专利名称：用于石油井抽取碳氢化合物的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种应用在石油井中抽取碳氢化合物的装置，更具体的来说是应用在采油井中具有新型结构的抽取液态或气态碳氢化合物的装置，避免出现气体泄漏情况，由此实现提高生产效率，在其他方面也具有重要优势。
背景技术：
从油田抽取碳氢化合物需要将套管导入油井中，并且套管要充分地向下延伸直到接触到含碳氢化合物地壳层，以便任何从含碳氢化合物地壳层抽到地表面上的石油、天然气和水通过套管后，将被分离、储存并输送到不同的输送管线。由于从地壳层下抽取出来的石油、混合气体和水具有不同的密度，它们在进入套管后会相互分层，水层将位于套管的底部，石油层漂浮在水层上方，混合气体将向上浮并穿过套管。传统的石油抽取技术是将抽吸部件安装在油田场地表面或石油井上，所述抽吸部件除了包括用于液体萃取的部件外、还包括泵杆、抽吸杆和安装在套管内底部尽可能深位置的泵。为了能操作抽吸杆，抽吸杆的下端与泵相连接，而它的上端与安装在地表面的泵杆相连接。通过机械臂杆，泵杆可以使得抽吸杆上下作往复运动，这样在生产井中进行抽吸工作。另外一种广为人知的抽取系统是包括使用设置在地表面的与开采井相邻的排水系统，使用设置在地表面的与开采井相邻的提捞装置，所述提捞装置包括提捞型(吸油管和软管)系统、沿着套管或杠杆臂延伸的牵引带或绳索以及提升装置。在该抽取碳氢化合物的系统中，排水系统通过缠绕和放开提升装置上的牵引索来工作，钢缆的一端与提升装置相连，钢缆的另一端与套在井套内的提捞型装置相连。通过缠绕和放开钢缆或绳索来使得提升装置运作期间，当缠绕绳索来提升提捞装置或是放开绳索来下降提捞装置使其进入井套中含有石油部分时，绳索进行往复运动并承受相当大的拉力作用。当提捞装置浸入含石油层部分，提捞装置内很快就充满了石油。然后，提捞装置被提升到地表，石油被注入大型储存槽中。在这些传统的抽取碳氢化合物的系统中，液体通过重力的作用从沿着井眼延伸的软管中排出。这些系统存在一定要解决的问题。实际上在下降操作过程中，由于液体中存在高粘性物质或是烷烃物质，软管会粘附在吸油管上。这些条件可能受到外部温度的影响， 吸油管会被软管而磨损，这些都有可能引起生态破坏。此外，软管必须具有较厚的侧壁，以便经受进入PVC管子中，由滚轴的滚筒弯曲产生的拉力。此外，软管的直径受到滚筒进入孔的限制并且软管的恢复能力受到吸油管长度的限制，所有上面所提到的问题都将会降低工作效率。另一个缺点在于，软管检测系统位于外表面，没有保护装置。另外，严峻的环境条件(温度变化、大风、日照)、动物的出没、误操作等因素都将损坏管道的接口，引起管路的泄露。气泡的存在将损坏PVC管道并会造成环境的破坏。此外，水平位置的出液管是由塑料材质制作的，仅可以承受较低的气体压力。因此，气体不能在自己压力作用下运输，需要不断地通气。
为了解决上面传统抽取碳氢化合物装置中存在的缺点，本发明人发明了本发明提供的装置，提供超越现有技术的显著的改进。实际上，该应用在油田井中用于抽取碳氢化合物的装置能够从井取得天然气，避免其泄漏，并增加抽取设备的工作效率。其中提高工作效率最重要的一个因素是，利用内部套管中存在的气压来排放软管中的液体。软管的长度与气体压力成正比，比例为10米每lkg/cm2的气压，无需改变表面设备的长度。此外，在装置表面尽可能少设置管道，并且装置的所有可以移动的部件都设置在套管内部，这样可以避免液体泄漏到装置的表面，并提供一种更加安全的抽取工序。还要强调的是设备、装置和操作的成本比传统的设备都要少，不需要拔出。相比其他优点，本装置还具有容易维护且消耗更少的能量等特点。
发明内容
本发明披露一种用于油田井抽取碳氢化合物的装置，包括抽取组件，所述的抽取组件具有设置在井套内的液体收集软管和吸油管。所述吸油管沿着收集软管延伸，所述收集软管具有上端开口，所述吸油管的上部穿过所述上端开口，所述上端部分具有一端与“收集软管/吸油管”组合部件的牵引绳相连，并且收集软管的下端由单向止回阀封闭，通过所述单向止回阀，液体能够流入由收集软管和吸油管所形成的空腔。从收集软管的上端开口伸出的吸油管上部横向设有液体排出口。当“收集软管/吸油管”组合部件在绳索的拉动下移动到最大移动位置时，所述排出口将处于石油井口内由一副密封圈所形成的密封腔内， 并且因此液体可以在抽水泵和/或井套内存在的气体压力作用下排出。
图IA至IC是本发明提供的装置安装在石油井上的剖面示意图，整体的展现显示了抽取油田中液态物质的操作步骤。图2是包括本发明提供的装置在内的整个抽取碳氢化合物设备的整体示意图。图3是包括本发明提供的装置在内的抽取碳氢化合物装置的整体示意图，装置中包括用于降低套管内气压的设备。
具体实施例方式图IA至IC呈现的是安装在石油井中由本发明提供的抽取碳氢化合物的装置，该装置包括由吸油管1和液体收集软管2组合成的抽取组件，所述组件沿着油井套管3延伸。 软管2具有上端开口 4和下端开口 5，所述的下端开口 5由单向止回阀6封闭，所述单向止回阀6能够打开软管2使液体流入软管2。接下来，吸油管1从靠近止回阀6的位置开始延伸并且超出收集软管2的上端开口 4，所述吸油管1具有下部7和上部8，所述上部8具有横向设置的用于液体抽取的排出口 10。所述吸油管1的上部8的顶端有个封闭端9，封闭端9上设有牵引绳索11，在牵引绳索11的带动下使得由吸油管1和收集软管2组合形成的抽取组件能向上和向下移动。吸油管1的上部8具有一定长度，使得设备在操作过程中，当“收集软管和吸油管” 组合部件移动到最大移动位置时，排出口 10位于石油井口 14内的下部15中的一副密封圈之间，所述密封圈包括下密封圈12和上密封圈13，密封腔16形成于所述密封圈之间，密封腔16上有与排出口 10相匹配的液体流出管道17，液体流出管道17和抽水泵18相连通。与吸油管1的上部的封闭端9相连的牵引绳索11穿过导缆衬管19和用于检测密封腔16放入传动装置。衬管19是一个具有下部20和上部21的部件，所述下部20限定了衬管本身，所述上部21的直径比下部20的直径大并且限定了导杆和位于井口 14的上部22 中的密封圈13之上的邻接处如图所示，在“吸油管-软管”组合部件上下移动的时候，衬管 19穿过所述的一副密封圈12和13。此外，牵引绳索11穿过位于靠近井口 14的上部22的位置的绳索密封23。如图IA至IC描述的操步骤，当“吸油管-软管”组合部件在绳索11的带动下达到最高位置，吸油管1的上部8的排出口 10处于由密封圈12和13所形成的密封腔16内。 当排出口 10—处于密封腔16内，抽水泵18开始使得收集软管2内的液体穿过排出口 10 向外流管17流动。只要排出口 10处于密封腔10中且直到软管2内的液体排干，开采出的石油在“吸油管-软管”组合部件循环的上下提升过程中不断流出。这部分抽取过程中，止回阀6保持封闭状态。在“吸油管-软管”组合部件的下降过程中，当吸油管1的下端开口 5再次浸入油井内的液体中，止回阀6在液体传导来的压力作用下打开并且因此当“吸油管-软管”组合部件到达下降的最低位置时，软管2将再次充满，随后，在“吸油管-软管”组合部件重复的上下运作下，液体不断被抽取出来。在含有气体的油井中，使得软管2中液体排出的压力大小取决于油井中的气体压力的自身强度，因此压力有助于提高从抽水泵18流出液体的速度。图2描述的是本发明的一个实施例，其中外流管17包括流速控制器对、其中，通过单向止回阀25与相应的输送管线流体连接，连同抽水泵18的外流管一起，使得开采出的天然气在其自己压力作用下输送到贮藏设备中。附图中还描述了所述牵引绳索11经过滑轮装置16并沿着绳索套管27延伸进入电机驱动设备观并缠绕在驱动器滚筒四上。图3描述了更加详细的一个实施例，其中还包括能够在适当的时候降低油井套管 3中的气体压力的装置30。所述装置30中包括具有与抽水泵18的出口相连接的进口 32 的储油罐31，储油罐31上的第一出口 33与螺旋泵34相连，第二出口与相对应的液体输送管线相连接。螺旋泵34的出口与抽水泵18的备用入口相连接。此外，在本实施例中石油井口 14中的密封腔16上设有压力调节器36和定位感应器37。当定位感应器37检测到“吸油管-软管”组合部件移动到排液位置时，装置30将液体从软管2中抽出。另一方面，当“吸油管-软管”组合部件处于上下移动过程中的，如果出现压力超过设定压力时，压力调节器36开始运行启动装置30，仅排除气体降低压力。
权利要求
1.一种置于油田井中用于抽取碳氢化合物的装置，所述油田井具有井口组件和沿着井套设置的提捞装置，所述提捞装置与牵引绳索相连接，所述牵引绳索缠绕在滚筒上，所述滚筒形成提升装置的驱动器的部件，其中所述提升装置沿着井套延伸并且其特征在于，所述提升装置包括液体收集软管，所属软管具有上端开口和下端开口 ；吸油管沿着所述软管延伸，所述吸油管包括吸油管上部，所述吸油管上部从收集软管的上端开口伸出，在所述吸油管上部形成有一个用于排出液体的孔，所述的液体被与所述进口相连的抽水泵抽出，所述吸油管上部顶面与驱动提升装置的牵引绳索相连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述软管的上端开口和下端开口由单向止回阀封闭，所述单向止回阀能够打开软管让液体进入软管，这样，液体也能够从软管上端开口进入。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述吸油管的下端是开口的并且位于接近液体收集软管下端开口的位置，而所述吸油管的上部是封闭的并且所述液体排出口横向设置在所述吸油管的上部。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述吸油管的上部具有一定长度，使得当软管-吸油管组合部件提升到最高位置时，所述排出口处于一副密封圈之间，即上密封圈和下密封圈，所述的密封圈设置在井口内并形成的密封腔，所述密封腔与抽水泵相连通。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述绳索与吸油管的上部相连并穿过衬管，所述衬管在所述软管-吸油管组合部件下降到最低位置时通过所述的一副密封圈，其中所述衬管是用于绳索的定位。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述衬管形成为具有下部和上部的部件， 所述下部限定了衬管自身，而所述上部的直径比衬管下部的直径大，并限定了衬管位移的导向，此外上部也作为一个传感装置来检测软管用于排液的最终位置，以及与上密封圈相邻的邻接处。
全文摘要
一种用于油田井抽取碳氢化合物的装置，包括设置在井套内由液体收集软管和吸油管装配形成的抽取组件。所述吸油管沿着收集软管延伸，所述收集软管具有上端开口，所述吸油管的上部穿过所述上端开口，所述上端部分具有一端与“收集软管/吸油管”组合部件的牵引绳相连。收集软管的下端由单向止回阀封闭，单向止回阀能够控制液体流入由收集软管和吸油管所形成的空腔。超出收集软管的上端开口的吸油管上部横向设有液体排出口。当“收集软管/吸油管”组合部件在牵引绳的拉动下移动到最大移动位置时，所述排液口将处于石油井口内由一副密封圈所形成的密封腔内，以使液体可以通过抽水泵的装置和/或在井套内存在的压力作用下排出。
文档编号E21B43/12GK102482936SQ200980161265
公开日2012年5月30日 申请日期2009年6月30日 优先权日2009年6月30日
发明者让·查尔斯·阿尔兰迪斯 申请人:奥普提姆石油科技股份公司