液力反饋式抽油桿加重裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)的是液力反饋式抽油桿加重裝置，可防止稠油井光桿下入速度過(guò)緩和深抽井底部失穩(wěn)偏磨，適用于稠油井和深抽井。本裝置包括外泵筒和抽油桿往復(fù)增載連接機(jī)構(gòu)，抽油桿往復(fù)增載連接機(jī)構(gòu)安裝在外泵筒中；抽油桿往復(fù)增載連接機(jī)構(gòu)包括抽油桿上接頭、增載柱塞、密封柱塞和抽油桿下接頭，密封柱塞的上部與抽油桿上接頭和增載柱塞連接，其下部與抽油桿下接頭連接，在抽油桿上接頭和抽油桿下接頭上設(shè)有液流孔；外泵筒包括連接短管、長(zhǎng)泵筒和短泵筒，連接短管、長(zhǎng)泵筒和短泵筒依次連接。利用抽油桿往復(fù)增載連接機(jī)構(gòu)為底部抽油桿提供足夠的液力反饋力，有效地解決了稠油井光桿緩下和深抽井底部抽油桿失穩(wěn)偏磨的問(wèn)題，延長(zhǎng)了抽油泵的檢泵周期。
【專利說(shuō)明】液力反饋式抽油桿加重裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油工業(yè)采油井抽油桿的井下加重設(shè)備，特別是液力反饋式抽油桿加重裝置，可防止稠油井光桿下入速度過(guò)緩和深抽井底部失穩(wěn)偏磨，適用于稠油井和深抽井。
【背景技術(shù)】
[0002]在稠油、低滲透油藏的有桿泵舉升和小泵深抽井中采用管式泵仍然是目前石油工業(yè)主要的采油方式。在稠油井、深抽井現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用中主要存在以下二方面的問(wèn)題:1、稠油井抽油桿下行時(shí)，阻力大，特別是稠油斜井中，極易造成光桿下入速度過(guò)緩，現(xiàn)場(chǎng)稱為光桿緩下，可造成抽油桿無(wú)法正常抽吸，油井無(wú)法正常生產(chǎn)。2、深抽井中下入的空心抽油桿由上而下是按照由粗到細(xì)的設(shè)計(jì)原則，由于底部抽油桿直徑細(xì)，在抽油桿下行時(shí)，易失穩(wěn)彎曲，造成桿柱偏磨的事故。
[0003]目前現(xiàn)場(chǎng)解決稠油井光桿緩下和防止空心抽油桿及普通抽油桿深抽井底部偏磨的主要措施是在其抽油桿的底部連接加重桿。加重桿是通過(guò)加大桿柱外徑、加大桿柱的質(zhì)量，使得底部抽油桿單位長(zhǎng)度的重量加大，起到防止光桿緩下和底部桿柱失穩(wěn)偏磨。一般每口井設(shè)計(jì)加重桿的長(zhǎng)度為50 — 100米,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中存在二方面的問(wèn)題:1、在部分井中，由于加重桿與油管內(nèi)徑的間隙小，加重桿也存在偏磨的問(wèn)題；2、由于加重桿需要設(shè)計(jì)一定的長(zhǎng)度，抽油桿的中性點(diǎn)無(wú)法下移到泵掛處，影響了解決底部抽油桿失穩(wěn)的效果?，F(xiàn)場(chǎng)需要一種能有效解決光桿緩下和將桿柱中性點(diǎn)下移到泵掛處的抽油桿桿柱加重裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供液力反饋式抽油桿加重裝置，針對(duì)抽油桿底部加重存在的問(wèn)題，對(duì)抽油桿底部有效加重，克服現(xiàn)有加重桿的易偏磨和中性點(diǎn)無(wú)法有效下移的缺陷，提高稠油井和深抽井的檢泵周期，降低生產(chǎn)成本。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:液力反饋式抽油桿加重裝置包括外泵筒和抽油桿往復(fù)增載連接機(jī)構(gòu)，抽油桿往復(fù)增載連接機(jī)構(gòu)安裝在外泵筒中；抽油桿往復(fù)增載連接機(jī)構(gòu)包括抽油桿上接頭、增載柱塞、密封柱塞和抽油桿下接頭，密封柱塞的上部與抽油桿上接頭和增載柱塞連接，其下部與抽油桿下接頭連接，在抽油桿上接頭和抽油桿下接頭上設(shè)有液流孔；外泵筒包括連接短管、長(zhǎng)泵筒和短泵筒，連接短管、長(zhǎng)泵筒和短泵筒依次連接。利用抽油桿往復(fù)增載連接機(jī)構(gòu)為底部抽油桿提供足夠的液力反饋力。
[0006]本發(fā)明與現(xiàn)有的抽油桿加重技術(shù)相比具有以下顯著的效果:
1、不存在抽油桿柱偏磨的問(wèn)題，本發(fā)明不是通過(guò)加大桿柱直徑、增加重量的方式，而是通過(guò)兩端增載柱塞和密封柱塞面積的不同，在同一壓力系統(tǒng)中，產(chǎn)生了一個(gè)作用于抽油桿下部向下的液力反饋力，可以實(shí)現(xiàn)抽油桿的中性點(diǎn)轉(zhuǎn)移泵掛位置。
[0007]2、由于長(zhǎng)泵筒和短泵筒均對(duì)抽油桿柱有扶正的作用，可以有效扶正底部抽油桿。
[0008]3、本發(fā)明有效地解決了稠油井光桿緩下和深抽井底部抽油桿失穩(wěn)偏磨的問(wèn)題，延長(zhǎng)了抽油泵的檢泵周期，減少了檢泵作業(yè)，明顯降低了生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]以下結(jié)合附圖和工作原理對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳述，參見(jiàn)圖1，液力反饋式抽油桿加重裝置包括外泵筒和抽油桿往復(fù)增載連接機(jī)構(gòu)，抽油桿往復(fù)增載連接機(jī)構(gòu)安裝在外泵筒中；抽油桿往復(fù)增載連接機(jī)構(gòu)包括抽油桿上接頭3、增載柱塞4、密封柱塞7和抽油桿下接頭9，密封柱塞7的上部與抽油桿上接頭3和增載柱塞4連接，其下部與抽油桿下接頭9連接，在抽油桿上接頭3和抽油桿下接頭9上設(shè)有液流孔；外泵筒包括連接短管2、長(zhǎng)泵筒6和短泵筒8，連接短管2、長(zhǎng)泵筒6和短泵筒8依次連接。抽油桿上接頭3的直徑比增載柱塞4的直徑小，其兩端內(nèi)圓分別與抽油桿和密封柱塞7螺紋連接，在其中部管體上至少設(shè)有兩個(gè)液流孔。抽油桿下接頭9上至少設(shè)有兩個(gè)液流孔，其上部?jī)?nèi)圓與密封柱塞7螺紋連接，其下部?jī)?nèi)圓與抽油桿螺紋連接。抽油桿上接頭3上端外圓設(shè)有限位臺(tái)階與連接短管2配合，其下部外圓與連接短管2之間留有液流環(huán)隙與其液流孔連通。增載柱塞4的下部?jī)?nèi)圓與密封柱塞7之間設(shè)有密封圈5。長(zhǎng)泵筒6的兩端內(nèi)圓分別與連接短管2和短泵筒8螺紋連接，其短泵筒8和增載柱塞4留于長(zhǎng)泵筒6與密封柱塞7之間的壁厚相等。短泵筒8的下部外圓與油管螺紋連接；連接短管2的兩端外圓分別與油管接箍I和長(zhǎng)泵筒6螺紋連接，本裝置的總長(zhǎng)度設(shè)定在6m-10m之間。
[0011]現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，將本發(fā)明通過(guò)油管接箍1、短泵筒8、抽油桿上接頭3和抽油桿下接頭9將本發(fā)明與油管和空心抽油桿或普通抽油桿連接，下入井中。這樣就將抽油桿、密封柱塞
7、增載柱塞4連接在一起，隨抽油桿柱一起上下做抽汲運(yùn)動(dòng)。由于長(zhǎng)泵筒6和增載柱塞4的封堵，使得增載柱塞4上端面承受的液柱壓力作用在密封柱塞7上。由于增載柱塞4的上端面通過(guò)抽油桿上接頭3的液流孔以及與連接短管2之間的液流環(huán)隙與油管里的液體接觸，其壓力與井筒液柱在增載柱塞4的上端面處的壓力相同。密封柱塞7與油管里的液體接觸，本裝置的長(zhǎng)度與泵掛深度的長(zhǎng)度相比，可忽略，因此增載柱塞4的上端面所承受的液柱壓力與密封柱塞7所承受的液柱壓力相當(dāng)，其壓力值相同，可認(rèn)為處于同一壓力系統(tǒng)中。而增載柱塞4的截面積要大于密封柱塞7的截面積，由該截面積差所產(chǎn)生的液力反饋力作用在增載柱塞4的上端面，產(chǎn)生一個(gè)向下的液力反饋力。當(dāng)下沖程時(shí)，增載柱塞4所承受的液力反饋力輔助抽油機(jī)帶動(dòng)抽油桿向下運(yùn)動(dòng)。一方面可以克服抽油桿所受的下行阻力，防止光桿的緩下；另一方面也可以防止底部抽油桿失穩(wěn)彎曲，延緩抽油桿的偏磨。
【權(quán)利要求】
1.液力反饋式抽油桿加重裝置，其特征是，包括外泵筒和抽油桿往復(fù)增載連接機(jī)構(gòu)，抽油桿往復(fù)增載連接機(jī)構(gòu)安裝在外泵筒中；抽油桿往復(fù)增載連接機(jī)構(gòu)包括抽油桿上接頭(3)、增載柱塞(4)、密封柱塞(7)和抽油桿下接頭(9)，密封柱塞(7)的上部與抽油桿上接頭(3)和增載柱塞(4)連接，其下部與抽油桿下接頭(9)連接，在抽油桿上接頭(3)和抽油桿下接頭(9 )上設(shè)有液流孔；外泵筒包括連接短管(2 )、長(zhǎng)泵筒(6 )和短泵筒(8 )，連接短管(2 )、長(zhǎng)泵筒(6)和短泵筒(8)依次連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液力反饋式抽油桿加重裝置，其特征是，所述抽油桿上接頭(3)的直徑比增載柱塞(4)的直徑小，其兩端內(nèi)圓分別與抽油桿和密封柱塞(7)螺紋連接，在其中部管體上至少設(shè)有兩個(gè)液流孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液力反饋式抽油桿加重裝置，其特征是，所述抽油桿下接頭(9)上至少設(shè)有兩個(gè)液流孔，其上部?jī)?nèi)圓與密封柱塞(7)螺紋連接，其下部?jī)?nèi)圓與抽油桿螺紋連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液力反饋式抽油桿加重裝置，其特征是，所述的抽油桿上接頭(3)上端外圓設(shè)有限位臺(tái)階與連接短管(2)配合，其下部外圓與連接短管(2)之間留有液流環(huán)隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液力反饋式抽油桿加重裝置，其特征是，所述增載柱塞(4)的下部?jī)?nèi)圓與密封柱塞(7)之間設(shè)有密封圈(5 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液力反饋式抽油桿加重裝置，其特征是，所述長(zhǎng)泵筒(6)的兩端內(nèi)圓分別與連接短管(2)和短泵筒(8)螺紋連接，其短泵筒(8)和增載柱塞(4)留于長(zhǎng)泵筒(6 )與密封柱塞(7 )之間的壁厚相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液力反饋式抽油桿加重裝置，其特征是，所述短泵筒(8)的下部外圓與油管螺紋連接；連接短管(2)的兩端外圓分別與油管接箍(I)和長(zhǎng)泵筒(6)螺紋連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液力反饋式抽油桿加重裝置，其特征是，本裝置的總長(zhǎng)度設(shè)定在6m-10m之間。
【文檔編號(hào)】E21B17/00GK103541664SQ201310446603
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】杜勇, 錢(qián)欽, 鄒群 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司樁西采油廠