長柱塞注采一體式防垢泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種抽油泵，尤其涉及一種長柱塞注采一體式防垢泵。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著油田勘探開發(fā)的不斷深入，地層能量隨之下降，油井不得不由自然能量生產(chǎn)轉(zhuǎn)入人工舉升階段。而在進入開發(fā)油田的中后期，由于出現(xiàn)能量不足、高含水、液面低和供液不足等情況，進而導致單純的人工舉升方式已難以滿足油田開發(fā)的需要，進一步的開發(fā)需依賴于三次采油等更多的提高采收率工藝技術(shù)。
[0003]其中，注氣提高采收率工藝作為目前一項成熟而又未曾在國內(nèi)大規(guī)模開展的工藝，有著巨大的上升空間，尤其是針對碳酸鹽巖油藏的注氣工藝更是有著巨大的增油潛力。根據(jù)目前大多數(shù)的油田情況來看，目前廣泛應用的抽油泵幾乎無法滿足注氣工藝要求，主要存在以下幾點不足:
[0004]I)常規(guī)有桿泵的最大下深已接近極限下深。據(jù)統(tǒng)計，目前大多數(shù)油田所采用的常規(guī)有桿泵的最大下深均不超過3500米，而這也是在現(xiàn)有加工技術(shù)條件下常規(guī)有桿泵所能夠承受的極限下深，同時注氣管柱深達5000m，泵筒下部尾管長達2500m，常規(guī)抽油泵強度難以滿足工藝要求。
[0005]2)超深井注氣管柱的費用高，為節(jié)省作業(yè)時間及費用，需要采用注氣采油一體化抽油泵，常規(guī)的抽油泵一般只是針對抽油系統(tǒng)，無法滿足超深井注氣工藝要求。
[0006]3)國內(nèi)部分油田屬于超深、高礦化度油藏，部分區(qū)塊稠油儲量豐富。對碳酸鹽巖油藏開展注氣提高采收率工藝時面臨超深井注氣地面配套的問題，在地層壓力較高而地面設(shè)備承載能力有限，且需大規(guī)模注氣的情況下，對于深井來講，氣水混注是當前最好的注氣方式。由于注入水品質(zhì)及地層的因素導致的泵筒腐蝕結(jié)垢是注氣工藝中難以解決的問題，現(xiàn)有的抽油泵也無法滿足上述要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本實用新型的目的在于提供一種既能夠滿足注氣、采油要求，又具備良好的防腐蝕、防結(jié)垢性能的長柱塞注采一體式防垢泵。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的長柱塞注采一體式防垢泵的具體技術(shù)方案為:
[0009]一種長柱塞注采一體式防垢泵，包括泵筒，泵筒的內(nèi)部設(shè)置有長柱塞，長柱塞與抽油桿相連，抽油桿帶動長柱塞在泵筒內(nèi)往復運動，泵筒側(cè)壁的上部形成有注氣孔，泵筒的外部設(shè)有容納泵筒的過橋管，過橋管的內(nèi)壁與泵筒的外壁之間形成有注氣通道，注氣操作用的流體通過注氣孔從注氣通道進入地層。
[0010]進一步，泵筒包括上泵筒和下泵筒，下泵筒通過泵筒加長筒與上泵筒固定連接在一起，上泵筒的內(nèi)徑大于下泵筒的內(nèi)徑。
[0011]進一步，長柱塞包括上柱塞和下柱塞，上柱塞與下柱塞固定連接在一起，上柱塞的內(nèi)徑大于下柱塞的內(nèi)徑。
[0012]進一步，上柱塞的側(cè)壁內(nèi)嵌入有第一刮垢環(huán)，第一刮垢環(huán)外表面與上柱塞的外表面處于同一豎直面，第一刮垢環(huán)可清理上泵筒內(nèi)表面的污垢。
[0013]進一步，上泵筒與過橋管之間設(shè)有存垢空間，存垢空間位于注氣通道上部，存垢空間儲存第一刮垢環(huán)刮下的污垢。
[0014]進一步，下泵筒的內(nèi)壁上設(shè)有第二刮垢環(huán)，第二刮垢環(huán)可清理下柱塞外表面的污垢。
[0015]本實用新型的長柱塞注采一體式防垢泵的優(yōu)點在于:
[0016]I)使注氣和采油一體化，節(jié)省時間和金錢；
[0017]2)加大了泵排量；
[0018]3)有效預防了泵筒及柱塞產(chǎn)生結(jié)垢，并且清除泵筒及柱塞表面的污垢，解決了注氣過程中的結(jié)垢對泵況的影響；
[0019]4)增加了泵體的強度；
[0020]5)能夠滿足下泵深度達到2500m的深井開采的需求。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的長柱塞注采一體式防垢泵的注氣操作的動作示意圖；
[0022]圖2為本實用新型的長柱塞注采一體式防垢泵的上行程操作的動作示意圖；
[0023]圖3為本實用新型的長柱塞注采一體式防垢泵的下行程操作的動作示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為了更好的了解本實用新型的目的、結(jié)構(gòu)及功能，下面結(jié)合附圖，對本實用新型的一種長柱塞注采一體式防垢泵做進一步詳細的描述。
[0025]如圖1至圖3所示，長柱塞注采一體式防垢泵包括泵筒3，泵筒3設(shè)置在套管13的內(nèi)部，泵筒3的內(nèi)部設(shè)置有長柱塞2，長柱塞2與抽油桿I相連，抽油桿I帶動長柱塞2在泵筒2內(nèi)往復運動，泵筒3側(cè)壁的上部形成有注氣孔6，泵筒3的外部設(shè)有容納泵筒3的過橋管4，過橋管4的內(nèi)壁與泵筒3的外壁之間形成有注氣通道40，注氣操作用的流體通過注氣孔6從注氣通道40進入地層。
[0026]進一步，泵筒3包括上泵筒31和下泵筒32，下泵筒32通過泵筒加長筒33與上泵筒31固定連接在一起，上泵筒31與泵筒加長筒33相同內(nèi)徑，上泵筒31的內(nèi)徑大于下泵筒32的內(nèi)徑，增加了泵筒3的長度，進而增加了泵排量。其中，上泵筒31和下泵筒32均采用了長柱塞短泵筒結(jié)構(gòu)，增加了柱塞密封性的要求。
[0027]進一步，過橋管4與上泵筒31固定連接在一起，過橋管4的內(nèi)壁突出處與上泵筒31外壁突出處固定連接在一起，過橋管4的下部與尾管5連接在一起，過橋管4采用天鋼材質(zhì)，增加了泵筒3的強度。
[0028]進一步，當注氣操作時，長柱塞2向下移動至不再與注氣孔6接觸，注氣操作用的流體通過注氣孔6從注氣通道流下，通過尾管5上篩管51孔進入地層，避免了流體從泵筒3內(nèi)進入地層，防止了泵筒3和長柱塞2的結(jié)垢與腐蝕，避免了轉(zhuǎn)抽時的堵塞和垢卡現(xiàn)象，延長了防垢泵的使用壽命。其中，注氣孔6使用了不銹鋼材料，提高了防腐效果。
[0029]進一步，長柱塞2包括上柱塞21和下柱塞22，上柱塞21與下柱塞22固定連接在一起，上柱塞21的內(nèi)徑大于下柱塞22的內(nèi)徑，增加了長柱塞2的長度，可滿足超深井的注氣采油工作要求。
[0030]進一步，上柱塞21內(nèi)設(shè)有自上而下的上出油閥10、下出油閥11和進油閥12，上出油閥10、下出油閥11和進油閥12均可使氣體和油液通過。本申請中的上出油閥10、下出油閥11和進油閥12均采用本領(lǐng)域中常規(guī)設(shè)備。
[0031]進一步，上柱塞21的側(cè)壁內(nèi)嵌入有第一刮垢環(huán)7，第一刮垢環(huán)7的外表面與上柱塞21的外表面處于同一豎直面，當長柱塞2往復運動時，第一刮垢環(huán)7可清理上泵筒31內(nèi)表面的污垢，預防了注氣操作中結(jié)垢對防垢泵的影響。
[0032]進一步，上泵筒31的外壁與過橋管4的內(nèi)壁之間設(shè)有存垢空間9，存垢空間9位于注氣通道40上部，存垢空間9可儲存第一刮垢環(huán)7刮下的污垢。
[0033]進一步，下泵筒32的內(nèi)壁上設(shè)有第二刮垢環(huán)8，第二刮垢環(huán)8設(shè)置在下泵筒32的開口處，當長柱塞2往復運動時，第二刮垢環(huán)9可清理下柱塞22外表面的污垢。
[0034]進一步，長柱塞注采一體式防垢泵的泵體外壁使用了鍍鎳防腐工藝，提高了防垢泵的防腐效果。
[0035]下面對本實用新型的長柱塞注采一體式防垢泵的工作過程進行詳細說明。
[0036]本實用新型的工作過程包括注氣及后續(xù)轉(zhuǎn)抽兩部分:
[0037]如圖1所示，在注氣操作中，將抽油桿I下放到底，形成碰泵，此時，上柱塞21沉入到上泵筒31下部，注氣孔6與泵上油管連通形成注氣和正洗井通道，即可進行注氣操作。注氣完畢，上提長柱塞2，上柱塞21封住注氣孔6的通孔，恢復正常生產(chǎn)。
[0038]在轉(zhuǎn)抽操作中，如圖2所示，上沖程時，長柱塞2向上運動，上出油閥10和下出油閥11受油管內(nèi)液柱壓力作用而關(guān)閉，下柱塞22與上泵筒31之間形成的環(huán)形腔體積增大，進而壓力降低，進油閥12在沉沒壓力的作用下打開，上出油閥10和下出油閥11關(guān)閉，油液依次通過下柱塞22的內(nèi)腔和進油閥12的通孔進入環(huán)形腔內(nèi)；如圖3所示，下沖程時，環(huán)形腔由于油液的進入而逐漸體積減小，進而壓力增大，進油閥12關(guān)閉，上出油閥10和下出油閥11打開，環(huán)形腔內(nèi)油液依次通過下出油閥11和上柱塞21內(nèi)腔進入防垢泵上的油管內(nèi)，此時，下柱塞22上端承受油管液柱的壓力，下端承受油井沉沒度壓力，在壓差作用下，下柱塞22產(chǎn)生向下的液壓反饋力，拉動抽油桿I向下行，有效的克服抽油桿I下行時稠油的粘滯阻力，從而保證抽油桿I與抽油機同步運行。
[0039]本實用新型的長柱塞注采一體式防垢泵，使注氣和采油一體化，節(jié)省時間和金錢；加大了泵排量；有效預防了泵筒及柱塞產(chǎn)生結(jié)垢，并且清除泵筒及柱塞表面可能已經(jīng)形成的污垢，解決了注氣過程中的結(jié)垢對泵況的影響；增加了泵體的強度；能夠滿足下泵深度達到2500m的深井開采的需求。
[0040]以上借助具體實施例對本實用新型做了進一步描述，但是應該理解的是，這里具體的描述，不應理解為對本實用新型的實質(zhì)和范圍的限定，本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員在閱讀本說明書后對上述實施例做出的各種修改，都屬于本實用新型所保護的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種長柱塞注采一體式防垢泵，包括泵筒(3)，泵筒(3)的內(nèi)部設(shè)置有長柱塞(2)，長柱塞⑵與抽油桿⑴相連，抽油桿⑴帶動長柱塞⑵在泵筒⑶內(nèi)往復運動，其特征在于，泵筒(3)側(cè)壁的上部形成有注氣孔(6)，泵筒(3)的外部設(shè)有容納泵筒(3)的過橋管(4)，過橋管(4)的內(nèi)壁與泵筒(3)的外壁之間形成有注氣通道(40)，注氣操作用的流體通過注氣孔(6)從注氣通道(40)進入地層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長柱塞注采一體式防垢泵，其特征在于，泵筒(3)包括上泵筒(31)和下泵筒(32)，下泵筒(32)通過泵筒加長筒(33)與上泵筒(31)固定連接在一起，上泵筒(31)的內(nèi)徑大于下泵筒(32)的內(nèi)徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的長柱塞注采一體式防垢泵，其特征在于，長柱塞(2)包括上柱塞(21)和下柱塞(22)，上柱塞(21)與下柱塞(22)固定連接在一起，上柱塞(21)的內(nèi)徑大于下柱塞(21)的內(nèi)徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的長柱塞注采一體式防垢泵，其特征在于，上柱塞(21)的側(cè)壁內(nèi)嵌入有第一刮垢環(huán)(7)，第一刮垢環(huán)(7)外表面與上柱塞(21)的外表面處于同一豎直面，第一刮垢環(huán)(7)可清理上泵筒(31)內(nèi)表面的污垢。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的長柱塞注采一體式防垢泵，其特征在于，上泵筒(31)與過橋管(4)之間設(shè)有存垢空間(9)，存垢空間(9)位于注氣通道(40)上部，存垢空間(9)儲存第一刮垢環(huán)(7)刮下的污垢。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的長柱塞注采一體式防垢泵，其特征在于，下泵筒(32)的內(nèi)壁上設(shè)有第二刮垢環(huán)(8)，第二刮垢環(huán)(8)可清理下柱塞(21)外表面的污垢。
【專利摘要】本實用新型公開了一種長柱塞注采一體式防垢泵，該防垢泵包括泵筒(3)，泵筒(3)的內(nèi)部設(shè)置有長柱塞(2)，長柱塞(2)與抽油桿(1)相連，抽油桿(1)帶動長柱塞(2)在泵筒(3)內(nèi)往復運動，泵筒(3)側(cè)壁的上部形成有注氣孔(6)，泵筒(3)的外部設(shè)有容納泵筒(3)的過橋管(4)，過橋管(4)的內(nèi)壁與泵筒(3)的外壁之間形成有注氣通道(40)，注氣操作用的流體通過注氣孔(6)從注氣通道(40)進入地層。本實用新型的長柱塞注采一體式防垢泵使注氣和采油一體化，加大了泵排量，預防了泵筒及柱塞產(chǎn)生結(jié)垢，并且清除泵筒及柱塞表面的污垢，增加了泵體的強度，能夠滿足下泵深度達到2500m的深井開采的需求。
【IPC分類】F04B53-16
【公開號】CN204419560
【申請?zhí)枴緾N201420795212
【發(fā)明人】王雷, 張建軍, 彭振華, 張園, 丁雯, 曹暢, 柏森, 劉建魁, 胡楨, 李建華
【申請人】中國石油化工股份有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2014年12月15日