一种抽油井杆控式换层开关及其换层采油方法
【专利摘要】一种抽油井杆控式换层开关及其换层采油方法，属于采油【技术领域】。不动管柱利用抽油井地面的抽油杆来控制井下的换层开关，在三个位置上轮换开采两个层段中的一个，确定油井上、下两个层段产出原油、天然气的产量。本发明的有益效果：不动管柱利用抽油井地面的抽油杆来控制井下的换层开关，在三个位置上轮换开采两个层段中的一个，确定油井上、下两个层段产出原油、天然气的产量，来优选出开采层段，具有工艺简单、成本低廉、不需要重复作、效果好。
【专利说明】一种抽油井杆控式换层开关及其换层采油方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种抽油井杆控式换层开关及其换层采油方法，属于采油【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前，油田开发过程中，有杆泵抽油是最常见的开采方法，而一口油井开采的油层一般都是由多个独立的油层组成，每个油层的岩性与各个小层压力是不同的，随着油田的开发高压、高渗的油层中的更于地层水的流动而形成单层突进，这是油井出水的主要原因。油井出水后，必须进行油层堵水，油井堵水的方法很多，效果各有较大的差异，不管哪种堵水方法，都是必须确定具体的那个油层出水，然后在进行封堵作业，因此油井堵水成功率主要取决于找水是否准确，而油层找水工艺十分复杂、成本也较高、往往效果并不令人满意。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的不足，本发明提供一种抽油井杆控式换层开关及其换层采油方法。
[0004]提供一种抽油井杆控式换层开关及其换层采油方法，不动管柱利用抽油杆来控制井下抽油泵轮换开采两个层段，确定油井上、下两个层段的产水与产油量的不动管柱抽油井杆控式换层开关与换层采油方法。克服现有技术的找水工艺复杂、成本高、效果差的不足。
[0005]一种抽油井杆控式换层开关，主要由上接头、上筒体、定位销钉、本体、下筒体、下接头、凡尔罩、“O”型圈、凡尔球、凡尔座、导向体、复位弹簧与换层活塞组成；
[0006]其中，本体上有上进油口、下进油口、平衡孔、缸体、连通孔与过油槽，导向体上有导向槽，换层活塞上有进油孔；
[0007]上接头、上筒体、本体、下筒体、下接头由螺纹连接并由“O”型圈密封，定位销钉焊接在上筒体上并伸入导向体的导向槽与复位弹簧把由凡尔罩、凡尔球、凡尔座、导向体与换层活塞组成的组件固定，换层活塞与本体上的缸体用”0”型圈隔离密封，本体下部的平衡孔经连通孔与换层活塞配合的缸体的下部空间相通，换层活塞上的进油孔位置与定位销钉在导向体上的导向槽的三个限位死点A、B、C对应，定位销钉在导向槽的A点时换层活塞上的进油孔位置与本体上的上进油口连通，定位销钉在导向槽的B点时换层活塞上的进油孔位置与本体上的上进油口和下进油口均不连通为校正位，定位销钉在导向槽的C点时换层活塞上的进油孔位置与本体上的下进油口连通；
[0008]上筒体上的定位销钉伸到导向体表面的导向槽内，导向体与本体间的复位弹簧把导向体推至导向槽的下端的A、B、C三个位置的一个，使导向体下部焊接的换层活塞的进油孔分别对应上进油孔、不对应进油孔、下进油孔三个位置的一个。
[0009]一种抽油井杆控式换层采油方法，含有以下步骤；
[0010]步骤1、首先，卸开抽油机连接抽油杆的悬绳器，把抽油杆与抽油泵活塞的重量压在抽油井杆控式换层开关的凡尔罩上，把支撑凡尔罩、导向体、换层活塞的复位弹簧压缩，使定位销钉在导向体上的导向槽内向上滑动；
[0011]步骤2、然后，上提抽油杆与抽油泵活塞，移除压在油井杆控式换层开关的凡尔罩上抽油杆与抽油泵活塞的重量，使凡尔罩、导向体及换层活塞下的复位弹簧伸长，定位销钉延着导向体上的导向槽随机进入下部的A、B、C三个限位点的一个；
[0012]步骤3、启动抽油机抽油，如果有液体产出，说明换层活塞上的进油孔与本体上的上进油孔或下进油孔相通，但无法确定具体的采油层位，其中本体上的上进油孔与封隔器上部的上段油层连通，本体上的下进油孔经抽油泵尾管与封隔下段油层连通；如果没有液体产出，说明定位销钉滑入了导向槽的B的校正位置上；重复步骤1、步骤2的上述操作使定位销钉进入了导向槽的B的校正位置上；
[0013]步骤4、再次放下抽油杆与抽油泵活塞的重量，使之压在抽油井杆控式换层开关的凡尔罩上，凡尔罩、导向体及换层活塞下的复位弹簧的作用下，定位销钉在导向体上的导向槽内滑入限位点C，使换层活塞上的进油孔与本体上的下进油孔连通，启动抽油机后，抽出的液体为下段油层所产油和水；
[0014]步骤5、再次下放抽油杆与抽油泵活塞，定位销钉在导向体上的导向槽内滑入限位点A，使换层活塞上的进油孔与本体上的上进油孔连通，启动后产出的液体为上段油层；
[0015]步骤6、比较上段油层与下段油层的油气产量，选择高产油气层进行开采即可。
[0016]上述阐述可知，不论油井的上段油层24或下段油层26，哪一个层段出水，或两层段都出水，都可以通过选择其中的一个油气产量高的层段生产，对油田增产有着重要的意义。
[0017]本发明的有益效果:不动管柱利用抽油井地面的抽油杆来控制井下的换层开关，在三个位置上轮换开采两个层段中的一个，确定油井上、下两个层段产出原油、天然气的产量，来优选出开采层段，具有工艺简单、成本低廉、不需要重复作、效果好。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中:
[0019]图1是本发明抽油井杆控式换层开关结构剖面示意图。
[0020]图2是本发明结构AA剖面示意图；
[0021]图3是本发明结构BB旋转剖面示意图；
[0022]图4是本发明结构CC旋转剖面示意图；
[0023]图5导向体表面的导向槽展开图；
[0024]图6本发明在井下的安装使用图。
[0025]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
【具体实施方式】
[0026]显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。
[0027]实施例1:如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，
[0028]—种抽油井杆控式换层开关，主要由上接头1、上筒体2、定位销钉3、本体4、下筒体5、下接头6、凡尔罩7、第二“O”型圈141、凡尔球9、凡尔座10、导向体11、复位弹簧12与换层活塞13组成。
[0029]其中，本体4上有上进油口 41、下进油口 42、平衡孔43、缸体44、连通孔45与过油槽46，导向体11上有导向槽111，换层活塞13上有进油孔131。
[0030]上接头1，上筒体2，本体4，下筒体5，下接头6由螺纹连接并由第一“O”型圈8密封，定位销钉3焊接在上筒体2上并伸入导向体11的导向槽111与复位弹簧12把由凡尔罩7、凡尔球9、凡尔座10、导向体11与换层活塞13组成的组件固定，换层活塞13与本体4上的缸体44用”0”型圈141隔离密封，本体4下部的平衡孔43经连通孔45与换层活塞13配合的缸体44的下部空间相通，换层活塞13上的进油孔131位置与定位销钉3在导向体11上的导向槽111的三个限位死点A、B、C对应，定位销钉3在导向槽111的A点时换层活塞13上的进油孔131位置与本体4上的上进油口 41连通，定位销钉3在导向槽111的B点时换层活塞13上的进油孔131位置与本体4上的上进油口 41和下进油口 42均不连通为校正位，定位销钉3在导向槽111的C点时换层活塞13上的进油孔131位置与本体4上的下进油口 42连通。
[0031]上筒体上的定位销钉伸到导向体表面的导向槽内，导向体与本体间的复位弹簧把导向体推至导向槽的下端的A、B、C三个位置的一个，使导向体下部焊接的换层活塞的进油孔分别对应上进油孔、不对应进油孔、下进油孔三个位置的一个。
[0032]一种抽油井杆控式换层开关及其换层采油方法，含有以下步骤；
[0033]步骤1、首先，卸开抽油机连接抽油杆的悬绳器15，把抽油杆17与抽油泵活塞20的重量压在抽油井杆控式换层开关的凡尔罩7上，把支撑凡尔罩7、导向体11、换层活塞13的复位弹簧12压缩，使定位销钉3在导向体11上的导向槽111内向上滑动。
[0034]步骤2、然后，上提抽油杆17与抽油泵活塞20，移除压在油井杆控式换层开关的凡尔罩7上抽油杆17与抽油泵活塞20的重量，使凡尔罩7、导向体11及换层活塞13下的复位弹簧12伸长，定位销钉3延着导向体11上的导向槽111随机进入下部的A、B、C三个限位点的一个。
[0035]步骤3、启动抽油机抽油，如果有液体产出，说明换层活塞13上的进油孔131与本体4上的上进油孔41或下进油孔42相通，但无法确定具体的采油层位，其中本体4上的上进油孔41与封隔器25上部的上段油层24连通，本体4上的下进油孔42经抽油泵尾管23与封隔器25下段油层26连通；如果没有液体产出，说明定位销钉3滑入了导向槽111的B的校正位置上。重复1、2的上述操作使定位销钉3进入了导向槽111的B的校正位置上。
[0036]步骤4、再次放下抽油杆17与抽油泵活塞20的重量，使之压在抽油井杆控式换层开关21的凡尔罩7上，凡尔罩7、导向体11及换层活塞13下的复位弹簧12的作用下，定位销钉3在导向体11上的导向槽111内滑入限位点C，使换层活塞13上的进油孔131与本体4上的下进油孔42连通，启动抽油机后，抽出的液体为下段油层26所产油和水。
[0037]步骤5、再次下放抽油杆17与抽油泵活塞20，定位销钉3在导向体11上的导向槽111内滑入限位点A，使换层活塞13上的进油孔131与本体4上的上进油孔41连通，启动后产出的液体为上段油层24。
[0038]步骤6、比较上段油层24与下段油层26的油气产量，选择高产油气层进行开采即可。
[0039]如图6所示，悬绳器15的上端有” O”型圈14，
[0040]油管18中的结构为抽油杆17中连接采油树16，采油树16的另一端连接套管19，抽油杆17的另一端连接抽油泵活塞20，抽油泵活塞20的另一端连接抽油泵体21，抽油泵体21有上进油孔41，抽油泵尾管23连接换层开关22，抽油泵尾管23连接封隔器25在上段油层24与下段油层26之间。
[0041]如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种抽油井杆控式换层开关，其特征在于主要由上接头、上筒体、定位销钉、本体、下筒体、下接头、凡尔罩、“O”型圈、凡尔球、凡尔座、导向体、复位弹簧与换层活塞组成； 其中，本体上有上进油口、下进油口、平衡孔、缸体、连通孔与过油槽，导向体上有导向槽，换层活塞上有进油孔； 上接头、上筒体、本体、下筒体、下接头由螺纹连接并由“O”型圈密封，定位销钉焊接在上筒体上并伸入导向体的导向槽与复位弹簧把由凡尔罩、凡尔球、凡尔座、导向体与换层活塞组成的组件固定，换层活塞与本体上的缸体用”0”型圈隔离密封，本体下部的平衡孔经连通孔与换层活塞配合的缸体的下部空间相通，换层活塞上的进油孔位置与定位销钉在导向体上的导向槽的三个限位死点A、B、C对应，定位销钉在导向槽的A点时换层活塞上的进油孔位置与本体上的上进油口连通，定位销钉在导向槽的B点时换层活塞上的进油孔位置与本体上的上进油口和下进油口均不连通为校正位，定位销钉在导向槽的C点时换层活塞上的进油孔位置与本体上的下进油口连通； 上筒体上的定位销钉伸到导向体表面的导向槽内，导向体与本体间的复位弹簧把导向体推至导向槽的下端的A、B、C三个位置的一个，使导向体下部焊接的换层活塞的进油孔分别对应上进油孔、不对应进油孔、下进油孔三个位置的一个。
2.一种抽油井杆控式换层采油方法，含有以下步骤； 步骤1、首先，卸开抽油机连接抽油杆的悬绳器，把抽油杆与抽油泵活塞的重量压在抽油井杆控式换层开关的凡尔罩上，把支撑凡尔罩、导向体、换层活塞的复位弹簧压缩，使定位销钉在导向体上的导向槽内向上滑动； 步骤2、然后，上提抽油杆与抽油泵活塞，移除压在油井杆控式换层开关的凡尔罩上抽油杆与抽油泵活塞的重量，使凡尔罩、导向体及换层活塞下的复位弹簧伸长，定位销钉延着导向体上的导向槽随机进入下部的A、B、C三个限位点的一个； 步骤3、启动抽油机抽油，如果有液体产出，说明换层活塞上的进油孔与本体上的上进油孔或下进油孔相通，但无法确定具体的采油层位，其中本体上的上进油孔与封隔器上部的上段油层连通，本体上的下进油孔经抽油泵尾管与封隔下段油层连通；如果没有液体产出，说明定位销钉滑入了导向槽的B的校正位置上；重复步骤1、步骤2的上述操作使定位销钉进入了导向槽的B的校正位置上； 步骤4、再次放下抽油杆与抽油泵活塞的重量，使之压在抽油井杆控式换层开关的凡尔罩上，凡尔罩、导向体及换层活塞下的复位弹簧的作用下，定位销钉在导向体上的导向槽内滑入限位点C，使换层活塞上的进油孔与本体上的下进油孔连通，启动抽油机后，抽出的液体为下段油层所产油和水； 步骤5、再次下放抽油杆与抽油泵活塞，定位销钉在导向体上的导向槽内滑入限位点A，使换层活塞上的进油孔与本体上的上进油孔连通，启动后产出的液体为上段油层； 步骤6、比较上段油层与下段油层的油气产量，选择高产油气层进行开采即可。
【文档编号】E21B43/14GK104213884SQ201310219513
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年6月5日 优先权日:2013年6月5日
【发明者】杨曦, 李宁, 刘虎, 潘志明, 刘德英, 田俊艳, 文志明 申请人:中国石油天然气股份有限公司