[其他]管式深井泵吸入能量补偿装置无效

专利信息
申请号: 88203946 申请日: 1988-03-03
公开(公告)号: CN88203946U 公开(公告)日: 1988-11-30
发明(设计)人: 龚伟安 申请(专利权)人: 长庆石油勘探局钻采工艺研究所
主分类号: F04B47/00 分类号: F04B47/00
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 甘肃省*** 国省代码: 甘肃;62
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摘要:
搜索关键词: 深井泵 吸入 能量 补偿 装置
【说明书】:

实用新型是用于增加井下石油开采产量,安装在管式深井泵吸入口的增压补偿装置。

原油由产层进入井底要消耗油层能量,由井底上升到动液面也要消耗油层能量,理论分析证明,后者的耗能可以是前者耗能的十几倍。所以,降低产层的能量消耗,这对提高油井产量和油层的最终采收率很有意义。

现有技术中的各种类型管式深井泵,都是依靠动液面的压头将产油层流入井内的液体(原油+地层水)吸入泵筒而被抽到地面上来的。能量转换的形式是:动液面的液体对泵吸入压力作功,而产油层液体进入井筒时对动液面作功。也就是管式深井泵的吸入压力消耗了产油层的能量,从而使得油井产量和油层的最终采收率受到影响。

本实用新型的目的是提供一种管式深井泵吸入能量补偿装置,它能有效地减少以致消除产油层对泵吸入压力的能量消耗,从而可提高油井产量和油层的最终采收率。

本实用新型是这样实现的:泵的吸入口压力由储能器所推动的增压活塞提供(增压为0.5-2MPa),而储能器则由管式深井泵的抽油杆多增加的冲程(冲程损失)来储备能量,多增加的冲程是由地面的电动机多消耗电能而得到平衡。此时能量转换的形式是:储能器放出能量推动增压补偿活塞使原油进入泵的吸入口而作功,每次抽吸增加的抽油杆冲程使储能器再次补充能量。也就是泵吸入口的压力,再不消耗产油层的能量,而由地面动力给出。产油层节省下来的这一部分地层能量将可以用来多产原油。

本实用新型与现有管式深井泵的吸入过程相比,具有以下优点:

1.泵的整个吸入过程是在内部压力下(由储能弹簧提供)进行的,储能器由多增加的冲程所提供,即由地面动力供给的,而未利用动液面。

2.由于进入泵筒的原油始终具有一定的灌注压力,因而不会造成负压,产生油气分离而影响泵效。

3.由于泵的吸入不依赖动液面的高差,因而管式深井泵即是下在动液面附近也能正常工作,这对于出砂严重的油井是重要措施之一。

4.本装置装于井下管式泵后,仍可进行反循环,地面设备和井内管柱不必有任何变动。

下面将结合附图作进一步的详细描述。

图1是管式深井泵吸入能量补偿装置结构示意图。1.管式深井泵,2.管式泵活塞,3.排出凡尔,5.游动活塞,6.游动凡尔,7.进油凡尔,9.增压补偿活塞,10.高压氮气,11.弹簧,13.外壳,14.密封件。

本装置通过外壳13上的管螺纹,安装在原管式深井泵固定凡尔的位置上,并代替原泵的固定凡尔。基本工作原理是:当管式泵活塞2下冲程时,游动凡尔6关闭,压缩空间4内的液体,使游动活塞5下行,通过增压补偿活塞9,压缩氮气10和弹簧11;同时,由于增压补偿活塞5下行的压力,顶开进油凡尔7,原油由空间12进入空间8,当增压补偿活塞9到达下死点时,游动活塞5不再下行,于是空间4的液体进一步增压,顶开排出凡尔3,管式泵活塞2开始进油,直到完成下冲程。

上冲程开始后,排出凡尔3关闭,泵筒内空间4压力降至零,增压补偿活塞9在高压氮气10和弹簧11的作用下开始上行,压缩空间8的液体顶开游动凡尔6给泵筒空间4进行灌注,直到上冲程结束。

当管式泵活塞2进入下冲程时,增压补偿活塞9的进油方式与现有管式泵进油方式有本质上的区别。对于整个系统来说,前者是向下挤压进油,只是空间位置进行交换,而不是空间的扩大,即进油过程液柱并未下降,因而不存在动液面在进油时进行作功的问题。现假定将本装置下入油层中部,当管式泵活塞2处于上冲程时,增压补偿活塞9向上行,留出的空间直接由产层流入井筒内原油补充,而不必上升到动液面。故节约了地层能量,或将多产原油和提高油层的最终采收率。

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