申请/专利权人：东营市汇诚石油工程技术有限责任公司

申请日：2018-09-16

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN109025918B

主分类号：E21B43/14

分类号：E21B43/14;E21B43/00;E21B34/12;E21B17/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2019.01.11#实质审查的生效;2018.12.18#公开

摘要：一种不动管柱换层抽汲装置，包括外筒、插入密封装置、抽油杆、泵筒、柱塞、出油阀、进油阀、换向套、连接管、轨道管、滑动密封装置、内联通接头、外联通接头、截断阀，油井下层的油液能通过截断阀进入泵内，所述的联通孔被滑动密封装置关闭，油井上层的油液不能进入，只能抽汲下层油液，此时换向套的内滑键处于轨道管的长轨道的上部，需要换层抽油时，上提、下放抽油杆使换向套的内滑键处于轨道管的短轨道的上部，滑动密封装置不能到达所述的联通孔处，所述的联通孔处于打开状态，油井上层的油液可以进入泵筒内，此时内联通接头的下部的杆体离开了截断阀，截断阀里的阀球上升与阀座配合密封，油井下层的油液不能向上流入泵筒内。

主权项：1.一种不动管柱换层抽汲装置，包括外筒1、插入密封装置2、抽油杆3、泵筒4、柱塞5、出油阀6、进油阀7、换向套8、连接管9、轨道管10、滑动密封装置12、内联通接头13、外联通接头14、截断阀15，截断阀15的上部与外联通接头14的下部连接，外联通接头14上有联通孔11，外联通接头14的上部与连接管9的下部连接，外筒1的下部与连接管9的上部连接，抽油杆3的下部与柱塞5连接，柱塞5上安装出油阀6，抽油杆3、柱塞5、出油阀6放入泵筒4内，换向套8的内滑键放置在轨道管10的轨道里，使换向套8套装在轨道管10上，轨道管10的轨道有长轨道10-1和短轨道10-2，换向套8的内滑键能从轨道管10上的长轨道10-1换轨至短轨道10-2，使换向套8能处于轨道管10的上部或下部，插入密封装置2、泵筒4、进油阀7、轨道管10、滑动密封装置12、内联通接头13依次连接后下入外筒1内，换向套8处于轨道管10的长轨道10-1上时，滑动密封装置12封堵外联通接头14上的联通孔11，内联通接头13的下部杆体穿过截断阀15上的阀座，将截断阀15里的阀球压离与其配合的阀座，使截断阀15处于打开状态，插入密封装置2进入外筒1内与其配合密封，换向套8的外壁压入连接管9的内壁，使换向套8暂时固定在连接管9上，柱塞5的外径大于插入密封装置2的内径，提拉抽油杆3时，柱塞5能挂着插入密封装置2向上移动，并使轨道管10上行，使换向套8的内滑键处于轨道管10上的轨道的底部，再下放抽油杆3，换向套8的内滑键将换至轨道管10的短轨道10-2里，滑动密封装置12处于联通接头14上的联通孔11之上，使所述的联通孔11被打开，内联通接头13的下部杆体离开截断阀15里的阀球，截断阀15被关闭，液流不能从下向上流过截断阀15，截断阀15的下部连接尾管，尾管上有封隔器，封隔器将两个油层隔开，上油层的井液经尾管与套管的环形空间经所述的联通孔11进泵，下油层的井液经尾管向上通过截断阀15进入泵内，所述的联通孔11被滑动密封装置12关闭时，油井上层的油液不能进入，此时换向套8的内滑键处于轨道管10的长轨道10-1的上部，需要换层抽油时，上提、下放抽油杆3使换向套8的内滑键处于轨道管10的短轨道10-2的上部，滑动密封装置12不能到达所述的联通孔11处，所述的联通孔11处于打开状态，油井上层的油液可以进入泵筒4内，此时内联通接头13的下部的杆体离开了截断阀15，截断阀15里的阀球上升与阀座配合密封，油井下层的油液不能向上流入泵筒4内。

全文数据：不动管柱换层抽汲装置技术领域[0001]本发明属于油田采油用的设备，是安装在抽油井内的装置，具体是一种不动管柱换层抽汲装置。背景技术[0002]油井射开了多个层位，由于层间差异，需要将各个油层分开进行采油，以消除层间干扰。目前主要的分层采油方法是下入分层采油管柱，将不开采的层封闭起来，由分层采油管柱将需要开采的层位与井筒联通，实现分层采油。由于油层的油气运移和判断不准，还有注采方案调整，有时需要改换生产层位。用目前的分层管柱就得将分层采油管柱全部起出，然后再下入生产另外层位的生产管柱。这种换层方法需要上作业队伍，换层作业需要的时间长，作业费用高，油井停产时间长。为了解决上述问题，科研人员研制了不动管柱换层技术，这种技术是在分层管柱上下入分层开关，开关上有轨道，通过地面打压，使轨道上的销钉转换在轨道上的位置，实现分层开关的开或关，以此实现不动管柱换层采油。但这种分层采油管柱中的分层开关的可靠性不高，分层开关上有弹簧、滑套、密封圈，是靠压力和面积差的不同实现分层开关的开或关。由于每个层的压力预计不准，弹簧的弹力受井筒直径限制不可能设计得很大，经常出现弹簧推动不了轨道销钉换向的问题，使换层失败;这种换层方法还有一个问题是滑套的间隙中间容易落入杂物，使其被卡住不能实现开关，也使换层失败;这种换层方法再一个问题是开关时密封圈要带压过泄压孔，很容易被损坏，也使换层失败。这种换层技术在换层失败后由于出现了多层混采，采油数据同样会发生变化，造成地面不好判断是否换层成功，对编制开发方案带来错判，经油田开发带来很大损失。发明内容[0003]本g明的目的是设计一种不动管柱换层抽汲装置，克服上述存在的问题，消除不动管柱换层采油技术中存在的不可靠的问题，减少换层采油的作业过程，提高油田的开发效益。[0004]本发明的目的是这样实现的：包括外筒、插入密封装置、抽油杆、泵筒、柱塞、出油阀、进油阀、换向套、连接管、轨道管、滑动密封装置、内联通接头、外联通接头、截断阀，截断阀的上部与外联通接头的下部连接，外联通接头上有联通孔，外联通接头的上部与连接管的下部连接，外筒的下部与连接管的上部连接，抽油杆的下部与柱塞连接，柱塞上安装出油阀，抽油杆、柱塞、出油阀放入泵筒内，换向套的内滑键放置在轨道管的轨道里，使换向套套装在轨道管上，轨道管的轨道有长轨道和短轨道，换向套的内滑键能从轨道管上的长轨道换轨至短轨道，使换向套能处于轨道管的上部或下部，插入密封装置、栗筒、进油阀、轨道管、滑动密封装置、内联通接头依次连接后下入外筒内，换向套处于轨道管的长轨道上时，滑动密封装置封堵外联通接头上的联通孔，内联通接头的下部杆体穿过截断阀上的阀座，将截断阀里的阀球压离与其配合的阀座，使截断阀处于打开状态，插入密封装置进入外筒内与其配合密封，换向套的外壁压入连接管的内壁，使换向套暂时固定在连接管上，柱塞的外径大于插入密封装置的内径，提拉抽油杆时，柱塞能挂着插入密封装置向上移动，并使轨道管上行，使换向套的内滑键处于轨道管上的轨道的底部，再下放抽油杆，换向套的内滑键将换至轨道管的短轨道里，滑动密封装置处于联通接头上的联通孔之上，使所述的联通孔被打开，内联通接头的下部杆体离开截断阀里的阀球，截断阀被关闭，液流不能从下向上流过截断阀。[0005]本发明的有益效果是：油井下层的油液能通过截断阀进入泵内，油井上层的油液能通过联通接头上的联通孔进入泵内，通过提下抽油杆能使截断阀和联通孔交替开通和关闭。需要换层抽油时，只需上提下放抽油杆就可实现不动管柱换层抽油，本发明在不动管柱换层抽油时不依靠弹簧、滑套、密封圈在液压下的动作，因而可靠性高，克服了现有技术中存在的问题，减少了换层采油的作业过程，可以提高油田的开发效益，具有显著的经济效益〇附图说明[0006]图1是本发明的结构图（断开成两部）。[0007]图2为轨道管的表面展开图。具体实施方式[0008]下面结合附图对本发明的实施例进行说明。[0009]如图1所示，本发明的实施例包括包括外筒1、插入密封装置2、抽油杆3、栗筒4、柱塞5、出油阀6、进油阀7、换向套8、连接管9、轨道管10、滑动密封装置12、内联通接头13、外联通接头14、截断阀15,截断阀15的上部与外联通接头14的下部连接，外联通接头14上有联通孔11，外联通接头14的上部与连接管9的下部连接，外筒1的下部与连接管9的上部连接，抽油杆3的下部与柱塞5连接，柱塞5上安装出油阀6出油阀可以为两个，连接在柱塞5的上下两端），抽油杆3、柱塞5、出油阀6放入泵筒4内，换向套8的内滑键放置在轨道管10的轨道里，使换向套8套装在轨道管10上，轨道管10的轨道有长轨道10-1和短轨道10-2,如图2所示，换向套8的内滑键能从轨道管10上的长轨道10-1换轨至短轨道10-2,使换向套8能处于轨道管10的上部或下部，插入密封装置2、栗筒4、进油阀7、轨道管10、滑动密封装置12、内联通接头13依次连接后下入外筒1内，换向套8处于轨道管10的长轨道10-1上时，滑动密封装置12封堵外联通接头14上的联通孔11，内联通接头13的下部杆体穿过截断阀15上的阀座，将截断阀15里的阀球压离与其配合的阀座，使截断阀15处于打开状态，插入密封装置2进入外筒1内与其配合密封，换向套8的外壁压入连接管9的内壁，使换向套8暂时固定在连接管9上换向套8与连接管9之间的接触面为过盈配合），柱塞5的外径大于插入密封装置2的内径，提拉抽油杆3时，柱塞5能挂着插入密封装置2向上移动，并使轨道管10上行，使换向套8的内滑键处于轨道管10上的轨道的底部，再下放抽油杆3,换向套S的内滑键将换至轨道管10的短轨道10-2里，滑动密封装置12处于联通接头14上的联通孔11之上，使所述的联通孔11被打开，内联通接头13的下部杆体离开截断阀15里的阀球，截断阀15被关闭，液流不能从下向上流过截断阀15。[0010]内联通接头13的下部杆体离开截断阀15，使截断阀15上的阀球上升的力来自弹簧或阀球的浮力，也可以来至其它力量。不管采用哪种上升方式均处于本发明的保护范围。[0011]截断阀15的下部连接尾管，尾管上有封隔器，封隔器将两个油层隔开，上油层的井液经尾管与套管的环形空间经所述的联通孔11进泵，下油层的井液经尾管向上流进泵。[0012]油井上层的油液能通过外联通接头14上的联通孔11进入泵内，油井下层的油液能通过截断阀15进入栗内。图1为抽油井的下层油液状态图，所述的联通孔11被滑动密封装置12关闭，油井上层的油液不能进入，此时换向套8的内滑键处于轨道管10的长轨道10-1的上部。需要换层抽油时，上提、下放抽油杆3使换向套8的内滑键处于轨道管10的短轨道10-2的上部，滑动密封装置12不能到达所述的联通孔11处，所述的联通孔11处于打开状态，油井上层的油液可以进入泵筒4内。此时内联通接头13的下部的杆体离开了截断阀15,截断阀15里的阀球上升与阀座配合密封，油井下层的油液不能向上流入栗筒4内。因此，本发明通过提放抽油杆就可实现不动管柱换层抽油。[0013]轨道管10上的轨道槽与Y211封隔器上的轨道类似，也可以采用其它类型的轨道，如圆珠笔上的换向轨道，只要是达到本发明的效果的轨道，都在本发明的保护范围内。[0014]外联通接头14外可安装筛管，防止杂物经所述的联通孔11进入泵内。[0015]换向套8与连接管9之间的接触面为过盈配合，可以暂时固定换向套8,上提力大于过盈配合产生的力时，换向套8可以从连接管9里拔出随之被提出。

权利要求：1.一种不动管柱换层抽汲装置，包括外筒（1、插入密封装置2、抽油杆3、泵筒4、柱塞5、出油阀（6、进油阀（7、换向套8、连接管9、轨道管（10、滑动密封装置（12、内联通接头（13、外联通接头（14、截断阀（lf5，截断阀（15的上部与外联通接头（14的下部连接，外联通接头（14上有联通孔（11，外联通接头（14的上部与连接管9的下部连接，外筒（1的下部与连接管9的上部连接，抽油杆3的下部与柱塞5连接，柱塞5上安装出油阀6，抽油杆3、柱塞5、出油阀⑹放入栗筒⑷内，换向套⑻的内滑键放置在轨道管（10的轨道里，使换向套8套装在轨道管（10上，轨道管（10的轨道有长轨道10-1和短轨道10-2，换向套8的内滑键能从轨道管（10上的长轨道10-1换轨至短轨道10-2，使换向套8能处于轨道管（10的上部或下部，插入密封装置2、栗筒4、进油阀（7、轨道管（10、滑动密封装置（12、内联通接头（13依次连接后下入外筒（1内，换向套8处于轨道管（10的长轨道（10-1上时，滑动密封装置（12封堵外联通接头（14上的联通孔（11，内联通接头（13的下部杆体穿过截断阀（15上的阀座，将截断阀（15里的阀球压离与其配合的阀座，使截断阀（15处于打开状态，插入密封装置2进入外筒（1内与其配合密封，换向套8的外壁压入连接管9的内壁，使换向套8暂时固定在连接管9上，柱塞⑸的外径大于插入密封装置⑵的内径，提拉抽油杆3时，柱塞⑸能挂着插入密封装置2向上移动，并使轨道管（10上行，使换向套8的内滑键处于轨道管（10上的轨道的底部，再下放抽油杆3，换向套⑻的内滑键将换至轨道管（10的短轨道（10-2里，滑动密封装置（12处于联通接头（14上的联通孔（11之上，使所述的联通孔（11被打开，内联通接头（13的下部杆体离开截断阀（15里的阀球，截断阀（15被关闭，液流不能从下向上流过截断阀（15。

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