一種多功能抽油管柱的制作方法
【專利摘要】一種多功能抽油管柱，涉及石油開發(fā)過程中機械采油井熱洗清蠟防油層污染用多功能抽油管柱，包括油層套管，在油層套管內(nèi)設置堵頭、篩管、管式抽油泵、油管，在油層套管內(nèi)還設置單流閥、膠筒壓縮式封隔器、洗井進液孔短節(jié)、伸縮補償器、可旋轉(zhuǎn)錨定泄油器；堵頭、篩管、單流閥、膠筒壓縮式封隔器、洗井進液孔短節(jié)、伸縮補償器、管式抽油泵、可旋轉(zhuǎn)錨定泄油器、油管由下至上依次連接。本實用新型的有益效果：（1）膠筒壓縮式封隔器耐壓差高，密封可靠，熱洗清蠟時保護油層更有效。（2）可旋轉(zhuǎn)錨定泄油器可實現(xiàn)泵下機械式封隔器座封，通過起管柱使封隔器解封，可靠、簡便。（3）施工工藝簡單，配套工具隨泵一趟下井不增加任何施工工序和施工費用。
【專利說明】
一種多功能抽油管柱
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種石油開發(fā)過程中機械采油井熱洗清蠟防油層污染用多功能抽油管柱。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有抽油管柱只具有管柱錨定、起管柱泄油和抽油三個主要功能。主要存在兩個問題:
[0003]1、沒有洗井防油層污染功能
[0004]低滲透、小斷塊油田在開發(fā)、生產(chǎn)過程中，油井結(jié)蠟問題日益嚴重。常規(guī)抽油管柱熱洗清蠟洗井液從油套環(huán)空之間循環(huán)至油層部位，經(jīng)抽油栗的固定凡爾，再從抽油管柱返到地面流程內(nèi)，達到清除砂、蠟、鹽以及其他贓物的目的，在油層壓力較低的情況下，部分洗井液進入油層或全部進入油層，洗井液返不出來，或返出較少，灌壓油層嚴重，造成對油層的污染。熱洗后油井要全面恢復到熱洗前的產(chǎn)液水平一般快的要4?5天，慢的約I?2周才能全面恢復到熱洗前的水平。甚至有的井熱洗后不出油，最后導致作業(yè)，才能恢復正常生產(chǎn)。熱洗清蠟后，油井恢復產(chǎn)狀時間長，影響原油產(chǎn)量，甚至有的井(重點井)用油洗井，損失部分已采出產(chǎn)量，同時還浪費能源?，F(xiàn)有熱洗清蠟防油層污染工具均為皮碗式:密封可靠性差，都未能從根本上解決問題，一直未能得到推廣應用。
[0005]2、尾管無法旋轉(zhuǎn)
[0006]由于受到錨定泄油器結(jié)構(gòu)的限制，錨定泄油器無法承受拉壓力，更不具備傳遞扭矩的功能，井口管柱轉(zhuǎn)動，錨定泄油器以下的尾管無法跟著旋轉(zhuǎn)，這樣無法實現(xiàn)栗下機械式膠筒封隔器坐封施工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種多功能抽油管柱，使抽油管柱增加了洗井防油層污染功能，并可實現(xiàn)栗下封隔器提放或旋轉(zhuǎn)坐封。
[0008]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:一種多功能抽油管柱，包括油層套管，在油層套管內(nèi)設置堵頭、篩管、管式抽油栗、油管，在所述油層套管內(nèi)還設置單流閥、膠筒壓縮式封隔器、洗井進液孔短節(jié)、伸縮補償器、可旋轉(zhuǎn)錨定泄油器;所述堵頭、篩管、單流閥、膠筒壓縮式封隔器、洗井進液孔短節(jié)、伸縮補償器、管式抽油栗、可旋轉(zhuǎn)錨定泄油器、油管由下至上依次連接。
[0009]作為本實用新型的改進，所述伸縮補償器包括第一下接頭、彈簧、剪斷銷釘、伸縮節(jié)、第一上接頭;第一下接頭與洗井進液孔短節(jié)連接，伸縮節(jié)的下端內(nèi)周一體設置伸縮節(jié)限位凸臺，第一下接頭的上端外周一體設置下接頭限位凸臺，下接頭限位凸臺設置在伸縮節(jié)內(nèi)并通過剪斷銷釘連接，下接頭伸出伸縮節(jié)限位凸臺；在第一下接頭上設置彈簧槽，彈簧套置在下接頭上并且設置在彈簧槽與伸縮節(jié)限位凸臺之間，伸縮節(jié)的上端與第一上接頭連接，第一上接頭與管式抽油栗連接。
[0010]作為本實用新型的進一步改進，所述可旋轉(zhuǎn)錨定泄油器包括中心管、第二下接頭、泄油套、卡瓦總成、液缸、第二上接頭;所述第二下接頭的下端連接管式抽油栗，第二下接頭的上端設置在中心管的下端與泄油套之間;在所述中心管下端的外壁上沿圓周方向設置多個齒狀切槽，在第二下接頭的上端設置與齒狀切槽數(shù)量相等的鎖塊安裝槽，鎖塊安裝槽與齒狀切槽一一對應布置;所述中心管的下端通過多塊鎖塊與第二下接頭連接，鎖塊的數(shù)量與齒狀切槽的數(shù)量相等，每塊鎖塊的內(nèi)側(cè)均設置在齒狀切槽內(nèi)、外側(cè)均設置在鎖塊安裝槽內(nèi)；所述泄油套、卡瓦總成、液缸分別套置在中心管的下部、中部、上部，第二上接頭的下端與中心管的上端連接、上端與油管連接。
[0011]作為本實用新型的進一步改進，在所述油層套管與油管之間設置扶正器。
[0012]本實用新型的結(jié)構(gòu)是:1、多功能抽油工藝管柱:堵頭+21//油管+篩管+21//油管+單流閥+Y211(或Y221)油井封隔器+ 21//油管+洗井進液孔短節(jié)+伸縮補償器+管式抽油栗+ 21//油管+可旋轉(zhuǎn)錨定泄油器+ 21//油管直至井口。
[0013]2、防油層污染洗井工藝原理
[0014]抽油管柱下到設計位置后，通過上提、下放管柱使Y211封隔器(或通過上提、旋轉(zhuǎn)、下放管柱使Y221封隔器)座封。反循環(huán)熱洗清蠟時，油套環(huán)形空間被Y211(或Y221)封隔器密封，單流閥密封生產(chǎn)管柱內(nèi)通道，使洗井液與井下液在封隔器處徹底隔離，全部的洗井液由油套環(huán)空栗入，通過洗井進液孔短節(jié)的洗井通道進入抽油栗，從抽油生產(chǎn)管柱返出到地面流程中。多功能抽油管柱可有效地防止洗井液進入地層，污染甚至堵塞油層，從而達到熱洗防污染的目的，這樣保持了油層內(nèi)流體的滲流狀況，從而實現(xiàn)油井穩(wěn)產(chǎn)的目的。
[0015]油井正常生產(chǎn)時，井下液從篩管進入抽油管柱，通過單流閥上升至洗井進液孔短節(jié)，再從洗井通道至油套環(huán)空，動液面正常上升，不會影響液面上升和測試。
[0016]3、中心管安裝鎖塊位置的結(jié)構(gòu)設計成4個(齒數(shù)可隨意確定)齒狀切槽，井口管柱旋轉(zhuǎn)時帶動中心管一起旋轉(zhuǎn)，通過鍵齒把扭矩傳遞給鎖塊，通過鎖塊再把扭矩傳遞給下接頭，從而實現(xiàn)井口管柱旋轉(zhuǎn)時帶動錨定器以下的尾管部分一起跟著轉(zhuǎn)動，確保栗下封隔器提放或旋轉(zhuǎn)坐封施工順利進行。
[0017]本實用新型的有益效果:
[0018](I)膠筒壓縮式封隔器耐壓差高，密封可靠，熱洗清蠟時保護油層更有效。
[0019](2)可旋轉(zhuǎn)錨定泄油器可實現(xiàn)栗下機械式封隔器座封，通過起管柱使封隔器解封，可靠、簡便。
[0020](3)施工工藝簡單，配套工具隨栗一趟下井不增加任何施工工序和施工費用。
[0021]—種多功能抽油管柱能解決長期困擾油田熱洗清蠟時對油層造成的污染問題，為油田穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)提供技術(shù)支撐。該管柱不僅可測量動液面，及時掌握油井動態(tài)，施工作業(yè)方便，而且可完全避免熱洗清蠟時對油層造成的傷害，保持油田穩(wěn)定生產(chǎn)，減少因常規(guī)抽油管柱熱洗影響的產(chǎn)量，在全國各大油田均具有廣泛的推廣應用前景。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0023]圖2為伸縮補償器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3為可旋轉(zhuǎn)錨定泄油器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4為中心管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖5為圖4中A-A向視圖。
【具體實施方式】
[0027]如圖1所示，多功能抽油管柱，包括油層套管I，在油層套管I內(nèi)由下至上依次連接堵頭10、篩管9、單流閥8、膠筒壓縮式封隔器7、洗井進液孔短節(jié)6、伸縮補償器5、管式抽油栗
4、可旋轉(zhuǎn)錨定泄油器3、油管2。在油層套管I與油管2之間設置扶正器11。
[0028]如圖2所示，伸縮補償器5包括第一下接頭5-5、彈簧5-4、剪斷銷釘5-3、伸縮節(jié)5-2、第一上接頭5-1。第一下接頭5-5與洗井進液孔短節(jié)6連接，伸縮節(jié)5-2的下端內(nèi)周一體設置伸縮節(jié)限位凸臺5-7，第一下接頭5-5的上端外周一體設置下接頭限位凸臺5-8，下接頭限位凸臺5-8設置在伸縮節(jié)5-2內(nèi)并通過剪斷銷釘5-3連接，下接頭5-5伸出伸縮節(jié)限位凸臺5_7。在第一下接頭5-5上設置彈簧槽5-6，彈簧5-4套置在下接頭5-5上并且設置在彈簧槽5-6與伸縮節(jié)限位凸臺5-7之間，伸縮節(jié)5-2的上端與第一上接頭5-1連接，第一上接頭5-1與管式抽油栗4連接。
[0029]如圖3、4、5所示，可旋轉(zhuǎn)錨定泄油器3包括中心管3-18、坐封剪釘3-17、第二上接頭3-16、液缸3-15、銷釘3-14、內(nèi)卡套3-13、鎖環(huán)3-12、上錐體3-11、片簧3-10、卡瓦3-9、卡瓦筒3-8、滑動銷釘3-7、下錐體3-6、鎖塊3-5、泄油套3_4、解封剪釘3_3、壓帽3_2、第二下接頭β-?ο
[0030]第二上接頭3-16的下端與中心管3-18的上端連接、上端與油管2連接。液缸3-15、卡瓦筒3-8、泄油套3-4分別套置在中心管3-18的上部、中部、下部，卡瓦3-9套于中心管3-18上，位于卡瓦槽內(nèi)，上錐體3-11、下錐體3-6套于中心管3-18上，其錐頂部位于卡瓦筒3-8內(nèi)，上錐體3-11尾部位于液缸3-15內(nèi)，下錐體3-6尾部與泄油套3-4相連，坐封剪釘3-17將第二上接頭3-16與液缸3-15固定，解封剪釘3-3將壓帽3-2與第二下接頭3-1固定。
[0031]第二下接頭3-1的上端設置在中心管3-18的下端與泄油套3-4之間，在中心管3-18下端的外壁上沿圓周方向設置四個齒狀切槽3-19。在第二下接頭3-1的上端設置四個鎖塊安裝槽3-20，鎖塊安裝槽3-20與齒狀切槽3-19—一對應布置。中心管3_18的下端通過四塊鎖塊3-5與第二下接頭3-1連接，每塊鎖塊3-5的內(nèi)側(cè)均設置在齒狀切槽內(nèi)3-19、外側(cè)均設置在鎖塊安裝槽3-20內(nèi)。
[0032]伸縮補償器工作原理:設計時剪斷銷釘?shù)募羟辛Υ蠹s等于封隔器的坐封力。封隔器坐封施工時，當坐封力達到剪斷銷釘?shù)募羟辛?，剪斷銷釘被剪斷，伸縮節(jié)壓縮彈簧沿著下接頭的外圓相對下移，坐封力不再增加，伸縮補償器會自動補償管柱變形，管柱不會過度彎曲，確保抽油管柱保持自然伸直狀態(tài)。
[0033]Υ211封隔器坐封原理:封隔器下井時，軌道銷釘處于短軌道上死點，卡瓦被鎖在中心管上，保證順利下井。當下至預定位置時，上提管柱一定的高度，軌道銷釘滑入長軌道，錐體插入卡瓦體中，迫使卡瓦受力膨脹，并咬在套管壁上，同時管柱的部分重量壓在封隔器的密封件上，使密封件徑向脹大密封油套管環(huán)形空間，解封時只需上提管柱即可解封封隔器。
[0034]Υ221封隔器坐封原理:封隔器下井時，換向銷釘處于換向槽的下死點，當下至設計位置時，上提封隔器使換向銷釘處于換向槽的上死點，正轉(zhuǎn)管柱2-3圈時，換向銷釘借助摩擦塊與套管的磨擦力，脫開換向槽，下放封隔器，卡瓦被撐開并咬住套管壁，這時再下放管柱，在管柱的重力作用下，封隔器坐封。上提管柱卡瓦收回即可解封起出。
[0035]可旋轉(zhuǎn)錨定泄油器的原理:將錨定泄油器下至設計井深，在下栗完成后，試壓檢驗抽油管柱密封性能時，液壓從中心管的孔槽作用于坐封液缸上，當壓力達到6-8MPa時，坐封銷釘被剪斷，液缸推動上錐體使卡瓦張開實現(xiàn)錨定，由于鎖環(huán)的鎖定作用，不論油管內(nèi)的液柱壓力如何變化，卡瓦也始終處于錨定狀態(tài)。上提管柱，解封銷釘被剪斷，中心管與下接頭連接的鎖塊失去了泄油套的支撐，在尾管重量和油管中液力的作用下，下接頭與中心管分開實現(xiàn)泄油并帶動下錐體向下移動，同時中心管帶動上錐體向上移動，卡瓦回收。
【主權(quán)項】
1.一種多功能抽油管柱，包括油層套管，在油層套管內(nèi)設置堵頭、篩管、管式抽油栗、油管，其特征在于:在所述油層套管內(nèi)還設置單流閥、膠筒壓縮式封隔器、洗井進液孔短節(jié)、伸縮補償器、可旋轉(zhuǎn)錨定泄油器;所述堵頭、篩管、單流閥、膠筒壓縮式封隔器、洗井進液孔短節(jié)、伸縮補償器、管式抽油栗、可旋轉(zhuǎn)錨定泄油器、油管由下至上依次連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能抽油管柱，其特征在于:所述伸縮補償器包括第一下接頭、彈簧、剪斷銷釘、伸縮節(jié)、第一上接頭;第一下接頭與洗井進液孔短節(jié)連接，伸縮節(jié)的下端內(nèi)周一體設置伸縮節(jié)限位凸臺，第一下接頭的上端外周一體設置下接頭限位凸臺，下接頭限位凸臺設置在伸縮節(jié)內(nèi)并通過剪斷銷釘連接，下接頭伸出伸縮節(jié)限位凸臺；在第一下接頭上設置彈簧槽，彈簧套置在下接頭上并且設置在彈簧槽與伸縮節(jié)限位凸臺之間，伸縮節(jié)的上端與第一上接頭連接，第一上接頭與管式抽油栗連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能抽油管柱，其特征在于:所述可旋轉(zhuǎn)錨定泄油器包括中心管、第二下接頭、泄油套、卡瓦總成、液缸、第二上接頭;所述第二下接頭的下端連接管式抽油栗，第二下接頭的上端設置在中心管的下端與泄油套之間；在所述中心管下端的外壁上沿圓周方向設置多個齒狀切槽，在第二下接頭的上端設置與齒狀切槽數(shù)量相等的鎖塊安裝槽，鎖塊安裝槽與齒狀切槽一一對應布置;所述中心管的下端通過多塊鎖塊與第二下接頭連接，鎖塊的數(shù)量與齒狀切槽的數(shù)量相等，每塊鎖塊的內(nèi)側(cè)均設置在齒狀切槽內(nèi)、外側(cè)均設置在鎖塊安裝槽內(nèi)；所述泄油套、卡瓦總成、液缸分別套置在中心管的下部、中部、上部，第二上接頭的下端與中心管的上端連接、上端與油管連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能抽油管柱，其特征在于:在所述油層套管與油管之間設置扶正器。
【文檔編號】E21B17/07GK205422653SQ201620208664
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月18日
【發(fā)明人】蘇德勝, 李漢周, 陳碧波, 羅江濤
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司江蘇油田分公司