一种用于稠油油田的抽油泵的制作方法

1.本发明涉及油田开采领域，具体涉及一种用于稠油油田的抽油泵。


背景技术：

2.在油田开采领域中，人们通常将油井中的杂质较多、粘度较大的原油称之为稠油，富含稠油的油田称之为稠油油田。由于稠油的粘度较大，难以开采，因此在稠油油田的开采过程中通常需要进行掺稀降粘作业。而在稠油井生产期间，由于随着井下稠油的状态不断发生变化，因此油井的掺稀量也需要不断地进行调整。而如果这种调整不够及时，便极易发生掺稀量小、掺稀不稳定及含水波动等混配不当的问题，最终导致油井内的稠油上返，导致油井和抽油泵堵塞。
3.当油井堵塞时最常用的方法之一便是对油井进行正注处理，从而对油井进行解堵作业。容易理解，保证解堵作业成功的必要条件就是解堵的正注压力大于稠油上返的压力。但由于油井的采油树和防喷器等装置都具有承压的上限，而正注的压力必须小于这一上限。因此通常情况下，油井正注解堵的成功率极低。
4.为解决上述问题，现有的技术手段是通过采油树连接工作短节，形成新的正注通道。这种现有的方法都是通过提升油井装置的承压上限的方式提高正注压力的可调节上限，即设法提高正注压力，以此提高油井解堵的成功率。例如专利cn206860147u以及专利cn206860147u所公开的两种不同结构的用于稠油机抽井的高压正注解堵装置都可以将可调节的正注压力上限由28mpa提升至60mpa。但采用这种方式仍然具有很大的解堵失败风险，同时继续提升正注压力上限的难度和成本也越来越大。


技术实现要素：

5.针对如上所述的技术问题，本发明旨在提出一种用于稠油油田的抽油泵。本发明的用于稠油油田的抽油泵能够有效地降低稠油井正注时所需的压力，从而提高油井解堵的成功率。
6.根据本发明的第一方面，提供了一种用于稠油油田的抽油泵，包括：连接在油管上的泵筒，设置在所述泵筒内的大柱塞和小柱塞，以及进油管，所述小柱塞位于所述泵筒和进油管内。
7.其中，所述抽油泵还包括连接在泵筒上的具有流体流通的通道的解堵短节，所述解堵短节的直径构造为大于所述油管的直径。
8.在一个优选的实施例中，所述解堵短节的内壁上设置有多个减压槽。
9.在一个优选的实施例中，所述的多个减压槽构造为圆环状，其沿解堵短节的轴向均匀布置。
10.在一个优选的实施例中，在所述解堵短节、泵筒、大柱塞和小柱塞上设置有疏油层。
11.在一个优选的实施例中，在所述解堵短节远离泵筒的一端的内壁上还设置有限位
环。
12.在一个优选的实施例中，所述解堵短节还包括设置在所述解堵短节两端的接头，所述接头设置为变丝接头。
13.在一个优选的实施例中，所述接头设置为变丝接头。
14.在一个优选的实施例中，所述解堵短节的内径设置为88.6mm-100.3mm。
15.在一个优选的实施例中，在所述进油管上还设置有筛管。
16.根据本发明的第二方面，提供了一种利用所述用于稠油油田的稠油泵进行正注解堵的方法，包括：
17.将所述泵筒内的大柱塞上提至解堵短节中，直至所述大柱塞完全处于解堵短节中并与限位环形成卡合；
18.通过所述油管向井下注入高压液体，直至实现解堵；
19.将所述大柱塞重新推回泵筒之中的工作位置。
附图说明
20.下面将参照附图对本发明进行说明。
21.图1显示了根据本发明的一个实施例的用于稠油油田的抽油泵的示意图。
22.在本技术中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本发明的原理，并且未按实际比例绘制。
具体实施方式
23.下面通过附图来对本发明进行介绍。
24.图1显示了根据本发明的一个实施例的用于稠油油田的抽油泵100。如图1所示，所述的用于稠油油田的抽油泵100包括泵筒10。所述泵筒10内具有内腔20。所述泵筒10与井下油管12相连接。
25.在所述内腔20内分别设置有相互连接的大柱塞22和小柱塞24。所述大柱塞22上连接有抽油杆26，所述小柱塞24位于泵筒10和进油管28内。由此通过抽油杆26拉动大柱塞22和小柱塞24在所述泵筒10内作周期性的往复运动，将靠近所述进油管28一侧的井下原油不断地输送至靠近大柱塞22的一端的油管12处。并通过油管12运送至地面。这一抽油泵结构是本领域的工作人员所熟知的，在此不作详细叙述。
26.在本发明中，发明人注意到当稠油油田出现掺稀量不稳定，稠油上返导致抽油泵100堵塞，需要对油井进行正注解堵时，工作人员首先需要将所述大柱塞22通过抽油杆26从泵筒10内拉出至油管12中。然后将用于正压油井的压井液通过油管12输送至抽油泵100靠近所述进油管28的井下空间中。利用所述压井液的高压实现所述抽油泵100的解堵。
27.而在压井液沿着油管12向井下运动的过程中，当压井液运动至大柱塞22处时，由于所述油管12的内径与大柱塞22的直径相差较小，导致油管12与大柱塞22径向间的第一间隙(未示出)过小(即压井液的运动通道过窄)，由此导致高压的压井液难以通过大柱塞22到达井下，因而需要更大的正注压力才能够完成正注解堵作业。
28.例如现有常见的大柱塞22的标准直径为70mm，而抽油泵100上的油管12的标准直径为76mm，所述第一间隙的宽度仅为3mm。因此，容易理解，工作人员往往需要远高于稠油上
返压力的正注压力才能够实现正注解堵的目的。这种情况大大降低了正注解堵的成功率。
29.因此，如图1所示，在所述泵筒10上还设置有解堵短节30，所述泵筒10与油管12之间通过解堵短节30相连接。所述解堵短节30构造为空心的管状，在所述解堵短节30内限定有通道35，所述通道35的两端分别与油管12和泵筒10相连通。由此，所述大柱塞22便可在外力作用下运动至解堵短节30处。
30.所述解堵短节30的内径设置为大于所述油管12的内径。由此，当所述大柱塞22位于解堵短节30处时，所述大柱塞22与解堵短节30的内壁间便形成了新的宽与所述第一间隙的第二间隙(未示出)。容易理解，在这种情况下，随着第二间隙的宽度的增加，所述压井液能够更容易的到达所述进油管28处。由此可以大幅降低稠油井正注解堵所需的压力。
31.在本发明中，所述解堵短节30优选地设置在所述泵筒10靠近大柱塞22的一端，即设置在所述泵筒10靠近地面井口(未示出)的一端。在这种情况下，工作人员便可利用吊车等装置进行简单的上提操作便可将大柱塞22提升至解堵短节30之中，有利节约时间和人工成本。
32.在一个优选的实施例中，在所述解堵短节30的内壁上设置有多个减压槽32。所述的多个减压槽32优选地构造为圆环状，其沿着解堵短节30的轴向均匀地布置。由此，通过所述减压槽32，可以在有限的井下空间内进一步地增加压井液的流通空间，从而进一步地降低正注解堵所需的压力。
33.同时，在一个优选的实施例中，在所述解堵短节30的内壁上还设置有疏油层34。所述疏油层34由有机材料制成，能够进一步地降低解堵短节30的内壁上的摩擦阻力，使得压井液能够更顺利的通过所述第二间隙，并使得正注解堵所需的压力得到进一步地降低。
34.同理，在所述大柱塞22和小柱塞24的外壁以及泵筒10的内壁上同样设置有疏油层34。由此进一步地降低解堵短节30的内壁上的摩擦阻力，降低正注解堵所需的压力。
35.如图1所示，在一个优选的实施例中，在所述解堵短节30的内壁上还设置有限位环36，所述限位环36布置在所述解堵短节30远离泵筒10的一端的接头40处。所述限位环36的直径设置为小于大柱塞22的直径。
36.由此，当所述大柱塞22被提出所述泵筒10到达解堵短节30处后，如继续提拉大柱塞22，所述大柱塞22会与所述台阶部38形成卡合，阻碍所述大柱塞22继续向远离泵筒10的方向移动。此时，所属限位环36能够起到限位效果，保证大柱塞22能够精准地运动并固定到解堵短节30处。
37.在一个优选的实施例中，所述限位环36由橡胶等可变形的材料制成，其凸出所述解堵短节30内壁的部分构造为半球形，使得所述解堵短节30的内壁上形成带有弧度的台阶部38。同时，所述解堵短节30与限位环36之间通过弹性件(未示出)相连接。
38.由此，当所述大柱塞22被上提至限位环36处并挤压所述限位环36时，能够使得所述限位环36克服所述弹性件的弹力产生变形，这一限位环36的变形量随着上提大柱塞22的拉力的增大而增大。而当上提大柱塞22的拉力到达某一阈值(即限位环36的变形量到达某一阈值)时，所述限位环36无法再与大柱塞22形成卡合，大柱塞22能够自由地被提出至井外。
39.通过这种设置，既保证限位环36具备限位效果，又可以在需要时通过继续加大拉力的方式将所述大柱塞22提出至井外进行更换或维护。
40.容易理解，通过调节所述限位环36伸出解堵短节30内壁的尺寸大小以及所述弹性件的弹性模量，可以控制所述拉力阈值的大小。
41.如图1所示，所述解堵短节30还包括设置在所述解堵短节30两端的接头40。解堵短节30的两端通过所述接头分别连接在泵筒10和油管12上。优选地，所述接头40设置为变丝接头，由此一方面使得接头40能够满足解堵短节30分别与油管12和泵筒10具有不同直径的变径连接需要，另一方面也可以通过调整变丝接头的接头直径，根据实际需要将不同直径的解堵短节30连接在泵筒10和油管12之间。
42.除此之外，如图1所示，在所述进油管上28还设置有筛管50。针对稠油杂质多，粘度大的特点，所述筛管50能够起到初步过滤的效果，从而防止稠油中粒径过大的固态杂质进入泵筒10之中堵塞泵筒10。通过这种设置，可以进一步地降低所述抽油泵100的堵塞可能。
43.在本发明中，经多次的现场实践证明，当所述解堵短节30与大柱塞22之间的第二间隙的单边宽度设置为9.3-15.15mm时，便能够较好的实现降低解堵正注所需压力的目的。对于常见的标准直径为70mm的大柱塞22，所述解堵短节30的内径优选地设置为88.6mm-100.3mm。
44.以下简述根据本发明的用于稠油油田的抽油泵100的工作过程。
45.当稠油油田的抽油泵堵塞需要进行正注解堵作业时，首先通过抽油杆26将所述大柱塞22提至解堵短节30处，直至所述大柱塞22完全处于解堵短节30内，并与所述限位环36形成卡合。此时在大柱塞22和解堵短节30的径向之间便形成了供流体流通的第二间隙。
46.当第二间隙形成后，即可按照现有的正注解堵作业方式对抽油油井进行正注解堵作业。而这一作业过程是本领域的工作人员所熟知的，在此略去对其的详细介绍。
47.需要说明的是，本发明的用于稠油油田的抽油泵100也可以与现有技术中的用于提高正注解堵压力上限的管柱配合使用，从而进一步地提高稠油油井解堵作业的成功率。
48.最后应说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施方案而已，并不构成对本发明的任何限制。尽管参照前述实施方案对本发明进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。