泵下机械声波发生器及举升管柱的制作方法

文档序号:23388235发布日期:2020-12-22 13:53阅读:116来源:国知局
泵下机械声波发生器及举升管柱的制作方法

本发明涉及机械采油技术领域,特别涉及一种泵下机械声波发生器及举升管柱。



背景技术:

由于地层液中所包含的原油本身具有粘稠性且其中含有蜡分子,所包含的地层水中含有大量矿物质,因而在油井的不断举升过程中,举升管柱的管壁上易结蜡、结垢,使得抽油泵的进液口过流截面面积小、易被堵塞,进而导致抽油泵的进液口的流速慢,严重影响管柱的举升效率。

目前,现有技术大多采用加药剂的方法,通过在井口向油井中注入清蜡剂、缓蚀剂、降粘剂,以便于为举升管柱防蜡、防垢、降粘,保证地层液从抽油泵的进液口流经畅通不易堵。

而现有的加药剂方法不但成本高,而且易污染环境,不符合当前油田绿色生产的目标要求。



技术实现要素:

鉴于此,本发明提供一种泵下机械声波发生器及举升管柱,以利用机械声波对进入抽油泵之前的地层液进行防蜡、防垢、降粘处理,保证地层液从抽油泵的进液口流经畅通不易堵。

具体而言,包括以下的技术方案:

第一方面,本发明实施例提供了一种泵下机械声波发生器,设置在抽油泵与进液尾管之间,所述泵下机械声波发生器包括:第一接头、第二接头、中心管、滑动件、悬挂架、悬挂杆、第一弹性缓冲器件、第二弹性缓冲器件、第一接箍、第二接箍、第一护管、第二护管、多个阻尼扶正件、多个齿条及多个弹簧片,其中,

所述第一接头与所述第二接头的内部均中空,所述抽油泵、所述第一接头、所述中心管、所述第二接头与所述进液尾管依次相连;

所述悬挂架固定在所述第一接头内,所述悬挂杆固定在所述悬挂架上,所述多个弹簧片设置在所述悬挂杆上,且所述悬挂杆和所述多个弹簧片位于所述中心管的管腔内;

所述滑动件套设在所述中心管上,所述中心管上开设有多个第一通槽,且每个所述第一通槽的延伸方向与所述中心管的轴线所在方向平行,所述滑动件上开设有多个与所述第一通槽一一对应的第二通槽,所述第二通槽的长度小于所述第一通槽的长度;一个所述齿条对应卡扣在一个所述第二通槽,并可上下移动地设置在对应的所述第一通槽中;每个所述齿条的齿尖位于所述中心管的管腔内,用于拨动所述多个弹簧片以产生机械声波;

所述滑动件的上端套设有所述第一接箍,且与所述第一接箍相连,所述滑动件的下端套设有所述第二接箍,且与所述第二接箍相连;每个所述齿条的上端位于所述滑动件与所述第一接箍之间,下端位于所述滑动件与所述第二接箍之间;一个所述阻尼扶正件的上端设置在一个所述齿条和所述第一接箍之间,下端设置在一个所述齿条和所述第二接箍之间;每个所述阻尼扶正件的外壁可移动地抵靠在套管的内壁上;

所述第一护管和所述第二护管套设在所述中心管上,所述第一护管的下部与所述第一接箍相连,所述第二护管的上部与所述第二接箍相连;

所述第一弹性缓冲器件套设在所述中心管和所述第一护管上,并位于所述第一接头与所述第一接箍之间;所述第二弹性缓冲器件套设在所述中心管和所述第二护管上,并位于所述第二接头与所述第二接箍之间。

在一种可能的设计中,所述悬挂架包括第一管体、第二管体和多个横筋;

所述第一管体的管径大于所述第二管体的管径,且所述第一管体的长度大于所述第二管体的长度;

所述第一管体的内壁与所述第二管体的外壁之间通过所述多个横筋相连,相邻的两个所述横筋之间设置有液流通道。

在一种可能的设计中,所述第一管体的外壁上设置有第一外螺纹段,所述第一接头的内壁上设置有第一内螺纹段,所述第一外螺纹段适于与所述第一内螺纹段配合。

在一种可能的设计中,所述悬挂杆的上端贯穿所述第二管体的管腔,并位于所述第二管体的上部;

所述悬挂杆的上端开设有连接通孔,螺栓贯穿所述连接通孔。

在一种可能的设计中,所述第一通槽的个数为四个,且均匀环设在所述中心管上;

每个所述弹簧片为长方形板体,且每个所述弹簧片的中部开设有通孔,所述悬挂杆贯穿每个所述弹簧片的所述通孔,相邻的两个所述弹簧片的延伸方向相互垂直。

在一种可能的设计中,所述泵下机械声波发生器还包括:多个隔离环;

所述多个隔离环套设在所述悬挂杆上,且相邻的两个所述弹簧片之间设置有一个所述隔离环。

在一种可能的设计中,所述悬挂杆的下端设置有第二外螺纹段和第三外螺纹段;

所述第二外螺纹段适于与螺帽配合,所述第三外螺纹段适于与锁母配合;

所述多个弹簧片和所述多个隔离环设置在所述第二外螺纹段与所述第三外螺纹段之间。

在一种可能的设计中,所述锁母的下部为倒立的锥形。

在一种可能的设计中,所述泵下机械声波发生器还包括:多个辅助弹簧;

一个所述阻尼扶正件对应设置在一个所述齿条的外部;

每个所述齿条的外壁上开设有多个固定槽,一个所述辅助弹簧的一端位于一个所述固定槽内,另一端抵靠在一个所述阻尼扶正件的内壁上。

第二方面,本发明实施例还提供了一种举升管柱,所述举升管柱包括上述第一方面中任意一项所述的泵下机械声波发生器、抽油泵、筛管、连接油管和进液尾管;

所述连接油管、所述抽油泵、所述泵下机械声波发生器、所述进液尾管和所述筛管依次相连。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果至少包括:

由于本发明实施例的泵下机械声波发生器设置在抽油泵与进液尾管之间,因而进入到抽油泵内的地层液需要经过进液尾管之后,需要通过泵下机械声波发生器才能进入到抽油泵中,而由于第一接头与第二接头的内部均中空,抽油泵、第一接头、中心管、第二接头与进液尾管依次相连,因而地层液可以通过第二接头的内部进入到中心管的管腔中,再从中心管的管腔中经过第一接头的内部流入到抽油泵中。

当抽油机开始举升操作时:

(1)上冲程时,抽油机上提抽油杆+抽油泵的泵柱塞

由于负载转移到抽油杆柱上,卸掉负载的举升管柱在自身弹性驱动下向上收缩;

由于抽油泵、第一接头、中心管、第二接头、进液尾管依次相连,悬挂杆和多个弹簧片通过悬挂架设置在中心管的管腔内,因而第一接头、中心管、第二接头、悬挂杆及多个弹簧片可以被拉起,而由于多个阻尼扶正件抵靠在套管的内壁上,与套管之间的摩擦阻力较大,使得多个阻尼扶正块连带着第一接箍、第二接箍、第一护管、第二护管、多个齿条以及滑动件不能及时跟随第一接头、中心管及第二接头向上移动,反而相对于中心管而言,上述结构沿着第一通槽向下移动,此时,一方面,多个弹簧片与每个齿条的齿尖之间发生相对移动,使得齿尖可以拨动多个弹簧片以产生机械声波,可以对从第二接头流入到中心管的管腔内的地层液进行声波处理;另一方面,由于第二弹性缓冲器件位于第二接头与第二接箍之间,因而第二弹性缓冲器件被压缩而蓄能;

待抽油机上提到上死点时,第一接头、中心管、第二接头、悬挂杆及多个弹簧片不再向上移动,第二弹性缓冲器件推动第二接箍连带着第一接箍、多个阻尼扶正块、第一护管、第二护管、多个齿条以及滑动件向上移动,此时,多个弹簧片与每个齿条的齿尖之间又发生了一次相对移动,使得齿尖可以再次拨动弹簧片以产生机械声波,对流入到中心管的管腔内的地层液进行二次声波处理;

(2)下冲程时,抽油机下放抽油杆+抽油泵的泵柱塞

由于负载转移到举升柱上,举升管柱在自身弹性驱动下向下伸长;

由于抽油泵向下运动,因而带动着第一接头、中心管、第二接头、悬挂杆以及多个弹簧片向下运动,同时由于多个阻尼扶正件抵靠在套管的内壁上,与套管之间的摩擦阻力较大,使得多个阻尼扶正块连带着第一接箍、第二接箍、第一护管、第二护管、多个齿条以及滑动件不能及时跟随第一接头、中心管及第二接头向上移动,上述结构沿着中心管上开设有的第一通槽向上移动,此时,一方面,多个弹簧片与每个齿条的齿尖之间发生相对移动,使得齿尖可以拨动多个弹簧片以产生机械声波,可以对从第二接头流入到中心管的管腔内的地层液进行声波处理;另一方面,由于第一弹性缓冲器件套设在第一接头与第一接箍之间,因而第一弹性缓冲器件被压缩而蓄能;

待抽油机下放到下死点时,第一接头、中心管、第二接头、悬挂杆及多个弹簧片不再向下移动,第一弹性缓冲器件推动第一接箍连带着第二接箍、多个阻尼扶正块、第一护管、第二护管、多个齿条以及滑动件向上移动,此时,多个弹簧片与每个齿条的齿尖之间又发生了一次相对移动,使得齿尖可以再次拨动弹簧片以产生机械声波,对流入到中心管的管腔内的地层液进行二次声波处理。

通过连续不断的举升操作,由于声波作用在地层液上,不仅可以破坏地层液中蜡晶的网状结构,预防结蜡,而且可以使水和油产生乳化,加速溶质的溶解,使得地层液的粘度下降,同时还可以对地层液产生空化效应和机械剪切效应,进而实现防垢。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种泵下机械声波发生器的半剖图;

图2为图1中沿a-a线剖开的截面示意图;

图3为图1中沿b-b线剖开的截面俯视示意图。

图中的附图标记分别表示为:

1-第一接头,

2-第二接头,

3-中心管,31-第一通槽,

4-滑动件,41-第二通槽,

5-悬挂架,51-第一管体,52-第二管体,53-横筋,

6-悬挂杆,

7-第一弹性缓冲器件,

8-第二弹性缓冲器件,

9-第一接箍,

10-第二接箍,

11-第一护管,

12-第二护管,

13-阻尼扶正件,

14-齿条,141-齿尖,142-固定槽,

15-弹簧片,

16-螺栓,

17-隔离环,

18-螺帽,

19-锁母,

20-辅助弹簧。

具体实施方式

在对本发明实施方式作进一步地详细描述之前,本发明实施例中所涉及的方位名词,如“上部”、“下部”、“外部”、“上端”、“下端”等,均以图1中所示方位为基准,仅仅用来清楚地描述本发明实施例的泵下机械声波发生器及举升管柱,并不具有限定本发明保护范围的意义。

除非另有定义,本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。为使本发明的技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

为了实现对进入抽油泵之前的地层液进行防蜡、防垢、降粘处理,保证地层液从抽油泵的进液口流经畅通不易堵,本发明实施例提供了一种泵下机械声波发生器,其半剖图如图1所示,该泵下机械声波发生器设置在抽油泵(在图中未显示)与进液尾管(在图中未显示)之间,包括:第一接头1、第二接头2、中心管3、滑动件4、悬挂架5、悬挂杆6、第一弹性缓冲器件7、第二弹性缓冲器件8、第一接箍9、第二接箍10、第一护管11、第二护管12、多个阻尼扶正件13、多个齿条14及多个弹簧片15。

其中,第一接头1与第二接头2的内部均中空,抽油泵、第一接头1、中心管3、第二接头2与进液尾管依次相连,使得地层液可以通过进液尾管、第二接头2的内部进入到中心管3的管腔中,再从中心管3的管腔中经过第一接头1的内部流入到抽油泵中。

悬挂架5固定在第一接头1内,悬挂杆6固定在悬挂架5上,多个弹簧片15设置在悬挂杆6上,且悬挂杆6和多个弹簧片15位于中心管3的管腔内,使得多个弹簧片15利用悬挂杆6和悬挂架5支撑固定在中心管3的管腔内。

滑动件4套设在中心管3上,中心管3上开设有多个第一通槽31,且每个第一通槽31的延伸方向与中心管3的轴线所在方向平行,滑动件4上开设有多个与第一通槽31一一对应的第二通槽41,第二通槽41的长度小于第一通槽31的长度;一个齿条14对应卡扣在一个第二通槽41,并可上下移动地设置在对应的第一通槽31中;每个齿条14的齿尖141位于中心管3的管腔内,用于拨动多个弹簧片15以产生机械声波。

滑动件4的上端套设有第一接箍9,且与第一接箍9相连,滑动件4的下端套设有第二接箍10,且与第二接箍10相连;每个齿条14的上端位于滑动件4与第一接箍9之间,下端位于滑动件4与第二接箍10之间;一个阻尼扶正件13的上端设置在一个齿条14和第一接箍9之间,下端设置在一个齿条14和第二接箍10之间;每个阻尼扶正件13的外壁可移动地抵靠在套管(在图中未显示)的内壁上,可以理解的是,由于每个阻尼扶正件13与套管之间的接触为紧密接触,若其与套管之间发生相对移动,摩擦阻力较大。

第一护管11和第二护管12套设在中心管3上,第一护管11的下部与第一接箍9相连,第二护管12的上部与第二接箍10相连。

第一弹性缓冲器件7套设在中心管3和第一护管11上,并位于第一接头1与第一接箍9之间;第二弹性缓冲器件8套设在中心管3和第二护管12上,并位于第二接头2与第二接箍10之间。

本发明实施例的泵下机械声波发生器的工作原理为:

当抽油机开始举升操作时:

(1)上冲程时,抽油机上提抽油杆+抽油泵的泵柱塞

负载转移到抽油杆柱上,卸掉负载的举升管柱在自身弹性驱动下向上收缩;

由于抽油泵、第一接头1、中心管3、第二接头2、进液尾管依次相连,悬挂杆6和多个弹簧片15通过悬挂架5设置在中心管3的管腔内,因而第一接头1、中心管3、第二接头2、悬挂杆6及多个弹簧片15可以被拉起,而由于多个阻尼扶正件13抵靠在套管的内壁上,与套管之间的摩擦阻力较大,使得多个阻尼扶正块13连带着第一接箍9、第二接箍10、第一护管11、第二护管12、多个齿条14以及滑动件4不能及时跟随第一接头1、中心管3及第二接头2向上移动,反而相对于中心管3而言,上述结构沿着中心管3上开设有的第一通槽31向下移动,此时,一方面,多个弹簧片15与每个齿条14的齿尖141之间发生相对移动,使得齿尖141可以拨动多个弹簧片15以产生机械声波,可以对从第二接头2流入到中心管3的管腔内的地层液进行声波处理;另一方面,由于第二弹性缓冲器件8位于第二接头2与第二接箍10之间,因而第二弹性缓冲器件8被压缩而蓄能;

待抽油机上提到上死点时,第一接头1、中心管3、第二接头2、悬挂杆6及多个弹簧片15不再向上移动,第二弹性缓冲器件8推动第二接箍10连带着第一接箍9、多个阻尼扶正块13、第一护管11、第二护管12、多个齿条14以及滑动件4向上移动,此时,多个弹簧片15与每个齿条14的齿尖141之间又发生了一次相对移动,使得齿尖141可以再次拨动弹簧片15以产生机械声波,对流入到中心管3的管腔内的地层液进行二次声波处理;

(2)下冲程时,抽油机下放抽油杆+抽油泵的泵柱塞

负载转移到举升柱上,举升管柱在自身弹性驱动下向下伸长;

由于抽油泵向下运动,因而带动着第一接头1、中心管3、第二接头2、悬挂杆6以及多个弹簧片15向下运动,同时由于多个阻尼扶正件13抵靠在套管的内壁上,与套管之间的摩擦阻力较大,使得多个阻尼扶正块13连带着第一接箍9、第二接箍10、第一护管11、第二护管12、多个齿条14以及滑动件4不能及时跟随第一接头1、中心管3及第二接头2向上移动,上述结构沿着第一通槽31向上移动,此时,一方面,多个弹簧片15与每个齿条14的齿尖141之间发生相对移动,使得齿尖141可以拨动多个弹簧片15以产生机械声波,可以对从第二接头2流入到中心管3的管腔内的地层液进行声波处理;另一方面,由于第一弹性缓冲器件7套设在第一接头1与第一接箍9之间,因而第一弹性缓冲器件7被压缩而蓄能;

待抽油机下放到下死点时,第一接头1、中心管3、第二接头2、悬挂杆6及多个弹簧片15不再向下移动,第一弹性缓冲器件7推动第一接箍9连带着第二接箍10、多个阻尼扶正块13、第一护管11、第二护管12、多个齿条14以及滑动件4向上移动,此时,多个弹簧片15与每个齿条14的齿尖141之间又发生了一次相对移动,使得齿尖141可以再次拨动弹簧片15以产生机械声波,对流入到中心管3的管腔内的地层液进行二次声波处理。

通过连续不断的举升操作,由于声波作用在地层液上,不仅可以破坏地层液中蜡晶的网状结构,预防结蜡,而且可以使水和油产生乳化,加速溶质的溶解,使得地层液的粘度下降,同时还可以对地层液产生空化效应和机械剪切效应,进而实现防垢。

因此,本发明实施例的泵下机械声波发生器利用第一接头1、第二接头2、中心管3、滑动件4、悬挂架5、悬挂杆6、第一弹性缓冲器件7、第二弹性缓冲器件8、第一接箍9、第二接箍10、第一护管11、第二护管12、多个阻尼扶正件13、多个齿条14及多个弹簧片15,在琴弦原理的作用下,在抽油机进行举升操作时产生机械声波,利用机械声波实现对进入到抽油泵之前的地层液的防蜡、防垢、降粘处理,保证地层液从抽油泵的进液口流经畅通不易堵。

下面对本发明实施例的泵下机械声波发生器的结构进行进一步地描述说明:

对于第一接头1和第二接头2而言,第一接头1和第二接头2主要起到连接作用,为了便于本发明实施例的泵下机械声波发生器与抽油泵和进液尾管连接而设计。

可选的,第一接头1和第二接头2均可以为管体,如图1所示。

其中,第一接头1的下部可以设置有扩径凸台,以便于与第一弹性缓冲器件7配合;第一接头1的内径的上端可以设置有21/2平式油管母扣(内螺纹),中部可以设置有用于连接悬挂架5的第一内螺纹段,下端可以设置有连接中心管3的21/2平式油管母扣,便于与中心管3的上端连接。

第二接头2的上部可以设置有扩径凸台,以便于与第二弹性缓冲器件8配合;第二接头2的内径的上端可以设置有21/2平式油管母扣,便于与中心管3的下端连接,下端也可以设置有21/2平式油管母扣,便于与进液尾管连接。

对于中心管3而言,中心管3的作用不仅是连接第一接头1与第二接头2,而且可以保护管腔内的多个弹簧片15,支撑定位管外的其他组件。

可选的,中心管3可以为21/2平式油管短节,其外径的两端可以设置为21/2平式油管公扣(外螺纹),便于与第一接头1的下端和第二接头2的上端相连;中心管3的中部铣有多个第一通槽31,多个第一通槽31的作用是使得多个齿条14可以在第一通槽31内上下活动,以便于拨动中心管3管腔内的多个弹簧片5以产生机械声波。

对于滑动件4而言,滑动件4是为了定位安装多个齿条14而设计的。

可选的,滑动件4可以为管体;管体的两端可以设置有连接公扣(外螺纹),分别用于与第一接箍9下部的连接母扣和第二接箍10上部的连接母扣配合,以实现滑动件4与第一接箍9和第二接箍10的丝扣连接;中部可以铣出多个第二通槽41,以便于固定对应的齿条14。

可以理解的是,由于第二通槽41与第一通槽31一一对应,且是为了固定齿条14而设计,每个第二通槽41的延伸方向与其对应的第一通槽31的延伸方向平行,也就是说与中心管3的轴线所在方向平行。

对于悬挂架5而言,悬挂架5是为了固定多个弹簧片15而设计的。

可选的,悬挂架5包括第一管体51、第二管体52和多个横筋53,如图2所示。

其中,第一管体51的管径大于第二管体52的管径,且第一管体51的长度大于第二管体52的长度;

第一管体51的内壁与第二管体52的外壁之间通过多个横筋53相连,相邻的两个横筋53之间设置有液流通道。

通过设置第一管体51,便于悬挂架5固定在第一接头1内;设置第二管体52便于固定悬挂杆6;设置多个横筋53,便于将第一管体51与第二管体52相连,且保证第一管体51与第二管体52之间有足够的液流空间,便于来自中心管3的管腔的地层液可以通过液流通过继续向上流入到抽油泵中。

可选的,第二管体52的内管壁上可以设置有连接母扣,便于与悬挂杆6上端外壁的连接公扣配合,实现悬挂架5与悬挂杆6之间的丝扣连接。

优选地,横筋53的个数可以为六个,且均匀环设在第一管体51与第二管体52之间,如图2所示。

进一步地,为了实现将悬挂架5固定在第一接头1内,第一管体51的外壁上设置有第一外螺纹段,第一接头1的内壁上设置有第一内螺纹段,第一外螺纹段适于与第一内螺纹段配合,使得第一管体51与第一接头1之间实现螺纹连接。

为了实现将悬挂杆6固定在悬挂架5上,悬挂杆6的上端贯穿第二管体52的管腔,并位于第二管体52的上部,如图1所示;

悬挂杆6的上端开设有连接通孔,螺栓16贯穿连接通孔。

其中,连接通孔可以为螺纹孔。

对于悬挂杆6而言,悬挂杆6的作用是为了配合悬挂架5,以实现对多个弹簧片15的固定。

可选的,悬挂杆6可以为实心钢柱,上端的外壁设置有连接公扣,便于与第二管体52的内管壁上设置的连接母扣配合,实现悬挂架5与悬挂杆6之间的丝扣连接;中下端可以开始缩径至下端,便于安装固定多个弹簧片15。

悬挂杆6的下端设置有第二外螺纹段(在图中未显示)和第三外螺纹段(在图中未显示),第二外螺纹段适于与螺帽18配合,如图1所示,且其长度可以为10-15mm;第三外螺纹段适于与锁母19配合;多个弹簧片15设置在第二外螺纹段与第三外螺纹段之间。

通过螺帽18和锁母19的限位,使得多个弹簧片15可以稳定设置在悬挂杆6上。

而对于设置在悬挂杆6上的多个弹簧片15,多个弹簧片15可以通过与齿条14的齿尖141的配合产生机械声波,利用机械声波可以实现对地层液的处理,因而弹簧片15属于本发明实施例的泵下机械声波发生器的关键性部件。

在结构设置上,每个弹簧片15为长方形板体,可以由弹簧钢板加工而成;每个弹簧片15的中部开设有通孔,悬挂杆6贯穿每个弹簧片15的通孔,相邻的两个弹簧片15的延伸方向相互垂直,如图3所示,使得多个弹簧片15中相邻的两个弹簧片15交叉设置在悬挂杆6上。

相对应地,第一通槽31的个数为四个,且均匀环设在中心管3上,便于与多个弹簧片15配合,实现利用齿条14的齿尖141对多个弹簧片15的拨动。可以理解的是,当第一通槽31的个数为四个,且均匀环设在中心管3上时,相邻的两个第一通槽31之间的夹角为90°,相对设置的两个第一通槽31的连线的延伸方向相互垂直。

进一步地,为了实现相邻的两个弹簧片15之间的隔离,本发明实施例的泵下机械声波发生器还包括:多个隔离环17,如图1所示。

多个隔离环17套设在悬挂杆6上,且相邻的两个弹簧片15之间设置有一个隔离环17,以实现对相邻的两个弹簧片15的隔离。

可选的,每个隔离环17可以为钢环。

可以理解的是,多个隔离环17与多个弹簧片15一起设置在悬挂杆6的下端设置有的第二外螺纹段与第三外螺纹段之间,也就是设置在螺帽18与锁母19之间。

进一步地,锁母19的下部可以设置为倒立的锥形,如图1所示,以减少地层液经过其的阻力,同时实现引流作用。优选地,该倒立的锥形的锥角可以为60度。

在结构上,锁母19可以为丝堵螺母。

进一步地,锁母19可以在沿着中心管3的延伸方向的垂直方向环形均设四个扶正片,以实现对锁母19的扶正。

对于第一弹性缓冲器件7和第二弹性缓冲器件8而言,两者的设置目的均是为了实现积蓄能量以实现对流入到中心管3的管腔内的地层液进行二次声波处理。

可选的,第一弹性缓冲器件7和第二弹性缓冲器件8均可以为补能弹簧,如图1所示。

对于第一接箍9而言,第一接箍9是为了实现第一护管11与滑动件4的连接,以及齿条14和阻尼扶正件13的固定而设计的。

可选的,第一接箍9的上端内径设有连接母扣,便于与第一护管11的下部实现丝扣连接;中部内径也设有连接母扣,便于与滑动件4实现丝扣连接;下端的壁厚变薄以形成台阶,便于固定齿条14和扶正阻尼件13。

与第一接箍9类似的,第二接箍10是为了实现第二护管12与滑动件4的连接,以及齿条14和扶正阻尼的固定而设计的。

可选的,第二接箍10的下端内径设有连接母扣,便于与第二护管12的上部实现丝扣连接;中部内径也设有连接母扣,便于与滑动件4实现丝扣连接;上端的壁厚变薄以形成台阶,便于固定齿条14和扶正阻尼件13。

对于第一护管11而言,第一护管11的作用是为了防止地层液从中心管3上开设有的多个第一通槽31流入到中心管3中。

可选的,第一护管11可以为薄壁管,内径为光管,外径的下端设置有连接公扣,便于与第一接箍9的连接母扣配合,实现丝扣连接。

与第一护管11类似,第二护管12的作用也是为了防止地层液从中心管3上开设有的多个第一通槽31流入到中心管3中。

可选的,第二护管11可以为薄壁管,内径为光管,外径的上端设置有连接公扣,便于与第二接箍10的连接母扣配合,实现丝扣连接。

对于阻尼扶正件13而言,阻尼扶正件13可以与套管的内壁配合,以延缓多个齿条14的向上移动或向下移动,使得多个齿条14可以实现对多个弹簧片15的拨动。

可选的,每个阻尼扶正件13可以为弓形钢条,其与套管的内壁接触的外壁可以为光滑平面。

为了确保阻尼扶正件13贴附在套管的内壁上,本发明实施例的泵下机械声波发生器还包括:多个辅助弹簧20。

一个阻尼扶正件13对应设置在一个齿条14的外部;

每个齿条14的外壁上开设有多个固定槽142,一个辅助弹簧20的一端位于一个固定槽142内,另一端抵靠在一个阻尼扶正件13的内壁上,如图1所示。

对于齿条14而言,齿条14用于与弹簧片15配合,实现机械声波的产生,因而也属于本发明实施例的泵下机械声波发生器的关键性部件。

可选的,每个齿条14可以为弓形钢条,如图1所示。

在一种可能的示例中,通过将本发明实施例的泵下机械声波发生器安装到抽油泵与进液尾管之间,下入到油井中,并进行试压合格后,即可进行使用。

本发明实施例还提供了一种举升管柱,该举升管柱包括如上所述的泵下机械声波发生器、抽油泵、筛管、连接油管和进液尾管;

连接油管、抽油泵、泵下机械声波发生器、进液尾管和筛管依次相连。

在一种可能的示例中,当抽油机开始举升操作时:

(1)上冲程时,抽油机上提抽油杆+抽油泵的泵柱塞

整个举升管柱由于液柱负荷转移到了抽油杆上,抽油杆开始收缩,且收缩量在0.03%以上。

由于抽油泵与泵下机械声波发生器中的第一接头1、中心管3、第二接头2以及进液尾管依次相连,泵下机械声波发生器中的悬挂杆6和多个弹簧片15通过悬挂架5设置在中心管3的管腔内,因而第一接头1、中心管3、第二接头2、悬挂杆6及多个弹簧片15可以被拉起,而由于泵下机械声波发生器中的多个阻尼扶正件13抵靠在套管的内壁上,与套管之间的摩擦阻力较大,使得多个阻尼扶正块13连带着泵下机械声波发生器中的第一接箍9、第二接箍10、第一护管11、第二护管12、多个齿条14以及滑动件4不能及时跟随第一接头1、中心管3及第二接头2向上移动,反而相对于中心管3而言,上述结构沿着中心管3上开设有的第一通槽31向下移动,此时,一方面,多个弹簧片15与每个齿条14的齿尖141之间发生相对移动,使得齿尖141可以拨动多个弹簧片15以产生机械声波,可以对从第二接头2流入到中心管3的管腔内的地层液进行声波处理;另一方面,由于第二弹性缓冲器件8位于第二接头2与第二接箍10之间,因而第二弹性缓冲器件8被压缩而蓄能;

待抽油机上提到上死点时,第一接头1、中心管3、第二接头2、悬挂杆6及多个弹簧片15不再向上移动,第二弹性缓冲器件8推动第二接箍10连带着第一接箍9、多个阻尼扶正块13、第一护管11、第二护管12、多个齿条14以及滑动件4向上移动,此时,多个弹簧片15与每个齿条14的齿尖141之间又发生了一次相对移动,使得齿尖141可以再次拨动弹簧片15以产生机械声波,对流入到中心管3的管腔内的地层液进行二次声波处理;

(2)下冲程时,抽油机下放抽油杆+抽油泵的泵柱塞

整个举升管柱由于液柱负荷转移到了举升管柱本身上,举升管柱本身开设伸长,且伸长量在0.03%以上。

由于抽油泵向下运动,因而带动着泵下机械声波发生器中的第一接头1、中心管3、第二接头2、悬挂杆6以及多个弹簧片15向下运动,同时由于泵下机械声波发生器中的多个阻尼扶正件13抵靠在套管的内壁上,与套管之间的摩擦阻力较大,使得多个阻尼扶正块13连带着泵下机械声波发生器中的第一接箍9、第二接箍10、第一护管11、第二护管12、多个齿条14以及滑动件4不能及时跟随第一接头1、中心管3及第二接头2向上移动,上述结构沿着第一通槽31向上移动,此时,一方面,多个弹簧片15与每个齿条14的齿尖141之间发生相对移动,使得齿尖141可以拨动多个弹簧片15以产生机械声波,可以对从第二接头2流入到中心管3的管腔内的地层液进行声波处理;另一方面,由于第一弹性缓冲器件7套设在第一接头1与第一接箍9之间,因而第一弹性缓冲器件7被压缩而蓄能;

待抽油机下放到下死点时,第一接头1、中心管3、第二接头2、悬挂杆6及多个弹簧片15不再向下移动,第一弹性缓冲器件7推动第一接箍9连带着第二接箍10、多个阻尼扶正块13、第一护管11、第二护管12、多个齿条14以及滑动件4向上移动,此时,多个弹簧片15与每个齿条14的齿尖141之间又发生了一次相对移动,使得齿尖141可以再次拨动弹簧片15以产生机械声波,对流入到中心管3的管腔内的地层液进行二次声波处理。

通过连续不断的举升操作,由于声波作用在地层液上,不仅可以破坏地层液中蜡晶的网状结构,预防结蜡,而且可以使水和油产生乳化,加速溶质的溶解,使得地层液的粘度下降,同时还可以对地层液产生空化效应和机械剪切效应,进而实现防垢。

综上所述,本发明实施例的举升管柱可以对进入到抽油泵之前的地层液进行防蜡、防垢、降粘处理,使得处理后的地层液进入到抽油泵进行加压举升,达到延长检泵周期,提高油井生产时率的目的。

对于本发明的举升管柱实施例中未披露的细节,请具体参照本发明泵下机械声波发生器实施例。

在本发明中,术语“第一”、“第二”和“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案,并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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