专利名称：真空式深井取水、采油方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种石油地质勘探中井下抽水、采油的方法及其设备。
目前，井下抽水的方法一般先打井，将井外管一节节接至地面，然后在井口上安装深井泵，直接以一根轴通到井底，轴下端连接有叶轮，在轴和叶轮外部又加一层井内管一节节接至地面，深井泵电机轴旋转带动叶轮旋转产生离心力将水旋带上来。叶轮与井底保持一定距离，在井内悬空旋转。这样，天长日久，断扣脱节的现象时有发生，常常需打捞，有时办法用尽也打捞不起，只好造成整个井报废，这类事故屡有发生，给国家和单位造成很大的损失。此外，这种深井取水方法工艺复杂，需下双层井管，所用钢管材料多，操作也较麻烦，劳动强度大。
在石油勘探中，其采油的方法也是先打井，然后在井口安装磕头式抽油机，它采用偏心曲轴带动活塞一上一下完成抽油过程，其速度慢，行程单一，抽油量小。
本发明的目的就是为了解决上述问题，提出一种真空式深井取水、采油方法及其设备。
本发明方法的技术解决方案包括在水井或油井打好后，立即将井管下至井底，其底端的滤管下在含水带或含油带上，滤管上的滤网包牢扎紧，滤管的长度根据水层或油层的厚度来定，然后井管一根一根接至地面，接管时管与管之间应密封，可用热蜡涂在接首丝扣上上牢，井管下好后用活塞在井管内反复抽拉，然后向井管内反压水，把井内的混水、混油泥浆从井管底部沿井管外壁向上返，进行洗井，其特点是，在打好的井内所下的井管为单层井管，井管的直径由所需的出水量或出油量来定，若出水量或出油量大，则所下井管直径大，反之则小;在对井管内反压水进行洗井时，接着不停水投砂料，砂料投在井管外围与井壁之间的间隙中，在水的浮动作用下很均匀地落至滤管滤网四周，所投砂料的多少由深井的含水量或含油量决定，要求所投砂料应超过含水层或含油层十公尺以上，砂料投完后，上部用泥土封口，井管的四周夯实，使得井管外围与井壁密闭为一体，在该密闭井口的井管上端口安装一只球阀，球阀的出口与水泵或油泵的进口管连通，且与该进口管成九十度垂直连接，当水泵或油泵第一次试抽水或油时，应把水泵或油泵内的出水管里全部灌满水或油，然后再开动水泵或油泵，首先排出井管内的空气，待井管内的空气全部排完形成真空状态时，水或油就被抽上来了，以后由于球阀的作用，使井管内一直保持真空状态，随时开动即可抽水采油。
本发明的设备包括有球阀和泵，其中球阀由球阀座和橡胶球组成，球阀座下端与井管上口螺纹连接，球阀座内部中部有一通孔，橡胶球就活动安装在球阀座内部中间的通孔上口，且橡胶球的直径大于该通孔的孔径，在球阀座内位于橡胶球的上部位置连接有交叉形挡球架，且交叉形挡球架与橡胶球的上部留有一定间距，它用来限制橡胶球的上升高度，同时保证橡胶球弹起时在橡胶球与球阀座内的通孔之间有足够的液体流出空间，球阀座上端出口与泵的进口管重直连接，泵采用离心式或往复式等泵均可。
本发明采用真空办法将地下水或油的位置提高到地面上来，从而取消了深井泵，而用地面泵直接抽吸。我们知道，地下除动、植物腐烂或经过若干年的地壳变化形成天然气、沼气外，地下本身是不会有空气存在的，因此，在地下深井中求密封、求真空是较容易办到的，既便是地表土壤松散含有极少量空气也可用夯实的方法达到密封的效果。地下水或油在缺氧状态下，比重是很轻的，且地下水或油在地壳内四通八达，有着互补互存作用，往往也是受着地壳本身的压力，本发明的真空法提取地下水或油势必可以延伸地面泵的吸程，达到用地面泵直接抽水采油的目的。
本发明首次将真空法应用到石油地质勘探的抽水采油工程中，省去了抽水所用的深井泵及其内层井管，也省去了采油所用的磕头机，本发明工艺及设备更加简单，出水或采油量大大提高，且本发明能够免去深井泵常常脱落所造成的一系列不必要的损失，延长了成井的使用寿命。本发明的方法还可用来开采天然气等。
下面结合附图描述实施例。
图1是本发明方法及其设备的示意图;
图2是本发明设备中球阀的结构放大示意图。
本发明实施例以抽水为例，如图1、2，在水井打好后，立即将井管1下至井底，其底端的滤管2下在含水带3上，然后井管1一根一根接至地面，井管1的管与管之间要密封，井管下好后用活塞在井管1内反复抽拉，活塞由钻机驱动上下抽拉，然后向井管1内反压水，把井内的混水泥浆从井管1的底部沿井管1外壁向上返，进行洗井，然后不停水投砂料4，砂料4投在井管1外围与井壁之间的间隙中，在水的浮动作用下很均匀地落至滤管2滤网四周，且所投砂料4应超过含水带3十公尺以上，砂料4投完后，井口上部用泥土封口，井管1四周夯实，使井管1外围与井壁密闭为一体，在井口井管1的上端口旋接球阀座5，橡胶球6活动安装在球阀座5内部中间的通孔上口，交叉形挡球架7安装在球阀座5内的上部，它位于橡胶球6之上且与它留有一定间距，以用来限制橡胶球6的上升高度，同时保证橡胶球6弹起时在橡胶球6与球阀座5内的通孔之间有足够的出水空间，球阀座5上端出口与地面水泵8的进口管9垂直连接。当水泵8第一次试抽水时，将水泵8的出水管10全部灌满水，然后开动水泵8，首先排出井管1内的空气，若一次排不尽其内的空气，需再次灌水排气，直到地下水抽出为止，此时由于橡胶球6压在井口上端的球阀座5内的通孔上，保持了井管1内的真空状态，只要开动水泵8，在其作用下橡胶球6就弹起，打开球阀座5的通孔，地下水就沿着井管1从球阀座5的通孔被抽出，一旦停泵，橡胶球6就卡在球阀座5的通孔上，这时由于井管1内为真空状态，井管1内始终充满了水，同时也将橡胶球6紧紧地吸住，直到下次开泵，井管1内的水直接被抽出，随开随抽，任意控制。用同样方法可同样抽取石油。
权利要求
1.一种真空式深井取水、采油方法，它包括在水井或油井打好后，立即将井管1下至井底，其底端的滤管2下在含水带或含油带3上，滤管2上的滤网包牢扎紧，滤管2的长度根据水层或油层的厚度来定，然后井管1一根一根接至地面，接管时管与管之间密封，井管1下好后用活塞在井管1内反复抽拉，然后向井管1内反压水，把井内的混水、混油泥浆从井管1底部沿井管外壁向上返，进行洗井，其特征在于，在打好的井内所下的井管1为单层井管，井管1的直径由所需的出水量或出油量来定，在对井管1内反压水进行洗井时，接着不停水投砂料4，砂料4投在井管1外围与井壁之间的间隙中，在水的浮动作用下很均匀地落至滤管2滤网四周，所投砂料4的多少由深井的含水量或含油量决定，所投砂料4应超过含水层或含油层3+公尺以上，砂料4投完后，上部用泥土封口，井管的四周夯实，使得井管1外围与井壁密闭为一体，在该密闭井口的井管1上端口安装一只球阀，球阀的出口与水泵或油泵8的进口管9连通，且与该进口管9成九十度垂直连接，当水泵或油泵8第一次试抽水或油时，把水泵或油泵8内的出水管10里全部灌满水或油，然后再开动水泵或油泵8，首先排出井管1内的空气，待井管1内的空气全部排完形成真空状态时，水或油就被抽上来了，以后由于球阀的作用，使井管1内一直保持真空状态，随时开动即可抽水采油。
2.一种真空式深井取水、采油设备，其特征在于它由球阀和泵组成，其中球阀由球阀座5和橡胶球6构成，球阀座5下端与井管1上端口螺纹连接，球阀座5内部中间有一通孔，橡胶球6就活动安装在球阀座5内部中间的通孔上口，且橡胶球6的直径大于该通孔的孔径，在球阀座5内位于橡胶球6的上部位置连接有交叉形挡球架7，且交叉形挡球架7与橡胶球6的上部留有一定间距，它用来限制橡胶球6的上升高度，同时保证橡胶球6弹起时在橡胶球6与球阀座5内的通孔之间有足够的液体流出空间，球阀座5上端出口与泵8的进口管9垂直连接。
3.按权利要求2所述的真空式深井取水、采油设备，其特征在于所述的泵8可以是离心式地面泵，也可以是往复式地面泵。
全文摘要
本发明涉及一种石油地质勘探中井下抽水、采油的方法及其设备，它是在打好的井内下单层井管，井管与井壁密闭为一体，井管上口连接球阀，球阀的出口与地面泵的进口管垂直连接，使得井管内保持真空状态。本发明工艺及设备简单，出水或采油量大大提高，且能够免去深井泵常常脱落所造成的一系列损失，延长了成井的使用寿命。
文档编号E21B43/00GK1061458SQ9110825
公开日1992年5月27日 申请日期1991年11月30日 优先权日1991年11月30日
发明者张应龙 申请人:张应龙