专利名称：油井携砂助抽器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种有杆泵采油中使用的一种油井携砂助抽器，属于油田井下工具类。
在油田开发的中后期，油井出砂严重，原油中大量含砂，造成井下抽油泵等设备的早期严重磨损，卡泵、砂埋的现象也经常发生，由此导致抽油杆断脱，抽油机损坏等事故。为了解决上述问题，油田不得不投入大量资金，采取各种技术措施防止砂害。现有技术中主要有以下两种方法，一是把砂子阻留在油层中，如化学固砂、筛管挡砂等，这方面已取得相当的成功。但是由于上述技术为消极的防砂，实施一段时间后，会出现油层渗透率下降，产能降低，产油喉道堵塞，甚至会出现油井不出油等严重问题，被迫重新作业，使生产费用大幅上升；另一种方法是尽量避免使砂子进入抽油泵，具体措施是在抽油泵的上面设计分流结构，在抽油泵的下面设计沉砂袋，使原油中的砂子经过专门提供的流道进入泵下的沉砂袋中。这种方法的缺点是沉砂袋的容积有限，在原油低含砂的情况下可行；在原油高含砂的情况下，则难以满足工作要求。另外，工作时原油中的砂子还是有机会进入柱塞和泵筒之间的间隙的机会。在具体生产应用中，虽然经常是上述两种方法结合使用，但效果仍然有限。
本实用新型的目的是针对含砂原油对有杆泵抽油装置易造成砂卡、砂埋，导致抽油杆断脱，抽油机损坏和抽油泵不能正常工作的问题，提供一种积极的防砂、携砂装置。该装置与称为抗砂抽油泵的专利96200039.6配套使用将大大提高抽油装置抗砂卡、砂埋的能力，延长含砂油井免修期，增加原油产量，降低生产费用。
本实用新型的油井携砂助抽器的技术方案是设计一种新的结构，减小油管柱中原油中所含砂子在抽油泵上面的沉降速度和沉积数量，保证柱塞上游动凡尔的正常启闭。因为在大量的研究分析中发现，抽油机的砂埋不是突发性的，砂子的沉积有个过程，当其数量超过游动凡尔正常开闭能力时，将影响泵效，使产油量逐步下降，导致原油在油管柱中上升速度减慢，结果是原油中砂粒沉降的速度加快，进一步影响游动凡尔的工作，减小产量，也使进入砂锚或防砂管中的原油速度减慢，沉砂速度加快，甚至泵上泵下和柱塞过油空间均被砂子填满，最后造成泵的砂卡和砂埋。因此如果油管中的油流速度足以将含砂带出地面，上述现象就不会发生。
本实用新型的油井携砂助抽器是这样实现的设计一种携砂助抽器，按一定数量将其组配在抽油杆柱上，含砂多者多装，含砂少者少装，可以是3级、4级甚至是几十级。在工作中，该结构将油管柱分成若干部分，使每一部分中原油及含砂只能逐级向上运动，不能向下级沉降，从而避免在抽油泵上端堆积大量沉砂。携砂助抽器由上出油接头、刮砂短柱塞、单向阀总成和下进油接头等组成。上出油接头的上端制造有标准的抽油杆螺纹，使用中与抽油杆联接，下面联接刮砂短柱塞。刮砂短柱塞采用的是可径向伸缩的弹性结构，使用中与油管柱内壁滑动配合。单向阀总成安装在刮砂短柱塞的里面，包括凡尔座、凡尔球和凡尔罩等零件。其中的凡尔球和凡尔座为标准结构。单向阀总成的下面联接有进油接头。上述零部件之间的联接均采用普通螺纹联接。出砂油井中安装了携砂助抽器以后，原油和砂子在每个携砂助抽器的作用下，只能向上一级运动。因为油管柱中的原油和砂子被分解成许多部分，每一部分即使有沉降，仅仅局限为一个球座上的沉砂量，从而有效地避免砂埋抽油泵的事故。
本实用新型的携砂助抽器具有如下优点1．在出砂油井中，能够防止砂卡和砂埋抽油泵事故的发生，保证抽油系统的正常工作，避免抽油杆断脱和抽油机的损坏。
2．在抽油系统中使用携砂助抽器以后，可降低抽油泵上的液柱压力，减少抽油泵的间隙漏失，提高抽油泵的泵效。
以下结合附
图1至附图3所给出的实施例，对本实用新型作进一步的描述。
附
图1是携砂助抽器的结构图。
附图2是携砂助抽器刮砂短柱塞的结构图。
附图3是携砂助抽器在井中的安装示意图。
实施例中的携砂助抽器是由上出油接头(1)、刮砂短柱塞(2)、凡尔罩(3)、凡尔球(4)、凡尔座(5)和下进油接头(6)等零部件组成。上出油接头(1)用抽油杆螺纹与抽油杆柱相连。刮砂短柱塞(2)用普通螺纹联接于上出油接头。凡尔罩(3)同样与上出油接头螺纹联接。凡尔球(4)、凡尔座(5)安装于凡尔罩内，球座(5)由凡尔罩与下进油接头螺纹(6)固定住。下进油接头(6)也用抽油杆螺纹与抽油杆柱联接构成完整的携砂助抽装置。携砂助抽器关键部件是刮砂短柱塞(2)。刮砂短柱塞实质为一短圆柱钢筒，筒的一端加工有数个倾斜割缝，二个割缝之间形成能够径向伸缩的弧形弹性舌片，舌片围成一圆柱面与油管内壁滑动配合，组成类似接力泵机构。但这种“接力泵”是一种大间隙配合，允许相当大的漏失量，目的是起截砂功能，并与抽油泵排量性能相匹配。
为适应管柱实际情况，短柱塞舌片顶端加工有向外倾斜的小倒角，以便能顺利通过油管柱接箍位置，在油管柱内起良好刮砂作用。舌片应贴紧油管壁，使舌片向外有张力，舌片顶端加工有较大向内倾斜倒角，另外舌片割缝刮砂一侧，要求成锐角结构。刮砂舌片径向受力方向要求与抽油杆旋紧方向一致，以防在抽油泵工作时，抽油杆倒扣断脱。
油井携砂助抽器使用中在油管柱上的安装形式如附图3所示。图中(7)为携砂助抽器，(8)油井套管，(9)抗砂抽油泵，(10)防砂筛管，(11)储油层。携砂助抽器将油管柱中原油及含砂分成若干部分，每部分油、砂只能向地面运动，不能向下沉降，分解造成砂埋泵的含砂总量，提高抽汲系统携砂、抗砂能力，直至将含砂带出地面。
本实用新型主要功能是提高采油设备的携砂能力，助抽增产能力。另外对某些油井具有刮蜡功能，扶正油杆功能。本装置将极大提高含砂油井中的检泵免修期，提高油井产量，节约生产成本，提高经济效益。
权利要求1．一种油田有杆泵采油中使用的油井携砂助抽器，包括出油接头、柱塞、凡尔罩、凡尔球、凡尔座等，其特征在于其中的柱塞为径向可伸缩的弹性刮砂短柱塞，柱塞的一端加工有数个倾斜割缝，两缝之间形成能够径向伸缩的弧形弹性舌片，舌片顶端加工有向外倾斜的小倒角和向内倾斜的较大的倒角。
2．根据权利要求1所述的油井携砂助抽器，其特征在于该工具的上出油接头用抽油螺纹与抽油杆柱相连，刮砂短柱塞和凡尔罩都用普通螺纹连接在上出油接头上，凡尔球和凡尔座置于凡尔罩内并用凡而罩与下进油接头的螺纹固定住，下进油接头用抽油杆螺纹与抽油杆柱相连。
3．根据权利要求2所述的油井携砂助抽器，其特征在于该工具按一定数量组配在抽油杆柱上，形成有杆泵抽油系统的一部分。
专利摘要油井携砂助抽器是油田有杆泵采油中使用的一种井下工具,特别适用出砂井。使用时,按一定数量组配在抽油杆柱上,形成有杆泵抽油系统的一部分。该工具主要由出油接头、刮砂短柱塞、凡尔罩、凡尔球、凡尔座和下进油接头等零部件组成。其作用是把油管中的含砂原油分成若干部分,从而分散原油中含砂向泵上沉积的砂量,防止泵工作的砂卡和砂埋现象的发生。该工具不但能提高采油设备的携砂能力,还具有助抽增产的功能。
文档编号E21B43/02GK2334870SQ98200639
公开日1999年8月25日 申请日期1998年1月20日 优先权日1998年1月20日
发明者胡连印, 王铁硼, 石国勋, 谷长青, 钱秀丽, 刘海青, 万学文, 单明才, 丁宁 申请人:辽河石油勘探局钻采工艺研究院