抽油井管柱结构的制作方法

文档序号:5446579阅读:1104来源:国知局
专利名称:抽油井管柱结构的制作方法
技术领域
本实用新型属于从石油井中抽汲石油的抽油管柱的改进。
抽油井中,常用机械卡瓦封隔器配套的管柱。封隔器座封载荷来源于部分管柱自重。载荷的大小由修井作业时的提座高度控制。提座高度与座封载荷的关系由下式给出(油田常用采油管柱型式及提座高度计算请参见1981年10月石油工业出版社出版的《油田用封隔器及井下工具手册》第37页、第165页)L=aN+nSo+s’+s″—[1]式中L-提座高度;a-与管柱结构有关的常数;N-座封载荷;n-封隔器胶筒数量;So-封隔器单个胶筒压缩距;S’-封隔器卡瓦与轨道间的空行程;S″-卡瓦与套管之间相对滑动距离。
由上式可见,提座高度与座封载荷理论上呈一线性关系。但在实际操作中,由于卡瓦与套管之间相对滑动距离是一个不确定参数,就使得提座高度很难掌握,造成封隔器的座封载荷难于控制。如果座封载荷过大,管柱会产生严重弯曲变形,造成自由式液力泵起下困难;如果座封载荷过小,不能保证封隔器可靠密封。
本实用新型是在管柱上安装了一个可使管柱作轴向相对伸缩的中性点短接,用以补偿掉卡瓦与套管之间相对滑动的距离,与机械卡瓦封隔器配套使用,实现机械卡瓦封隔器的座封载荷恒定,从而解决配套抽油管柱用机械卡瓦封隔器,提座高度难掌握造成的座封载荷过大或过小的问题。
本实用新型的结构原理如附


图1所示可使管柱作轴向相对伸缩的中性点短接[4]安装在泵工作筒[6]的上部,中性点短接[4]通过其内筒[16]与上部油管[1]钢性连接,通过其外筒[18]及变换接头[20]与下部的泵工作筒[6]及封隔器[7]钢性连接。而内筒[16]与外筒[18]可以做轴向伸缩,使中性点短接以上的油管[1]与其下部的泵工作筒[6]可以作轴向伸缩。相对伸缩的内筒[16]与外筒[18]之间采用“0”形橡胶密封圈[5]密封。机械卡瓦封隔器[7]紧接在泵工作筒[6]的下部,并使中性点短接[4]以下的管柱通过卡瓦[22]支撑在套管[3]上,通过中性点短接[4]使上下管柱间无轴向力传递,而内筒[16]与外筒[18]之间安装有滑键[13],使可以作轴向伸缩的上部油管[1]与下部泵工作筒[6]能够传递扭矩。所以,中性点短接[4]以下管柱在井液中的重量即为封隔器的座封载荷,为一恒定载荷。中性点短接[4]上部的油管[1]通过油管悬挂器[10]悬挂在井口上。
本实用新型的操作原理按照油井修井作业施工设计下好全部管柱,座封时将管柱上提至计算好的提座高度(提座高度由公式[1]计算,计算时须将S″用中性点短接的轴向伸缩距代入),然后下放管柱座封,此时,中性点短接[4]以下的管柱通过外筒[18]的内上端面[14]悬挂在内筒[16]的上端面[15]上,如果假设座封时卡瓦与套管[3]无相对滑动,则当封隔器刚好达到设计的座封载荷时,油管悬挂器[10]至井口[12]的距离应等于中性点短接[4]的轴向伸缩矩,继续下放管柱,当油管悬挂器[10]座于井口[12]上时,中性点短接[4]的内筒[16]的下端面[17]应刚好与变换接头[20]的上端面[19]接触。如果座封时,管柱下放过程中卡瓦[22]与套管[3]产生相对滑动,则中性点短接的变换接头[20]的上端面[19]应与其内筒[16]的下端面[17]离开一定距离L,L应等于卡瓦[22]与套管[3]相对滑动的距离。即只要卡瓦[22]与套管[3]相对滑动的距离L不超过中性点短接的轴向伸缩距,就能保证中性点短接以下管柱在井液中的重量,为封隔器要求的座封载荷,封隔器的座封载荷就是恒定。
中性点短接伸缩距的设计,即要保证大于卡瓦与套管相对滑动距离L,又要保证起泵时能顺利通过中性点短接的扩孔部分,所以其轴向伸缩距又不能太大,其最佳范围为1~1.5m。
本实用新型与现有技术相比所具有的优点是1.解决了卡瓦封隔器配套的液力泵管柱因提座高度难于掌握,时常出现的座封载荷过大,管柱弯曲严重,自由起下液力泵困难;或座封载荷过小,密封性能不可靠两方面的问题,从而提高了修井作业的成功率。
2.变座封载荷由修井作业工人控制为设计人员控制,提高了管理水平。
3.本实用新型实现容易,经济效益显著。
本实用新型适用于各种开式循环自由起下式液力泵抽油井。
附图图面说明附
图1是本实用新型的原理示意图,也是实现本实用新型的最佳实施示意图。

图1的说明图中[2]为油管接箍,[8]为筛管,[9]为丝堵,[11]为密封圈,[21]为封隔器胶筒,[23]为油层,[24]为人工井底。
权利要求1.抽油井管柱结构,其特征是泵工作筒上部管柱安装一个可使油管相对泵工作筒作轴向伸缩的中性点短接,中性点短接的伸缩距可以补偿座封时封隔器的卡瓦与套管相对滑动的距离,使中性点短接以下管柱在井液中的重量即为封隔器的座封载荷,为一恒定载荷。
2.如权利要求1所述的抽油井管柱结构,其特征是管柱的中性点短接通过内筒与上部油管钢性联接,通过其外筒及变换接头与下部的泵工作筒及封隔器钢性联接,内筒与外筒可以做轴向伸缩。
3.如权利要求1所述的抽油井管柱结构,其特征是管柱中性点短接的内筒与外筒之间安装有滑键,使可以作轴向伸缩的上部油管与下部泵工作筒可以传递扭矩。
4.如权利要求1所述的抽油井管柱结构,其特征是管柱中性点短接的内筒与外筒的轴向伸缩距为1~1.5m。
专利摘要本实用新型是抽油井管柱结构,其特征是在泵工作筒上部有一可使管柱做轴向伸缩的中性点短接。其伸缩距可以补偿座封时封隔器卡瓦与套管相对滑动的距离,使卡瓦封隔器具有恒定的座封载荷。本实用新型适用于各种开式循环自由起下式液力泵抽油井,提高修井作业成功率。
文档编号F04B47/02GK2252255SQ9521762
公开日1997年4月16日 申请日期1995年7月13日 优先权日1995年7月13日
发明者邵雷, 井明举 申请人:胜利油田凯源石油开发有限责任公司
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