專利名稱：油井?dāng)y砂助抽器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種有桿泵采油中使用的一種油井?dāng)y砂助抽器，屬于油田井下工具類。
在油田開發(fā)的中后期，油井出砂嚴(yán)重，原油中大量含砂，造成井下抽油泵等設(shè)備的早期嚴(yán)重磨損，卡泵、砂埋的現(xiàn)象也經(jīng)常發(fā)生，由此導(dǎo)致抽油桿斷脫，抽油機(jī)損壞等事故。為了解決上述問題，油田不得不投入大量資金，采取各種技術(shù)措施防止砂害?，F(xiàn)有技術(shù)中主要有以下兩種方法，一是把砂子阻留在油層中，如化學(xué)固砂、篩管擋砂等，這方面已取得相當(dāng)?shù)某晒Α５怯捎谏鲜黾夹g(shù)為消極的防砂，實施一段時間后，會出現(xiàn)油層滲透率下降，產(chǎn)能降低，產(chǎn)油喉道堵塞，甚至?xí)霈F(xiàn)油井不出油等嚴(yán)重問題，被迫重新作業(yè)，使生產(chǎn)費用大幅上升；另一種方法是盡量避免使砂子進(jìn)入抽油泵，具體措施是在抽油泵的上面設(shè)計分流結(jié)構(gòu)，在抽油泵的下面設(shè)計沉砂袋，使原油中的砂子經(jīng)過專門提供的流道進(jìn)入泵下的沉砂袋中。這種方法的缺點是沉砂袋的容積有限，在原油低含砂的情況下可行；在原油高含砂的情況下，則難以滿足工作要求。另外，工作時原油中的砂子還是有機(jī)會進(jìn)入柱塞和泵筒之間的間隙的機(jī)會。在具體生產(chǎn)應(yīng)用中，雖然經(jīng)常是上述兩種方法結(jié)合使用，但效果仍然有限。
本實用新型的目的是針對含砂原油對有桿泵抽油裝置易造成砂卡、砂埋，導(dǎo)致抽油桿斷脫，抽油機(jī)損壞和抽油泵不能正常工作的問題，提供一種積極的防砂、攜砂裝置。該裝置與稱為抗砂抽油泵的專利96200039.6配套使用將大大提高抽油裝置抗砂卡、砂埋的能力，延長含砂油井免修期，增加原油產(chǎn)量，降低生產(chǎn)費用。
本實用新型的油井?dāng)y砂助抽器的技術(shù)方案是設(shè)計一種新的結(jié)構(gòu)，減小油管柱中原油中所含砂子在抽油泵上面的沉降速度和沉積數(shù)量，保證柱塞上游動凡爾的正常啟閉。因為在大量的研究分析中發(fā)現(xiàn)，抽油機(jī)的砂埋不是突發(fā)性的，砂子的沉積有個過程，當(dāng)其數(shù)量超過游動凡爾正常開閉能力時，將影響泵效，使產(chǎn)油量逐步下降，導(dǎo)致原油在油管柱中上升速度減慢，結(jié)果是原油中砂粒沉降的速度加快，進(jìn)一步影響游動凡爾的工作，減小產(chǎn)量，也使進(jìn)入砂錨或防砂管中的原油速度減慢，沉砂速度加快，甚至泵上泵下和柱塞過油空間均被砂子填滿，最后造成泵的砂卡和砂埋。因此如果油管中的油流速度足以將含砂帶出地面，上述現(xiàn)象就不會發(fā)生。
本實用新型的油井?dāng)y砂助抽器是這樣實現(xiàn)的設(shè)計一種攜砂助抽器，按一定數(shù)量將其組配在抽油桿柱上，含砂多者多裝，含砂少者少裝，可以是3級、4級甚至是幾十級。在工作中，該結(jié)構(gòu)將油管柱分成若干部分，使每一部分中原油及含砂只能逐級向上運動，不能向下級沉降，從而避免在抽油泵上端堆積大量沉砂。攜砂助抽器由上出油接頭、刮砂短柱塞、單向閥總成和下進(jìn)油接頭等組成。上出油接頭的上端制造有標(biāo)準(zhǔn)的抽油桿螺紋，使用中與抽油桿聯(lián)接，下面聯(lián)接刮砂短柱塞。刮砂短柱塞采用的是可徑向伸縮的彈性結(jié)構(gòu)，使用中與油管柱內(nèi)壁滑動配合。單向閥總成安裝在刮砂短柱塞的里面，包括凡爾座、凡爾球和凡爾罩等零件。其中的凡爾球和凡爾座為標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。單向閥總成的下面聯(lián)接有進(jìn)油接頭。上述零部件之間的聯(lián)接均采用普通螺紋聯(lián)接。出砂油井中安裝了攜砂助抽器以后，原油和砂子在每個攜砂助抽器的作用下，只能向上一級運動。因為油管柱中的原油和砂子被分解成許多部分，每一部分即使有沉降，僅僅局限為一個球座上的沉砂量，從而有效地避免砂埋抽油泵的事故。
本實用新型的攜砂助抽器具有如下優(yōu)點1．在出砂油井中，能夠防止砂卡和砂埋抽油泵事故的發(fā)生，保證抽油系統(tǒng)的正常工作，避免抽油桿斷脫和抽油機(jī)的損壞。
2．在抽油系統(tǒng)中使用攜砂助抽器以后，可降低抽油泵上的液柱壓力，減少抽油泵的間隙漏失，提高抽油泵的泵效。
以下結(jié)合附


圖1至附圖3所給出的實施例，對本實用新型作進(jìn)一步的描述。
附
圖1是攜砂助抽器的結(jié)構(gòu)圖。
附圖2是攜砂助抽器刮砂短柱塞的結(jié)構(gòu)圖。
附圖3是攜砂助抽器在井中的安裝示意圖。
實施例中的攜砂助抽器是由上出油接頭(1)、刮砂短柱塞(2)、凡爾罩(3)、凡爾球(4)、凡爾座(5)和下進(jìn)油接頭(6)等零部件組成。上出油接頭(1)用抽油桿螺紋與抽油桿柱相連。刮砂短柱塞(2)用普通螺紋聯(lián)接于上出油接頭。凡爾罩(3)同樣與上出油接頭螺紋聯(lián)接。凡爾球(4)、凡爾座(5)安裝于凡爾罩內(nèi)，球座(5)由凡爾罩與下進(jìn)油接頭螺紋(6)固定住。下進(jìn)油接頭(6)也用抽油桿螺紋與抽油桿柱聯(lián)接構(gòu)成完整的攜砂助抽裝置。攜砂助抽器關(guān)鍵部件是刮砂短柱塞(2)。刮砂短柱塞實質(zhì)為一短圓柱鋼筒，筒的一端加工有數(shù)個傾斜割縫，二個割縫之間形成能夠徑向伸縮的弧形彈性舌片，舌片圍成一圓柱面與油管內(nèi)壁滑動配合，組成類似接力泵機(jī)構(gòu)。但這種“接力泵”是一種大間隙配合，允許相當(dāng)大的漏失量，目的是起截砂功能，并與抽油泵排量性能相匹配。
為適應(yīng)管柱實際情況，短柱塞舌片頂端加工有向外傾斜的小倒角，以便能順利通過油管柱接箍位置，在油管柱內(nèi)起良好刮砂作用。舌片應(yīng)貼緊油管壁，使舌片向外有張力，舌片頂端加工有較大向內(nèi)傾斜倒角，另外舌片割縫刮砂一側(cè)，要求成銳角結(jié)構(gòu)。刮砂舌片徑向受力方向要求與抽油桿旋緊方向一致，以防在抽油泵工作時，抽油桿倒扣斷脫。
油井?dāng)y砂助抽器使用中在油管柱上的安裝形式如附圖3所示。圖中(7)為攜砂助抽器，(8)油井套管，(9)抗砂抽油泵，(10)防砂篩管，(11)儲油層。攜砂助抽器將油管柱中原油及含砂分成若干部分，每部分油、砂只能向地面運動，不能向下沉降，分解造成砂埋泵的含砂總量，提高抽汲系統(tǒng)攜砂、抗砂能力，直至將含砂帶出地面。
本實用新型主要功能是提高采油設(shè)備的攜砂能力，助抽增產(chǎn)能力。另外對某些油井具有刮蠟功能，扶正油桿功能。本裝置將極大提高含砂油井中的檢泵免修期，提高油井產(chǎn)量，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求1．一種油田有桿泵采油中使用的油井?dāng)y砂助抽器，包括出油接頭、柱塞、凡爾罩、凡爾球、凡爾座等，其特征在于其中的柱塞為徑向可伸縮的彈性刮砂短柱塞，柱塞的一端加工有數(shù)個傾斜割縫，兩縫之間形成能夠徑向伸縮的弧形彈性舌片，舌片頂端加工有向外傾斜的小倒角和向內(nèi)傾斜的較大的倒角。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井?dāng)y砂助抽器，其特征在于該工具的上出油接頭用抽油螺紋與抽油桿柱相連，刮砂短柱塞和凡爾罩都用普通螺紋連接在上出油接頭上，凡爾球和凡爾座置于凡爾罩內(nèi)并用凡而罩與下進(jìn)油接頭的螺紋固定住，下進(jìn)油接頭用抽油桿螺紋與抽油桿柱相連。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的油井?dāng)y砂助抽器，其特征在于該工具按一定數(shù)量組配在抽油桿柱上，形成有桿泵抽油系統(tǒng)的一部分。
專利摘要油井?dāng)y砂助抽器是油田有桿泵采油中使用的一種井下工具,特別適用出砂井。使用時,按一定數(shù)量組配在抽油桿柱上,形成有桿泵抽油系統(tǒng)的一部分。該工具主要由出油接頭、刮砂短柱塞、凡爾罩、凡爾球、凡爾座和下進(jìn)油接頭等零部件組成。其作用是把油管中的含砂原油分成若干部分,從而分散原油中含砂向泵上沉積的砂量,防止泵工作的砂卡和砂埋現(xiàn)象的發(fā)生。該工具不但能提高采油設(shè)備的攜砂能力,還具有助抽增產(chǎn)的功能。
文檔編號E21B43/02GK2334870SQ98200639
公開日1999年8月25日 申請日期1998年1月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月20日
發(fā)明者胡連印, 王鐵硼, 石國勛, 谷長青, 錢秀麗, 劉海青, 萬學(xué)文, 單明才, 丁寧 申請人:遼河石油勘探局鉆采工藝研究院