专利名称：空心抽油杆采油方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及钻进、采矿，特别涉及从井中开采油的方法或设备。
目前，油田在油井采油工作中，多采用油管采油方式，如抽油井，是用油管连接的泵筒和固定阀或其它泵下入井中，再下入连在抽油杆上的柱塞，动阀等，抽油杆上下移动，靠抽油杆和油管之间的环形空间作为流道采油，这样，不仅对各油井的井况适应性不够，而且需使用大量油管，由于油管和抽油杆之间的环形空间中油流速慢，油管内油温下降快，很快达到结蜡温度，因此，结蜡严重，油中所含砂粒也沉淀严重，造成对泵的损害，同时由于管径较粗，油量大，重量也大，作用在抽油杆的力大，能量消耗也大。
中国专利CN93222951.4，申请日93，D9，01，名称为“一种无油管井下采油装置”提出了一种无油管井下采油装置，它去除了油管，而将油自套管和抽油杆的环形空间中提至地面，这种方法的缺点是由于环形空间更大，结蜡，沉砂更加严重，对抽油杆的负荷也加大，另外由于抽油杆与套管之间的环形空间加大，当抽油杆下行时，抽油杆所可能产生的弯曲更大，使柱塞行程缩短，影响抽油效率，也易造成抽油杆的脱扣事故，该专利中虽也使用了空心抽油杆，但它在抽杆下部设有单向阀，油不会进入抽油杆内部，空心抽油杆只是提高抗弯、扭的能力，也只是用以进行热掺水，方便洗井，清蜡之用，此外，其双卡瓦丢手封隔器是以套管接箍的台阶作为定位，其位置受限制而不能下在任意深度。
本发明的目的是克服上述采油方法的缺点，提供一种省去油管，不易结蜡、沉砂，节能的用空心抽油杆进行采油的方法；本发明的另一目的是提供一种省去油管，不易结蜡、沉砂，节能的用空心抽油杆进行采油的设备；本发明的再一个目的是提供一种空心抽油杆采油设备所用的不因套管接箍台阶而定位的双卡瓦封隔器；本发明的再一个目的是提供一种空心抽油杆采油设备所用的抽油泵；本发明的再一个目的是提供一种空心抽油杆用的减少抽油杆弯曲的装置。
本发明的目的是按如下方案实现的，空心抽油杆采油方法的特征是空心抽油杆具有空心腔部，进入井中套管下部的液体由抽油泵作用以空心抽油杆的空心腔部作为流道提升至地面，再经井口装置和导油装置自井中引出。
一种空心抽油杆采油设备，包括套管，井口装置，双卡瓦封隔器和抽油泵，其特征在于还包括连接在抽油泵活塞上部的空心抽油杆和在井口装置上部的导油装置，所说的空心抽油杆由抽油杆接箍相连接并具有空心腔部，该腔部与抽油泵的动阀上部相通并通至导油装置处，空心抽油杆的上端连接有和抽油机相连的抽油杆。
在空心抽油杆外装有扶正器，扶正器的弹簧片弹靠在套管的内径上。
在泵筒上也可装有扶正器。
下面，结合附图和实施例，对本发明的空心抽油杆采油方法及设备作详细的描述。
图1是本发明空心抽油杆采油方法流程的示意图及其设备的总装示意图；图2是本空心抽油杆采油设备的井口装置及导油装置的结构图；图3是本空心抽油杆采油设备的另一种井口装置及导油装置的结构图；图4是本空心抽油杆采油设备的抽油杆扶正器和泵筒扶正器的安装图；图5是本空心抽油杆采油设备的双卡瓦封隔器的结构图(下部分)；图6是本空心抽油杆采油设备的双卡瓦封隔器的结构图(上部分)；图7是本空心抽油杆采油设备的抽油泵的结构图(下部分)；图8是本空心抽油杆采油设备的抽油泵的结构图(上部分)。
如图1，本发明的空心抽油杆采油设备具有油井井眼中的套管1，套管1的上端具有井口装置12，在井的动液面以下，下有双卡瓦封隔器2，它可以采用现有的，将抽油泵筒固定在井底即可，也可采用本发明的随意定位式的双卡瓦封隔器(如图5、6)，双卡瓦封隔器2下部接有尾管总成，上部接有抽油泵3，它包括泵筒5，固定周4，在泵筒中上下移动的活塞7和活塞上的动阀6，活塞7是空心的，上端接有空心的抽油杆9，各根空心抽油杆由抽油杆接箍25相连接，抽油杆9具有空心腔部10，它与抽油泵3的活塞的动阀上部相通并通至导油装置13处，抽油杆9的井口部分首先通过井口装置12，井口装置12上部有导油装置13，导油装置与抽油杆9相密封，空心抽油杆9上部有一三通接头16，其直通端与抽油杆17相连，抽油杆17则与抽油机相连，接头16的侧通孔则连有出油管15和出油软管14，可将油引出。
由上述抽油杆采油设备可了解到，本发明的空心抽油杆采油方法是在抽油泵3的活塞7上部接有空心的抽油杆9，空心抽油杆具有空心的腔部10，井下的液体由抽油泵3作用以空心抽油杆的空心腔部10作为流道提升至地面，再经导油装置而自井中引出。这种采油方法，省去了大量油管，节约资金，同时由于抽油杆内径较小，油的流速较快，同样井深时油温较油管中的高，因此不易结蜡，洗井次数可较少，油中所含砂粒不易沉积，不易造成砂埋，砂卡，油柱较细，则抽油机和抽油杆的负荷均较小，可有效的提高抽油效率和降低成本。
图2示出了本发明采油装置的一种导油装置13及与井口装置12的关系，空心抽油杆9伸出井口装置12上部，井口装置12上部装有导油装置，它具有一个座在井口装置上的壳体19，壳体19与空心抽油杆9之间具有密封18，抽油杆上部接有一个三通的接头16，直通孔另一端接抽油杆17，它与抽油机相接，侧向孔接出油管15，出油管上接一出油软管14，空心抽油杆9上下移动时即可将油引出。
图3示出了另一种导油装置13，它具有一座在井口装置12上部的壳体22，空心抽油杆9在井口装置12中外径与井口装置具有密封段19，密封段19上部接有一短节20。它是中空的，中部有孔使内、外相通，故可将空心抽油杆9内的液体引至杆外，短节20的上部接有抽油杆17，它与抽油机相连，抽油杆17与壳体22上端有密封23，空心抽油杆9外的油可自密封下部的壳体出油口B引出。
图4示出了空心抽油杆扶正器24和泵筒扶正器27的示意图，抽油杆扶正器24是套在抽油杆外位于两接箍25之间的弹簧式扶正器，其外径的弹簧弹靠在套管的内径上因而对抽油杆起扶正作用。扶正器27可套在泵筒5外，也可套在泵筒上端的泄油短节50外，由接箍26限位。
图5、6示出了双卡瓦封隔器2的结构，它具有一个中心管30，中心管上部接有下作用锥体35，下作用锥体上部接有套筒37，套筒37上部接有外套40，在中心管外面装有扶正防旋块33，它用弹簧32向外弹出压向套管内壁，使得整个封隔器不会相对套管旋转而只可上下移动，中心管上固定有套使防旋块33，弹簧32定位，在套上还固定有销钉31，它与中心管30上的螺纹相啮合，中心管外还具有下固定卡瓦34，它是几块由套筒限位不会脱出，但能涨开的卡瓦，它与下作用锥体35相邻接，在套筒37内具有不会脱出的上固定卡瓦36，它同样是数块可涨开的卡瓦，上作用锥体38安装在其内部的上方，锥体38用可剪断的销钉39与套筒37相固定，上作用锥体38内部具有可与油管相结合的螺纹。
下井时，用油管与上作用锥体38的螺纹相结合，而将装配好的双卡瓦封隔器下至井内予定位置，此时扶正防旋块33由弹簧32作用压在套管壁上而使封隔器不能旋转，将油管顺时针转动，销钉31和中心管30上的螺蚊相作用而使中心管相对移入下固定卡瓦34，下作用锥体35也下移，因而将卡瓦34涨开而固定在套管的一定位置，此时再将油管下压，上作用锥体38将销钉39剪断而使锥体38移入上固定卡瓦36，而将上固定卡瓦涨开，此时双卡瓦封隔器即已固定好，由于上作用锥体的锥度较小，油管松开后，锥体不会被弹回，故此卡瓦34、36均已涨开而将封隔器固定在套管中。这种封隔器，可固定在套管的任意预定位置而不受套管接箍位置的限制。
图7、8示出了一种抽油泵3的结构示意图，爪式固定器41下部开有纵向槽形成有弹性的爪，爪下端具有与外套40内部的槽51相配合的凸台，固定器41上部用螺纹连有泵筒5，泵筒的最上端接有泄油短节50，泄油短节50上部连有接箍26(图4)，泵筒内有套筒42，套筒外有弹性固定键43，它是一个开口的弹簧圈，外圆表面略呈圆形以便放入爪式固定器42的槽中或自槽中拉出，套筒42上部还接有阀座44，阀座44上装有阀4和连有保持器46，保持器上端与活塞7的下端48有连接机构相连，活塞7上部连有接箍49，接箍上端与空心抽油杆9相连，活塞7中的油可直接由空心抽油杆中提升至地面，接箍49的外经D大于泄油短节50的内径d，因此可以由空心抽油杆9将抽油泵3(包括泵筒5和活塞7)一同下入已固定好双卡瓦封隔器的井中，即可将泵固定于双卡瓦封隔器上。
安装时，将上述另部件均装于空心抽油杆上，下至有双卡瓦封隔器的井中，接箍49与短节50相作用使套筒42位于爪式固定器41的上方一定距离，爪式固定器有弹性的爪伸入外套40的孔中并在上端台阶靠死到位后爪端的凸起弹入固定槽51中，空心抽油杆继续下行即可将套筒42放入爪式固定器41中而使弹性爪不会缩回，同时将弹性固定键43放入槽中，此时已将阀座44和阀4固定到位，保持器46上部与活塞下端48的连接机构是一种快拆机构，例如48内径具有凸起而保持器上端具有缺口和一环状的槽，凸起放入缺口中略微旋转使凸起进入环形槽中，两者即可结合，反之即可拆开，将固定阀座44和阀4安放好后，将活塞与保持器拆开，将活塞上提至适当位置，即可进行抽油作业。
起泵时，将活塞下放，使与保持器46相结合，上提抽油杆可将弹性固定键43拉出而将套42自爪式固定器41中拉出，弹性爪可收缩，再上提抽油杆即可将泵筒5提起。
如需提出双卡瓦封隔器时，下入油管，对上螺纹，按上述安放封隔器的作业相反顺序进行即可，即上提油管一定距离，上固定卡瓦即可收缩，逆时针旋转油管，下固定卡瓦可收缩，解除了与套管的涨紧关系，即可将封隔器提出井外。
本发明的空心抽油杆采油方法和设备，使用空心抽油杆的空心腔部作为流道将液体提升至地面，节约大量油管，减少结蜡、沉砂，减少砂埋砂卡现象，并可减少抽油机和抽油杆的负荷，其双卡瓦封隔器可下至任意深度，不受套管接箍位置的影响，其抽油泵可一次性完成双卡瓦封隔器以上的各机构的安放下井或提升工作，在空心抽油杆和泵筒外还采用扶正器可减少抽油杆的弯曲，提高泵的有效行程。
权利要求
1.一种空心抽油杆采油方法，其特征在于空心抽油杆9具有空心腔部10，进入井中套管1下部的液体由抽油泵3作用以空心抽油杆9的空心腔部10作为流道提升至地面，再经井口装置12和导油装置13而自井中引出。
2.一种空心抽油杆采油设备，包括套管1、井口装置12、双卡瓦封隔器2和抽油泵3，其特征在于还包括连接在抽油泵活塞7上部的空心抽油杆9和在井口装置12上部的导油装置13，所说的空心抽油杆9由抽油杆接箍相连接并具有空心腔部10，该腔部10与抽油泵动阀6上部相通并通至导油装置13处，空心抽油杆的上端接有和抽油机相连的抽油杆(或钢丝绳)17。
3.如权利要求2所述的空心抽油杆采油设备，其特征在于所说的空心抽油杆9与抽油杆接箍是内平式连接。
4.如权利要求2所述的空心抽油杆采油设备，其特征在于所说的导油装置13具有一个装于井口装置12上部的壳体19、壳体19和空心抽油杆9的密封18，接于空心抽油杆端部的三通接头16，其上端连有与抽油机相接的抽油杆17，接头16的侧向口接有油管15，油管上接有出油软管14。
5.如权利要求2所述的空心抽油杆采油设备，其特征在于所说的导油装置13具有一个装于井口装置12上部的具有出油口的壳体22，空心抽油杆在井口装置12中具有与井口装置相密封的密封段19，密封段上部接有短节20，短节上部接与抽油机相连的抽油杆17，抽油杆17与壳体22之间有密封23。
6.如权利要求2所述的空心抽油杆采油设备，其特征在于在空心轴油杆9外部装有抽油杆扶正器24。
7.如权利要求2所述的空心抽油杆采油设备，其特征在于在泵筒5外部装有泵扶正器27。
8.如权利要求2所述的空心抽油杆采油设备，其特征在于所说的双卡瓦封隔器2包括用螺纹串连在一起的中心管30，下作用锥体35，套筒37和外套40，外套40内具有固定槽51，中心管30外装有用弹簧32压在套管1壁上的扶正防旋块33，还具有与中心管30上的螺纹相配合的固定在中心管外的套上的销钉31和可被下作用锥体的圆锥面涨开的下固定卡瓦34，在套筒37的长孔中装有上固定卡瓦36，套筒37内装有可将上固定卡瓦36涨开的上作用锥体38，当顺时针旋转上作用锥体38，可使中心管30和下作用锥体35相对下固定卡瓦35下行而将卡瓦35涨开，当使上作用锥体38下行可使上固定卡瓦36涨开。
9.如权利要求2所述的空心抽油杆采油设备，其特征在于所说的抽油泵3包括泵筒5，泵筒下端连有爪式固定器41、该爪式固定器下端具有与外套40内部的槽51相配合的凸台，泵筒上端连有泄油短节50，泵筒内有套筒42，套筒外的槽内有弹性固定键43，套筒上连有阀座44和固定阀4，伐座上部连合保持器46，保持器上端与活塞7下端有连接机构相连，活塞7上部连有接箍49，接箍49上端与空心抽油杆9相连，接箍49的外径大于泄油短节50的内径，活塞7中有动伐6。
全文摘要
一种空心抽油杆采油方法及设备，其方法是使用空心抽油杆的空心腔部作为流道将井下液体由泵作用提升至地面并经导油装置引出，设备包括套管1，井口装置12，双卡瓦封隔器2和抽油泵3，在抽油泵活塞7上部接有空心抽油杆9，它具有空心腔部10，井口还具有导油装置13。本发明可大量节约油管，减少结蜡和砂埋砂卡，减少抽油机和抽油杆的负荷，抽油泵可一次下井完成，是一种先进的采油方法和设备。
文档编号E21B43/00GK1134500SQ9510462
公开日1996年10月30日 申请日期1995年4月26日 优先权日1995年4月26日
发明者张恩荣, 许德喜, 刘林清, 林福龙, 赵国祥, 许涛 申请人:山东省寿光市石油机械厂