本發(fā)明涉及一種石油開采井下泵機組及作業(yè)工藝,特別涉及一種同心管柱噴射泵隨泵測壓裝置及方法。
背景技術(shù):
目前,石油開采井或排水采氣井上對動液面的測試,使用的測壓工藝及裝置,一般采用回聲儀或纜線攜帶壓力計傳輸?shù)姆绞?。用回聲儀測量時,需要關(guān)井,從套管和油管環(huán)空,通過聲音波來回傳遞時差,計算動液面深度;線纜測壓,是通過電纜攜帶壓力計或傳壓裝置,下入井內(nèi)一定深度,實時探測壓力變化判斷動液面的位置。
由于傳統(tǒng)回波法測油井動液面存在回波信號弱、干擾噪音大和液面波辨識難等問題,,測試結(jié)果誤差較大。線纜測試雖然準(zhǔn)確,但存在施工難度大,線纜損壞等問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷,提供一種同心管柱噴射泵隨泵測壓裝置及方法,利用噴射泵機組無密封件、耐高溫性能強、起下泵芯靈活的特點,使得測壓簡單、準(zhǔn)確,有效地克服或避免上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點或不足。
本發(fā)明提到的一種同心管柱噴射泵隨泵測壓裝置,包括提升機構(gòu)(1)、壓力計筒(3)、壓力計(4),泵芯(9)的頂部通過泵接頭(8)連接壓力計筒(3),壓力計筒(3)的頂部設(shè)有提升機構(gòu)(1),所述的提升機構(gòu)(1)包括導(dǎo)向頭(1.1)、高壓液體進口(1.2)、提升皮碗(1.3)、高壓液體出口(1.4)和提升主體(1.5),提升主體(1.5)的頂部設(shè)有導(dǎo)向頭(1.1),導(dǎo)向頭(1.1)的下側(cè)設(shè)有高壓液體進口(1.2),在提升主體(1.5)的外側(cè)設(shè)有提升皮碗(1.3),所述提升皮碗(1.3)的下側(cè)設(shè)有高壓液體出口(1.4),高壓液體出口(1.4)的下側(cè)連接壓力計筒(3),所述壓力計筒(3)的內(nèi)腔設(shè)有壓力計(4),壓力計(4)的兩端分別設(shè)有上彈簧(2)和下彈簧(7),所述壓力計筒(3)的一側(cè)設(shè)有高壓流道(5),在另一側(cè)設(shè)有地層液流道(6),所述的高壓流道(5)的上端連通到提升機構(gòu)(1)的內(nèi)腔,并連通到高壓液體進口(1.2),下端連通到泵芯(9)的進液口;所述地層液流道(6)的一端連通到壓力計筒(3),另一端連通到泵芯(9)的出液通道。
上述的泵芯(9)包括噴嘴(9.1)、擴散管(9.2)、井液流道(9.3)、擴散腔(9.4)、混合液出口(9.5)、進液腔(9.6)、上接頭(9.7)和泵芯主體(9.8),所述泵芯主體(9.8)的頂部通過上接頭(9.7)和泵接頭(8)連接到壓力計筒(3),下部設(shè)有進液腔(9.6),通過單流閥(9.9)控制進液;泵芯主體(9.8)的內(nèi)腔安設(shè)噴嘴(9.1),噴嘴(9.1)的正下方設(shè)有擴散管(9.2),擴散管(9.2)的內(nèi)腔為喇叭形的擴散腔(9.4),擴散腔(9.4)的下端連通到混合液出口(9.5),通過混合液出口(9.5)連通到壓力計筒(3)外側(cè)的地層液流道(6);所述擴散管(9.2)的外側(cè)與泵芯主體(9.8)的筒壁形成井液流道(9.3),且下端與進液腔(9.6),上端與噴嘴(9.1)下方的擴散管(9.2)連通。
上述的提升皮碗(1.3)由固定端(1.31)和弧形主體(1.32)組成,弧形主體(1.32)的一端設(shè)有固定端,另一端自由伸展,所述固定端(1.31)為環(huán)形結(jié)構(gòu),緊緊的套在提升主體(1.5)上,而弧形主體(1.32)的中部向外隆起。
上述的泵芯主體(9.8)的底部設(shè)有單流閥座(9.10),單流閥(9.9)安設(shè)在單流閥座(9.10)上側(cè)。
上述的噴嘴(9.1)上側(cè)的管柱與泵芯主體(9.8)之間設(shè)有第一密封圈(9.11)。
上述的擴散管(9.2)的中部外側(cè)與泵芯主體(9.8)內(nèi)壁之間設(shè)有第二密封圈(9.12)。
上述的擴散管(9.2)的底部外側(cè)與泵芯主體(9.8)內(nèi)壁之間設(shè)有第三密封圈(9.13)。
本發(fā)明提到的一種同心管柱噴射泵隨泵測壓裝置的使用方法,包括以下步驟:
(A)連接測壓裝置到泵芯;(B)從井口投入測壓裝置和泵芯,使其下行進入工作區(qū)域;(C)進行油井動態(tài)測試動液面生產(chǎn);
所述(A)步驟包括以下:測壓裝置的壓力計筒(3)的上部設(shè)有提升機構(gòu)(1),壓力計筒(3)的下端連接泵芯(9),其中,測壓用的壓力計(4)安裝在壓力計筒(3)內(nèi),壓力計筒(3)內(nèi)腔設(shè)有上彈簧(2)和下彈簧(7),壓力計安裝在上彈簧(2)和下彈簧(7)之間,減壓用的上、下彈簧是在投泵過程中,因泵芯進入泵筒時有較大的振動,對壓力計起減振防護作用,壓力計筒確保壓力計安全,防止脫落掉入井中;另外,需要對泵芯進行檢修,清除顆粒等雜質(zhì),確保泵芯投入井中能夠正常工作;
所述(B)步驟包括以下工序:1、打開井口豎向最頂端的閥門;2、將(A)步驟測壓裝置和泵芯投入井口,使泵芯機組至裝置的工作筒內(nèi);3、關(guān)閉井口豎向最頂端閥門;4、倒正循環(huán)流程,依靠液力進入工作區(qū)域;
所述(C)步驟包括以下工序:①泵芯機組到達工作筒后,井口壓力表指針上升;②調(diào)整工作壓力;③將壓力穩(wěn)定在滿足噴射泵正常工作的合適值;④由測壓裝置對處理井進行排液生產(chǎn),同時測壓裝置進行測壓,由于壓力計筒通過地層液流道連通井下的液體,所以,壓力可以通過壓力計測量;⑤測試一段時間后,反循環(huán)起出測壓裝置及泵芯;⑥讀取壓力值,判斷動液面位置,完成測壓工作。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明隨泵芯液力起下,不用增加其它設(shè)備,由于壓力計筒通過地層液流道連通井下的液體,因此,利用電子的壓力計精確性能,與地層液直接接觸,測得的動液面數(shù)值是真實的,測試時不用停機,正常生產(chǎn)過程中同時測量;另外,本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單,體積小,油井動液面檢測精度高,施工過程簡單,省時省力,操作安全,采油時率高,測試成功率高。
附圖說明
附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖2是提升機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖3是提升皮碗的結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖4是泵芯的結(jié)構(gòu)示意圖;
上圖中:提升機構(gòu)1、上彈簧2、壓力計筒3、壓力計4、高壓流道5、地層液流道6、下彈簧7、泵接頭8、泵芯9,導(dǎo)向頭1.1、高壓液體進口1.2、提升皮碗1.3、高壓液體出口1.4和提升主體1.5、固定端1.31、弧形主體1.32,噴嘴9.1、擴散管9.2、井液流道9.3、擴散腔9.4、混合液出口9.5、進液腔9.6、上接頭9.7、泵芯主體9.8、單流閥9.9、單流閥座9.10、第一密封圈9.11、第二密封圈9.12、第三密封圈9.13。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明,應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明提到的一種同心管柱噴射泵隨泵測壓裝置,包括提升機構(gòu)1、壓力計筒3、壓力計4,泵芯9的頂部通過泵接頭8連接壓力計筒3,壓力計筒3的頂部設(shè)有提升機構(gòu)1,所述的提升機構(gòu)1包括導(dǎo)向頭1.1、高壓液體進口1.2、提升皮碗1.3、高壓液體出口1.4和提升主體1.5,提升主體1.5的頂部設(shè)有導(dǎo)向頭1.1,導(dǎo)向頭1.1的下側(cè)設(shè)有高壓液體進口1.2,在提升主體1.5的外側(cè)設(shè)有提升皮碗1.3,所述提升皮碗1.3的下側(cè)設(shè)有高壓液體出口1.4,高壓液體出口1.4的下側(cè)連接壓力計筒3,所述壓力計筒3的內(nèi)腔設(shè)有壓力計4,壓力計4的兩端分別設(shè)有上彈簧2和下彈簧7,所述壓力計筒3的一側(cè)設(shè)有高壓流道5,在另一側(cè)設(shè)有地層液流道6,所述的高壓流道5的上端連通到提升機構(gòu)1的內(nèi)腔,并連通到高壓液體進口1.2,下端連通到泵芯9的進液口;所述地層液流道6的一端連通到壓力計筒3,另一端連通到泵芯9的出液通道。
上述的泵芯9包括噴嘴9.1、擴散管9.2、井液流道9.3、擴散腔9.4、混合液出口9.5、進液腔9.6、上接頭9.7和泵芯主體9.8,所述泵芯主體9.8的頂部通過上接頭9.7和泵接頭8連接到壓力計筒3,下部設(shè)有進液腔9.6,通過單流閥9.9控制進液;泵芯主體9.8的內(nèi)腔安設(shè)噴嘴9.1,噴嘴9.1的正下方設(shè)有擴散管9.2,擴散管9.2的內(nèi)腔為喇叭形的擴散腔9.4,擴散腔9.4的下端連通到混合液出口9.5,通過混合液出口9.5連通到壓力計筒3外側(cè)的地層液流道6;所述擴散管9.2的外側(cè)與泵芯主體9.8的筒壁形成井液流道9.3,且下端與進液腔9.6,上端與噴嘴9.1下方的擴散管9.2連通。
上述的提升皮碗1.3由固定端1.31和弧形主體1.32組成,弧形主體1.32的一端設(shè)有固定端,另一端自由伸展,所述固定端1.31為環(huán)形結(jié)構(gòu),緊緊的套在提升主體1.5上,而弧形主體1.32的中部向外隆起。
上述的泵芯主體9.8的底部設(shè)有單流閥座9.10,單流閥9.9安設(shè)在單流閥座9.10上側(cè)。
上述的噴嘴9.1上側(cè)的管柱與泵芯主體9.8之間設(shè)有第一密封圈9.11。
上述的擴散管9.2的中部外側(cè)與泵芯主體9.8內(nèi)壁之間設(shè)有第二密封圈9.12。
上述的擴散管9.2的底部外側(cè)與泵芯主體9.8內(nèi)壁之間設(shè)有第三密封圈9.13。
本發(fā)明提到的一種同心管柱噴射泵隨泵測壓裝置的使用方法,包括以下步驟:
(A)連接測壓裝置到泵芯;(B)從井口投入測壓裝置和泵芯,使其下行進入工作區(qū)域;(C)進行油井動態(tài)測試動液面生產(chǎn);
所述(A)步驟包括以下:測壓裝置的壓力計筒3的上部設(shè)有提升機構(gòu)1,壓力計筒3的下端連接泵芯9,其中,測壓用的壓力計4安裝在壓力計筒3內(nèi),壓力計筒3內(nèi)腔設(shè)有上彈簧2和下彈簧7,壓力計安裝在上彈簧2和下彈簧7之間,減壓用的上、下彈簧是在投泵過程中,因泵芯進入泵筒時有較大的振動,對壓力計起減振防護作用,壓力計筒確保壓力計安全,防止脫落掉入井中;另外,需要對泵芯進行檢修,清除顆粒等雜質(zhì),確保泵芯投入井中能夠正常工作;
所述(B)步驟包括以下工序:1、打開井口豎向最頂端的閥門;2、將(A)步驟測壓裝置和泵芯投入井口,使泵芯機組至裝置的工作筒內(nèi);3、關(guān)閉井口豎向最頂端閥門;4、倒正循環(huán)流程,依靠液力進入工作區(qū)域;
所述(C)步驟包括以下工序:①泵芯機組到達工作筒后,井口壓力表指針上升;②調(diào)整工作壓力;③將壓力穩(wěn)定在滿足噴射泵正常工作的合適值;④由測壓裝置對處理井進行排液生產(chǎn),同時測壓裝置進行測壓,由于壓力計筒通過地層液流道連通井下的液體,所以,壓力可以通過壓力計測量;⑤測試一段時間后,反循環(huán)起出測壓裝置及泵芯;⑥讀取壓力值,判斷動液面位置,完成測壓工作。
以上所述,僅是本發(fā)明的部分較佳實施例,任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員均可能利用上述闡述的技術(shù)方案加以修改或?qū)⑵湫薷臑榈韧募夹g(shù)方案。因此,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所進行的任何簡單修改或等同置換,盡屬于本發(fā)明要求保護的范圍。