深井採油外流道正反循環自由起投式射流泵採油方法及裝置的製作方法
2023-12-10 20:42:52
專利名稱：深井採油外流道正反循環自由起投式射流泵採油方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種石油工業採油方法及裝置，特別涉及一種適用於出砂、含蠟和稠
油油藏及定向斜井、斜直井、水平井中的深井採油外流道正反循環自由起投式射流泵採油 方法及裝置。
二背景技術：
在原油開採過程中，由於油層構造、原油物性、地層水性等因素的影響。對採油工 藝提出了新的要求。另一方面隨著鑽井技術的進步，陸地和海上油田開發了大量的定向斜 井、斜直井、水平井。另外，老油田存在大量的偏磨井。有杆泵採油均不能適用以上所述的 油井。無杆泵採油中的電潛泵和水力活塞泵均對油井採出液性質和雜質含量要求極嚴，均 不適用於砂、蠟、稠油藏，而水力射流泵適用於砂、蠟、稠油藏，但是目前採油生產應用的水 力射流泵存在如下的問題(1)封隔器易失效；(2)出砂油井易埋封隔器造成油井事故；(3)
自由起投式射流泵難以實現大排量生產；(4)各種管柱只能單向正循環生產。
三
發明內容
本發明的目的就是針對現有技術存在的上述缺陷，提供一種深井採油外流道正反 循環自由起投式射流泵採油方法及裝置，適用於砂、蠟、稠油藏及定向斜井、斜直井、水平 井，實現正反循環生產和液力起投泵芯，因地層液經泵筒流道至泵芯，流道面積增大，所以 能夠大量提高油井的理論產量。 本發明深井採油外流道正反循環自由起投式射流泵採油方法是 通過在井下安裝帶外置流道的泵筒，正循環時安裝正循環泵芯，反循環時安裝反
循環泵芯，正反循環泵芯內無內置流道； 其中，正循環時，動力液(Dl)通過井口至正循環泵芯內的噴嘴，將地層液(Fl)經 泵筒上的外置流道吸入泵芯內，並與動力液(Dl)混合後形成混合液(El)上達至地面；
反循環時，動力液(E2)通過井口至反循環泵芯內的噴嘴，將地層液(F2)經泵筒上 的外置流道吸入泵芯內，並與動力液(E2)混合後形成混合液(D2)上達至地面。
其中一種方案是正循環時，動力液(Dl)通過單油管至正循環泵芯內的噴嘴，將 地層液(Fl)經泵筒上的外置流道吸入泵芯內，並與動力液(Dl)混合後形成混合液(El)經 過單油管和套管的環空上達至地面； 反循環時，動力液(E2)通過單油管和套管的環空至反循環泵芯內的噴嘴，將地層 液(F2)經泵筒上的外置流道吸入泵芯內，並與動力液(E2)混合後形成混合液(D2)經過單 油管上達至地面。 第二種方案是正循環時，動力液(Dl)通過平行雙油管中的投泵油管至正循環泵 芯內的噴嘴，將地層液(Fl)經泵筒上的外置流道吸入泵芯內，並與動力液(Dl)混合後形成 混合液(El)經過平行雙油管中的另一根油管上達至地面；
4
反循環時，動力液(E2)通過平行雙油管中的另一根油管至反循環泵芯內的噴嘴， 將地層液(F2)經泵筒上的外置流道吸入泵芯內，並與動力液(E2)混合後形成混合液(D2) 經過平行雙油管中的投泵油管上達至地面。 第三種方案是正循環時，動力液(Dl)通過同心雙油管的內管至正循環泵芯內的 噴嘴，將地層液(Fl)經泵筒上的外置流道吸入泵芯內，並與動力液(Dl)混合後形成混合液 (El)經過同心雙油管的內管與外管的環空上達至地面； 反循環時，動力液(E2)通過同心雙油管的內管與外管的環空至反循環泵芯內的 噴嘴，將地層液(F2)經泵筒上的外置流道吸入泵芯內，並與動力液(E2)混合後形成混合液 (D2)經過同心雙油管的內管上達至地面。 上述的泵筒設有內密封面和外置流道，上部連接油管，下部連接雙尾管，外置流道 的截面積提高兩倍或兩倍以上。 上述的泵芯主要由噴嘴、喉管和外密封面組成，其外徑比原外徑縮小近一半，長度 減少三分之一左右。 —種深井採油外流道正反循環自由起投式射流泵採油裝置，主要由投撈器、井口 裝置、油管、帶外置流道的泵筒、正反兩種循環的泵芯、組合封隔器及尾管組成，在井口裝置 的下部連接油管，油管下端連接帶外置流道的泵筒，帶外置流道的泵筒內安裝正反循環泵 芯，正循環時安裝正循環泵芯，反循環時安裝反循環泵芯，正反循環泵芯內無內置流道；泵 芯下安裝固定凡爾，帶外置流道的泵筒下連接組合封隔器和雙尾管，內尾管為小直徑管，增 大液體流速，外尾管中間連接漏砂管，最下端為尾堵。
上述的油管為單油管、平行雙油管和同心雙油管。 上述的泵芯主要由噴嘴、喉管和外密封面組成，其外徑比原外徑縮小近一半，長度 減少三分之一左右。 本發明的有益效果是實現正反循環生產和液力自由起投泵芯，因地層液經泵筒 的外置流道至泵芯，流道面積增大，所以能夠大量提高油井的理論產量；泵下雙尾管結構， 內尾管面積可以調節，外尾管中的漏砂管可以有效阻擋油層中大顆粒砂子和井下落物(如 棉紗、草等)。
四
附圖1是本發明的正循環生產結構示意圖；
附圖2是本發明的反循環生產結構示意圖； 附圖3是本發明的單油管結構正反循環一體化射流泵採油裝置示意圖； 附圖4是本發明的平行雙油管正反循環一體化射流泵採油裝置示意圖； 附圖5是本發明的同心雙油管正反循環一體化射流泵採油裝置示意圖； 上述附圖1中6. 1噴嘴，6.2喉管，7固定凡爾，11帶外置流道的泵筒，A1、B1、C1
是密封面； 附圖2中6. 1噴嘴，6.2喉管，7固定凡爾，11帶外置流道的泵，A2、 B2、 C2是密封 面；G2是起泵器； 附圖3中1投撈器，2井口裝置，3井口四大通，4油管，5套管，6泵芯(正反兩種 泵芯)，7固定凡爾，8漏砂管，9外尾管，10尾堵，11帶外置流道的泵筒，12油層，13人工井底；14內尾管，16封隔器，閥門A3、B3、C3、D3、E3、F3。 附圖4中1投撈器，2井口裝置，3井口大四通，4油管，5套管，6泵芯(正反兩種 泵芯)，7固定凡爾，8漏砂管，9外尾管，10尾堵，11帶外置流道的泵筒，12油層，13人工井 底;14內尾管，18油管錨，17投泵芯油管，閥門A4、B4、C4、D4、E4、F4 ;
附圖5中1投撈器，2井口裝置，3井口大四通，4. 1內油管，4. 2外油管，5套管，6 泵芯(正反兩種泵芯)，7固定凡爾，8漏砂管，9外尾管，10尾堵，11帶外置流道的泵筒，12 油層，13人工井底、14內尾管，16封隔器，閥門A5、 B5、 C5、 D5、 E5、 F5。
五具體實施例方式
本發明的深井採油外流道正反循環自由起投式射流泵採油方法及其裝置實施方 式，通過附圖3、4、5三中實施例具體說明如下 實施例1 :(參照附圖3)，通過在井口裝置的下部連接單油管，油管下端連帶外置 流道的泵筒，帶外置流道的泵筒內安裝泵芯(分為正反循環兩種泵芯)，泵芯下安裝固定反 爾。帶外置流道的泵筒下連接組合封隔器和雙尾管，內尾管為小直徑管，增大液體流速，外 尾管中間連接漏砂管，最下端為尾堵。 油井生產需正循環時，動力液流道和投泵芯管柱都是同一油管。將動力液從井下 油管至帶外置流道的泵筒內的正循環泵芯，使泵芯工作，泵芯通過與其相通的泵筒外置流 道將地層液吸入泵芯，與動力液混合後，經油管和套管環空上達至地面。 油井生產需要反循環時，用動力液將反循環泵芯從油管內送至下部的帶外置流道 的泵筒內後，調整動力液流向，使動力液從油管套管環空至帶外置流道的泵筒內反循環的 泵芯，使泵芯工作，泵芯通過與其相通的泵筒的外置流道將地層液吸入泵芯，與動力液混合 後，經油管內上達至地面。 結合附圖3，本發明採用的採油裝置主要包括投撈器l，井口裝置2，井口四大通 3，油管4，套管5，泵芯(正反兩種泵芯)6，固定凡爾7，漏砂管8，外尾管9，尾堵IO，帶外置 流道的泵筒11，油層12，人工井底13 ;內尾管14，封隔器15。所述的井口裝置上部與投撈 器相連，下部通過井口大四通與單油管相連，油管下端設有帶外置流道的泵筒，帶外置流道 的泵筒內安裝泵芯(正反兩種泵芯)。泵芯下安裝固定凡爾。帶外置流道的泵筒下安裝組 合封隔器，組合封隔器下安裝內外尾管，外尾管中間安裝漏砂管，下部裝尾堵。所述的泵芯 主要由噴嘴6. 1、喉管6.2和外密封面組成，其外徑比原外徑縮小近一半，長度減少三分之 一左右。泵筒設有內密封面和外置流道，上部連接油管，下部連接雙尾管，外置流道的截面 積提高兩倍或兩倍以上。具體結合井口裝置描述如下 投泵芯、油井正循環生產時，打開井口裝置上的閥門&、~、(:3和￡3，關閉閥門03和 B3。動力液通過F3 —A3—井口一 C3 —E3流出。 起泵芯或反循環生產時，打開井口裝置上的閥門&、03、83和￡3，關閉閥門~和(:3。 動力液通過F3 — D3 —井下一B3 — E3流出。 實施例2 :(參照附圖4):通過在井口裝置的下部連接平行雙油管，平行雙油管下 端；連帶外置流道的泵筒，帶外置流道的泵筒內安裝泵芯(分為正反循環兩種泵芯)。泵芯 下安裝固定凡爾。帶外置流道的泵筒下連接油管錨和雙尾管，內尾管為小直徑管，增大液體 流速。外尾管中間連接漏砂管，最下端為尾堵。
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油井生產需正循環時，動力液流道即投泵芯油管。將動力液從投泵管至帶外置流 道的泵筒內的正循環泵芯，使泵芯工作，泵芯通過與其相通的泵筒流道將地層液吸入泵芯， 與動力液混合後，經另一油管上達至地面。 油井生產需反循環時，動力液將反循環泵芯從投泵芯油管內送至帶外置流道的泵 筒內後，調整動力液流向，使動力液從另一油管至帶外置流道的泵筒內的反循環泵芯，使泵 芯工作，泵芯通過與其相通的泵筒流道將地層液吸入泵芯，與動力液混合後，經另一油管上 達至地面。 結合附圖4，本發明採用的採油裝置主要包括投撈器1，井口裝置2，井口大四通 3，油管4，套管5，泵芯(正反兩種泵芯)6，固定凡爾7，漏砂管8，外尾管9，尾堵IO，帶外置 流道的泵筒11，油層12，人工井底13 ;內尾管14，油管錨18，投泵芯油管17。所述的井口裝 置上部與投撈器相連，下部通過井口大四通與平行雙油管相連；平行雙油管下裝有帶外置 流道的泵筒。帶外置流道的泵筒內安裝泵芯(正反兩種泵芯)；泵芯下安裝固定凡爾。帶 外置流道的泵筒下安裝油管錨，油管錨下安裝內外尾管，外尾管中間安裝漏砂管，下部裝尾 堵，內尾管下端與漏砂管下端平行。
具體結合井口裝置描述如下 投泵芯、油井正循環生產時，打開井口裝置上的閥門F4、A4、(；和E4，關閉閥門D4和 B4。動力液通過F4 — A4 —井下一C4 — E4流出。 起泵芯或反循環生產時，打開井口裝置上的閥門F4、D4、B4和E4。關閉閥門^和(；。 動力液通過F4 — D4 —井下一B4 — E4流出。 實施例3 :參照附圖5，通過在井口裝置的下部連接同心雙油管，同心雙油管的內 油管下端連帶外置流道的泵筒，帶外置流道的泵筒內安裝噴射泵(分為正反兩種泵芯)，泵 芯下安裝固定凡爾。帶外置流道的泵筒下與外油管之間安裝內封器和雙尾管。內尾管為小 直徑管，增大液體流速。外尾管中間連接漏砂管，最下端為尾堵。 油井生產需要正循環時，動力液流道即投泵芯油管-內油管。將動力液從內油管 至帶外置流道的泵筒內的正循環泵芯，使泵芯工作，泵芯通過與其相通的泵筒流道將地層 液吸入泵芯，與動力液混合後，經內外油管環空上達至地面。 油井生產需反循環時，用動力液從內油管將反循環泵芯送至下部的帶外置流道的 泵筒內後，調整動力液流向，使動力液從內外油管環空至帶外置流道的泵筒內的反循環泵 芯，使泵芯工作，泵芯通過與其相通的泵筒流道將地層液吸入泵芯，與動力液混合後，經內 油管上達至地面。 結合附圖5，本發明採用的採油裝置主要包括投撈器l，井口裝置2，井口大四通
3，內油管4. 1，外油管4.2，套管5，泵芯(正反兩種泵芯)6，固定凡爾7，漏砂管8，外尾管9，
尾堵IO，帶外置流道的泵筒11，油層12，人工井底13、內尾管14，封隔器16。所述的井口裝
置上部與投撈器相連，下部通過井口大四通與同心雙油管相連；內油管下裝有帶外置流道
的泵筒。帶外置流道的泵筒內安裝泵芯(正反循環兩種泵芯)；泵芯下安裝固定凡爾。帶
外置流道的泵筒下與外油管之間裝內封器和雙尾管，外尾管中間安裝漏砂管，內尾管下端
與漏砂管下端平行。 具體結合井口裝置描述如下 投泵芯、油井正循環生產時，打開閥門F5、A5、C5和Es，關閉閥門D5和B5。動力液通過F5 — A5 —井下一C5 — E5流出。 起泵芯或反循環生產時，打開井口裝置上的閥門F5、D5、B5和E5。關閉閥門~和。5。 動力液通過F5 — D5 —井下一B5 — E5流出。 本發明的優點綜合以上三種實施例均能實現正反循環生產和液力起投泵芯。地 層液經泵筒的外置流道至泵芯，流道面積增大，所以大量提高油井理論產量。泵下雙尾管結 構，內尾管面積可以調節，外尾管中的漏砂管可以有效阻擋油層中大顆粒砂子和井下落物 (如棉紗、草等)。
權利要求
一種深井採油外流道正反循環自由起投式射流泵採油方法，其特徵是通過在井下安裝帶外置流道的泵筒，正循環時安裝正循環泵芯，反循環時安裝反循環泵芯，正反循環泵芯內無內置流道；其中，正循環時，動力液(D1)通過井口至正循環泵芯內的噴嘴，將地層液(F1)經泵筒上的外置流道吸入泵芯內，並與動力液(D1)混合後形成混合液(E1)上達至地面；反循環時，動力液(E2)通過井口至反循環泵芯內的噴嘴，將地層液(F2)經泵筒上的外置流道吸入泵芯內，並與動力液(E2)混合後形成混合液(D2)上達至地面。
2. 根據權利要求1所述的深井採油外流道正反循環自由起投式射流泵採油方法，其特 徵是正循環時，動力液(Dl)通過單油管至正循環泵芯內的噴嘴，將地層液(Fl)經泵筒上 的外置流道吸入泵芯內，並與動力液(Dl)混合後形成混合液(El)經過單油管和套管的環 空上達至地面；反循環時，動力液(E2)通過單油管和套管的環空至反循環泵芯內的噴嘴，將地層液 (F2)經泵筒上的外置流道吸入泵芯內，並與動力液(E2)混合後形成混合液(D2)經過單油 管上達至地面。
3. 根據權利要求1所述的深井採油外流道正反循環自由起投式射流泵採油方法，其特 徵是正循環時，動力液(Dl)通過平行雙油管中的投泵油管至正循環泵芯內的噴嘴，將地 層液(Fl)經泵筒上的外置流道吸入泵芯內，並與動力液(Dl)混合後形成混合液(El)經過 平行雙油管中的另一根油管上達至地面；反循環時，動力液(E2)通過平行雙油管中的另一根油管至反循環泵芯內的噴嘴，將地 層液(F2)經泵筒上的外置流道吸入泵芯內，並與動力液(E2)混合後形成混合液(D2)經過 平行雙油管中的投泵油管上達至地面。
4. 根據權利要求1所述的深井採油外流道正反循環自由起投式射流泵採油方法，其 特徵是正循環時，動力液(Dl)通過同心雙油管的內管至正循環泵芯內的噴嘴，將地層液 (Fl)經泵筒上的外置流道吸入泵芯內，並與動力液(Dl)混合後形成混合液(El)經過同心 雙油管的內管與外管的環空上達至地面；反循環時，動力液(E2)通過同心雙油管的內管與外管的環空至反循環泵芯內的噴嘴， 將地層液(F2)經泵筒上的外置流道吸入泵芯內，並與動力液(E2)混合後形成混合液(D2) 經過同心雙油管的內管上達至地面。
5. 根據權利要求1-4中任一項所述的深井採油外流道正反循環自由起投式射流泵採 油方法，其特徵是所述的泵筒設有內密封面和外置流道，上部連接油管，下部連接雙尾管， 外置流道的截面積提高兩倍或兩倍以上。
6. 根據權利要求1-4中任一項所述的深井採油外流道正反循環自由起投式射流泵採 油方法，其特徵是所述的泵芯主要由噴嘴、喉管和外密封面組成，其外徑比原外徑縮小近 一半，長度減少三分之一左右。
7. —種深井採油外流道正反循環自由起投式射流泵採油裝置，其特徵是主要由投撈器、井口裝置、油管、帶外置流道的泵筒、正反兩種循環的泵芯、組合封隔器及尾管組成，在 井口裝置的下部連接油管，油管下端連接帶外置流道的泵筒，帶外置流道的泵筒內安裝正 反循環泵芯，正循環時安裝正循環泵芯，反循環時安裝反循環泵芯，正反循環泵芯內無內置流道；泵芯下安裝固定凡爾，帶外置流道的泵筒下連接組合封隔器和雙尾管，內尾管為小直徑管，增大液體流速，外尾管中間連接漏砂管，最下端為尾堵。
8. 根據權利要求7所述的深井採油外流道正反循環自由起投式射流泵採油裝置，其特 徵是所述的油管為單油管、平行雙油管和同心雙油管。
9. 根據權利要求7所述的深井採油外流道正反循環自由起投式射流泵採油裝置，其特 徵是所述的泵芯主要由噴嘴、喉管和外密封面組成，其外徑比原外徑縮小近一半，長度減 少三分之一左右。
10. 根據權利要求7所述的深井採油外流道正反循環自由起投式射流泵採油裝置，其 特徵是所述的泵筒設有內密封面和外置流道，上部連接油管，下部連接雙尾管，外置流道 的截面積提高兩倍或兩倍以上。
全文摘要
本發明涉及一種深井採油外流道正反循環自由起投式射流泵採油方法及裝置。本發明的採油方法是通過在井下安裝帶外置流道的泵筒，正循環時安裝正循環泵芯，反循環時安裝反循環泵芯，正反循環泵芯內無內置流道；其中，正循環時，動力液通過井口至正循環泵芯內的噴嘴，將地層液經泵筒上的外置流道吸入泵芯內，並與動力液混合後形成混合液上達至地面；反循環時，動力液通過井口至反循環泵芯內的噴嘴，將地層液經泵筒上的外置流道吸入泵芯內，並與動力液混合後形成混合液上達至地面。有益效果是實現正反循環生產和液力自由起投泵芯，因地層液經泵筒的外置流道至泵芯，流道面積增大，提高油井的理論產量。
文檔編號F04F5/44GK101769271SQ201010011438
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月14日 優先權日2010年1月14日
發明者韓克楚 申請人:韓克楚