【技术实现步骤摘要】
一种具有多段注汽封隔件的抽油机系统
本专利技术涉及抽油机
，具体涉及一种具有多段注汽封隔件的抽油机系统。
技术介绍
近几年来，随着世界能源问题日益突出，抽油机节能已成为人们主要关心的问题，国内的各个厂家、研究单位不断地应用新技术，通过进行结构优化设计和改进平衡方式等，实现抽油机节能的目的，减小能源消耗，降低采油成本，一批新型的抽油机在过去几年中投入油田开采，而如何保证抽油效率高，抽油机寿命长，动载荷小，排量稳定也是抽油机当前面临的问题。作为抽油机系统井下的关键部件，封隔器将油层分割，防止开采时油层间的互相干扰，以达到分层开采的目的，封隔器是密封的关键部件，但是目前的封隔器无法与注汽系统结合，缺少对井深的适应性调节，缺少与注汽系统的配合结构，并且由于封隔器胶筒变形属于大范围、非线性形变，无法使用理论模型准确计算出胶筒对套管壁各处的挤压力。而且目前缺乏对套管壁应力分布检测的有效的实验手段，只能去工业现场内的石油生产井口上去做应力检测试验，但这样势必影响工业生产效率，同时也因为缺乏对套管外壁应力应变的测试试验方法和实验数据，从而降低了新型封隔器工具的研发效率，而且改进后采油工具缺乏有效的应力检测手段。在高温高压高产深井测试过程中，油气产量、压力、温度等参数变化范围很大，井况复杂，如果测试管柱一封隔器系统随温度、压力变化而受力过大，可能导致测试管柱断脱和封隔器失封，甚至造成无法起出及其它更为严重的事故。此外，在稠油开采过程中，由于粘度高，流动性差，甚至在油层下不能流动，不易开采，现在主要的工艺有蒸汽降粘、电加热、掺化学药剂等，井深在1000m以上的稠油井大多...
【技术保护点】
1.一种具有多段注汽封隔件的抽油机系统，其包括抽油机主体、注气热采抽油泵以及封隔器组件，抽油机主体通过其牵引系统与注气热采抽油泵连接，注气热采抽油泵与封隔器组件通过丢手接头连接，封隔器组件包括：丢手接头、第一出油管、第一侧封芯轴、第二出油管、第二侧封芯轴、第三出油管、第三侧封芯轴、封隔器主体、单向阀、第一喷头、第二喷头、密封圈、第四出油管、第三侧封芯轴、第五出油管、第四侧封芯轴、第三喷头、通气管、电缆入口导引件以及旁侧气体管路，注汽时，蒸汽通过旁侧气体管路的进气口穿过封隔器主体，经过旁侧气体管路的进气管，进入过渡管、第四出油管和第五出油管，并通过第一喷头、第二喷头、第三喷头喷入井下，抽油时，在抽油泵的带动下，井液压力大于出油管内部压力，从而进入单向阀，并沿第三出油管、第二出油管、第一出油管进入丢手接头。
【技术特征摘要】
1.一种具有多段注汽封隔件的抽油机系统，其包括抽油机主体、注气热采抽油泵以及封隔器组件，抽油机主体通过其牵引系统与注气热采抽油泵连接，注气热采抽油泵与封隔器组件通过丢手接头连接，封隔器组件包括：丢手接头、第一出油管、第一侧封芯轴、第二出油管、第二侧封芯轴、第三出油管、第三侧封芯轴、封隔器主体、单向阀、第一喷头、第二喷头、密封圈、第四出油管、第三侧封芯轴、第五出油管、第四侧封芯轴、第三喷头、通气管、电缆入口导引件以及旁侧气体管路，注汽时，蒸汽通过旁侧气体管路的进气口穿过封隔器主体，经过旁侧气体管路的进气管，进入过渡管、第四出油管和第五出油管，并通过第一喷头、第二喷头、第三喷头喷入井下，抽油时，在抽油泵的带动下，井液压力大于出油管内部压力，从而进入单向阀，并沿第三出油管、第二出油管、第一出油管进入丢手接头。2.根据权利要求1所述一种具有多段注汽封隔件的抽油机系统，其特征在于：在封隔器主体上方旁侧气体管路保持压力，并确保各个组件的连接不泄漏，第三喷头安装在下部的第四侧封芯轴的下方，第三喷头中设置塞子以迫使旁侧气体管路通过进气口的气体能够流入到最底部的第四侧封芯轴，并将旁侧气体管路与井筒中产生的井液分离，电缆入口导引件安装在第四侧封芯轴的下方，在电缆入口导引件、封隔器主体以及丢手接头上分别设置用于封隔器工况监测的井下测量仪，在封隔器的次级端口上方构造多孔管，以使得能够从上部区域中的环形空间提升，从而绕过封隔器到下部区域中的主管柱，通过第一、二、三、四侧封芯轴实现了封隔器组件各个部分可调联合，以实现根据井深调整长度。3.根据权利要求1所述一种具有多段注汽封隔件的抽油机系统，其特征在于：封隔器组件的安装步骤如下：步骤l、用70～80℃热水彻底反洗井，根据井口溢流情况压井液反循环压井，取出原井封隔器组件；步骤2、下入刮削通井管柱，对井段反复刮削，探砂面，并冲砂至人工井底，取出刮削通井管柱；步骤3、下入验漏管柱至预定深度验漏，观察溢流情况，然后上提验漏管柱至射孔井段以上;步骤4、验证封隔器组件密封情况，如合格进入步骤4，否则更换封隔器组件；步骤5、下入封隔器主体、单向阀、第一喷头、第二喷头、密封圈、第四出油管、第三侧封芯轴、第五出油管、第四侧封芯轴、第三喷头、通气管、电缆入口导引件以及旁侧气体管路，封隔器主体经磁性定位校深无误后，用水泥车将管柱灌满清水后，从而排净空，放入第一出油管、第一侧封芯轴、第二出油管、第二侧封芯轴、第三出油管、第三侧封芯轴，并从第一出油管内正打压，如压力平衡，则进行加固；步骤6、上提第一出油管，插入丢手接头，完成封隔器组件安装。4.根据权利要求1所述一种具有多段注汽封隔件的抽油机系统，其特征在于：封隔器主体包括：上接头、提挂环、上管、锁块、锁套、锥体活塞、弹簧、扩张胶筒、下管、浮动活塞、销钉、拉环、挡环以及下接头，该封隔器主体通过油管加压和解压实现坐封和解封，具体为：加液压，液压力经下管的传液孔作用在锥体活塞上，克服弹簧的张力，使锥体活塞沿轴向移动，液压经锥体活塞进入扩张胶筒的内腔，使扩张胶筒胀大，实现封隔，快速放掉油管压力，锥体活塞在弹簧张力和胶筒内腔液压的作用下关闭，胶筒就始终处于胀开状态，封隔油、套环形空间；解封时，上提上接头并剪断销钉，锁套上移，使锁块成自由状态，继续上提油管，带动中心管向上移动，让上管脱开锁块限制，锥体活塞离开密封面，使上、下泄压通道与胶筒连通，压力泄出，完成解封。5.根据权利要求1所述一种具有多段注汽封隔件的抽油机系统，其特征在于：单向阀由上接头、花板、弹簧、阀球、顶杆、销钉、桥体、丝堵、下接头组成，单向阀对应下在生产层位，管柱下井封隔器坐封前，顶杆活塞关闭内外连通通道，加压坐封封隔器时，液压作用在顶杆的活塞上，剪断销钉，阀球在弹簧作用下，压在阀座上，阀球、阀座单向密封。6.根据权利要求1所述一种具有多段注汽封隔件的抽油机系统，其特征在于：丢手接头由上接头、滑套、销钉、球套、锁球、下接头组成，封隔器完成坐封后，油管投入锁球，加液压，剪断销钉，滑套落下，锁球落入滑套的凹槽内，解除互锁机构，实现丢手，起出丢手以上管柱，投入锁球后，再投入２根抽油杆，借助抽油杆的冲击力，撞断控制销钉，实现丢手。7.根据权利要求1所述一种具有多段注汽封隔件的抽油机系统，其特征在于：封隔器工况监测的井下测量仪包括应变片、压力传感器、信号放大调制电路、模数转换电路、数据采集电路以及处理器，通过井下测量仪获取的数据对封隔器工况进行监测，判断其是否处于安全状态，判断过程如下：步骤1，通过采集的数据计算封隔器截面压力，抽油时，封隔器截面压力为：，蒸汽注入时，封隔器截面压力为：，其中为井口压力，为井底压力，为封隔器长度，为封隔器所处井深；步骤2，计算封隔器弯曲轴力，，为截面弯曲等效轴力，为粘滞摩擦系数，库伦摩擦系数，截面活塞力；步骤3，应力计算，分别计算抽油截面压应力、注气截面压应力、轴向拉应力：，，，为封隔器最大外部半径，为封隔器最小外部半径；步骤4，应力极限判断，为封隔器材料的屈服极限应力，为安全系数，为极大值函数；如果计算结果满足上式，则封隔器应力材料安全，否则发出警告，提醒封隔器进入应力极限状态。8.根据权利要求1所述一种具有多段注汽封隔件的抽油机系统，其特征在于抽油机主体包括：混凝土基础、移机导轨、夹轨器组件、控制柜、支架、可调平衡配重、上平台、上护栏组合、动力装置、制动器、牵引系统以及提引器，牵引系统包括牵引轮、钢丝绳、动滑轮组以及钢丝绳接头，钢丝绳分为提引钢丝绳和平衡钢丝绳，提引钢丝绳一端固定于牵引轮并从牵引轮上绕过，另一端通过提引器、提引器上的动滑轮与支架上的钢丝绳接头固定连接，平衡钢丝绳与提引钢丝绳反向，一端固定于牵引轮并从牵引轮上绕过，另一端通过可调平衡配重、可调平衡配重上的动滑轮与支架上的钢丝绳接头固定连接；多根钢丝绳绕过牵引轮两端分别连接安装在提引器和可调平衡配重上的动滑轮组，并各自固定于牵引系统的钢丝绳接头。9.根据权利要求7所述一种具有多段注汽封隔件的抽油机系统，其特征在于：动力装置包括电机、液力耦合器、转向调整机构以及制动器；电机为稀土永磁同步电机，其转子损耗比普通异步电机小，因此电...
【专利技术属性】
技术研发人员：付少彬，赵玉刚，王海洋，
申请(专利权)人：胜利方兰德石油装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37
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