管式深井泵吸入能量补偿装置的制作方法

文档序号:43055711发布日期:2025-09-19 04:54阅读:24来源:国知局

本实用新型是用于增加井下石油开采产量,安装在管式深井泵吸入口的增压补偿装置。

原油由产层进入井底要消耗油层能量,由井底上升到动液面也要消耗油层能量,理论分析证明,后者的耗能可以是前者耗能的十几倍。所以,降低产层的能量消耗,这对提高油井产量和油层的最终采收率很有意义。

现有技术中的各种类型管式深井泵,都是依靠动液面的压头将产油层流入井内的液体(原油+地层水)吸入泵筒而被抽到地面上来的。能量转换的形式是:动液面的液体对泵吸入压力作功,而产油层液体进入井筒时对动液面作功。也就是管式深井泵的吸入压力消耗了产油层的能量,从而使得油井产量和油层的最终采收率受到影响。

本实用新型的目的是提供一种管式深井泵吸入能量补偿装置,它能有效地减少以致消除产油层对泵吸入压力的能量消耗,从而可提高油井产量和油层的最终采收率。

本实用新型是这样实现的:泵的吸入口压力由储能器所推动的增压活塞提供(增压为0.5-2MPa),而储能器则由管式深井泵的抽油杆多增加的冲程(冲程损失)来储备能量,多增加的冲程是由地面的电动机多消耗电能而得到平衡。此时能量转换的形式是:储能器放出能量推动增压补偿活塞使原油进入泵的吸入口而作功,每次抽吸增加的抽油杆冲程使储能器再次补充能量。也就是泵吸入口的压力,再不消耗产油层的能量,而由地面动力给出。产油层节省下来的这一部分地层能量将可以用来多产原油。

本实用新型与现有管式深井泵的吸入过程相比,具有以下优点:

1.泵的整个吸入过程是在内部压力下(由储能弹簧提供)进行的,储能器由多增加的冲程所提供,即由地面动力供给的,而未利用动液面。

2.由于进入泵筒的原油始终具有一定的灌注压力,因而不会造成负压,产生油气分离而影响泵效。

3.由于泵的吸入不依赖动液面的高差,因而管式深井泵即是下在动液面附近也能正常工作,这对于出砂严重的油井是重要措施之一。

4.本装置装于井下管式泵后,仍可进行反循环,地面设备和井内管柱不必有任何变动。

下面将结合附图作进一步的详细描述。

图1是管式深井泵吸入能量补偿装置结构示意图。1.管式深井泵,2.管式泵活塞,3.排出凡尔,5.游动活塞,6.游动凡尔,7.进油凡尔,9.增压补偿活塞,10.高压氮气,11.弹簧,13.外壳,14.密封件。

本装置通过外壳13上的管螺纹,安装在原管式深井泵固定凡尔的位置上,并代替原泵的固定凡尔。基本工作原理是:当管式泵活塞2下冲程时,游动凡尔6关闭,压缩空间4内的液体,使游动活塞5下行,通过增压补偿活塞9,压缩氮气10和弹簧11;同时,由于增压补偿活塞5下行的压力,顶开进油凡尔7,原油由空间12进入空间8,当增压补偿活塞9到达下死点时,游动活塞5不再下行,于是空间4的液体进一步增压,顶开排出凡尔3,管式泵活塞2开始进油,直到完成下冲程。

上冲程开始后,排出凡尔3关闭,泵筒内空间4压力降至零,增压补偿活塞9在高压氮气10和弹簧11的作用下开始上行,压缩空间8的液体顶开游动凡尔6给泵筒空间4进行灌注,直到上冲程结束。

当管式泵活塞2进入下冲程时,增压补偿活塞9的进油方式与现有管式泵进油方式有本质上的区别。对于整个系统来说,前者是向下挤压进油,只是空间位置进行交换,而不是空间的扩大,即进油过程液柱并未下降,因而不存在动液面在进油时进行作功的问题。现假定将本装置下入油层中部,当管式泵活塞2处于上冲程时,增压补偿活塞9向上行,留出的空间直接由产层流入井筒内原油补充,而不必上升到动液面。故节约了地层能量,或将多产原油和提高油层的最终采收率。



技术特征:

1、一种管式深井泵吸入能量补偿装置,其特征在于所述的补偿装置是由游动活塞、游动凡尔、进油凡尔、增压补偿活塞、储能器、密封件和外壳组成。

2、根据权利要求1所述的管式深井泵吸入能量补偿装置,其特征在于所述的储能器是由高压氮气或者园柱螺旋弹簧或者两者之组合件组成。

3、根据权利要求1所述的管式深井泵吸入能量补偿装置,其特征在于所述的补偿装置装在管式泵的固定凡尔位置,以代替原泵固定凡尔总成。


技术总结
一种管式深井泵吸入能量补偿装置,用于将地面机械能或电能转换成石油产层的出油能量。与现有普通管式深井泵相比,其特点在于泵筒进油不是利用动液面的压差,而是由能量补偿装置中的储能器通过增压补偿活塞进行灌注,从而节省了产油层的原油流入井底后,再由井底上升到动液面的那一部分产层能量。节省的这一部分产层能量,将使油层的产量得到提高,并可提高油层的最终采收率,这一点尤其对那些油层能量不足的油井更为重要。

技术研发人员:龚伟安;
受保护的技术使用者:长庆石油勘探局钻采工艺研究所;
技术研发日:1988.03.03
技术公布日:1988.11.30
网友询问留言 留言:0条
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!