长柱塞注采一体式防垢泵的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种抽油泵，尤其涉及一种长柱塞注采一体式防垢泵。
【背景技术】
[0002]随着油田勘探开发的不断深入，地层能量随之下降，油井不得不由自然能量生产转入人工举升阶段。而在进入开发油田的中后期，由于出现能量不足、高含水、液面低和供液不足等情况，进而导致单纯的人工举升方式已难以满足油田开发的需要，进一步的开发需依赖于三次采油等更多的提高采收率工艺技术。
[0003]其中，注气提高采收率工艺作为目前一项成熟而又未曾在国内大规模开展的工艺，有着巨大的上升空间，尤其是针对碳酸盐岩油藏的注气工艺更是有着巨大的增油潜力。根据目前大多数的油田情况来看，目前广泛应用的抽油泵几乎无法满足注气工艺要求，主要存在以下几点不足:
[0004]I)常规有杆泵的最大下深已接近极限下深。据统计，目前大多数油田所采用的常规有杆泵的最大下深均不超过3500米，而这也是在现有加工技术条件下常规有杆泵所能够承受的极限下深，同时注气管柱深达5000m，泵筒下部尾管长达2500m，常规抽油泵强度难以满足工艺要求。
[0005]2)超深井注气管柱的费用高，为节省作业时间及费用，需要采用注气采油一体化抽油泵，常规的抽油泵一般只是针对抽油系统，无法满足超深井注气工艺要求。
[0006]3)国内部分油田属于超深、高矿化度油藏，部分区块稠油储量丰富。对碳酸盐岩油藏开展注气提高采收率工艺时面临超深井注气地面配套的问题，在地层压力较高而地面设备承载能力有限，且需大规模注气的情况下，对于深井来讲，气水混注是当前最好的注气方式。由于注入水品质及地层的因素导致的泵筒腐蚀结垢是注气工艺中难以解决的问题，现有的抽油泵也无法满足上述要求。
【发明内容】
[0007]本实用新型的目的在于提供一种既能够满足注气、采油要求，又具备良好的防腐蚀、防结垢性能的长柱塞注采一体式防垢泵。
[0008]为实现上述目的，本实用新型的长柱塞注采一体式防垢泵的具体技术方案为:
[0009]一种长柱塞注采一体式防垢泵，包括泵筒，泵筒的内部设置有长柱塞，长柱塞与抽油杆相连，抽油杆带动长柱塞在泵筒内往复运动，泵筒侧壁的上部形成有注气孔，泵筒的外部设有容纳泵筒的过桥管，过桥管的内壁与泵筒的外壁之间形成有注气通道，注气操作用的流体通过注气孔从注气通道进入地层。
[0010]进一步，泵筒包括上泵筒和下泵筒，下泵筒通过泵筒加长筒与上泵筒固定连接在一起，上泵筒的内径大于下泵筒的内径。
[0011]进一步，长柱塞包括上柱塞和下柱塞，上柱塞与下柱塞固定连接在一起，上柱塞的内径大于下柱塞的内径。
[0012]进一步，上柱塞的侧壁内嵌入有第一刮垢环，第一刮垢环外表面与上柱塞的外表面处于同一竖直面，第一刮垢环可清理上泵筒内表面的污垢。
[0013]进一步，上泵筒与过桥管之间设有存垢空间，存垢空间位于注气通道上部，存垢空间储存第一刮垢环刮下的污垢。
[0014]进一步，下泵筒的内壁上设有第二刮垢环，第二刮垢环可清理下柱塞外表面的污垢。
[0015]本实用新型的长柱塞注采一体式防垢泵的优点在于:
[0016]I)使注气和采油一体化，节省时间和金钱；
[0017]2)加大了泵排量；
[0018]3)有效预防了泵筒及柱塞产生结垢，并且清除泵筒及柱塞表面的污垢，解决了注气过程中的结垢对泵况的影响；
[0019]4)增加了泵体的强度；
[0020]5)能够满足下泵深度达到2500m的深井开采的需求。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型的长柱塞注采一体式防垢泵的注气操作的动作示意图；
[0022]图2为本实用新型的长柱塞注采一体式防垢泵的上行程操作的动作示意图；
[0023]图3为本实用新型的长柱塞注采一体式防垢泵的下行程操作的动作示意图。
【具体实施方式】
[0024]为了更好的了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型的一种长柱塞注采一体式防垢泵做进一步详细的描述。
[0025]如图1至图3所示，长柱塞注采一体式防垢泵包括泵筒3，泵筒3设置在套管13的内部，泵筒3的内部设置有长柱塞2，长柱塞2与抽油杆I相连，抽油杆I带动长柱塞2在泵筒2内往复运动，泵筒3侧壁的上部形成有注气孔6，泵筒3的外部设有容纳泵筒3的过桥管4，过桥管4的内壁与泵筒3的外壁之间形成有注气通道40，注气操作用的流体通过注气孔6从注气通道40进入地层。
[0026]进一步，泵筒3包括上泵筒31和下泵筒32，下泵筒32通过泵筒加长筒33与上泵筒31固定连接在一起，上泵筒31与泵筒加长筒33相同内径，上泵筒31的内径大于下泵筒32的内径，增加了泵筒3的长度，进而增加了泵排量。其中，上泵筒31和下泵筒32均采用了长柱塞短泵筒结构，增加了柱塞密封性的要求。
[0027]进一步，过桥管4与上泵筒31固定连接在一起，过桥管4的内壁突出处与上泵筒31外壁突出处固定连接在一起，过桥管4的下部与尾管5连接在一起，过桥管4采用天钢材质，增加了泵筒3的强度。
[0028]进一步，当注气操作时，长柱塞2向下移动至不再与注气孔6接触，注气操作用的流体通过注气孔6从注气通道流下，通过尾管5上筛管51孔进入地层，避免了流体从泵筒3内进入地层，防止了泵筒3和长柱塞2的结垢与腐蚀，避免了转抽时的堵塞和垢卡现象，延长了防垢泵的使用寿命。其中，注气孔6使用了不锈钢材料，提高了防腐效果。
[0029]进一步，长柱塞2包括上柱塞21和下柱塞22，上柱塞21与下柱塞22固定连接在一起，上柱塞21的内径大于下柱塞22的内径，增加了长柱塞2的长度，可满足超深井的注气采油工作要求。
[0030]进一步，上柱塞21内设有自上而下的上出油阀10、下出油阀11和进油阀12，上出油阀10、下出油阀11和进油阀12均可使气体和油液通过。本申请中的上出油阀10、下出油阀11和进油阀12均采用本领域中常规设备。
[0031]进一步，上柱塞21的侧壁内嵌入有第一刮垢环7，第一刮垢环7的外表面与上柱塞21的外表面处于同一竖直面，当长柱塞2往复运动时，第一刮垢环7可清理上泵筒31内表面的污垢，预防了注气操作中结垢对防垢泵的影响。
[0032]进一步，上泵筒31的外壁与过桥管4的内壁之间设有存垢空间9，存垢空间9位于注气通道40上部，存垢空间9可储存第一刮垢环7刮下的污垢。
[0033]进一步，下泵筒32的内壁上设有第二刮垢环8，第二刮垢环8设置在下泵筒32的开口处，当长柱塞2往复运动时，第二刮垢环9可清理下柱塞22外表面的污垢。
[0034]进一步，长柱塞注采一体式防垢泵的泵体外壁使用了镀镍防腐工艺，提高了防垢泵的防腐效果。
[0035]下面对本实用新型的长柱塞注采一体式防垢泵的工作过程进行详细说明。
[0036]本实用新型的工作过程包括注气及后续转抽两部分:
[0037]如图1所示，在注气操作中，将抽油杆I下放到底，形成碰泵，此时，上柱塞21沉入到上泵筒31下部，注气孔6与泵上油管连通形成注气和正洗井通道，即可进行注气操作。注气完毕，上提长柱塞2，上柱塞21封住注气孔6的通孔，恢复正常生产。
[0038]在转抽操作中，如图2所示，上冲程时，长柱塞2向上运动，上出油阀10和下出油阀11受油管内液柱压力作用而关闭，下柱塞22与上泵筒31之间形成的环形腔体积增大，进而压力降低，进油阀12在沉没压力的作用下打开，上出油阀10和下出油阀11关闭，油液依次通过下柱塞22的内腔和进油阀12的通孔进入环形腔内；如图3所示，下冲程时，环形腔由于油液的进入而逐渐体积减小，进而压力增大，进油阀12关闭，上出油阀10和下出油阀11打开，环形腔内油液依次通过下出油阀11和上柱塞21内腔进入防垢泵上的油管内，此时，下柱塞22上端承受油管液柱的压力，下端承受油井沉没度压力，在压差作用下，下柱塞22产生向下的液压反馈力，拉动抽油杆I向下行，有效的克服抽油杆I下行时稠油的粘滞阻力，从而保证抽油杆I与抽油机同步运行。
[0039]本实用新型的长柱塞注采一体式防垢泵，使注气和采油一体化，节省时间和金钱；加大了泵排量；有效预防了泵筒及柱塞产生结垢，并且清除泵筒及柱塞表面可能已经形成的污垢，解决了注气过程中的结垢对泵况的影响；增加了泵体的强度；能够满足下泵深度达到2500m的深井开采的需求。
[0040]以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。
【主权项】
1.一种长柱塞注采一体式防垢泵，包括泵筒(3)，泵筒(3)的内部设置有长柱塞(2)，长柱塞⑵与抽油杆⑴相连，抽油杆⑴带动长柱塞⑵在泵筒⑶内往复运动，其特征在于，泵筒(3)侧壁的上部形成有注气孔(6)，泵筒(3)的外部设有容纳泵筒(3)的过桥管(4)，过桥管(4)的内壁与泵筒(3)的外壁之间形成有注气通道(40)，注气操作用的流体通过注气孔(6)从注气通道(40)进入地层。
2.根据权利要求1所述的长柱塞注采一体式防垢泵，其特征在于，泵筒(3)包括上泵筒(31)和下泵筒(32)，下泵筒(32)通过泵筒加长筒(33)与上泵筒(31)固定连接在一起，上泵筒(31)的内径大于下泵筒(32)的内径。
3.根据权利要求2所述的长柱塞注采一体式防垢泵，其特征在于，长柱塞(2)包括上柱塞(21)和下柱塞(22)，上柱塞(21)与下柱塞(22)固定连接在一起，上柱塞(21)的内径大于下柱塞(21)的内径。
4.根据权利要求3所述的长柱塞注采一体式防垢泵，其特征在于，上柱塞(21)的侧壁内嵌入有第一刮垢环(7)，第一刮垢环(7)外表面与上柱塞(21)的外表面处于同一竖直面，第一刮垢环(7)可清理上泵筒(31)内表面的污垢。
5.根据权利要求4所述的长柱塞注采一体式防垢泵，其特征在于，上泵筒(31)与过桥管(4)之间设有存垢空间(9)，存垢空间(9)位于注气通道(40)上部，存垢空间(9)储存第一刮垢环(7)刮下的污垢。
6.根据权利要求3所述的长柱塞注采一体式防垢泵，其特征在于，下泵筒(32)的内壁上设有第二刮垢环(8)，第二刮垢环(8)可清理下柱塞(21)外表面的污垢。
【专利摘要】本实用新型公开了一种长柱塞注采一体式防垢泵，该防垢泵包括泵筒(3)，泵筒(3)的内部设置有长柱塞(2)，长柱塞(2)与抽油杆(1)相连，抽油杆(1)带动长柱塞(2)在泵筒(3)内往复运动，泵筒(3)侧壁的上部形成有注气孔(6)，泵筒(3)的外部设有容纳泵筒(3)的过桥管(4)，过桥管(4)的内壁与泵筒(3)的外壁之间形成有注气通道(40)，注气操作用的流体通过注气孔(6)从注气通道(40)进入地层。本实用新型的长柱塞注采一体式防垢泵使注气和采油一体化，加大了泵排量，预防了泵筒及柱塞产生结垢，并且清除泵筒及柱塞表面的污垢，增加了泵体的强度，能够满足下泵深度达到2500m的深井开采的需求。
【IPC分类】F04B53-16
【公开号】CN204419560
【申请号】CN201420795212
【发明人】王雷, 张建军, 彭振华, 张园, 丁雯, 曹畅, 柏森, 刘建魁, 胡桢, 李建华
【申请人】中国石油化工股份有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2014年12月15日