油井的清蜡管杆柱的制作方法

文档序号:19092427发布日期:2019-11-09 00:03阅读:209来源:国知局
油井的清蜡管杆柱的制作方法

本实用新型属于油田开发技术领域,特别涉及一种油井的清蜡管杆柱。



背景技术:

原油是由碳氢化合物组成的混合物溶液,包括石蜡等,在对油田的开采过程中,当原油从油井的井底上升流经至油管时,原油的温度逐渐降低,石蜡逐渐析出并积附于油管的管壁,这种现象称为油井结蜡。在出现油井结蜡的现象时,可能导致油管断面变小以致堵塞,影响油井的原油产量。因此,需要定时清除油井的结蜡,对油井进行日常维护管理,保障油井的正常生产。

相关技术中,在对油井进行清蜡处理时,通常是从油套环空中注入热洗介质,以清理油井中的结蜡,该油套环空是指油管和套管之间的环形空间。抽油泵将通过气锚进入第二油管的热洗介质抽入抽油泵泵筒中,然后通过抽油泵将热洗介质从泵筒排出至第一油管中,最后由抽油泵将热洗介质从油管和抽油杆之间的环形空间排出。

然而,上述方法需要将热洗介质注入油套环空中,那么在通过压力将热洗介质注入油管和套管的环形空间时,由于套管与地层接触,热洗介质可能从油套环空流入地层,造成地层污染,同时还可能出现压井现象,影响地层原油进入井筒,导致油井的原油产量减少。另一方面,由于套管的深度通常大于管杆柱的下入深度,通过上述方式清理油井中的结蜡需要使用大量的热洗介质,并且洗井后油井中原油的含水较高,需要较长的排水期才能使得油井恢复正常生产。



技术实现要素:

本实用新型提供了一种油井的清蜡管杆柱,能够在清洗油井的结蜡的同时,防止污染地层,并保证油井的原油产量。所述技术方案如下:

本实用新型提供了一种油井的清蜡管杆柱,所述清蜡管杆柱包括:第一抽油杆、转换接头、第二抽油杆、第一油管和抽油泵,所述第一抽油杆为空心抽油杆,所述抽油泵包括抽油泵泵筒和抽油泵柱塞;

所述第一抽油杆的下端与所述第二抽油杆的上端通过所述转换接头连接,所述第一抽油杆、所述转换接头和所述第二抽油杆位于所述第一油管中,且与所述第一油管形成环形空间;

所述第二抽油杆的下端与所述抽油泵柱塞连接,所述第一油管的下端与所述抽油泵泵筒的上端连接,所述第一抽油杆内设置有洗井阀,所述洗井阀用于在所述第一抽油杆内注入的热洗介质的压力下处于打开状态,使所述热洗介质从所述洗井阀流出以清洗所述油井中的结蜡,所述抽油泵用于将所述热洗介质从所述环形空间排出至地面。

可选地,所述清蜡管杆柱还包括光杆和洗井三通,所述光杆的上端与地面上的抽油机连接,所述光杆的下端与所述洗井三通的第一端连接,所述洗井三通的第二端与所述第一抽油杆的上端连接,所述洗井三通的第三端用于注入所述热洗介质,所述洗井三通的第一端和第二端位于一条直线上。

可选地,所述清蜡管杆柱还包括第二油管、气锚、第三油管和丝堵;

所述抽油泵泵筒的下端与所述第二油管的上端连接,所述第二油管的下端与所述气锚的上端连接,所述气锚的下端与所述第三油管的上端连接,所述第三油管的下端与所述丝堵连接。

可选地,所述第二抽油杆为实心抽油杆。

可选地,所述洗井阀为单流阀。

可选地,所述热洗介质是指温度处于参考温度范围内的介质,所述参考温度范围的下限高于原油的结蜡点。

可选地,所述洗井阀位于参考深度范围内,所述参考深度范围是指所述结蜡在所述油井中所处位置的深度范围。

本实用新型提供的技术方案的有益效果是:本实用新型中,在使用该清蜡管杆柱清洗油井的结蜡时,可以通过压力将热洗介质从油井井口向下的深度方向注入第一抽油杆,使得设置在第一抽油杆内的洗井阀在该压力下处于打开状态。那么,热洗介质就可以通过洗井阀从第一抽油杆中流至环形空间,以对油井中的结蜡进行清洗,通过抽油泵将热洗介质从该环形空间排出至地面。这样,能够防止出现热洗介质倒灌流入地层,造成地层污染的情况出现,保证了油井的原油产量,解决了注入热洗介质的压力影响油井原油开采的问题,同时,无需通过油套环空注入热洗介质,减少了热洗介质的用量,简化了洗井流程,提高了洗井速率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种油井的清蜡管杆柱的结构示意图;

图2是本实用新型实施例提供的另一种油井的清蜡管杆柱的结构示意图;

图3是本实用新型实施例提供的又一种油井的清蜡管杆柱的结构示意图。

附图标记:

1:第一抽油杆;101:洗井阀;

2:转换接头;3:第二抽油杆;4:第一油管;

5:抽油泵;501:抽油泵泵筒;502:抽油泵柱塞;

6:光杆;7:洗井三通;8:第二油管;9:气锚;10:第三油管;11:丝堵。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

图1是本实用新型实施例提供的一种油井的清蜡管杆柱的结构示意图。如附图1所示,该清蜡管杆柱包括:第一抽油杆1、转换接头2、第二抽油杆3、第一油管4和抽油泵5,第一抽油杆1为空心抽油杆,抽油泵5包括抽油泵泵筒501和抽油泵柱塞502;

第一抽油杆1的下端与第二抽油杆3的上端通过转换接头2连接,第一抽油杆1、转换接头2和第二抽油杆3位于第一油管4中,且与第一油管4形成环形空间;

第二抽油杆3的下端与抽油泵柱塞502连接,第一油管4的下端与抽油泵泵筒501的上端连接,第一抽油杆1内设置有洗井阀101,洗井阀101用于在第一抽油杆1内注入的热洗介质的压力下处于打开状态,使热洗介质从洗井阀101流出以清洗油井中的结蜡,抽油泵5用于将热洗介质从环形空间排出至地面。

在本实用新型实施例中,在使用该清蜡管杆柱清洗油井的结蜡时,可以通过压力将热洗介质从图1的箭头指示方向注入第一抽油杆1,使得设置在第一抽油杆1内的洗井阀101在该压力下处于打开状态。那么,热洗介质就可以通过洗井阀101从第一抽油杆1中流至环形空间,以对油井中的结蜡进行清洗,通过抽油泵5将热洗介质从该环形空间排出至地面。这样,热洗介质从第一抽油杆1注入,通过第一抽油杆1内设置的洗井阀101建立洗井通道,从环形空间排出,从而构成一个正循环对油井中的结蜡进行清洗。由于第一油管4的热洗介质和抽油泵泵筒501的内部之间通过抽油泵泵筒501隔离,在使用热洗介质清洗油井的结蜡时,热洗介质无法进入抽油泵泵筒501,然后从抽油泵泵筒501流出并通过气锚流入地层,从而避免出现热洗介质倒灌流入地层,造成地层污染的情况,保证了油井的原油产量,解决了注入热洗介质的压力影响油井原油开采的问题。同时,无需通过油套环空注入热洗介质,减少了热洗介质的用量,简化了洗井流程,提高了洗井速率。

其中,热洗介质是指温度处于参考温度范围内的介质,该参考温度范围的下限高于原油的结蜡点。

通常原油中含有一定的石蜡,当原油的温度低于原油的结蜡点的温度时,石蜡会从原油中逐渐析出并积附于油管的管壁中。因此,通过热洗介质来清理油井的结蜡时,需要保证热洗介质的温度高于原油的结蜡点,这样,积附于油管管壁的结蜡才能够融化,混入热洗介质中,并通过抽油泵5随热洗介质一同从环形空间排出至地面。并且,结蜡点与原油中石蜡的含量有关,通常原油中含蜡量越高,原油的结蜡点就越高。

其中,洗井阀101位于参考深度范围内,参考深度范围是指结蜡在油井中所处位置的深度范围。

该参考深度范围可以预先设置。由于当原油从油井的井底上升流经至油管时,原油的温度逐渐降低,当原油的温度降低至原油的结蜡点时,此时石蜡开始析出,此时原油所处的深度位置到油井的井口位置之间的深度范围即为结蜡在油井中所处位置的深度范围。通常情况下,结蜡在油井中所处位置的深度范围不超过1000米。

需要说明的是,本实用新型实施例中可以将洗井阀101设置在该参考深度范围内,也可以将该洗井阀101设置在参考深度范围的下限处,或者也可以将洗井阀101设置在低于该参考深度范围下限的深度位置处,只要保证热洗介质从该洗井阀101中流出可以清洗该参考范围内的结蜡即可。

由于本实用新型实施例提供的油井的清蜡管杆柱,在对油井的结蜡进行清理时,热洗介质是从第一抽油杆1注入,而洗井阀是设置在参考范围内,热洗介质直接通过洗井阀101流出来,就能够对参考范围内的全部结蜡进行清理。不需要大量的热洗介质从油套环空通过气锚进入油管,通过抽油泵将热洗介质向抽入至抽油泵泵筒,再抽出至环形空间,减少了热洗介质的用量,节约了成本,同时,简化了洗井的流程,能够缩短清洗油井结蜡的时间,提高了洗井效率。

可选地,洗井阀101可以为单流阀。当然洗井阀101也可以为其他能够使在注入热洗介质的压力下处于打开状态的阀门,对此本实用新型实施例不予限定。

其中,第二抽油杆3可以为空心抽油杆,也可以为实心抽油杆,当然也可以为其他类型的抽油杆,对此本实用新型实施例不予限定。

当第二抽油杆3为空心抽油杆时,可以通过转换接头2将第一抽油杆1和第二抽油杆3之间密封,使得热洗介质直接从洗井阀101流出,而不会流入第二抽油杆3中。当然,也可以通过转换接头2仅将第一抽油杆1和第二抽油杆2连接,在热洗介质充满第二抽油杆3且到达洗井阀101所处位置时,从洗井阀101流出。

当第二抽油杆3为实心抽油杆时,不需要将第一抽油杆1和第二抽油杆3之间密封,在向第一抽油杆1中注入热洗介质时,热洗介质也不会流入到第二抽油杆3中,能够进一步减少了热洗介质的用量,节约了成本。

通常情况下,第二抽油杆3可以由一级抽油杆组成,也可以由两级抽油杆组成,同一级别的抽油杆的外径相同。且第二抽油杆3的外径通常小于第一抽油杆1的外径。

例如,对于第一抽油杆可以选取外径36毫米的空心抽油杆,对于第二抽油杆3可以选取外径为22毫米的抽油杆。

考虑到越接近井口的抽油杆的承重越重,为了减轻抽油杆的承重,通常可以选择由两级抽油杆组成第二抽油杆3。即,选用外径不同的两个级别的抽油杆来组成第二抽油杆3。例如,选择外径为22毫米和外径为19毫米的抽油杆组成第二抽油杆3。

在一种可能的实现方式中,如图2所示,本实用新型实施例提供的清蜡管杆柱还包括光杆6和洗井三通7,光杆6的上端与地面上的抽油机连接,光杆6的下端与洗井三通7的第一端连接,洗井三通7的第二端与第一抽油杆1的上端连接,洗井三通7的第三端用于注入热洗介质,洗井三通7的第一端和第二端位于一条直线上。

为了便于第一抽油杆1与地面上的抽油机连接的同时,向第一抽油杆1中注入热洗介质,可以通过光杆6连接地面上的抽油机,通过洗井三通7上位于一条直线的第一端和第二端连接第一抽油杆1和光杆6,以将第一抽油杆1和地面上的抽油机连接,并且可以通过洗井三通7的第三端按照图2中箭头的指示方向给第一抽油杆1中注入热洗介质。

进一步地,如图3所示,本实用新型实施例提供的油井的清蜡管杆柱还可以包括第二油管8、气锚9、第三油管10和丝堵11;抽油泵泵筒501的下端与第二油管8的上端连接,第二油管8的下端与气锚9的上端连接,气锚9的下端与第三油管10的上端连接,第三油管10的下端与丝堵11连接。

需要说明的是,本实用新型实施例提供的油井的清蜡管杆柱可以在抽采原油的同时,对油井的结蜡进行清洗。原油可以通过气锚9从油套环空进入第二油管8,原油中的沉淀物可以沉积在第三油管10,通过抽油泵5将原油从第二油管8中抽入抽油泵泵筒501,再抽出至环形空间。同时,热洗介质从通过洗井三通7的第三端按照图3中箭头的指示方向注入第一抽油杆1,通过洗井阀101流出至环形空间。通过抽油泵5将热洗介质和原油一同从环形空间排出至地面。这样,可以实现在清洗油井的结蜡的同时,不影响原油的抽采,节省了时间。

另外,通常情况下,第一油管4、第二油管8和第三油管10需要选用外径相同的油管,抽油泵泵筒501的外径与第一油管4的外径可以相同,也可以不同,抽油泵柱塞的外径通常需要不小于第二抽油杆3的外径、不大于抽油泵泵筒501的外径,气锚9的外径需要不小于第二油管8和第三油管10的外径,丝堵11的外径需要与第三油管的外径相同。

例如,对于第一油管4、第二油管8和第三油管10可以选用外径均为73毫米的油管;对于抽油泵5,可以选取抽油泵泵筒501外径为73毫米、抽油泵柱塞502外径为44毫米的抽油泵;对于气锚9,可以选用外径为90毫米的气锚,对于丝堵11,可与选用外径为73毫米的丝堵。当然,对于第一油管4、抽油泵5、第二油管8、第三油管10、气锚9和丝堵11而言,也可以选取其他型号,对此本实用新型实施例不予限定。

本实用新型实施例中,在将该清蜡管杆柱下入至油井的套管中,使得第一抽油杆内设置的洗井阀位于参考深度范围内,即结蜡在油井中所处位置的深度范围,然后通过压力将温度处于参考温度范围内的热洗介质注入第一抽油杆,使得洗井阀在该压力下处于打开状态。那么,热洗介质就可以通过洗井阀从第一抽油杆中流出至环形空间,以对油井中参考深度范围内的所有结蜡进行清洗,并通过抽油泵将热洗介质与第一油管中的原油从该环形空间排出至地面。这样,热洗介质从第一抽油杆注入,通过第一抽油杆内设置的洗井阀建立洗井通道,从抽油杆和油管环形空间排出,从而构成一个正循环对油井中的结蜡进行清洗,防止出现热洗介质倒灌流入地层,造成地层污染的情况出现,保证了油井的原油产量,解决了注入热洗介质的压力影响油井原油开采的问题。并且,通过上述洗井通道仅需要较少的热洗介质即可完成对油井的清洗,能够在节约成本的同时,简化洗井流程,缩短了清洗油井结蜡的时间,提高了洗井效率。

接下来本实用新型以J45-91井为例,对图3所示的油井的清蜡管杆柱作进一步详细说明。已知J45-91井的原油中的含蜡量为13.67%,J45-91井中原油的凝固点31℃,每45天需要对J45-91井进行一次清蜡处理。

J45-91井应用本实用新型提供的油井的清蜡管杆柱,对油井的结蜡进行处理,如图3所示,该清蜡管杆柱包括外径为36毫米的第一抽油杆1、转换接头2、第二抽油杆3、外径为73毫米的第一油管4、抽油泵5、外径为28毫米的光杆6、洗井三通7,外径为73毫米的第二油管8、外径为90毫米气锚9、外径为73毫米的第三油管10和外径为73毫米的丝堵11;第一抽油杆1为空心抽油杆,第二抽油杆3由外径为22毫米和外径为19毫米的两级实心抽油杆组成,抽油泵5包括外径为73毫米的抽油泵泵筒501和外径为44毫米的抽油泵柱塞502。

其中,第一抽油杆1的下端与第二抽油杆3的上端通过转换接头2连接,第一抽油杆1、转换接头2和第二抽油杆3位于第一油管4中,且与第一油管4形成环形空间,第二抽油杆3的下端连接在抽油泵柱塞502上,第一油管4的下端与抽油泵泵筒501的上端连接,第一抽油杆1内设置有洗井阀101。光杆6的上端与地面上的抽油机连接,第一抽油杆1通过洗井三通7的第一端和第二端与光杆6连接,洗井三通7的第一端和第二端位于一条直线上。抽油泵泵筒501的下端与第二油管8的上端连接,第二油管8的下端与气锚9的上端连接,气锚9的下端与通过第三油管10与丝堵11连接。

在将该清蜡管杆柱下入至J45-91井的套管中,对J45-91井的结蜡进行清洗时,通过洗井三通7的第三端向第一抽油杆注入热洗介质,洗井阀101在注入的热洗介质的压力下处于打开状态,此时热洗介质从洗井阀101流出以清洗油井中的结蜡,抽油泵5将热洗介质和第一油管4中的原油一同从环形空间排出至地面。

在应用现有技术中的清蜡管杆柱对J45-91井的结蜡进行清理时,需要使用35立方米的热洗介质,花费4小时的时间才能完成,且清洗完成后,J45-91井需要好几天才能恢复正常生产。而应用本实用新型提供的油井的清蜡管杆柱对J45-91井的结蜡进行清理时,每次清洗仅需要2小时,且每次清洗仅需5立方米的热洗介质,且清洗完成后仅需6小时,J45-91井即可恢复正常生产。相对于现有技术提供的清蜡管杆柱,本实用新型提供的油井的清蜡管杆柱在清洗J45-91井的结蜡时,不会与地层接触,防止污染地层,还可以节省清洗的时间,节约热洗介质的用量,且能够快速恢复正常生产,保证了J45-91井的原油产量。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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