一种抽油机井泡沫排液采油管柱及方法技术

本发明专利技术提供一种抽油机井泡沫排液采油管柱，包括往复式活塞泵、同心双管、套管、泡沫发生装置和油管；所述的往复式活塞泵的液压腔下端与同心双管的内管连通，同心双管的内管下端与油管连通；同心双管的外管下端与泡沫发生装置连通，泡沫发生装置位于油管内；往复式活塞泵、同心双管、和油管均位于套管内。本发明专利技术在不改变抽油机有杆泵采油系统主要举升装置前提条件下，通过井筒配套相应工具及装置，同时借鉴泡排剂在油气田上的应用原理、技术特点，实现了抽油机井无杆采油的目的，消除了现有抽油机有杆泵采油工艺应用过程中存在管杆偏磨固有症结，简化了结构、克服了一次性投资成本高等技术局限性，具有较好的应用潜力与前景。

【技术实现步骤摘要】
一种抽油机井泡沫排液采油管柱及方法
本专利技术涉及一种抽油机井泡沫排液采油管柱及方法。
技术介绍
目前国内外油田，由于单井液量较低，90%的油井主要采用游梁式抽油机有杆泵采油方式生产，主要优点是抽油机有杆泵采油系统抽油机、抽油泵、抽油杆等配套技术成熟、结构简单、稳定性高；但由于采用抽油杆往复运动作为能量传输的方式，该采油系统在定向井、尤其是大斜度井上应用时，存在的突出问题是管杆偏磨导致油管漏失、抽油杆断脱等故障日益突出；据统计仅长庆油田每年有1万多井次修井作业均由于管杆偏磨造成的，仅油井维护性作业费用每年支出上亿元，大幅度增加了油井开发成本。近年来，针对斜井抽油机有杆泵采油工艺存在的管杆偏磨矛盾，研发了不同类型无杆采油工艺，具有代表性的有潜油直驱螺杆泵无杆采油工艺、潜油直线电机无杆采油工艺以及液力驱动无杆采油工艺，以上工艺实现了斜井无杆采油，从根本上消除了抽油机有杆泵采油工艺应用过程中存在的管杆偏磨问题，一定程度上延长了油井检泵周期、降低了油井作业成本，但也存在系统结构复杂、技术成熟度低、一次性投资成本高、现场实施操作复杂等局限性，例如潜油直线电机需要配套下入动力电缆，起下钻作业工艺复杂、电缆成本较高。根据文献调研，目前泡排剂在油气田上的应用主要有两种方式：一种是在出水气井上，采用泡排剂进行排水采气；另外一种在油井排液工艺上应用，利用泡排剂降低井筒内液体密度、提高携砂性，达到油井强排、冲砂洗井的目的。在油井上采用泡排剂进行泡沫排液采油的工艺方法尚未见到文献报道。
技术实现思路
为了克服现有成本高、现场实施操作复杂的问题，本专利技术提供一种抽油机井泡沫排液采油管柱及方法。本专利技术在不改变抽油机有杆泵采油系统主要举升装置前提条件下，通过井筒配套相应工具及装置，同时借鉴泡排剂在油气田上的应用原理、技术特点，实现了抽油机井无杆采油的目的，消除了现有抽油机有杆泵采油工艺应用过程中存在管杆偏磨固有症结，简化了目前现有潜油直驱螺杆泵、潜油直线电机无杆采油以及液力无杆采油工艺存在系统结构复杂、一次性投资成本高等技术局限性，具有较好的应用潜力与前景。本专利技术采用的技术方案是：一种抽油机井泡沫排液采油管柱，包括往复式活塞泵、同心双管、套管、泡沫发生装置和油管；所述的往复式活塞泵的液压腔下端与同心双管的内管连通，同心双管的内管下端与油管连通；同心双管的外管下端与泡沫发生装置连通，泡沫发生装置位于油管内；往复式活塞泵、同心双管、和油管均位于套管内。所述的往复式活塞泵包括活塞连杆、活塞、液压腔和往复式活塞泵本体；所述的活塞位于往复式活塞泵本体内，活塞连杆连接在活塞上，活塞下端与往复式活塞泵本体之间形成液压腔。所述的泡沫发生装置下端设有泡排剂注入嘴。所述的油管下部设有筛管。所述的同心双管包括环空流道和中心流道，环空流道下端与泡沫发生装置连通，泡沫发生装置下端与油管连通；中心流道上端与往复式活塞泵的液压腔连通，中心流道下端与油管连通。所述中心流道的下部设有单流阀。所述的往复式活塞泵的口径大于同心双管的最大口径。所述的往复式活塞泵内设有加药管线，加药管线的下端与往复式活塞泵的液压腔连通。一种抽油机井泡沫排液采油方法，具体步骤为：抽油机上冲程时：抽油机光杆拉动往复式活塞泵的活塞连杆向上运动，在单流阀阻流作用下，往复式活塞泵的液压腔压力降低，加药管线自动向液压腔补注泡排药剂；同时地层流体通过套管内的筛管进入到油管内；抽油机下冲程时：抽油机光杆带动往复式活塞泵的活塞连杆向下运动，液压腔压力升高，驱动泡排剂由同心双管的中心流道经单流阀到泡排剂注入嘴，泡排剂由泡排剂注入嘴注入井底油管内，并与地层油水混合液充分混合，混合液在泡排剂发生装置腔室内泡沫化，形成泡沫段塞流，携带井筒液体由同心双管、往复式活塞泵的环空流道举升至地面，完成抽油机井泡沫排液采油的工艺。本专利技术的有益效果：本专利技术在不改变抽油机有杆泵采油系统主要举升装置前提条件下，通过井筒配套相应工具及装置，同时借鉴泡排剂在油气田上的应用原理、技术特点，实现了抽油机井无杆采油的目的，消除了现有抽油机有杆泵采油工艺应用过程中存在管杆偏磨固有症结，简化了目前现有潜油直驱螺杆泵、潜油直线电机无杆采油以及液力无杆采油工艺存在系统结构复杂、一次性投资成本高等技术局限性，具有较好的应用潜力与前景。本专利技术利用油井现有抽油机举升装置及油管、筛管，通过在井筒内配套往复式活塞泵、同心双管、单流阀、泡沫发生装置，借鉴气井排水采气、油井泡沫排液技术原理特点，采用泡排剂实现抽油机井无杆采油工艺，相对现有的潜油直驱螺杆泵、潜油直线电机无杆采油工艺及液力无杆采油系统，本专利技术所设计的无杆采油系统构成简单、适应性强、成本低。以下将结合附图进行进一步的说明。附图说明图1为本专利技术结构示意图。图中，附图标记为：1、往复式活塞泵；101、活塞连杆；102、活塞；2、套管；3、加药管线4、同心双管5、套管6、环空流道7、中心流道8、单流阀9、泡沫发生装置10、泡排剂注入嘴11、筛管12、油管；13、往复式活塞泵；14、液压腔；15、往复式活塞泵本体。具体实施方式实施例1：为了克服现有管杆偏磨严重、油井作业频次高、成本高、现场实施操作复杂的问题，本专利技术提供一种抽油机井泡沫排液采油管柱及方法。本专利技术在不改变抽油机有杆泵采油系统主要举升装置前提条件下，通过井筒配套相应工具及装置，同时借鉴泡排剂在油气田上的应用原理、技术特点，实现了抽油机井无杆采油的目的，消除了现有抽油机有杆泵采油工艺应用过程中存在管杆偏磨固有症结，简化了目前现有潜油直驱螺杆泵、潜油直线电机无杆采油以及液力无杆采油工艺存在系统结构复杂、一次性投资成本高等技术局限性，具有较好的应用潜力与前景。一种抽油机井泡沫排液采油管柱，包括往复式活塞泵13、同心双管4、套管5、泡沫发生装置9和油管12；所述的往复式活塞泵13的液压腔14下端与同心双管4的内管连通，同心双管4的内管下端与油管12连通；同心双管4的外管下端与泡沫发生装置9连通，泡沫发生装置9位于油管12内；往复式活塞泵13、同心双管4、和油管12均位于套管5内。本专利技术中光杆与井下往复式活塞泵13的活塞连杆连接，带动往复式活塞泵13往复运动，往复式活塞泵13柱塞驱动泡排剂通过同心双管4中内管流道、到泡沫发生装置9的泡排剂加注喷嘴，由喷嘴注入的泡排剂与地层流入油管12内的油水混合液混合，在泡沫发生装置9中心腔室生成泡沫段塞流，通过同心双管4外管流道将井筒内液体以泡沫段塞流的形式举升至地面，完成无杆采油的过程。实施例2：基于上述实施例中，所述的往复式活塞泵13包括活塞连杆1、活塞2、液压腔14和往复式活塞泵本体15；所述的活塞2位于往复式活塞泵本体15内，活塞连杆1连接在活塞2上，活塞2下端与往复式活塞泵本体15之间形成液压腔14。所述的泡沫发生装置9下端设有泡排剂注入嘴10。所述的油管12下部设有筛管11。所述的同心双管4包括环空流道6和中心流道7，环空流道6下端与泡沫发生装置9连通，泡沫发生装置9下端与油管12连通；中心流道7上端与往复式活塞泵13的液压腔14连通，中心流道7下端与油管12连通。所述中心流道7的下部设有单流阀8。所述的往复式活塞泵13的口径大于同心双管4的最大口径。往复式活塞泵13的口径大于同心双管4的最大口径，所述的往本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抽油机井泡沫排液采油管柱，其特征在于：往复式活塞泵（13）、同心双管（4）、套管（5）、泡沫发生装置（9）和油管（12）；所述的往复式活塞泵（13）的液压腔（14）下端与同心双管（4）的内管连通，同心双管（4）的内管下端与油管（12）连通；同心双管（4）的外管下端与泡沫发生装置（9）连通，泡沫发生装置（9）位于油管（12）内；往复式活塞泵（13）、同心双管（4）、和油管（12）均位于套管（5）内。

【技术特征摘要】
1.一种抽油机井泡沫排液采油管柱，其特征在于：往复式活塞泵（13）、同心双管（4）、套管（5）、泡沫发生装置（9）和油管（12）；所述的往复式活塞泵（13）的液压腔（14）下端与同心双管（4）的内管连通，同心双管（4）的内管下端与油管（12）连通；同心双管（4）的外管下端与泡沫发生装置（9）连通，泡沫发生装置（9）位于油管（12）内；往复式活塞泵（13）、同心双管（4）、和油管（12）均位于套管（5）内。2.根据权利要求1所述的一种抽油机井泡沫排液采油管柱，其特征在于：所述的往复式活塞泵（13）包括活塞连杆（1）、活塞（2）、液压腔（14）和往复式活塞泵本体（15）；所述的活塞（2）位于往复式活塞泵本体（15）内，活塞连杆（1）连接在活塞（2）上，活塞（2）下端与往复式活塞泵本体（15）之间形成液压腔（14）。3.根据权利要求1所述的一种抽油机井泡沫排液采油管柱，其特征在于：所述的泡沫发生装置（9）下端设有泡排剂注入嘴（10）。4.根据权利要求1所述的一种抽油机井泡沫排液采油管柱，其特征在于：所述的油管（12）下部设有筛管（11）。5.根据权利要求1所述的一种抽油机井泡沫排液采油管柱，其特征在于：所述的同心双管（4）包括环空流道（6）和中心流道（7），环空流道（6）下端与泡沫发生装置（9）连通，泡沫发生装置（9）下端与油管（12）连通；中心流道（7）上端与往复式活塞泵（13）的液压腔（14）连通，中心流道（7）下端...

【专利技术属性】
技术研发人员：李大建，周志平，甘庆明，陆梅，石海霞，刘涛，张岩，刘天宇，辛宏，于宏超，段国栋，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11