一種出砂油井電泵保護器的製作方法
2023-10-11 16:58:39 2
專利名稱：一種出砂油井電泵保護器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種石油井下生產工具，尤其是一種出砂油井電泵保護器。
背景技術：
在石油開採生產過程中，廣泛採用電泵井採油。但由於井下地質情況複雜，一般油井在生產過程中普遍存在出砂現象。對於用電潛泵生產的油井來說，當各種因素造成電潛泵停泵時，油管內液體中的砂子會在重力作用下緩慢沉降到電潛泵出口上面的泵頭上，往往造成砂子堵塞泵頭，致使電潛泵起動困難，甚至燒毀。
現有技術中，如果發生電泵事故，必須通過起下管柱進行維修和更換。在目前油田生產狀況下，頻繁地進行這樣起下管柱作業，佔據了大量的作業時間，大大減少了油井的正常生產時間。
發明內容
本發明的目的是提供一種裝置，使油田在生產過程中可避免沉砂憋泵事故的發生，進一步減少井下處理事故時間。
為了達到上述目的，本發明提供了一種出砂油井電泵保護器，該出砂油井電泵保護器包括外管和內管，其中所述外管和內管通過一上接頭和一下接頭連接在一起，一扶正短接連接在所述內管下端並與所述外管內側接觸，起到堵塞所述內管下端和扶正所述內管的作用，至少一個噴嘴設置在所述內管上，並且至少一油氣流道槽設置在所述內管的上部。
上述出砂油井電泵保護器中內管上設有8個噴嘴，分別位於距離內管下端1、3、5和7米處，每處兩個，對稱分布，這樣的噴嘴分布能夠最大限度把內管中的砂子衝出。噴嘴採用硬質合金材料，具有耐衝刷、耐腐蝕、耐高溫特點。如果內管尺寸比較大，所述噴嘴可以採用絲扣方法連接在內管上；如果內管尺寸較小，可以採用焊接或鉚接方法固定在內管上。內管和兩端為API標準的油管扣，長度約為一個普通油管的長度，如分別為9.1米和9.5米左右。
上述出砂油井電泵保護器中，所述油氣流道槽大體為大體長方形槽，兩頭加工成弧形，即兩端為弧形的長條形槽，所述流道槽上端位置距內管上端的絲扣距離為20cm左右，兩個流道槽在內管上相對對稱分布，流道槽長度為15cm左右。這樣的油氣流道槽形狀及尺寸能夠保證油氣通過它的過流面積大於正常油管的內截面積，同時保證油氣通過它時的壓力損失較小。
上述出砂油井電泵保護器中，所述的扶正短接下端為圓錐體形狀，上端為標準油管扣，與所述內管下端連接，中部為三個翼，相鄰兩翼之間的夾角為120度，三個翼起到扶正作用，相鄰兩翼之間的空間為原油通道。
上述出砂油井電泵保護器中噴嘴結構採用扇形結構，液體噴射出後成扇型分布，能夠很好地衝洗內管中的砂子，噴嘴內孔直徑一般在4～12mm之間。根據內管直徑大小，選擇合適噴嘴直徑。
本發明的出砂油井電泵保護器與現有技術相比，具備以下的優點和特點1、本發明的出砂油井電泵保護器結構簡單、合理，具有較長的使用壽命。利用流體噴射原理，能夠將內管中的砂子通過噴嘴的液流噴射作用帶出內管，到達自解目的，而不需要另外起下管柱。
2、本發明的出砂油井電泵保護器，克服了公知技術存在的缺陷，在油田的生產過程中可減少出砂井憋泵事故發生，進一步減少起下管柱作業，既滿足生產要求，又簡化了作業程序，大大減少了作業工作量，進一步節約作業費用，為降低油田的開發成本、高效地開發油氣田提供技術保障。
圖1為本發明的出砂油井電泵保護器結構示意圖；圖2為本發明的出砂油井電泵保護器生產狀態示意圖；圖3為本發明的出砂油井電泵保護器停泵狀態示意圖；圖4為本發明的出砂油井電泵保護器再開泵狀態示意圖。
具體實施例方式
現結合附圖對本發明的出砂油井電泵保護器做進一步的詳細說明。
參見圖1，本發明的出砂油井電泵保護器包括外管2、內管3、上接頭1、下接頭6、扶正短接5、噴嘴4和油氣流道槽7。
該出砂油井電泵保護器的外管2和內管3通過上接頭1、下接頭6連接在一起，扶正短接5連接在內管3下端，起到堵塞所述內管下端和扶正內管作用，噴嘴4設置在內管3上，油氣流道槽7設置在內管3的上部。
在內管3上分布有8個噴嘴4。噴嘴4為硬質合金噴嘴，具有耐衝刷、耐腐蝕、耐高溫特點。如果內管3尺寸比較大，噴嘴4可以採用絲扣方法連接在內管3上；如果內管3尺寸較小，可以採用焊接或鉚接方法固定在內管3上。
扶正短接5下端為圓錐體形狀，上端為標準油管扣，中部為三個翼，相鄰兩翼間的夾角為120度，三個翼的外側與外管2的內側接觸，起到扶正內管3的作用，每個翼之間形成的空間為原油通道。
油氣流道槽7為大體長方形槽，其兩頭加工成弧形，其上端距內管3的上端絲扣距離為20cm。在內管3的上部設有兩個油氣流道槽7，相對對稱分布，油氣流道槽長度為15cm。
參見圖2，當油井正常生產時，電泵抽出的原油向上經過電泵保護器的下接頭6的內孔道，向上流到外管2和內管3之間的環形空間，由環形空間向上流過扶正短接5的各翼之間形成的原油通道，然後一部分通過噴嘴4分流到內管3的內孔道，原油由環形空間和內管3的內孔道分別向上流動，最後環形空間中的原油經過上部噴嘴4和油氣流道槽7匯流到內管上部的內孔道，原油經過上接頭1的內孔道流到上部的油管內。參考圖3，當油井在停泵過程中，電潛泵以上油管內液體中的砂子會在重力作用下緩慢沉降到電泵保護器的內管3裡，而不再沉到電潛泵出口上面的泵頭上。在電泵再開啟時，原油通過內管上的噴嘴4噴射到內管3沉砂上，會把沉在內管3中的砂子重新帶出，上返到地面，如圖4所示。
所述外管、內管、上接頭、下接頭、扶正短接的材質都是石油管材鋼，強度至少大於J55鋼級，表面都要進行防腐處理。
上下接頭本體的上下端部絲扣類型皆為API標準油管螺紋扣。噴嘴材料的較佳選擇為硬質合金材料。
本發明的出砂油井電泵保護器，提高了噴嘴抗衝刷性和耐腐蝕性，改善了出砂油井電泵保護器的使用壽命。
當然本發明並不局限於此，如上述的外管2、內管3、上接頭1、下接頭6、扶正短接5、噴嘴4和油氣流道槽7，可根據實際作業情況設置為不同直徑，不同大小尺寸。
最後應當說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制；儘管參照較佳實施例對發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解依然可以對發明的具體實施方式
進行修改或者對部分技術特徵進行等同替換；而不脫離本發明技術方案的精神，其均應涵蓋在發明請求保護的技術方案範圍當中。
權利要求
1.一種出砂油井電泵保護器，包括外管和內管，其特徵在於，所述外管和內管通過一上接頭和一下接頭連接在一起，一扶正短接連接在所述內管下端並與所述外管內側接觸，起到堵塞所述內管下端和扶正所述內管的作用，至少一個噴嘴設置在所述內管上，並且至少一油氣流道槽設置在所述內管的上部。
2.根據權利要求1所述的石油出砂井用電泵保護器，其中，所述內管的長度為9.1米，所述外管的長度為9.5米。
3.根據權利要求1所述的石油出砂井用電泵保護器，其中，所述噴嘴的數量為8個，分別位於距離內管下端1、3、5和7米處，每處兩個，對稱分布。
4.根據權利要求1所述的石油出砂井用電泵保護器，其中，所述噴嘴採用絲扣、焊接或鉚接方式固定在所述內管上。
5.根據權利要求1所述的石油出砂井用電泵保護器，其中，所述噴嘴為硬質合金材料製成。
6.根據權利要求1所述的石油出砂井用電泵保護器，其中，所述噴嘴為扇形結構。
7.根據權利要求1所述的石油出砂井用電泵保護器，其中，所述油氣流道槽為兩端為弧形的長條形槽。
8.根據權利要求1或7所述的石油出砂井用電泵保護器，其中，所述油氣流道槽上端距內管上端的絲扣距離為20cm，所述油氣流道槽的長度為15cm。
9.根據權利要求1所述的石油出砂井用電泵保護器，其中，所述油氣流道槽的數量為兩個，在所述內管上相對對稱分布。
10.根據權利要求1所述的石油出砂井用電泵保護器，其中，所述扶正短接的下端為圓錐體形狀，上端為與所述內管下端連接的油管扣，中部為三個翼，相鄰兩翼間夾角為120度，各翼之間的空間為原油通道。
全文摘要
本發明涉及一種出砂油井電泵保護器，包括外管和內管，其中所述外管和內管通過一上接頭和一下接頭連接在一起，一扶正短接連接在所述內管下端並與所述外管內側接觸，起到堵塞所述內管下端和扶正所述內管的作用，至少一個噴嘴設置在所述內管上，並且至少一油氣流道槽設置在所述內管的上部。採用本發明的石油出砂井電泵保護器，避免了目前停泵時所造成的砂子堵塞泵頭現象和井下電泵憋泵事故，進一步減少井下作業工作量，增加了油井生產時間。
文檔編號E21B17/10GK1955438SQ200510116870
公開日2007年5月2日 申請日期2005年10月27日 優先權日2005年10月27日
發明者楊進, 餘代美 申請人:中國石油大學(北京)