[实用新型]聚合物驱抽油井的增产节能防断装置

说明书

本实用新型属于油田抽油机井的井下装置。

由于聚合物驱油井产出液粘度较大，相对于水驱油井产出液流动性较差，而且在抽汲过程中其剪切力大，表现为附加的摩擦阻力及惯性载荷均较大。所以相对常规抽油机(抽油泵)，抽聚合物驱产出液则存在灌泵不足、泵效低；惯性载荷增大，抽油机能耗增加；抽油杆受力状态恶化，断脱事故发生的频率增加等问题。针对以上问题国内外都在研究解决的措施，其中1998年第1期《石油矿场机械》上发表的西安石油学院的徐建宁、彭勇、陈绪祥等的“大泵强采抽油系统井下脉动缓冲器的设计”一文中给出了一和活塞式井下脉动缓冲器的结构原理图，该装置是在气液界面间采用了动密封结构。这和结构必然存在磨损和泄漏，在井下使用寿命低，不能达到一个检泵周期要求的缺点。在《美国石油工程师》杂志SPE18779(Use of Downhole Pulsation Dampener to Eliminate theEffect of Fluid Inertia on a Rod Pump System)一文中给出了一种气囊式井下脉动缓冲器在井下工作的结构原理图。从图中可以看到其充气胶囊是等截面厚度的，由于安装处强度相对较低，所以它存在易发生先期疲劳破坏，致使寿命低的缺点。尤其是没有能将增产、节能、防断脱功能集于一身的装置。

本实用新型的目的是研制一种聚合物驱抽油井的增产节能防断装置，该装置除应具有可增产、节能、防断脱的特点外，它还应具有无磨损、无泄漏、使用寿命长的特点。

本实用新型由阻尼器、补偿器组成，阻尼器安装在泵的上部，补偿器安装在泵的下部。阻尼器和补偿器都由胶囊、旋紧螺母、防松螺钉、楔形端盖、中心油管、密封圈、充气阀组成。胶囊为非等截面结构，即胶囊的上下两端部比其它部位厚，因端部的应力比较集中，这和结构增强了它的抗疲劳破坏能力，延长了使用寿命。胶囊套在中心油管的外面上，中心管壁上横向均匀地开有通孔。在胶囊上下两端外面压紧有楔形端盖，在中心油管和楔形端盖的外端部固定有旋紧螺母，由旋紧螺母将胶囊与中心油管和端盖之间密封。在旋紧螺母上还拧有与中心油管连为一体的防松螺钉。在楔形端盖的外面套有密封圈，在楔形端盖和密封圈的外面套固有壳体，由密封圈实现胶囊与壳体之间的密封。充气阀轴向安装在下面的楔形端盖上。

本实用新型在气液界面之间实现了静止密封，进而必免了密封面在运动中而产生的泄漏和磨损，延长了装置在井下的工作时间，又由于胶囊采用了非等截面结构，即在安装固定处的厚度比其它位置厚，所以在此处不会产生先期疲劳破坏，使得胶囊整体寿命提高。由于同时采用阻尼器和补偿器，使本装置既具有节能防断脱的功能，同时又具有增产的作用。具体指标是：在相同功率下可增产5～7％，在相同产量下可节能10％，抽油机系统效率提高5％以上，使聚合物驱抽油井修井周期延长一倍，装置寿命为一个正常井规定的检泵周期。

图1为本实用新型整体结构示意图，图2为本装置的安装结构示意图兼上冲程时的工作原理示意图，图3是下冲程时的工作原理示意图。