一种井下油水分离注采开发柱塞缓冲器的制作方法

本发明涉及石油开采，特别是涉及一种井下油水分离注采开发柱塞缓冲器。

背景技术：

1、在井下油水分离注采开发工艺中，注采一体化管柱是实现油气采出与介质注入作业的核心设备，然而，在实际施工作业过程中，由于无法同步判定注入泵与采出泵的运行状态，需分别对两台泵进行试抽检测。

2、在下管柱工序中，因注入泵先行下入，需先对接注入泵柱塞并完成试抽，确认注入泵运行正常后，再脱开注入泵柱塞方可开展后续工序。此时，脱开后的注入泵柱塞会在自身重力作用下向下运动，直至撞击下方变扣接箍。待上封隔器下入完成后，再对接注入泵脱节器；后续下入采出泵时，需重复上述流程——先对接注入泵柱塞完成试抽，确认正常后脱开柱塞继续施工。值得注意的是，此时采出泵柱塞与注入泵柱塞通过“抽油杆-密封活塞-抽油杆”结构形成刚性连接，当注入泵柱塞脱开后，两者会在自身重力共同作用下快速向下自由落体。

3、现有注采管柱结构中缺乏对应的缓冲防护机构，注入泵柱塞下移至一定距离后会脱离泵筒范围，进而撞击下方变扣接箍，这种撞击不仅可能会导致柱塞产生变形、磨损、裂纹等不可逆损伤，增加设备更换成本与作业停机时长；同时，撞击产生的冲击力会沿管柱传导至其他部件，引发密封失效、管柱变形等连锁故障，严重影响井下注采作业的连续性与运行安全性。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对目前的注入泵柱塞脱离注入泵筒时会下坠撞击管柱内的变扣接箍，导致注入泵柱塞严重变形的问题，提供一种井下油水分离注采开发柱塞缓冲器。

2、上述目的通过下述技术方案实现：

3、一种井下油水分离注采开发柱塞缓冲器，包括：

4、缓冲本体，所述缓冲本体上端连接管柱的注入泵筒下端，所述缓冲本体下端连接管柱，所述缓冲本体内部中空且轴向滑动设置有缓冲组件，所述缓冲组件用于缓冲所述注入泵筒内部的注入泵柱塞。

5、进一步的，所述缓冲本体包括缸筒、上接头和下接头，所述上接头一端螺纹连接所述注入泵筒下端，所述上接头另一端螺纹连接所述缸筒的一端，所述缸筒的另一端连接所述下接头的一端，所述下接头的另一端连接所述管柱。

6、进一步的，所述缓冲组件包括中心管、压帽和胶筒组件，所述中心管轴向滑动设置在所述缸筒内，所述中心管外周与缸筒内周之间具有间隙，所述压帽同轴设置在所述中心管外周，所述胶筒组件套设在所述中心管外周和缸筒内周之间，所述胶筒组件一端抵接所述压帽，所述胶筒组件另一端抵接所述下接头。

7、进一步的，所述胶筒组件包括第一胶筒和第二胶筒，所述第一胶筒和第二胶筒均轴向滑动套设在所述中心管外周，所述第一胶筒远离第二胶筒的一端抵接所述压帽，所述第二胶筒远离第一胶筒的一端抵接所述下接头。

8、进一步的，所述第一胶筒和第二胶筒材质为丁腈橡胶。

9、进一步的，所述第一胶筒和第二胶筒长度为150mm，内径为60mm，外径为98mm。

10、进一步的，所述第一胶筒和第二胶筒外周为整体锥形，且小端均朝向下接头，所述缸筒内壁为锥形面，缸筒内壁的锥形面与第一胶筒和第二胶筒的整体锥形相适配。

11、进一步的，所述缸筒的上下两端周壁上均开设有第一锁止孔，所述第一锁止孔内螺纹连接有第一锁止螺钉，所述上接头和下接头连接缸筒的一端均开设有第一限位孔，所述第一限位孔和所述第一锁止孔重合。

12、进一步的，所述下接头的第一限位孔为矩形槽孔，所述第一限位孔的宽度与所述第一锁止螺钉的外径相同。

13、进一步的，所述压帽螺纹连接在所述中心管外周。

14、进一步的，所述压帽周壁上开设有第二锁止孔，所述第二锁止孔内螺纹连接有第二锁止螺钉，所述中心管外周壁上开设有第二限位孔，所述第二限位孔与所述第二锁止孔重合。

15、进一步的，所述下接头与所述缸筒连接的一端以及上接头与缸筒连接的一端上设置有密封圈。

16、进一步的，所述缸筒采用45号优质碳素结构钢加工，所述上接头内径为76mm，所述缸筒外径为114mm，所述缸筒内径为98mm，所述下接头内径为62mm。

17、进一步的，所述中心管采用45号钢加工，所述中心管上部分外径为66mm，下部分外径为60mm，整体内径为46mm，长度为456mm。

18、进一步的，所述压帽采用45号钢加工，厚度为27mm，外径为98mm，内径为60mm。

19、本发明的有益效果是：

20、本发明通过在注入泵筒下端设置缓冲组件，当注入泵柱塞脱开注入泵筒下坠时，通过缓冲组件消耗注入泵柱塞下坠动能，避免注入泵柱塞与井下其他部件发生刚性撞击，防止注入泵柱塞变形、开裂，保留注入泵柱塞重复使用能力，减少设备更换成本与作业停机损失，同时削弱冲击向下方管柱传递，降低管柱变形、密封失效、接头松脱等连锁次生故障，提升井下注采作业安全性与连续性。

21、本发明通过将缓冲本体各部件采用螺纹连接，井下现场借助油管钳即可拆装，故障后起出管柱，地面可单独检修、更换胶筒等易损件，整体装置能够重复下入井下使用。

22、本发明通过将第一胶筒和第二胶筒外周设置为整体锥形，并且将缸筒内壁设置为适配的锥形面，锥面配合可通过旋转缸筒调整缸筒内锥面与第一胶筒和第二胶筒外周整体锥形的初始间隙，无需更换第一胶筒和第二胶筒，即可适配不同重量的注入泵柱塞，大注入泵柱塞调大间隙延后摩擦介入，依靠第一胶筒和第二胶筒弹性吸收大冲击；小注入泵柱塞调小间隙让摩擦力提前参与制动，避免超行程撞击，调试简单，适配多种井下工况。

23、本发明通过选用丁腈橡胶的第一胶筒和第二胶筒，能够耐油、耐地层水盐类腐蚀，抗压缩永久变形，压缩后可回弹复位，能够多次反复完成缓冲作业，耐磨抗老化，延长装置井下使用寿命。

1.一种井下油水分离注采开发柱塞缓冲器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的井下油水分离注采开发柱塞缓冲器，其特征在于，所述缓冲本体包括缸筒、上接头和下接头，所述上接头一端螺纹连接所述注入泵筒下端，所述上接头另一端螺纹连接所述缸筒的一端，所述缸筒的另一端连接所述下接头的一端，所述下接头的另一端连接所述管柱。

3.根据权利要求2所述的井下油水分离注采开发柱塞缓冲器，其特征在于，所述缓冲组件包括中心管、压帽和胶筒组件，所述中心管轴向滑动设置在所述缸筒内，所述中心管外周与缸筒内周之间具有间隙，所述压帽同轴设置在所述中心管外周，所述胶筒组件套设在所述中心管外周和缸筒内周之间，所述胶筒组件一端抵接所述压帽，所述胶筒组件另一端抵接所述下接头。

4.根据权利要求3所述的井下油水分离注采开发柱塞缓冲器，其特征在于，所述胶筒组件包括第一胶筒和第二胶筒，所述第一胶筒和第二胶筒均轴向滑动套设在所述中心管外周，所述第一胶筒远离第二胶筒的一端抵接所述压帽，所述第二胶筒远离第一胶筒的一端抵接所述下接头。

5.根据权利要求4所述的井下油水分离注采开发柱塞缓冲器，其特征在于，所述第一胶筒和第二胶筒材质为丁腈橡胶。

6.根据权利要求4所述的井下油水分离注采开发柱塞缓冲器，其特征在于，所述第一胶筒和第二胶筒长度为150mm，内径为60mm，外径为98mm。

7.根据权利要求4所述的井下油水分离注采开发柱塞缓冲器，其特征在于，所述第一胶筒和第二胶筒外周为整体锥形，且小端均朝向下接头，所述缸筒内壁为锥形面，缸筒内壁的锥形面与第一胶筒和第二胶筒的整体锥形相适配。

8.根据权利要求3所述的井下油水分离注采开发柱塞缓冲器，其特征在于，所述缸筒的上下两端周壁上均开设有第一锁止孔，所述第一锁止孔内螺纹连接有第一锁止螺钉，所述上接头和下接头连接缸筒的一端均开设有第一限位孔，所述第一限位孔和所述第一锁止孔重合。

9.根据权利要求8所述的井下油水分离注采开发柱塞缓冲器，其特征在于，所述下接头的第一限位孔为矩形槽孔，所述第一限位孔的宽度与所述第一锁止螺钉的外径相同。

10.根据权利要求3所述的井下油水分离注采开发柱塞缓冲器，其特征在于，所述压帽螺纹连接在所述中心管外周。

11.根据权利要求3所述的井下油水分离注采开发柱塞缓冲器，其特征在于，所述压帽周壁上开设有第二锁止孔，所述第二锁止孔内螺纹连接有第二锁止螺钉，所述中心管外周壁上开设有第二限位孔，所述第二限位孔与所述第二锁止孔重合。

12.根据权利要求3所述的井下油水分离注采开发柱塞缓冲器，其特征在于，所述下接头与所述缸筒连接的一端以及上接头与缸筒连接的一端上设置有密封圈。

13.根据权利要求3所述的井下油水分离注采开发柱塞缓冲器，其特征在于，所述缸筒采用45号优质碳素结构钢加工，所述上接头内径为76mm，所述缸筒外径为114mm，所述缸筒内径为98mm，所述下接头内径为62mm。

14.根据权利要求3所述的井下油水分离注采开发柱塞缓冲器，其特征在于，所述中心管采用45号钢加工，所述中心管上部分外径为66mm，下部分外径为60mm，整体内径为46mm，长度为456mm。

15.根据权利要求3所述的井下油水分离注采开发柱塞缓冲器，其特征在于，所述压帽采用45号钢加工，厚度为27mm，外径为98mm，内径为60mm。