專利名稱：高含水有桿泵井自助分離潤(rùn)滑防偏磨裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高含水有桿泵采油井的管桿偏磨防治技術(shù)，具體地說(shuō)是ー種高含水有桿泵井自助分離潤(rùn)滑防偏磨裝置及方法。
背景技術(shù)：
油田進(jìn)入高含水開(kāi)發(fā)階段，井筒狀況和產(chǎn)出液性質(zhì)等都發(fā)生了很大變化，有桿泵系統(tǒng)工作環(huán)境逐步惡化，加劇了桿管偏磨程度；偏磨井中，含水率>80%占75%以上；高含水是有桿泵管桿發(fā)生偏磨、腐蝕的根本原因。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)偏磨現(xiàn)狀，目前采用防偏磨措施主要是采用抽油桿扶正器、抗磨副等。其基本思路是讓扶正器充當(dāng)?shù)谌?，不讓管桿直接接觸，對(duì)高含水井，抽油桿扶正效果差，自身磨損嚴(yán)重，周期短，同時(shí)改變抽油桿柱的受カ狀況，加大懸點(diǎn)載荷，還存在本身磨損問(wèn)題； 抽油桿抗磨副，現(xiàn)場(chǎng)主要問(wèn)題是扶正體和桿體容易出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，卡死后相當(dāng)于普通偏磨節(jié)古，成本高，影響現(xiàn)場(chǎng)推廣使用范圍；彈力支撐扶正器雖然能夠部分解決上述問(wèn)題，但直接在桿體兩端加工絲扣，造成桿體絲扣端強(qiáng)度低，容易斷裂；抗磨管桿雖然在一定程度上可以提高管桿的抗磨性，降低磨損率，檢泵周期有一定的延長(zhǎng)，但本身加工エ藝復(fù)雜，成本高，且存在點(diǎn)腐蝕的現(xiàn)象；高分子材料內(nèi)襯油管可以改善管桿接觸摩擦，但存在材料老化、后期修復(fù)處理困難等問(wèn)題；目前也有利用空心桿中間作為井液通道，在完井之前或完井之后采用油管與空心桿環(huán)空注油的方式，但注油エ藝復(fù)雜，増加成本，増加工作量；同吋，目前使用的空心桿桿壁較厚，流道小，自重大，增加抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷，功耗增大，不能實(shí)現(xiàn)深柚，因此，使用受限?？傊?，目前的高含水有桿泵井管桿防偏磨エ藝雖然取得了一定進(jìn)展，總體思路還停留在扶正、抗磨、減磨的層面上，不能從根本上解決高含水有桿泵井的偏磨問(wèn)題。有鑒于此，針對(duì)上述問(wèn)題，提出一種設(shè)計(jì)合理且有效改善上述缺失的高含水有桿泵井自助分離潤(rùn)滑防偏磨裝置，同時(shí)引出全新的防偏磨方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供高含水有桿泵井自助分離潤(rùn)滑防偏磨裝置及方法，采用高含水有桿泵井利用重力自助油水分離實(shí)現(xiàn)管桿潤(rùn)滑的思路來(lái)解決管桿的偏磨、腐蝕問(wèn)題。改變了傳統(tǒng)的防治思路，具有更好的效果，不會(huì)對(duì)原有有桿泵系統(tǒng)作大的改動(dòng)，能夠利用現(xiàn)有的有桿泵系統(tǒng)的部分設(shè)備，且操作簡(jiǎn)單，相對(duì)成本低。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案，高含水有桿泵井自助分離潤(rùn)滑防偏磨裝置，主要包括位于套管內(nèi)的生產(chǎn)油管，在生產(chǎn)油管上ロ設(shè)置光桿，所述生產(chǎn)油管內(nèi)部還設(shè)置有井ロ密封泵，井ロ密封泵上端與光桿連接，下端與空心桿連接，所述空心桿下端通過(guò)空心桿進(jìn)液接頭與抽油泵柱塞拉桿連接，所述抽油泵柱塞拉桿下方連接住抽油泵，而抽油泵的泵筒則和自身外部的生產(chǎn)油管內(nèi)壁通過(guò)螺紋方式連接固定，所述抽油泵的泵筒下端則連接有尾管。所述井口密封泵由井口密封泵柱塞與井口密封泵泵筒組成，井口密封泵柱塞在井ロ密封泵泵筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)，相互之間具有配合間隙，形成動(dòng)密封。所述井口密封泵柱塞中間空心，作為采出液流出通道，并且井口密封泵柱塞上端開(kāi)有出液孔。所述井口密封泵柱塞的下端與空心桿通過(guò)螺紋連接，空心桿的下端與空心桿進(jìn)液接頭通過(guò)螺紋連接，空心桿進(jìn)液接頭的下端與抽油泵柱塞拉桿通過(guò)螺紋連接，抽油泵柱塞拉桿下端與抽油泵的柱塞通過(guò)螺紋連接；井口密封泵泵筒下端與生產(chǎn)油管通過(guò)螺紋連接。所述空心桿進(jìn)液接頭四周開(kāi)有進(jìn)液孔；所述空心桿兩端比中部本體粗，且中心空心。為了達(dá)成上述另ー目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案，高含水有桿泵井自助分離潤(rùn)滑防偏磨裝置進(jìn)行防偏磨的方法，其步驟如下
光桿在井ロ以上部分與懸繩器連接，在抽油機(jī)的帶動(dòng)下作周期性上下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)與光 桿密封器配合，密封井口，使采出井液不會(huì)流出；
光桿在密封器以下部分與井口密封泵柱塞連接，井口密封泵包括井口密封泵泵筒和井ロ密封泵柱塞，井口密封泵柱塞內(nèi)孔作為流油通道，井口密封泵柱塞與井口密封泵泵筒配合，在抽油時(shí)柱塞始終在泵筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)，用于密封油管與空心桿的環(huán)空；
在抽油過(guò)程中，上沖程時(shí)通過(guò)空心桿進(jìn)液接頭進(jìn)入空心桿與油管的環(huán)空的采出液通過(guò)重力自助分離，一部分分離的原油留在環(huán)空中，由于原油密度一般都小于水的密度，上行置換同體積的水，另一部分在下沖程時(shí)通過(guò)空心桿進(jìn)液接頭進(jìn)入空心桿，這樣采出液中分離出的原油不斷進(jìn)入空心桿與油管的環(huán)空，不斷富集在環(huán)空中，在井口懸掛器下端由井口密封泵密封，環(huán)空富集的原油不會(huì)進(jìn)入流程，一直存在環(huán)空中，使環(huán)空重力自助分離的潤(rùn)滑原油始終駐留在環(huán)空而不會(huì)被抽走，從而實(shí)現(xiàn)了高含水抽油泵井的管桿在含有潤(rùn)滑劑環(huán)境中運(yùn)動(dòng)，達(dá)到了管桿防偏磨的目的。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果
按照常規(guī)先把抽油泵泵筒隨油管一起下入井內(nèi)，其中井口密封泵的泵筒接在油管懸掛器的下部；然后抽油泵柱塞連接拉桿+空心桿進(jìn)液接頭+空心桿(按需要組合)+井口密封泵柱塞+實(shí)心空心光桿一起下入油管內(nèi)；這樣井口密封泵泵筒與柱塞形成的動(dòng)密封副密封油管與空心桿環(huán)空，在抽油過(guò)程中，上沖程時(shí)通過(guò)空心桿進(jìn)液接頭進(jìn)入空心桿與油管的環(huán)空的采出液通過(guò)重力自助分離，一部分分離的原油留在環(huán)空中，由于原油密度一般都小于水的密度，上行置換同體積的水，另一部分在下沖程時(shí)通過(guò)空心桿進(jìn)液接頭進(jìn)入空心桿，這樣采出液中分離出的原油不斷進(jìn)入空心桿與油管的環(huán)空，不斷富集在環(huán)空中，在井口懸掛器下端由井口密封泵密封，環(huán)空富集的原油不會(huì)進(jìn)入流程，一直存在環(huán)空中，潤(rùn)滑運(yùn)動(dòng)中的管桿。抽油泵抽出的井液從空心桿內(nèi)經(jīng)過(guò)井口密封泵柱塞內(nèi)的通道進(jìn)入流程；空心桿內(nèi)的井液與環(huán)空潤(rùn)滑油液互不接觸，從而保證空心桿與油管內(nèi)壁在ー個(gè)含原油潤(rùn)滑的環(huán)境下エ作，從而實(shí)現(xiàn)了高含水抽油泵井的管桿在含有潤(rùn)滑劑環(huán)境中運(yùn)動(dòng)，從根本上改變管桿偏磨現(xiàn)象。總之，該發(fā)明操作簡(jiǎn)單，不會(huì)給后期的維護(hù)增加額外工作量，在原有抽油泵系統(tǒng)上不需要大幅度改變，從綜合成本上考慮，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于目前使用的抗磨管桿的成本，僅僅增加了一部分空心桿的成本，且可重復(fù)利用。


附圖I是本發(fā)明的高含水有桿泵井自助分離潤(rùn)滑防偏磨裝置結(jié)構(gòu)示意 附圖2是本發(fā)明生產(chǎn)時(shí)油水分離后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、光桿；2、井口密封泵柱塞；3、井口密封泵泵筒；4、空心桿；5、生產(chǎn)油管；6、套管；7、空心桿進(jìn)液接頭；8、抽油泵柱塞拉桿；9、抽油泵；10、尾管；11、出液孔；12、進(jìn)液孔。
具體實(shí)施例方式有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明及技術(shù)內(nèi)容，配合

如下，然而附圖僅提供參考與說(shuō)明之用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。參照附圖I和附圖2，本發(fā)明高含水有桿泵井自助分離潤(rùn)滑防偏磨裝置，光桿I兩 頭加工有絲扣，一端連接井口以下的井口密封泵柱塞2，另一端與抽油機(jī)懸繩器相連。圖I中的井口密封泵柱塞2與井口密封泵泵筒3組成井口密封泵，柱塞在泵筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)，有一定的配合間隙，形成動(dòng)密封，密封環(huán)空富集的原油不進(jìn)入流程，與采出液隔離；井ロ密封泵柱塞2中間空心，作為采出液流出通道，上端開(kāi)有出液孔11，用于采出液流出，進(jìn)入生產(chǎn)流程。井口密封泵柱塞2的下端與空心桿4通過(guò)螺紋連接，空心桿4的下端與空心桿進(jìn)液接頭7通過(guò)螺紋連接，空心桿進(jìn)液接頭7的下端與抽油泵柱塞拉桿8通過(guò)螺紋連接，抽油泵柱塞拉桿8下端與抽油泵10的柱塞通過(guò)螺紋連接；井口密封泵泵筒3下端與生產(chǎn)油管5通過(guò)螺紋連接，生產(chǎn)油管5下端與抽油泵9的泵筒通過(guò)螺紋連接，泵筒下端連接尾管10 ;這樣光桿I、井ロ密封泵柱塞2、空心桿4、空心桿進(jìn)液接頭7、抽油泵柱塞拉桿8、抽油泵9的柱塞組成的桿柱串就在井口密封泵泵筒3、生產(chǎn)油管5、抽油泵9的泵筒組成的管柱串內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)，組成整個(gè)抽油系統(tǒng)。空心桿進(jìn)液接頭7四周開(kāi)有進(jìn)液孔12，用于抽油時(shí)采出液和分離液進(jìn)出空心桿7內(nèi)與空心桿7與生產(chǎn)油管5組成的環(huán)空的通道?？招臈U4，兩端比本體粗，中心空心，有一定的壁厚，兩端接頭可以采用墩頭式，也可以采用摩擦焊接的方式，也可以是連續(xù)方式，加工的連接螺紋可以是標(biāo)準(zhǔn)空心桿連接螺紋，也可以是普通抽油桿螺紋、也可以是錐形管螺紋，也可以是其他形式的螺紋；空心桿內(nèi)外壁可以進(jìn)行防腐處理使之更能適應(yīng)井下的生產(chǎn)環(huán)境。圖I、圖2所示的空心桿進(jìn)液接頭7、抽油泵柱塞拉桿8、抽油泵9、尾管10等都為普通抽油機(jī)采油的常規(guī)配套，這里不再敘述。再結(jié)合圖I、圖2所示進(jìn)行整個(gè)エ藝的敘述，高含水有桿泵井油水雙通道重力自助分離潤(rùn)滑防偏磨エ藝，在抽油時(shí)，井口密封泵柱塞2始終在泵筒3內(nèi)運(yùn)動(dòng)形成動(dòng)密封，使環(huán)空原油無(wú)法進(jìn)入流程，同時(shí)抽油泵9采出的高含水井液通過(guò)空心桿進(jìn)液接頭7的進(jìn)油通道進(jìn)入空心桿4內(nèi)上行，經(jīng)過(guò)井口密封泵柱塞2的上端的出液孔11，進(jìn)入流程，空心桿4與生產(chǎn)油管5組成的環(huán)空內(nèi)依靠采出液分離的原油不斷富集充滿，這樣就使空心桿與油管接觸始終在有潤(rùn)滑液的環(huán)境下工作，從而避免或減輕了管桿腐蝕、偏磨。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，非用以限定本發(fā)明的專利范圍，其他運(yùn)用本發(fā)明的專利精神的等效變化，均應(yīng)俱屬本發(fā)明的專利范圍。
權(quán)利要求
1.高含水有桿泵井自助分離潤(rùn)滑防偏磨裝置，主要包括位于套管內(nèi)的生產(chǎn)油管，在生產(chǎn)油管上口設(shè)置光桿，其特征在于，所述生產(chǎn)油管內(nèi)部還設(shè)置有井口密封泵，井口密封泵上端與光桿連接，下端與空心桿連接，所述空心桿下端通過(guò)空心桿進(jìn)液接頭與抽油泵柱塞拉桿連接，所述抽油泵柱塞拉桿下方連接住抽油泵，而抽油泵的泵筒則和自身外部的生產(chǎn)油管內(nèi)壁通過(guò)螺紋方式連接固定，所述抽油泵的泵筒下端則連接有尾管。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高含水有桿泵井自助分離潤(rùn)滑防偏磨裝置，其特征在于，所述井口密封泵由井口密封泵柱塞與井口密封泵泵筒組成，井口密封泵柱塞在井口密封泵泵筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)，相互之間具有配合間隙，形成動(dòng)密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高含水有桿泵井自助分離潤(rùn)滑防偏磨裝置，其特征在于，所述井口密封泵柱塞中間空心，作為采出液流出通道，并且井口密封泵柱塞上端開(kāi)有出液孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高含水有桿泵井自助分離潤(rùn)滑防偏磨裝置，其特征在于，所述井口密封泵柱塞的下端與空心桿通過(guò)螺紋連接，空心桿的下端與空心桿進(jìn)液接頭通過(guò)螺紋連接，空心桿進(jìn)液接頭的下端與抽油泵柱塞拉桿通過(guò)螺紋連接，抽油泵柱塞拉桿下端與抽油泵的柱塞通過(guò)螺紋連接；井口密封泵泵筒下端與生產(chǎn)油管通過(guò)螺紋連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高含水有桿泵井自助分離潤(rùn)滑防偏磨裝置，其特征在于，所述空心桿進(jìn)液接頭四周開(kāi)有進(jìn)液孔；所述空心桿兩端比中部本體粗，且中心空心。
6.應(yīng)用權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的高含水有桿泵井自助分離潤(rùn)滑防偏磨裝置進(jìn)行防偏磨的方法，其步驟如下 光桿在井口以上部分與懸繩器連接，在抽油機(jī)的帶動(dòng)下作周期性上下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)與光桿密封器配合，密封井口，使采出井液不會(huì)流出； 光桿在密封器以下部分與井口密封泵柱塞連接，井口密封泵包括井口密封泵泵筒和井口密封泵柱塞，井口密封泵柱塞內(nèi)孔作為流油通道，井口密封泵柱塞與井口密封泵泵筒配合，在抽油時(shí)柱塞始終在泵筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)，用于密封油管與空心桿的環(huán)空； 在抽油過(guò)程中，上沖程時(shí)通過(guò)空心桿進(jìn)液接頭進(jìn)入空心桿與油管的環(huán)空的采出液通過(guò)重力自助分離，一部分分離的原油留在環(huán)空中，由于原油密度一般都小于水的密度，上行置換同體積的水，另一部分在下沖程時(shí)通過(guò)空心桿進(jìn)液接頭進(jìn)入空心桿，這樣采出液中分離出的原油不斷進(jìn)入空心桿與油管的環(huán)空，不斷富集在環(huán)空中，在井口懸掛器下端由井口密封泵密封，環(huán)空富集的原油不會(huì)進(jìn)入流程，一直存在環(huán)空中，使環(huán)空重力自助分離的潤(rùn)滑原油始終駐留在環(huán)空而不會(huì)被抽走，從而實(shí)現(xiàn)了高含水抽油泵井的管桿在含有潤(rùn)滑劑環(huán)境中運(yùn)動(dòng)，達(dá)到了管桿防偏磨的目的。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了高含水有桿泵井自助分離潤(rùn)滑防偏磨裝置及方法，主要包括位于套管內(nèi)的生產(chǎn)油管，在生產(chǎn)油管上口設(shè)置光桿，所述生產(chǎn)油管內(nèi)部還設(shè)置有井口密封泵，井口密封泵上端與光桿連接，下端與空心桿連接，所述空心桿下端通過(guò)空心桿進(jìn)液接頭與抽油泵柱塞拉桿連接，所述抽油泵柱塞拉桿下方連接住抽油泵，而抽油泵的泵筒則和自身外部的生產(chǎn)油管內(nèi)壁通過(guò)螺紋方式連接固定，所述抽油泵的泵筒下端則連接有尾管。本發(fā)明采用高含水有桿泵井利用重力自助油水分離實(shí)現(xiàn)管桿潤(rùn)滑的思路來(lái)解決管桿的偏磨、腐蝕問(wèn)題。改變了傳統(tǒng)的防治思路，具有更好的效果，不會(huì)對(duì)原有有桿泵系統(tǒng)作大的改動(dòng)，能夠利用現(xiàn)有的有桿泵系統(tǒng)的部分設(shè)備，且操作簡(jiǎn)單，相對(duì)成本低。
文檔編號(hào)E21B43/00GK102840130SQ20121035380
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月21日
發(fā)明者張濤, 張星, 呂肖東, 徐林穎 申請(qǐng)人:張濤