分注分采抽稠泵的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种分注分采抽稠泵，包括泵筒，泵筒包括上泵筒、下泵筒，上泵筒的内径大于下泵筒的内径，上泵筒与下泵筒之间设有偏心阀体，泵筒内设有上柱塞、下柱塞，上柱塞与上泵筒内壁之间形成连通偏心阀体的进油口的储液腔，上柱塞上设有上游动阀，上游动阀包括启闭阀座和启闭阀芯，启闭阀座活动套设在上柱塞上，启闭阀芯固定设置在上柱塞上。在上冲程，上油层的油液从偏心阀体进入储液腔中，随着启闭阀芯的向上移动，上游动阀关闭。下油层的油液从下泵筒的下部被吸入过程中，由于启闭阀座与上柱塞之间的过油通道被阻断，从下油层吸入的油液不会与偏心阀体的进油通道连通，从而解决了两油层之间在抽油过程中的层间干扰问题。
【专利说明】
分注分采抽稠泵
技术领域
[0001]本发明涉及油田采油技术领域，具体涉及一种分注分采抽稠栗。
【背景技术】
[0002]稠油开发进入高周期吞吐后，油藏层间矛盾更加突出。稠油分层注汽开采的发展趋势是多层分注，优化设计各油层单元的注汽量，改善油层吸汽剖面，最大限度地提高储层原油动用程度，提高原油采收率。河南油田、胜利油田稠油热采都存在油层吸汽不均的问题，稠油热采采用降压开采的方式，高渗透层吸汽量大，吞吐效果好，油层压力下降快;低渗透层吸汽量小，吞吐效果差，油层压力下降慢，仍保持较高的压力。因此在后续的生产中，高渗透层更易吸汽甚至过早地汽窜，而低渗透层则相反地更难吸汽，形成恶性循环。在分层注汽工艺上，国外实现了将井筒分为两级三段的分层注汽开采，国内辽河、胜利油田主要以选层注汽为主，即用封隔器将非注层堵住，或利用选堵球对已发生汽窜、吸汽量大的层进行封堵，实现对选定层进行注汽。
[0003]如中国专利0吧036267811](授权公告日为2014.06.04)公开了一种稠油分注合采偏心反馈栗，该栗包括上栗筒、上柱塞、外筒，上栗筒的上端连接上接头、下端连接外筒，出油接头与上柱塞位于上栗筒和外筒的内腔内。外筒的下端链接偏心接头，偏心接头的下端连接下栗筒。偏心接头的内腔安装有中心管，中心管与下柱塞连接。该栗可实现分层注汽。在采油的上冲程，上柱塞始终封堵上栗筒的上部注汽孔和下部注汽槽，出油阀关闭，偏心进油阀和进油阀开启，油流进入由上栗筒、外筒、偏心接头、上柱塞、出油阀、阀接头、进油阀、中心管和下柱塞形成的储液腔。下冲程时，上柱塞始终封堵上栗筒的上部注汽孔和下部注汽槽，出油阀开启，偏心进油阀和下部进油阀关闭，由上栗筒、外筒、偏心接头、上柱塞、出油阀、阀接头、进油阀、中心管和下柱塞形成的储液腔的油流通过出油阀流经上柱塞和出油接头进入上部油管。在上冲程的过程中，第一、二油层中的油分别通过偏心进油阀和进油阀进入储液腔，也就是说第一油层的进液通道和第二油层的进液通道是连通的，使得两个进液通道中的油液在储液腔有交汇。由于第一、二油层会存在一定的压差，这样会导致第一油层的进液通道和第二油层的进液通道相互干扰。虽然该专利公开的栗能够实现分层采油，但存在层间干扰的问题，从而影响压力低的油层的开采。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种分注分采抽稠栗，以解决现有的分注抽稠栗在采油的过程中存在油层间相互干扰的技术问题。
[0005]为了实现以上目的，本发明中分注分采抽稠栗的技术方案如下:分注分采抽稠栗，包括栗筒，栗筒包括上栗筒、下栗筒，上栗筒的内径大于下栗筒的内径，上栗筒与下栗筒之间设有偏心阀体，栗筒内设有上柱塞、下柱塞，所述上柱塞与上栗筒内壁之间形成连通所述偏心阀体的进油口的储液腔，所述上柱塞上设有上游动阀，所述上游动阀包括启闭阀座和启闭阀芯，所述启闭阀座活动套设在所述上柱塞上，所述启闭阀芯固定设置在所述上柱塞上，所述上柱塞在上冲程时，启闭阀芯向所述启闭阀座运动并与其密封配合以阻断所述启闭阀座与上柱塞之间的过油通道。
[0006]所述上柱塞包括柱塞拉管和套设在所述柱塞拉管上的外柱塞，所述外柱塞的外周壁与上栗筒的内壁之间密封配合，所述启闭阀座套设在所述柱塞拉管上，所述启闭阀座与所述外柱塞连接，所述储液腔包括所述外柱塞与柱塞拉管之间的环形空间、启闭阀座与柱塞拉管之间的空间及柱塞拉管与上栗筒内壁之间的空间。
[0007]所述启闭阀座上设有内锥面，所述启闭阀芯上设有用于与内锥面密封配合的外锥面。
[0008]所述下栗筒包括第一下栗筒和第二下栗筒，所述第一下栗筒与上栗筒连接，所述第二下栗筒与第一下栗筒之间通过第一下栗筒接头连接，所述第一下栗筒接头上设有连通所述下栗筒内腔的注汽孔。
[0009]所述下栗筒内于下柱塞的下端设有下游动阀罩，下游动阀罩内设有下游动阀尔，下游动阀罩的下端设有拔出器打捞爪，所述下栗筒内还设有在注汽时用于与拔出器打捞爪卡接的拔出器打捞头，拔出器打捞头下端设有下固定阀罩，下固定阀罩内设有下固定阀尔，所述下栗筒上设有用于防止所述下固定阀罩脱离所述下栗筒的锁止结构，所述锁止结构在所述拔出器打捞爪施加的轴向力的作用下可解除对下固定阀罩的锁止。
[0010]所述锁止结构包括锁紧锚、支承接头，所述下栗筒下端设有下接头，所述支承接头连接在所述下栗筒的下接头上，所述锁紧锚包括锁紧本体及弹性的可径向胀开的锁紧爪，所述锁紧本体连接在所述的下固定阀罩上，所述锁紧锚插装在所述支承接头内，所述支承接头上设有对锁紧本体由上向下进行限位的上限位结构，所述支承接头上设有对所述锁紧爪由下向上进行限位的下限位结构。
[0011]本发明的有益效果:在上柱塞的上冲程，上油层的油液从偏心阀体进入储液腔中，随着启闭阀芯的向上移动，启闭阀芯会座落在启闭阀座上，实现上游动阀的关闭。下油层的油液从下栗筒的下部被吸入，在吸液过程中，由于上游动阀将储液腔隔断开，启闭阀座与上柱塞之间的过油通道被阻断，从而可以将从下油层吸入的油液与从上油层吸入的油液隔离开来，从下油层吸入的油液不会通过下柱塞与偏心阀体的进油通道连通，从而解决了两油层之间在抽油过程中的层间干扰问题。
【附图说明】
[0012]图1是本发明分注分采抽稠栗的结构示意图；
图2是分注分采一体化管柱注汽时的示意图；
图3是分注分采一体化管柱生产时的示意图。
【具体实施方式】
[0013]本发明分注分采抽稠栗的实施例:如图1所示，由于分注分采抽稠栗尺寸过长，将其分段表示。分注分采抽稠栗包括栗筒，栗筒包括上栗筒2、下栗筒，上栗筒的内径大于下栗筒的内径。下栗筒包括第一下栗筒14、第二下栗筒16及加长用的第三下栗筒18，第一下栗筒14与上栗筒2连接，上栗筒2与第一下栗筒14之间设有偏心阀体。第二下栗筒16与第一下栗筒14之间通过第一下栗筒接头15连接，第一下栗筒接头15上设有连通下栗筒内腔的注汽孔。第二下栗筒16与第三下栗筒18之间通过第二下栗筒接头17连接。上栗筒2上端连接有上接头I，第三下栗筒18的下端连接有下接头28。
[0014]栗筒内设有上柱塞、下柱塞10，上柱塞包括柱塞拉管4和套设在柱塞拉管4上的外柱塞6，外柱塞6的外周壁与上栗筒2的内壁之间密封配合。柱塞拉管4的上端连接有柱塞上接头3，柱塞上接头3用于与抽油杆连接，柱塞上接头3上开设有连通上柱塞内腔的进油孔。外柱塞6通过管塞5与柱塞上接头3连接。上柱塞上设有上游动阀，上游动阀包括启闭阀座7和启闭阀芯8，启闭阀座7活动套设在柱塞拉管4上，启闭阀座7与外柱塞6连接，启闭阀芯8固定设置在上柱塞的柱塞拉管4上。柱塞拉管4与下柱塞10之间通过柱塞中接头9连接，启闭阀芯8位于柱塞拉管4上的台阶与柱塞中接头9之间。上柱塞与上栗筒内壁之间形成连通偏心阀体的进油口的储液腔，储液腔包括外柱塞6与柱塞拉管4之间的环形空间、启闭阀座7与柱塞拉管4之间的空间及柱塞拉管4与上栗筒2内壁之间的空间、下柱塞10与上栗筒2之间的空间。上柱塞在上冲程时，启闭阀芯8向启闭阀座7运动并与其密封配合以阻断启闭阀座7与上柱塞的柱塞拉管4之间的过油通道。启闭阀座7上设有内锥面，启闭阀芯8上设有用于与该内锥面密封配合的外锥面。偏心阀体包括偏心阀罩11、上固定阀尔12，偏心阀体下端连接有偏心阀座接头13。
[0015]下栗筒内于下柱塞10的下端设有下游动阀罩19，下游动阀罩19内设有下游动阀尔20，下游动阀罩19的下端设有拔出器打捞爪21，下栗筒内还设有在注汽时用于与拔出器打捞爪卡21接的拔出器打捞头22。拔出器打捞爪21上设有螺旋式引入滑道，拔出器打捞头22上设有径向设置的用于与拔出器打捞爪卡21接的凸起。拔出器打捞头22下端设有下固定阀罩26，下固定阀罩26内设有下固定阀尔27。拔出器打捞头22上还设有拔出器弹簧24、对拔出器弹簧24—端进行限位的拔出器螺帽25，拔出器打捞头22上套设有拔出器轴套23，拔出器弹簧24位于拔出器轴套23与拔出器打捞头22之间的空间内。通过设置拔出器弹簧24对拔出器打捞爪21进行缓冲和辅助复位。下栗筒上设有用于防止下固定阀罩26脱离下栗筒的锁止结构，锁止结构在拔出器打捞爪施加的轴向力的作用下可解除对下固定阀罩26的锁止。锁止结构包括锁紧锚31、支承接头32，支承接头32连接在下栗筒的下接头28上。锁紧锚31包括锁紧本体及弹性的可径向胀开的锁紧爪，锁紧本体连接在下固定阀罩上，锁紧锚31插装在支承接头32内，支承接头32上设有对锁紧本体由上向下进行限位的上限位结构，上限位结构由设在支承接头32上的内锥面形成。锁紧锚31通过锁紧压帽29连接，锁紧本体与锁紧压帽29之间还设有锁紧座圈30，在锁紧锚31处于下栗筒内的下端位置时，锁紧座圈30与支承接头32上的内锥面限位配合。支承接头32上设有对锁紧爪由下向上进行限位的下限位结构，下限位结构由支承接头32上的凸起形成，锁紧爪沿径向胀开后可与该凸起限位配合。
[0016]本发明的工作过程分为注汽和抽油两个过程。在注汽过程中:当油井产量低，需要注汽前，下放抽油杆，此时，柱塞上接头3、柱塞拉管4、外柱塞6、下柱塞10、拔出器打捞爪21都随着抽油杆向下运动，到位后，正转抽油杆2?3圈，实现拔出器打捞爪21与拔出器打捞头22的对接，接着上提抽油杆，锁紧锚31的锁紧爪(锚牙)回缩，下固定阀罩26脱离支承接头32，拔出器打捞头22、锁紧压帽29、锁紧锚31、下柱塞10、柱塞拉管4、柱塞上接头3随着抽油杆一起向上运动，其中外柱塞6完全进入上栗筒2上部的油管内，下柱塞10完全滞留在上栗筒2内。蒸汽由上到下一方面从油管、油管与外柱塞6环形空间、下柱塞10与上栗筒2环形空间、第一下栗筒14进入第一下栗筒接头15，而第一下栗筒接头15上设计有注汽孔，即实现对第一层油层的注汽。另一方面蒸汽从第二下栗16、第三下栗筒18、支承接头32进入，注入第二层的油层。这样实现了管柱的分层注汽。
[0017]注汽结束后，下放上、下柱塞，使下固定阀罩落入到支承接头32的位置处，同时锁紧锚31卡紧在支承接头32内，使得下固定阀罩固定住，然后反转抽油杆，上提上下两个柱塞使得拔出器打捞爪21与拔出器打捞头22脱开，调整防冲距即可开抽生产。该栗具有上、下两级栗筒，可以实现对上、下两个油层产液分抽混出。
[0018]抽油过程是这样实现的，分为上冲程和下冲程两个阶段:
上冲程:柱塞上接头3、柱塞拉管4、启闭阀芯8、下柱塞10、下游动阀罩19、拔出器打捞爪21随抽油杆柱向上运动，启闭阀芯8座落在启闭阀座7上，从而上游动阀关闭。上固定阀尔12在沉没压力作用下打开，油液从偏心阀座接头13、上栗筒2与下柱塞10环形空间、上栗筒2与柱塞拉管4环形空间、上柱塞6与柱塞拉管4环形空间、上栗筒2与柱塞上接头3环形空间进入栗腔，完成第一层的抽液过程;第二层的抽液过程:下游动阀尔20在压力作用下关闭，下固定阀尔27在压力作用下打开，油液从支承接头32进入栗筒腔，完成第二层的吸液过程。在吸液过程中，由于上游动阀的关闭，将储液腔隔断开，从而可以将从第二油层吸入的油液与从第一油层吸入的油液隔离开来，从第二油层吸入的油液不会通过下柱塞与偏心阀体的进油通道连通，从而解决了两油层之间在抽油过程中的层间干扰问题。
[0019]下冲程:柱塞上接头3、柱塞拉管4、下柱塞10、下游动阀罩19、拔出器打捞爪21随抽油杆柱一起向下运动，启闭阀芯8与启闭阀座7脱开，上游动阀打开，上固定阀尔12在压力作用下关闭，下游动阀尔20在压力作用下打开，下固定阀尔27在压力作用下关闭，油液从栗筒腔进入油管，完成排液过程。
[0020]本发明分注分采抽稠栗使用时的示意图，如图2-3所示，分注分采抽稠栗51与热敏封隔器50连接，分注分采抽稠栗51上的上方的注汽口的位置对应第一油层52，下栗筒下部的注汽口的位置对应第二油层53。图2中的箭头指示方向为注汽方向，图3中的箭头指示方向为进油方向。
[0021]在其它实施例中，也可将不设置外柱塞，将柱塞拉管作为上柱塞，此时启闭阀座的外周壁要与上栗筒内壁滑动密封配合。启闭阀座与启闭阀芯之间的密封配合，也可采用其它的结构形式，例如，在启闭阀座上设置半球形的凹槽，同时在启闭阀芯上设置半球形的密封配合部，密封配合部具有半球形的与凹槽适配的密封配合面。
[0022]在其它实施例中，注汽口也可设置在上栗筒上或下栗筒的筒壁上。下栗筒也可只包括两段，下栗筒的下端也可不设置拔出器打捞爪、拔出器打捞头、下固定阀罩、锁紧锚等结构，注汽时，蒸汽可以通过下柱塞、下栗筒、下接头进入第一油层。
[0023]在其它实施例中，对下固定阀罩锁止的锁止结构可以采用其它的弹性卡止结构，例如包括一个锁止杆，锁止杆插入到上述的支承接头内，支承接头的结构发生变化，支承接头的内部设置一锥形内孔，锥形内孔沿朝向下栗筒的方向逐渐变大。在锁止杆上设置一个朝向下栗筒方向倾斜设置的弹片。在锁止杆向支承接头内运动时，其上的弹片与支承接头的锥形内孔的弹性压力越来越大，并逐渐锁止。或者锁止结构也可采用类似于折叠雨伞的对伞柄的收缩进行限位的限位结构，在外力作用下，可解除限位。
【主权项】
1.分注分采抽稠栗，包括栗筒，栗筒包括上栗筒、下栗筒，上栗筒的内径大于下栗筒的内径，上栗筒与下栗筒之间设有偏心阀体，栗筒内设有上柱塞、下柱塞，所述上柱塞与上栗筒内壁之间形成连通所述偏心阀体的进油口的储液腔，其特征在于:所述上柱塞上设有上游动阀，所述上游动阀包括启闭阀座和启闭阀芯，所述启闭阀座活动套设在所述上柱塞上，所述启闭阀芯固定设置在所述上柱塞上，所述上柱塞在上冲程时，启闭阀芯向所述启闭阀座运动并与其密封配合以阻断所述启闭阀座与上柱塞之间的过油通道。2.根据权利要求1所述的分注分采抽稠栗，其特征在于:所述上柱塞包括柱塞拉管和套设在所述柱塞拉管上的外柱塞，所述外柱塞的外周壁与上栗筒的内壁之间密封配合，所述启闭阀座套设在所述柱塞拉管上，所述启闭阀座与所述外柱塞连接，所述储液腔包括所述外柱塞与柱塞拉管之间的环形空间、启闭阀座与柱塞拉管之间的空间及柱塞拉管与上栗筒内壁之间的空间。3.根据权利要求1所述的分注分采抽稠栗，其特征在于:所述启闭阀座上设有内锥面，所述启闭阀芯上设有用于与内锥面密封配合的外锥面。4.根据权利要求1所述的分注分采抽稠栗，其特征在于:所述下栗筒包括第一下栗筒和第二下栗筒，所述第一下栗筒与上栗筒连接，所述第二下栗筒与第一下栗筒之间通过第一下栗筒接头连接，所述第一下栗筒接头上设有连通所述下栗筒内腔的注汽孔。5.根据权利要求1至4任一项所述的分注分采抽稠栗，其特征在于:所述下栗筒内于下柱塞的下端设有下游动阀罩，下游动阀罩内设有下游动阀尔，下游动阀罩的下端设有拔出器打捞爪，所述下栗筒内还设有在注汽时用于与拔出器打捞爪卡接的拔出器打捞头，拔出器打捞头下端设有下固定阀罩，下固定阀罩内设有下固定阀尔，所述下栗筒上设有用于防止所述下固定阀罩脱离所述下栗筒的锁止结构，所述锁止结构在所述拔出器打捞爪施加的轴向力的作用下可解除对下固定阀罩的锁止。6.根据权利要求5所述的分注分采抽稠栗，其特征在于:所述锁止结构包括锁紧锚、支承接头，所述下栗筒下端设有下接头，所述支承接头连接在所述下栗筒的下接头上，所述锁紧锚包括锁紧本体及弹性的可径向胀开的锁紧爪，所述锁紧本体连接在所述的下固定阀罩上，所述锁紧锚插装在所述支承接头内，所述支承接头上设有对锁紧本体由上向下进行限位的上限位结构，所述支承接头上设有对所述锁紧爪由下向上进行限位的下限位结构。
【文档编号】E21B43/00GK106014343SQ201610321643
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月16日
【发明人】方倩, 程连文, 樊琳琳, 余铁静, 陈俊国, 王泊, 张朋
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司河南油田分公司石油工程技术研究院