本發(fā)明涉及石油天然氣氣舉生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氣舉工作筒。

背景技術(shù)：

油井生產(chǎn)過程中，隨著地層壓力下降無法自噴生產(chǎn)，氣舉采油是一種行之有效的機(jī)械采油方法；氣舉采油是將高壓天然氣(或氮?dú)狻⒍趸嫉葰怏w)注入油井套管，氣體通過氣舉閥進(jìn)入油管，降低井液密度，恢復(fù)自噴的采油方式。目前常用氣舉閥實(shí)現(xiàn)氣舉采油，氣舉工作筒作為一種油田常用的采油井下工具，通常用來安裝、固定、密封氣舉閥。氣舉閥的作用如下：氣舉閥安裝在氣舉工作筒上后，用于控制注氣和注氣量，高壓氣舉氣通過氣舉閥孔進(jìn)入油管，達(dá)到舉升井液的目的，從而有效的延長(zhǎng)了油井的生產(chǎn)時(shí)間。

油田超深井通常采用酸化壓裂的方法達(dá)到增產(chǎn)目的，具體地，壓裂是將地層壓開后，注入支撐劑，增加地層的孔隙度和滲透率；酸化是將酸液計(jì)入地層，酸液沿裂縫流動(dòng)，酸液對(duì)裂縫壁面的巖石進(jìn)行化學(xué)溶蝕，達(dá)到改善儲(chǔ)集層物性，使油井增產(chǎn)。因此，油田超深井用氣舉工作筒的工作液中富含硫化氫、二氧化碳等酸性氣體，同時(shí)，氣舉工作筒不僅需要承受常規(guī)作業(yè)載荷，還承受壓裂等作業(yè)的沖擊載荷。然而，現(xiàn)有的偏心投撈式氣舉工作筒和固定式氣舉工作筒各個(gè)部件是采用焊接和鍛造連接的，且在表面上設(shè)有垂直的貫穿孔，存在應(yīng)力集中和組織缺陷，因此，現(xiàn)有的氣舉工作筒的抗拉強(qiáng)度無法滿足油田超深井壓裂酸化需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種氣舉工作筒，大幅度的提高了氣舉工作筒的抗拉強(qiáng)度，滿足了超深井壓裂酸化的措施工藝要求。

本發(fā)明提供一種由整體圓鋼件加工制成的氣舉工作筒，用于安裝固定氣舉閥，包括：本體和閥袋；

所述本體包括：用于構(gòu)成所述閥袋的上橢圓體和下橢圓體、用于分別與油管或鉆桿相連的上接頭和下接頭、用于所述在氣舉閥和所述油管之間形成注氣通道的進(jìn)氣孔、貫通孔和筒體；

其中，所述貫通孔位于所述上橢圓體內(nèi)，且所述貫通孔的軸向與所述筒體的軸向平行；

所述上橢圓體位于所述筒體的外壁的上部分，所述下橢圓體位于所述筒體的外壁的下部分，且所述上橢圓體與所述下橢圓體位于同一軸線上；

所述上接頭位于所述筒體的一端，所述下接頭位于所述筒體的另一端。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述進(jìn)氣孔的軸線與與所述筒體的軸線之間的夾角大于0度，且小于90度。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述下橢圓體上設(shè)置有用于固定密封所述氣舉閥的絲扣；所述絲扣用于與所述氣舉閥的出氣端連接。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述圓鋼件為CrMo合金鋼件。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述上接頭為鉆桿扣或者油管扣。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述下接頭為鉆桿扣或者油管扣。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述上接頭的內(nèi)徑大于等于73mm。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述下接頭的內(nèi)徑大于等于73mm。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，還包括：防腐蝕層，所述防腐蝕層覆蓋在所述筒體、所述上橢圓體和所述下橢圓體的外表面。

本發(fā)明提供的氣舉工作筒，其中，由整體圓鋼件加工制成的氣舉工作筒，用于安裝固定氣舉閥，包括：本體和閥袋；本體包括：用于構(gòu)成閥袋的上橢圓體和下橢圓體、用于分別與油管或鉆桿相連的上接頭和下接頭、用于在氣舉閥和油管之間形成注氣通道的進(jìn)氣孔、貫通孔和筒體；其中，貫通孔位于上橢圓體內(nèi)，且貫通孔的軸向與筒體的軸向平行；上橢圓體位于筒體的外壁的上部分，下橢圓體位于筒體的外壁的下部分，且上橢圓體與下橢圓體位于同一軸線上；上接頭位于筒體的一端，下接頭位于筒體的另一端。通過將氣舉工作筒設(shè)置為整體結(jié)構(gòu)，且貫通孔的軸向與筒體的軸向平行，無應(yīng)力集中和組織缺陷，故受力均勻，能夠承受更高的抗拉強(qiáng)度，克服了現(xiàn)有氣舉工作筒復(fù)雜作業(yè)過程中易變形斷裂的缺陷，滿足了超深井壓裂酸化的措施工藝要求。

附圖說明

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的氣舉工作筒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的氣舉工作筒A-A向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例的氣舉工作筒B-B向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明第三實(shí)施例的氣舉工作筒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明第四實(shí)施例的氣舉工作筒的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

11：本體；

12：閥袋；

111：上橢圓體；

112：下橢圓體；

113：上接頭；

114：下接頭；

115：進(jìn)氣孔；

116：貫通孔；

117：筒體；

118：絲扣。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的氣舉工作筒的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明第 一實(shí)施例的氣舉工作筒A-A向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例的氣舉工作筒B-B向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)施例提供了一種由整體圓鋼件加工制成的氣舉工作筒，用于安裝固定氣舉閥，該氣舉工作筒包括：本體11和閥袋12；本體11包括：用于構(gòu)成閥袋12的上橢圓體111和下橢圓體112、用于分別與油管或鉆桿相連的上接頭113和下接頭114、用于在氣舉閥和油管之間形成注氣通道的進(jìn)氣孔115、貫通孔116和筒體117。

其中，貫通孔116位于上橢圓體111內(nèi)，且貫通孔116的軸向與筒體117的軸向平行；上橢圓體111位于筒體117的外壁的上部分，下橢圓體112位于筒體117的外壁的下部分，且上橢圓體111與下橢圓體112位于同一軸線上；上接頭113位于筒體117的一端，下接頭114位于筒體117的另一端。

在本實(shí)施例中，在制造過程中，由整體圓鋼件加工制成的氣舉工作筒經(jīng)過高溫?zé)彳執(zhí)幚沓尚秃腿握{(diào)質(zhì)處理，區(qū)別于現(xiàn)有的偏心投撈式氣舉工作筒和固定式氣舉工作筒的一次調(diào)質(zhì)處理，使硬度等指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。具體的，材料選擇和制造按NACE MRO175/ISO151556選材標(biāo)準(zhǔn)，保證了選材合格，制作過程也嚴(yán)格按照NACE MRO175的工藝制造要求加工。

在本實(shí)施例中，可以理解的是，上橢圓體111可以與下接頭114位于筒體117的同一端，下橢圓體112與上接頭113位于筒體117的另一端。

可選地，閥袋12的形狀為柱狀空腔，形狀大小與氣舉閥的出氣端適配，具體地，閥袋12上具有內(nèi)螺紋，用于安裝氣舉閥的出氣端。

可選地，進(jìn)氣孔115可以為柱狀，可以理解的是，本實(shí)施例中，并不對(duì)進(jìn)氣孔115的具體形狀做具體限定。

另外，貫通孔116是為了便于氣舉閥的安裝，且對(duì)氣舉閥起到保護(hù)作用，避免氣舉閥在油田超深井的作業(yè)過程中碰撞、損壞。

本實(shí)施例提供的一種由整體圓鋼件加工制成的氣舉工作筒，用于安裝固定氣舉閥，包括：本體和閥袋；本體包括：用于構(gòu)成閥袋的上橢圓體和下橢圓體、用于分別與油管或鉆桿相連的上接頭和下接頭、用于在氣舉閥和油管之間形成注氣通道的進(jìn)氣孔、貫通孔和筒體；其中，貫通孔位于上橢圓體內(nèi)，且貫通孔的軸向與筒體的軸向平行；上橢圓體位于筒體的外壁的上部分，下橢圓體位于筒體的外壁的下部分，且上橢圓體與下橢圓體位于同一軸線上； 上接頭位于筒體的一端，下接頭位于筒體的另一端。通過將氣舉工作筒設(shè)置為整體結(jié)構(gòu)，且貫通孔的軸向與筒體的軸向平行，使得氣舉工作筒的各個(gè)部件之間無需焊接、鍛造等工藝，也沒有表面上的垂直貫穿孔，材料組織結(jié)構(gòu)未被改變，無應(yīng)力集中和組織缺陷，故受力均勻，能夠承受更高的抗拉強(qiáng)度，克服了現(xiàn)有氣舉工作筒復(fù)雜作業(yè)過程中易變形斷裂的缺陷，滿足了超深井壓裂酸化的措施工藝要求。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明第一實(shí)施例的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明第二實(shí)施例提供一種由整體圓鋼件加工制成的氣舉工作筒，用于安裝固定氣舉閥，包括：本體11和閥袋12，本體11包括：用于構(gòu)成閥袋12的上橢圓體111和下橢圓體112、用于分別與油管或鉆桿相連的上接頭113和下接頭114、用于在氣舉閥和油管之間形成注氣通道的進(jìn)氣孔115、貫通孔116和筒體117。貫通孔116位于上橢圓體111內(nèi)，貫通孔116的軸向與筒體117的軸向平行；上橢圓體111位于筒體117的外壁的上部分，下橢圓體112位于筒體117的外壁的下部分，且上橢圓體111與下橢圓體112位于同一軸線上；上接頭113位于筒體117的一端，下接頭114位于筒體117的另一端。且進(jìn)氣孔115的軸線與筒體117的軸線之間的夾角大于0度，且小于90度。

在本實(shí)施例中，具體的，進(jìn)氣孔115采用特殊的斜穿孔工藝加工形成，進(jìn)氣孔115與筒體117不垂直的設(shè)置降低了加工過程中產(chǎn)生的應(yīng)力集中，提高了抗拉強(qiáng)度。

可選地，圓鋼件為CrMo合金鋼件。

圖4為本發(fā)明第三實(shí)施例的氣舉工作筒的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，在本發(fā)明第一實(shí)施例和第二實(shí)施例的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，下橢圓體112上設(shè)置有用于固定密封所述氣舉閥的絲扣118；絲扣118用于與氣舉閥的出氣端連接。

具體地，氣舉閥用絲扣118和閥袋12相連，不僅起到密封、固定氣舉閥的作用，還便于安裝和拆卸。

具體的，該氣舉工作筒的工作原理為：通過上接頭113和下接頭114連接鉆桿或者油管，將氣舉閥的出氣端通過絲扣118連接到閥袋12內(nèi)，氣舉閥的另一端安裝在貫通孔116內(nèi)，氣舉閥內(nèi)的高壓氣舉氣可以通過進(jìn)氣孔115進(jìn)入筒體117的內(nèi)腔，達(dá)到舉升油液的目的，滿足超深井壓裂酸化等措施作 業(yè)排液工藝需求。

本實(shí)施例提供的一種由整體圓鋼件加工制成的氣舉工作筒，用于安裝固定氣舉閥，包括：本體和閥袋；本體包括：用于構(gòu)成閥袋的上橢圓體和下橢圓體、用于分別與油管或鉆桿相連的上接頭和下接頭、用于在氣舉閥和油管之間形成注氣通道的進(jìn)氣孔、貫通孔和筒體；其中，貫通孔位于上橢圓體內(nèi)，且貫通孔的軸向與筒體的軸向平行；上橢圓體位于筒體的外壁的上部分，下橢圓體位于筒體的外壁的下部分，且上橢圓體與下橢圓體位于同一軸線上；上接頭位于筒體的一端，下接頭位于筒體的另一端。通過將氣舉工作筒設(shè)置為整體結(jié)構(gòu)，且貫通孔的軸向與筒體的軸向平行，使得氣舉工作筒的各個(gè)部件之間無需焊接、鍛造等工藝，也沒有表面上的垂直貫穿孔，材料組織結(jié)構(gòu)未被改變，無應(yīng)力集中和組織缺陷，故受力均勻，能夠承受更高的抗拉強(qiáng)度，克服了現(xiàn)有氣舉工作筒復(fù)雜作業(yè)過程中易變形斷裂的缺陷，滿足了超深井壓裂酸化的措施工藝要求。

圖5為本發(fā)明第四實(shí)施例的氣舉工作筒的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，本實(shí)施例提供一種由整體圓鋼件加工制成的氣舉工作筒，用于安裝固定氣舉閥，包括：本體11和閥袋12；本體11包括：用于構(gòu)成閥袋12的上橢圓體111和下橢圓體112、用于分別與油管或鉆桿相連的上接頭113和下接頭114、用于在氣舉閥和油管之間形成注氣通道的進(jìn)氣孔115、貫通孔116和筒體117。貫通孔116位于上橢圓體111內(nèi)，貫通孔116的軸向與筒體117的軸向平行；上橢圓體111位于筒體117的外壁的上部分，下橢圓體112位于筒體117的外壁的下部分，且上橢圓體111與下橢圓體112位于同一軸線上；上接頭113位于筒體117的一端，下接頭114位于筒體117的另一端。上接頭113為鉆桿扣或者油管扣，下接頭114為鉆桿扣或者油管扣。

可選地，上接頭113可以為鉆桿扣，用于與鉆桿相連，下接頭114可以為油管扣，用于與油管相連。

可選地，上接頭113可以為油管扣，用于與油管相連，下接頭114可以為鉆桿扣，用于與鉆桿相連。

可選地，上接頭113的內(nèi)徑大于等于73mm。

可選地，下接頭114的內(nèi)徑大于等于73mm。

具體地，鉆桿扣的形狀和尺寸要與其連接的鉆桿配套。

具體地，油管扣的形狀和尺寸要與其連接的油管配套。

在本實(shí)施例中的氣舉工作筒，由于上接頭113和下接頭114可以和鉆桿、油管組合使用，可直接與鉆桿與油管連接，能夠有效地提高超深井油田作業(yè)的時(shí)效。

進(jìn)一步地，在上述實(shí)施例的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，氣舉工作筒，還包括：防腐蝕層(圖中未示出)，防腐蝕層覆蓋在筒體117、上橢圓體111和下橢圓體112的外表面。

具體的，防腐蝕層(圖中未示出)是對(duì)筒體117、上橢圓體111和下橢圓體112的外表面通過高壓噴涂和滲氮處理。另外，本實(shí)施例中還對(duì)筒體117、上橢圓體111和下橢圓體112的內(nèi)部高壓噴涂和滲氮處理，使氣舉工作筒的抗酸性介質(zhì)腐蝕性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，進(jìn)一步地防止了超深井的井液中硫化氫和二氧化碳對(duì)氣舉工作筒的腐蝕，滿足了超深井壓裂酸化等措施工藝要求。

本實(shí)施例提供的由整體圓鋼件加工制成的氣舉工作筒，用于安裝固定氣舉閥，包括：本體和閥袋；本體包括：用于構(gòu)成閥袋的上橢圓體和下橢圓體、用于分別與油管或鉆桿相連的上接頭和下接頭、用于在氣舉閥和油管之間形成注氣通道的進(jìn)氣孔、貫通孔和筒體；其中，貫通孔位于上橢圓體內(nèi)，貫通孔的軸向與筒體的軸向平行；上橢圓體位于筒體的外壁的上部分，下橢圓體位于筒體的外壁的下部分，且上橢圓體與下橢圓體位于同一軸線上；上接頭位于筒體的一端，下接頭位于筒體的另一端。本實(shí)施例通過將氣舉工作筒設(shè)置為整體結(jié)構(gòu)，且貫通孔的軸向與筒體的軸向平行，使得氣舉工作筒的各個(gè)部件之間無需焊接、鍛造等工藝，也沒有表面上的垂直貫穿孔，材料組織結(jié)構(gòu)未被改變，無應(yīng)力集中和組織缺陷，故受力均勻，能夠承受更高的抗拉強(qiáng)度，克服了現(xiàn)有氣舉工作筒具體作業(yè)過程中易變形斷裂的缺陷，且通過設(shè)置防腐蝕層，更進(jìn)一步地提高了抗酸性介質(zhì)腐蝕的性能，因此本實(shí)施例提供的氣舉工作筒滿足超深井壓裂酸化的措施工藝要求。

上述實(shí)施例提供的氣舉工作筒經(jīng)西安摩爾石油工程實(shí)驗(yàn)室有限公司檢驗(yàn)試驗(yàn)中心依據(jù)《ASTM A 751-2011標(biāo)準(zhǔn)》和《ASTM A370-2012標(biāo)準(zhǔn)》要求分別對(duì)其化學(xué)成分和拉伸性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，抗拉強(qiáng)度達(dá)到1000KN以上，其他指標(biāo)也全部達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。依據(jù)美國(guó)防腐蝕工程師協(xié)會(huì)《NACE TM0117-2005標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行抗硫物應(yīng)力開裂性能評(píng)價(jià)試驗(yàn)，用標(biāo)準(zhǔn)A溶液H₂S+CO₂，其中 H₂S的濃度為16.8×10⁴mg/m³，其余的為CO₂，試驗(yàn)720小時(shí)后無斷裂、裂紋，工作筒達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，滿足壓裂酸化施工工作液環(huán)境下使用需求。

本發(fā)明第五實(shí)施例中提供一種氣舉工作系統(tǒng)，包括氣舉閥和氣舉工作筒，其中，氣舉閥的出氣端安裝在氣舉工作筒的下橢圓體112中，氣舉閥的另一端插入上橢圓體111中，氣舉閥通過進(jìn)氣孔115與氣舉工作筒的貫通孔相連通。

其中，氣舉工作筒可以為本發(fā)明第一實(shí)施例、第二實(shí)施例、第三實(shí)施例和第四實(shí)施例中的氣舉工作筒，其實(shí)現(xiàn)原理和有益效果相類似，此處不再贅述。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。