【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油气井及煤层气井排采工程，特别涉及一种三级串联泵深抽排采装置及使用方法。
技术介绍
1、在现有的油气井和煤层气井的动液面距地面大于4000米深井的排采中，仅采用单级泵不能达到这样高的举升扬程，难以将深井中的地层产液正常举升至地面，若采用现有两种串联接力式泵举升工艺，则存在低效率、高能耗、管理难度大、投入大、故障率高的局限，尤其是对于举升液含固相颗粒高的大斜度井、水平井，故障率与能耗更高。虽然螺杆泵可以满足举升液含固相颗粒高的竖直井，但是不能满足深井和大斜度井的需要；现有射流泵举升扬程和系统效率也难以满足深抽排采的需要。所以，现有的举升装置不能满足地层供液能力前高后低的生产与节能需求，尤其是压裂后需要深抽排采含砂液的油气井、深层煤层气井，尚缺乏理想的深井排采装置。
2、本公司于2023年11月14日申请的中国专利申请号为cn202311513901.6，专利名称为《一种井下增压射流深抽采液装置及使用方法》，其技术方案是：包括储液罐，在储液罐上安装采出液管和动力液管，还包括电控柜、导流护罩、电潜泵和一级以上的射流泵，在井口三通的旁边安装电控柜，储液罐通过动力液管连接到井口三通，储液罐的上侧通过采出液管与井口三通连接，通过油管连接导流护罩和电潜泵，在电潜泵的下方连接一级以上的射流泵；电潜泵的上端通过供电电缆连接到地面的电源。该专利技术采用电潜泵与一级以上的射流泵串接组合，降低了地面设备的占地面积大，设备能耗高，噪音超标等问题，也避免了井口高压安全风险的问题，可以实现油气深井的连续性提液排采作业。该专利技术满足
3、另外，本公司于2024年1月19日申请的中国专利申请号为cn2024100801342，专利名称为《一种螺杆泵驱动高扬程射流排采装置及使用方法》，其技术方案是：在大四通上部安装驱动头，螺杆泵通过油管连接到井下的套管内腔，所述螺杆泵的外侧安装回流罩，螺杆泵的下方通过油管连接锚定器和射流泵，通过锚定器与套管的内壁锚定，通过射流泵与螺杆泵串接，且射流泵位于螺杆泵的下方一段距离。该专利技术依据深层油气井排采的需求，将螺杆泵与射流泵有机串接为一体式，靠调整螺杆泵的转速而优化系统运行，集成了螺杆泵泵效高、好管理、可抽吸含固液体、易计量的优势，又利用了射流泵的无运动件、工作制度灵活易调、更适于大斜度井抽吸复杂介质的优点。但是其存在的问题是：在不超过4300米深井可以采用上述专利技术专利，但是在达到6000米的超深井中，该专利技术不能完成排采的需要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种三级串联泵深抽排采装置及使用方法，通过两级螺杆泵驱动一级射流泵来实现超深井的排采需要，且两级螺杆泵通过双转子联轴器连接，避免直接硬连接中的内应力导致的螺杆泵出现的弯曲和偏磨等问题。
2、本专利技术提到的一种三级串联泵深抽排采装置，其技术方案是：包括井口安装的大四通，在大四通上部安装驱动头，其中，还包括正置螺杆泵、双转子联轴器、转流孔、倒置螺杆泵、正循环射流泵、封隔器、固定阀、抽油杆和联接油管，在井下的套管内通过油管下入正置螺杆泵、双转子联轴器、倒置螺杆泵、正循环射流泵、封隔器、固定阀，所述正置螺杆泵的下端与倒置螺杆泵的上端之间通过联接油管连接，且正置螺杆泵的正置螺杆泵转子的下端与倒置螺杆泵的倒置螺杆泵转子上端之间通过双转子联轴器连接，所述的联接油管上开设有一组以上的转流孔；倒置螺杆泵的下方通过一根以上的油管连接正循环射流泵，且所述正循环射流泵位于井下的动液面内，在正循环射流泵的下方安装封隔器，封隔器的下方安装固定阀；所述驱动头的输出端连接抽油杆，通过抽油杆带动正置螺杆泵转子和倒置螺杆泵转子旋转，倒置螺杆泵带动油液向下加压运动，形成的高压油液送入到正循环射流泵作为动力液，引射地层液形成增压后的混合液，再沿着油管和套管的环空上行，上行的混合液一部分经转流孔向下送入到倒置螺杆泵作为循环的动力液，另一部分上行的混合液被吸入正置螺杆泵内，并被正置螺杆泵增压举升到地面。
3、优选的，上述的正循环射流泵包括起泵皮碗、泵芯总成、泵筒，所述泵筒的内腔安装泵芯总成，且泵芯总成的上部与泵筒之间安装起泵皮碗，在泵筒的下侧设有混合液出口；所述泵芯总成包括动力液入泵口、喷嘴、喉管、打捞头、扩散腔、地层液进口，在泵芯总成的上部设有打捞头，所述的打捞头的下侧设有动力液入泵口，在泵芯总成的中部设有喷嘴，喷嘴的下方安装喉管，喉管的内腔下部为扩散腔，且扩散腔的下部设有出液口，在泵芯总成的底部设有地层液进口。
4、优选的，上述的正置螺杆泵包括正置螺杆泵转子、正置螺杆泵定子、正置螺杆泵主体、正置螺杆泵转子接头，所述正置螺杆泵主体的内腔设有正置螺杆泵定子，在正置螺杆泵定子内腔安设正置螺杆泵转子，所述正置螺杆泵转子的下端设有正置螺杆泵转子接头。
5、优选的，上述的倒置螺杆泵包括倒置螺杆泵转子、倒置螺杆泵定子、倒置螺杆泵主体、倒置螺杆泵转子接头，所述倒置螺杆泵主体的内腔设有倒置螺杆泵定子，在倒置螺杆泵定子内腔安设倒置螺杆泵转子，所述倒置螺杆泵转子的上端设有倒置螺杆泵转子接头。
6、优选的，上述的正置螺杆泵转子接头的下端设有第一连接杆，在倒置螺杆泵转子接头的上端设有第二连接杆，所述的第一连接杆的下端活动连接在双转子联轴器的上部，且双转子联轴器内设有活动间隙，第二连接杆的上端通过螺纹连接在双转子联轴器的下端。
7、优选的，上述的双转子联轴器包括上连接筒、下连接筒、外螺纹、卡套环、下限位台阶、上限位台阶，所述上连接筒的内腔上部设有上限位台阶，所述下连接筒的下部设有下限位台阶，且下连接筒的下端与第二连接杆通过内螺纹连接；所述上连接筒与下连接筒之间通过外螺纹连接，所述的第一连接杆的下端设有防转花键，通过防转花键与下连接筒内壁设有的花键槽配合，并在防转花键的上侧安装卡套环，第一连接杆的扭矩通过防转花键传递到下连接筒和第二连接杆。
8、优选的，上述的第一连接杆下端的防转花键设有一圈凸起。
9、本专利技术提到的另一种三级串联泵深抽排采装置，其技术方案是：包括井口安装的大四通，在大四通上部安装驱动头，其中，还包括正置螺杆泵、双转子联轴器、转流孔、倒置螺杆泵、固定阀、抽油杆、联接油管、大油管、小油管，在井下的套管内下入大油管，通过大油管下入双管射流泵到井下的动液面内，双管射流泵的下部安装固定阀；在大油管内通过小油管下入正置螺杆泵、双转子联轴器、倒置螺杆泵，所述正置螺杆泵的下端与倒置螺杆泵的上端之间通过联接油管连接，且正置螺杆泵的正置螺杆泵转子的下端与倒置螺杆泵的倒置螺杆泵转子上端之间通过双转子联轴器连接，所述的联接油管上开设有一组以上的转流孔；倒置螺杆泵的下方通过一根以上的小油管连接双管射流泵；所述驱动头的输出端连接抽油杆，通过抽油杆带动正置螺杆泵转子和倒置螺杆泵转子旋转，倒置螺杆泵带动油液向下加压运动，形成的高压油液送入到双管射流泵作为动力液，引射地层液形成增压后的混合液，再沿着大油管和小油本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种三级串联泵深抽排采装置，包括井口安装的大四通（11），在大四通（11）上部安装驱动头（12），其特征是：还包括正置螺杆泵（2）、双转子联轴器（3）、转流孔（4）、倒置螺杆泵（5）、正循环射流泵（6）、封隔器（7）、固定阀（8）、抽油杆（9）和联接油管（13），在井下的套管（10）内通过油管（1）下入正置螺杆泵（2）、双转子联轴器（3）、倒置螺杆泵（5）、正循环射流泵（6）、封隔器（7）、固定阀（8），所述正置螺杆泵（2）的下端与倒置螺杆泵（5）的上端之间通过联接油管（13）连接，且正置螺杆泵（2）的正置螺杆泵转子（2.1）的下端与倒置螺杆泵（5）的倒置螺杆泵转子（5.1）上端之间通过双转子联轴器（3）连接，所述的联接油管（13）上开设有一组以上的转流孔（4）；倒置螺杆泵（5）的下方通过一根以上的油管（1）连接正循环射流泵（6），且所述正循环射流泵（6）位于井下的动液面内，在正循环射流泵（6）的下方安装封隔器（7），封隔器（7）的下方安装固定阀（8）；所述驱动头（12）的输出端连接抽油杆（9），通过抽油杆（9）带动正置螺杆泵转子（2.1）和倒置螺杆泵转子（5.1）旋转，倒置
2.根据权利要求1所述的三级串联泵深抽排采装置，其特征是：所述的正循环射流泵（6）包括起泵皮碗（6.2）、泵芯总成（6.3）、泵筒（6.6），所述泵筒（6.6）的内腔安装泵芯总成（6.3），且泵芯总成（6.3）的上部与泵筒（6.6）之间安装起泵皮碗（6.2），在泵筒（6.6）的下侧设有混合液出口（6.7）；所述泵芯总成（6.3）包括动力液入泵口（6.1）、喷嘴（6.4）、喉管（6.5）、打捞头（6.8）、扩散腔（6.9）、地层液进口（6.10），在泵芯总成（6.3）的上部设有打捞头（6.8），所述的打捞头（6.8）的下侧设有动力液入泵口（6.1），在泵芯总成（6.3）的中部设有喷嘴（6.4），喷嘴（6.4）的下方安装喉管（6.5），喉管（6.5）的内腔下部为扩散腔（6.9），且扩散腔（6.9）的下部设有出液口（6.11），在泵芯总成（6.3）的底部设有地层液进口（6.10）。
3.根据权利要求2所述的三级串联泵深抽排采装置，其特征是：所述的正置螺杆泵（2）包括正置螺杆泵转子（2.1）、正置螺杆泵定子（2.2）、正置螺杆泵主体（2.3）、正置螺杆泵转子接头（2.4），所述正置螺杆泵主体（2.3）的内腔设有正置螺杆泵定子（2.2），在正置螺杆泵定子（2.2）内腔安设正置螺杆泵转子（2.1），所述正置螺杆泵转子（2.1）的下端设有正置螺杆泵转子接头（2.4）。
4.根据权利要求3所述的三级串联泵深抽排采装置，其特征是：所述的倒置螺杆泵（5）包括倒置螺杆泵转子（5.1）、倒置螺杆泵定子（5.2）、倒置螺杆泵主体（5.3）、倒置螺杆泵转子接头（5.4），所述倒置螺杆泵主体（5.3）的内腔设有倒置螺杆泵定子（5.2），在倒置螺杆泵定子（5.2）内腔安设倒置螺杆泵转子（5.1），所述倒置螺杆泵转子（5.1）的上端设有倒置螺杆泵转子接头（5.4）。
5.根据权利要求4所述的三级串联泵深抽排采装置，其特征是：所述的正置螺杆泵转子接头（2.4）的下端设有第一连接杆（2.5），在倒置螺杆泵转子接头（5.4）的上端设有第二连接杆（5.5），所述的第一连接杆（2.5）的下端活动连接在双转子联轴器（3）的上部，且双转子联轴器（3）内设有活动间隙（3.6），第二连接杆（5.5）的上端通过螺纹连接在双转子联轴器（3）的下端。
6.根据权利要求5所述的三级串联泵深抽排采装置，其特征是：所述的双转子联轴器（3）包括上连接筒（3.1）、下连接筒（3.2）、外螺纹（3.3）、卡套环（3.4）、下限位台阶（3.7）、上限位台阶（3.9），所述上连接筒（3.1）的内腔上部设有上限位台阶（3.9），所述下连接筒（3.2）的下部设有下限位台阶（3.7），且下连接筒（3.2）的下端与第二连接杆（5.5）通过内螺纹（3.8）连接；所述上连接筒（3.1）与下连接筒（3.2）之间通过外螺纹（3.3）连接，所述的第一连接杆（2.5）的下端设有防转花键（2.5.1），通过防转花键（2.5.1）与下连接筒（3.2）内壁设有的花键槽配合，并在防转花键（2.5.1）的上侧安装卡套环（3.4），第一连接杆（2.5）的扭矩通过防转花键（2.5.1...
【技术特征摘要】
1.一种三级串联泵深抽排采装置，包括井口安装的大四通（11），在大四通（11）上部安装驱动头（12），其特征是：还包括正置螺杆泵（2）、双转子联轴器（3）、转流孔（4）、倒置螺杆泵（5）、正循环射流泵（6）、封隔器（7）、固定阀（8）、抽油杆（9）和联接油管（13），在井下的套管（10）内通过油管（1）下入正置螺杆泵（2）、双转子联轴器（3）、倒置螺杆泵（5）、正循环射流泵（6）、封隔器（7）、固定阀（8），所述正置螺杆泵（2）的下端与倒置螺杆泵（5）的上端之间通过联接油管（13）连接，且正置螺杆泵（2）的正置螺杆泵转子（2.1）的下端与倒置螺杆泵（5）的倒置螺杆泵转子（5.1）上端之间通过双转子联轴器（3）连接，所述的联接油管（13）上开设有一组以上的转流孔（4）；倒置螺杆泵（5）的下方通过一根以上的油管（1）连接正循环射流泵（6），且所述正循环射流泵（6）位于井下的动液面内，在正循环射流泵（6）的下方安装封隔器（7），封隔器（7）的下方安装固定阀（8）；所述驱动头（12）的输出端连接抽油杆（9），通过抽油杆（9）带动正置螺杆泵转子（2.1）和倒置螺杆泵转子（5.1）旋转，倒置螺杆泵（5）带动油液向下加压运动，形成的高压油液送入到正循环射流泵（6）作为动力液，引射地层液形成增压后的混合液，再沿着油管（1）和套管（10）的环空上行，上行的混合液一部分经转流孔（4）向下送入到倒置螺杆泵（5）作为循环的动力液，另一部分上行的混合液被吸入正置螺杆泵（2）内，并被正置螺杆泵（2）增压举升到地面。
2.根据权利要求1所述的三级串联泵深抽排采装置，其特征是：所述的正循环射流泵（6）包括起泵皮碗（6.2）、泵芯总成（6.3）、泵筒（6.6），所述泵筒（6.6）的内腔安装泵芯总成（6.3），且泵芯总成（6.3）的上部与泵筒（6.6）之间安装起泵皮碗（6.2），在泵筒（6.6）的下侧设有混合液出口（6.7）；所述泵芯总成（6.3）包括动力液入泵口（6.1）、喷嘴（6.4）、喉管（6.5）、打捞头（6.8）、扩散腔（6.9）、地层液进口（6.10），在泵芯总成（6.3）的上部设有打捞头（6.8），所述的打捞头（6.8）的下侧设有动力液入泵口（6.1），在泵芯总成（6.3）的中部设有喷嘴（6.4），喷嘴（6.4）的下方安装喉管（6.5），喉管（6.5）的内腔下部为扩散腔（6.9），且扩散腔（6.9）的下部设有出液口（6.11），在泵芯总成（6.3）的底部设有地层液进口（6.10）。
3.根据权利要求2所述的三级串联泵深抽排采装置，其特征是：所述的正置螺杆泵（2）包括正置螺杆泵转子（2.1）、正置螺杆泵定子（2.2）、正置螺杆泵主体（2.3）、正置螺杆泵转子接头（2.4），所述正置螺杆泵主体（2.3）的内腔设有正置螺杆泵定子（2.2），在正置螺杆泵定子（2.2）内腔安设正置螺杆泵转子（2.1），所述正置螺杆泵转子（2.1）的下端设有正置螺杆泵转子接头（2.4）。
4.根据权利要求3所述的三级串联泵深抽排采装置，其特征是：所述的倒置螺杆泵（5）包括倒置螺杆泵转子（5.1）、倒置螺杆泵定子（5.2）、倒置螺杆泵主体（5.3）、倒置螺杆泵转子接头（5.4），所述倒置螺杆泵主体（5.3）的内腔设有倒置螺杆泵定子（5.2），在倒置螺杆泵定子（5.2）内腔安设倒置螺杆泵转子（5.1），所述倒置螺杆泵转子（5.1）的上端设有倒置螺杆泵转子接头（5.4）。
5.根据权利要求4所述的三级串联泵深抽排采装置，其特征是：所述的正置螺杆泵转子接头（2.4）的下端设有第一连接杆（2.5），在倒置螺杆泵转子接头（5.4）的上端设有第二连接杆（5.5），所述的第一连接杆（2.5）的下端活动连接在双转子...
【专利技术属性】
技术研发人员：张广卿，高建成，矫恒德，张志远，
申请(专利权)人：山东成林石油工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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