注采一體化舉升管柱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于采油機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種注采一體化舉升管柱。
【背景技術(shù)】
[0002]自1985年起，我國先后建成遼河、新疆、勝利、河南四個稠油生產(chǎn)基地。由于稠油粘度對溫度非常敏感，因此需要向油井中注入高溫蒸汽使原油降粘后再開采出來。蒸汽吞吐技術(shù)自1982年遼河高升油田試驗成功以來，已經(jīng)成為稠油開采的主要技術(shù)手段。
[0003]由于蒸汽吞吐開采稠油時，需要定期或不定期的向油井內(nèi)注入高溫蒸汽，降低原油粘度，提高原油的流動性。近年來，我國已經(jīng)開發(fā)了多種注采一體化舉升管柱，提高了作業(yè)效率。例如，中國實用新型專利ZL 201220077103.4注采一體化舉升系統(tǒng)，公開了一種注采一體化舉升管柱，其包括:注汽閥，注汽閥包括:注汽閥外筒和設(shè)置在注汽閥外筒中的注汽活塞，注汽閥還具有向注汽閥外注蒸汽的注汽孔和舉升原油的過油孔；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動桿，從注汽閥的軸向穿過注汽活塞，注汽活塞套設(shè)在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動桿上；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動桿帶動注汽活塞打開或關(guān)閉注汽孔；注采一體化舉升系統(tǒng)還包括:滑片泵，連接在注汽閥的下方，滑片泵具有轉(zhuǎn)子；轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動桿連接；滑片泵具有吸入原油的吸入口和排出原油的排出口，吸入口設(shè)置在滑片泵的底端，排出口設(shè)置在滑片泵的頂端，并且排出口與過油孔連通。
[0004]該注采一體化舉升管柱雖然能實現(xiàn)注汽與采油的一體化操作，但是這種注采一體化舉升管柱在油井需要注汽或轉(zhuǎn)抽時都需要上提或下放抽油桿驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動桿動作，時率差，作業(yè)成本高。而且若將此管柱應(yīng)用于斜井或定向井中，由于上提下放抽油桿會造成管桿偏磨嚴(yán)重，檢泵周期短，影響采油效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種注采一體化舉升管柱，利用本發(fā)明的注采一體化舉升管柱可以在油井內(nèi)注入蒸汽或采油時不需要上提或下放抽油桿即可完成注采一體化操作。
[0006]本發(fā)明的上述目的可采用下列技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]本發(fā)明公開了一種注采一體化舉升管柱，其特征在于，它包括:
[0008]油管，所述油管具有沿其軸線方向靠近油井口的第一端以及遠(yuǎn)離所述油井口的第二端，所述油管穿設(shè)于油井內(nèi)。
[0009]電動注汽閥，其通過上接頭與所述油管相連通，所述電動注汽閥包括具有注汽口的外筒，套設(shè)在所述外筒內(nèi)的電機(jī)，固定連接在所述電機(jī)上的滑套，以及位于所述外筒第二端且能使原油自第二端向第一端流動的單流閥；所述電機(jī)包括與所述外筒相固定連接的定子，所述定子內(nèi)具有貫穿其第一端到第二端的導(dǎo)流通道，所述導(dǎo)流通道能與所述注汽口相連通，所述定子與所述外筒之間形成第一環(huán)空；所述第一環(huán)空內(nèi)具有套設(shè)在所述定子外壁的動子，所述滑套固定連接在所述動子的第二端且能封堵所述注汽口。
[0010]所述動子能沿所述外筒的軸線方向滑動；所述動子具有至少兩個工作位置，所述動子位于第一工作位置時，所述動子帶動所述滑套封堵所述注汽口，所述導(dǎo)流通道與所述注汽口相隔離，所述動子位于第二工作位置時，所述動子帶動所述滑套露出所述注汽口，所述導(dǎo)流通道與所述注汽口相連通。
[0011]采油泵，其與所述電動注汽閥的第二端相連通。
[0012]切換裝置，其用于在所述電動注汽閥和所述采油泵之間切換，以使得所述電動注汽閥與所述采油泵交替運(yùn)行。
[0013]優(yōu)選地，所述切換裝置包括設(shè)在地面的控制器，所述控制器通過潛油電纜分別與所述電動注汽閥以及所述采油泵相電連。
[0014]優(yōu)選地，所述注采一體化舉升管柱還包括井下電機(jī)，所述井下電機(jī)與所述采油泵相電連。
[0015]優(yōu)選地，所述井下電機(jī)通過連接裝置與所述采油泵相連通。
[0016]優(yōu)選地，所述控制器包括控制柜與上位機(jī)，所述上位機(jī)與所述控制柜信號連接，所述控制柜通過潛油電纜分別與所述電動注汽閥以及所述采油泵相電連。
[0017]優(yōu)選地，所述單流閥包括固定連接在所述外筒第二端具有流道的閥座以及位于所述流道內(nèi)能封堵所述流道的閥球，所述流道能與所述導(dǎo)流通道相連通。
[0018]優(yōu)選地，所述定子與所述動子之間設(shè)有至少一個密封件。
[0019]優(yōu)選地，所述定子的第一端具有與所述外筒相固定連接的止擋部，所述止擋部能限制所述動子向第一端滑動。
[0020]本發(fā)明的優(yōu)點是:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的注采一體化舉升管柱利用切換裝置控制電動注汽閥與采油泵交替工作。在正常采油時，采油泵工作，電動注汽閥不工作。電動注汽閥的滑套密封注汽口，原油經(jīng)采油泵、電動注汽閥以及油管輸送至地面。產(chǎn)量下降需要注汽時，采油泵停止工作，電動注汽閥啟動。電動注汽閥的電機(jī)動子帶動滑套打開被密封的注汽口，高溫蒸汽進(jìn)入電動注汽閥后，單流閥關(guān)閉，蒸汽從注汽口進(jìn)入油套環(huán)空內(nèi)加熱地層，地層能量釋放，油井自噴。利用本發(fā)明的注采一體化舉升管柱可以在注汽或采油時不需要上提或下放抽油桿即可完成注采一體化操作。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、安全可靠的特點。
【附圖說明】
[0021]在此描述的附圖僅用于解釋目的，而不意圖以任何方式來限制本發(fā)明公開的范圍。另外，圖中的各部件的形狀和比例尺寸等僅為示意性的，用于幫助對本發(fā)明的理解，并不是具體限定本發(fā)明各部件的形狀和比例尺寸。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的教導(dǎo)下，可以根據(jù)具體情況選擇各種可能的形狀和比例尺寸來實施本發(fā)明。
[0022]圖1為本發(fā)明注采一體化舉升管柱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明電動注汽閥正常采油狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明電動注汽閥注汽狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]以上附圖的附圖標(biāo)記:10、注采一體化舉升管柱；1、油管；2、電動注汽閥；21、上接頭；11、電機(jī)；22、定子；221、導(dǎo)流通道；222、第一環(huán)空；223、止擋部；23、外筒；24、動子；25、密封件；26、滑套；27、注汽口 ；28、單流閥；281、流道；282、閥座；283、閥球;3、采油泵;4、切換裝置；41、控制器；411、控制柜；412、上位機(jī)；42、潛油電纜；5、井下電機(jī)；6、連接裝置。
【具體實施方式】
[0026]結(jié)合附圖和本發(fā)明【具體實施方式】的描述，能夠更加清楚地了解本發(fā)明的細(xì)節(jié)。但是，在此描述的本發(fā)明的【具體實施方式】，僅用于解釋本發(fā)明的目的，而不能以任何方式理解成是對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的教導(dǎo)下，技術(shù)人員可以構(gòu)想基于本發(fā)明的任意可能的變形，這些都應(yīng)被視為屬于本發(fā)明的范圍。
[0027]如圖1-3所示，本發(fā)明公開了一種注采一體化舉升管柱10，它包括:油管1、電動注汽閥2、采油泵3以及切換裝置4。油管I具有沿其軸線方向靠近油井口的第一端以及遠(yuǎn)離油井口的第二端，管柱I穿設(shè)于油井內(nèi)。電動注汽閥2通過上接頭21與油管I相連通，電動注汽閥2包括具有注汽口 27的外筒23，套設(shè)在外筒23內(nèi)的電機(jī)11，固定連接在電機(jī)11上的滑套26，以及位于外筒23第二端且能使原油自第二端向第一端流動的單流閥28 ;電機(jī)11包括與外筒23相固定連接的定子22，定子22內(nèi)具有貫穿其第一端到第二端的導(dǎo)流通道221，導(dǎo)流通道221能與注汽口 27相連通，定子22與外筒23之間形成第一環(huán)空222，第一環(huán)空222內(nèi)具有套設(shè)在定子22外壁的動子24，動子24能沿外筒23的軸線方向滑動；滑套26固定連接在動子24的第二端且能封堵注汽口 27。動子24具有至少兩個工作位置，動子24位于第一工作位置時，導(dǎo)流通道221與注汽口 27相隔離，動子24位于第二工作位置時，導(dǎo)流通道221與注汽口 27相連通。采油泵3與電動注汽閥2的第二端相連通。切換裝置4用于在電動注汽閥2和采油泵3之間切換，以使得電動注汽閥2與采油泵3交替運(yùn)行。
[0028]具體地，參見附圖1和附圖2，油管I為一根大體呈圓柱形的圓管，它一端通向井口，另一端與電動注汽閥2通過上接頭21相連通。
[0029]電動注汽閥2的外筒23側(cè)壁上開設(shè)有注汽口 27，該注汽口 27能向油套環(huán)空內(nèi)注