多地區(qū)存在著疊加含油區(qū)，這些疊加含油區(qū)油層彼此間的埋藏深度、地層壓力、滲透率存在著較大的差異，儲量豐度低，各自單獨作為一套層系開發(fā)經(jīng)濟效益不明顯，但疊加起來儲量豐度增加，因此采用合層開采工藝，是提高目前外圍低滲透油田開發(fā)效果的有利手段。
現(xiàn)在應用于油田合采領(lǐng)域中的流體機械通常為普通抽油泵，這種普通抽油泵在實際應用中存在的主要問題如下應用普通抽油泵可以進行單泵分層合采，也可以進行雙泵分層合采。其中普通抽油泵單泵分層合采工藝簡單，作業(yè)成本低，但是由于不同油層上的壓力不同，使得高壓油層上的石油原液向低壓油層倒灌，進而形成層間干擾，大大降低了增產(chǎn)幅度；此外利用普通抽油泵單泵進行分層合采時應用的井下工具較多，如需要抽油泵、定壓配產(chǎn)器、密封器、丟手接頭、封隔器、單流凡爾等，增加了施工難度；利用普通抽油泵進行雙泵分層合采時，需要用到兩臺管式泵、固定凡爾、空心抽油桿、層段開關(guān)、作業(yè)釋放開關(guān)、球座、封隔器、篩管、絲堵等，在這種模式下工作雖然可以做到油層之間互不干擾，增產(chǎn)幅度較高，但是作業(yè)成本過高，施工難度大，此外，由于空心抽油桿內(nèi)徑太小，接箍為普通螺紋，因此兩泵相距不能太遠，同時封隔器以上不能采用篩管，使得其應用受到井礦條件的限制，無法廣泛普及。
實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有合采技術(shù)領(lǐng)域中存在的，普通抽油泵在實際進行合層采油作業(yè)中不能克服壓力不同的油層間相互干擾致使增產(chǎn)程度低的不足，本實用新型提供一種分體式雙層分抽合采泵，該種分體式雙層分抽合采泵具有可解決兩層原油同時開采層間存在干擾的問題，可實現(xiàn)控制主力油層產(chǎn)量，達到合理開采各油層的目的。
本實用新型的技術(shù)方案是該種分體式雙層分抽合采泵，包括泵筒、柱塞總成、單流閥，其中所述泵筒由上泵筒與下泵筒兩部分構(gòu)成，兩泵筒之間通過上、下泵筒接頭聯(lián)結(jié)，上、下泵筒接頭另一端聯(lián)結(jié)上固定閥，聯(lián)結(jié)方式是采用標準的可密封的C型螺紋；在上泵筒內(nèi)固定有總流閥、分流閥、上固定閥、空心活塞桿，其中總流閥的閥桿上固定有脫接器，空心活塞桿與上泵筒等長，總流閥、分流閥與空心活塞桿三者之間具有相同的中心軸線，總流閥與分流閥之間相連通，上固定閥經(jīng)環(huán)形鑲嵌式密封套和上、下泵筒接頭固定于空心活塞桿的外壁與上泵筒的內(nèi)壁之間，上泵筒的下端開有液流入口；在上泵筒內(nèi)包含有兩個柱塞總成，其分別為上柱塞總成與空心活塞桿柱塞總成，所述上柱塞總成由總流閥的閥體與上泵筒的內(nèi)壁構(gòu)成，所述空心活塞桿柱塞總成由空心活塞桿與鑲嵌式密封套構(gòu)成；在下泵筒內(nèi)固定有下游動閥、下固定閥，所述下固定閥位于下泵筒下端的液流入口處，所述下游動閥上連接有一空心閥桿，所述空心閥桿與空心活塞桿相連接；下游動閥的閥體與下泵筒的內(nèi)壁之間構(gòu)成下柱塞總成。在上述方案中，所述總流閥、分流閥、上固定閥、下游動閥以及下固定閥均為凡爾閥。
此外，可在上泵筒的下端安裝一個與上固定閥閥座相連的上固定閥篩管，在下泵筒的下端即下固定閥的下端入口處固定一個下固定閥篩管。
本實用新型具有如下有益效果由于采取上述方案的分體式雙層分抽合采泵采用了上下兩個泵筒的結(jié)構(gòu)，具有兩個油流通道，原油可以通過上固定閥進入泵內(nèi)，原油也可以通過下泵內(nèi)的下固定閥經(jīng)空心活塞桿進入泵內(nèi)，通過分流閥的設置使兩個油道之間完全隔離，互不干擾，從而解決了單泵應用于雙層合采工藝中產(chǎn)生的層間干擾問題；此外，由于在上下固定閥的入口處均設置有篩管，可避免由于砂卡而引起的損泵現(xiàn)象，使本實用新型具有適應性好、檢泵周期長的特點。


附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)簡圖。
圖中1-下固定閥篩管，2-油管錨定封隔器，3-下固定閥，4-下游動閥，5-下柱塞，7-空心閥桿，8-上固定閥，9-分流閥，10-總流閥，11-油管，12-抽油桿，13-脫接器，14-上泵筒，15-空心活塞桿，16-上固定閥篩管，17-下泵筒，18-鑲嵌式密封套，19-上油層，20-下油層。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明本技術(shù)方案是基于普通抽油泵的基礎上作出改進后得出的，其結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示，該種分體式雙層分抽合采泵，包括泵筒、柱塞總成、單流閥等常規(guī)結(jié)構(gòu)，其中泵筒由上泵筒14與下泵筒17兩部分構(gòu)成，兩泵筒之間通過上、下泵筒接頭聯(lián)結(jié)，上、下泵筒接頭另一端聯(lián)結(jié)上固定閥8，聯(lián)結(jié)方式是采用標準的可密封的C型螺紋。
在上泵筒14內(nèi)固定有一個總流閥10、一個分流閥9、若干個上固定閥8，以及與上泵筒14等長的空心活塞桿15，其中總流閥10的閥桿上固定有脫接器13，該脫接器13的作用在于使抽油桿12和總流閥10的閥桿相連接，分流閥9固定于總流閥10的下端，兩者之間相連通，分流閥9的閥座與空心活塞桿15相連，總流閥10、分流閥9與空心活塞桿15三者之間具有相同的中心軸線，由于空心活塞桿15與上泵筒14等長，它不僅可以作為運動副使上下泵隔離，而且空心的內(nèi)孔還可以為下泵提供油流通道。上固定閥8經(jīng)環(huán)形鑲嵌式密封套18和上、下泵筒接頭固定于空心活塞桿15的外壁與上泵筒14的內(nèi)壁之間，其閥座端位于上泵筒14的下端。此外，為使得本泵可避免由于砂卡而引起的損泵現(xiàn)象，可在液流入口處聯(lián)接有上固定閥篩管16，該篩管可濾去原油中的砂礫。
結(jié)合上述結(jié)構(gòu)可知，上泵筒14內(nèi)包含有兩個柱塞總成，其分別為上柱塞總成與空心活塞桿柱塞總成，所述上柱塞總成由總流閥10的閥體與上泵筒14的內(nèi)壁構(gòu)成，所述空心活塞桿柱塞總成由空心活塞桿15與鑲嵌式密封套18構(gòu)成。
下泵筒17內(nèi)有下游動閥4、下固定閥3，所述下固定閥3位于下泵筒17的下端，同樣也可在下固定閥3的液流入口處固定有一個下固定閥篩管1，在所述下游動閥4上連接有一空心閥桿7，所述空心閥桿7與空心活塞桿15相連接，這樣由下固定閥3的液流入口處流入的原油便可以經(jīng)過下固定閥3與下游動閥4之間的空腔、空心閥桿7、空心活塞桿15、分流閥9，而后與另一油流通道中的原油在總流閥10體內(nèi)的空腔中匯合。
在本技術(shù)方案中，下游動閥4的閥體與下泵筒17的內(nèi)壁之間構(gòu)成下柱塞總成，此外，所述總流閥10、分流閥9、上固定閥8、下游動閥4以及下固定閥3均選用凡爾閥。
下面是本實用新型在實際使用時的動作過程，可分為上、下兩沖程，其各自動作過程如下上沖程(a)上泵動作總流閥10、分流閥9在油管11內(nèi)液柱作用下關(guān)閉，由于上柱塞總成內(nèi)的上柱塞，即抽油桿12帶動總流閥10及與其連接的部分上行，泵筒內(nèi)上固定閥8與上柱塞、空心活塞桿15即中間的柱塞的外壁之間的空腔體積變大，腔內(nèi)壓力變低，當該腔內(nèi)壓力低于上油層19的壓力，上固定閥8打開，上油層19的液體通過上固定閥篩管16經(jīng)上固定閥8進入泵內(nèi)，完成汲液過程。
(b)下泵動作下柱塞內(nèi)下游動閥4由于液柱作用關(guān)閉。下柱塞向上運動，泵內(nèi)下固定閥4、下柱塞之間的空腔變大，該腔內(nèi)壓力降低，當腔內(nèi)壓力低于下油層20壓力時，下固定閥4打開，下油層20的液體經(jīng)過下固定閥篩管1經(jīng)下固定閥3進入泵內(nèi)，完成汲液過程。
下沖程(a)上泵動作由于單流性，上固定閥8關(guān)閉。上沖程形成的吸入腔即泵筒內(nèi)上固定閥8與上柱塞、空心活塞桿15即中間的柱塞等外壁之間由于上活塞下行而變小，腔內(nèi)壓力升高，當該腔內(nèi)壓力大于油管液柱壓力時，總流閥10打開，腔內(nèi)液體排出。
(b)下泵動作由于單流性，下固定閥3關(guān)閉。由于下活塞下行，下泵內(nèi)下固定閥3、下柱塞之間的空腔壓力升高，下游動閥4打開，液體通過空心活塞桿15的內(nèi)孔流道打開分流閥9，分流閥9與總流閥10共同混合排液，完成排液過程。
本種分體式分抽合采泵的實施必須依靠油管錨定封隔器2的配套使用，即如圖中所示，利用油管錨定封隔器2將上、下油層分開，而后調(diào)整泵的位置，使得上固定閥篩管16位于上油層19、下固定閥篩管1位于下油層20。
在本實用新型中，采用定位止口的結(jié)構(gòu)使環(huán)形鑲嵌式密封套18、上泵筒14、下泵筒17之間的設計為同軸；采用定位止口的結(jié)構(gòu)使上柱塞、空心活塞桿、下柱塞、閥桿之間設計為同軸；此外，泵的上固定閥8，采用常規(guī)的凡爾閥，以多個凡爾閥在圓周上分布來實現(xiàn)，以此來滿足泵的排量，凡爾罩的設計采用國際通用的API標準設計，流道的角度為15°、75°。上固定閥8為上油層19提供了進油通道，同時作為泵的一個開關(guān)；上固定閥8內(nèi)壁的內(nèi)孔采用鑲嵌式密封套18使之與空心活塞桿15之間有一段密封，活塞桿起到柱塞的作用，鑲嵌式密封套18起到泵筒的作用，它們使上、下泵之間完全隔離，同時由于鑲嵌式密封套18的采用使加工工藝性更佳?？招幕钊麠U15與上泵筒14等長，不僅作為柱塞使上下泵隔離，空心的內(nèi)孔還具有連通上、下活塞的內(nèi)孔，為下泵提供流道的功能。
本實用新型依靠三個柱塞在泵筒內(nèi)作往復運動完成液體的抽汲動作。上柱塞、上固定閥與空心活塞桿的外壁等形成一個密閉的環(huán)空間，這個空間體積隨著柱塞的運動變化而引起該空間壓力的變化，當壓力與上油層的壓力不同時，會影響上固定閥的開關(guān)動作，也由此影響總流閥的開關(guān)動作；下柱塞與下固定閥之間形成一個密閉的空腔，該空腔體積的變化會引起下固定閥的開關(guān)動作，由此引起下柱塞內(nèi)游動閥的開啟動作。也由此引起下固定閥、下柱塞內(nèi)孔、閥桿與泵筒內(nèi)孔之間、空心活塞桿的內(nèi)孔構(gòu)成的空腔體積變化，引起分流閥的開啟動作；本實用新型中設置的分流閥9、總流閥10均采用抽油泵閥的常規(guī)方法——凡爾閥，分流閥是下泵向泵供液的一個開關(guān)，它使兩個進油通道完全隔離，不會產(chǎn)生相互干擾；總流閥10一方面是上泵向抽油泵上部油管供液的一個開關(guān)，也是下泵向抽油泵上部油管供液的一個開關(guān)，同時由于它的存在，使上固定閥與上、下柱塞之間產(chǎn)生密閉的環(huán)空間。
對于泵的兩個油道是這樣實現(xiàn)的，下油道是由下固定閥、下柱塞內(nèi)孔、閥桿與下泵筒內(nèi)孔、空心活塞桿內(nèi)孔、分流閥等構(gòu)成；上油道是由上固定閥、空心活塞桿外壁與上泵筒之間的環(huán)空間、總流閥及其閥罩構(gòu)成；由于采用了上固定閥，原油可以通過上固定閥進入泵內(nèi)，原油也可以通過下泵內(nèi)的空心活塞桿進入泵內(nèi)，通過分流閥的設置使兩個油道之間完全隔離，互不干擾，從而使一機單泵雙層合采工藝適應性更強，管柱簡單，可靠。
權(quán)利要求1.一種分體式雙層分抽合采泵，包括泵筒、柱塞總成、單流閥，其特征在于所述泵筒由上泵筒(14)與下泵筒(17)兩部分構(gòu)成，兩泵筒之間通過上、下泵筒接頭聯(lián)結(jié)；上泵筒(14)內(nèi)有總流閥(10)、分流閥(9)、上固定閥(8)、空心活塞桿(15)，其中總流閥(10)的閥桿上固定有脫接器(13)，空心活塞桿(15)與上泵筒(14)等長，總流閥(10)、分流閥(9)與空心活塞桿(15)三者之間具有相同的中心軸線，總流閥(10)與分流閥(9)之間相連通，上固定閥(8)經(jīng)環(huán)形鑲嵌式密封套(18)固定于空心活塞桿(15)的外壁與上泵筒(14)的內(nèi)壁之間；所述上泵筒(14)內(nèi)包含有兩個柱塞總成，其分別為上柱塞總成與空心活塞桿柱塞總成，所述上柱塞總成由總流閥(10)的閥體與上泵筒(14)的內(nèi)壁構(gòu)成，所述空心活塞桿柱塞總成由空心活塞桿(15)與鑲嵌式密封套(18)構(gòu)成；下泵筒(17)內(nèi)有下游動閥(4)、下固定閥(3)，所述下游動閥(4)上連接有一空心閥桿(7)，所述空心閥桿(7)與空心活塞桿(15)相連接，所述下固定閥(3)位于下泵筒(17)的下端；下游動閥(4)的閥體與下泵筒(17)的內(nèi)壁之間構(gòu)成下柱塞總成，所述總流閥(10)、分流閥(9)、上固定閥(8)、下游動閥(4)以及下固定閥(3)均為凡爾閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的分體式雙層分抽合采泵，其特征在于所述上固定閥(8)下端入口處固定有上固定閥篩管(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的分體式雙層分抽合采泵，其特征在于所述下固定閥(3)下端入口處固定有下固定閥篩管(1)。
專利摘要一種應用于油田采油合采技術(shù)領(lǐng)域中的分體式雙層分抽合采泵。主要解決現(xiàn)有合采技術(shù)領(lǐng)域中的普通抽油泵在實際采油作業(yè)中不能克服壓力不同的油層間相互干擾的問題。其特征在于該分體式雙層分抽合采泵的泵筒由上泵筒(14)與下泵筒(17)兩部分構(gòu)成，兩泵筒之間通過上、下泵筒接頭聯(lián)結(jié)，上泵筒(14)內(nèi)包含有兩個柱塞總成，其分別為上柱塞總成與空心活塞桿柱塞總成，下泵筒(17)內(nèi)有一個下柱塞總成，三個柱塞總成具有相同的中心軸線且在單向閥的控制下形成兩個油流通道，上述三個柱塞總成在泵筒內(nèi)作往復運動完成對石油原液的抽汲。具有可解決兩層原油同時開采層間存在干擾的問題，可實現(xiàn)控制主力油層產(chǎn)量，達到合理開采各油層的目的。
文檔編號F04B47/00GK2703897SQ20042006471
公開日2005年6月8日 申請日期2004年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月3日
發(fā)明者葛樂清, 楊胡坤, 劉偉秋, 曲海春, 李金民, 劉野 申請人:大慶石油管理局