采油装置的制作方法

1.本技术涉及油田分层采油领域，特别涉及一种采油装置。


背景技术：

2.油田开发过程中，由于油田开发层系多、层间距大、非均质强，压力系统差异大，使得层间干扰问题尤为突出，严重影响油田采收率，因此，可通过采用分层采油的相关工艺技术以减少层间干扰，控制无效水循环，实现多层系同井的有效开发。
3.相关技术中，分层采油的过程中，通常在分层管柱上使用封隔器坐封的方式，对不同油层进行封隔后再进行分层采油。
4.然而，由于封隔器坐封的方式使得整个管柱长期处于弯曲压缩的状态，导致管柱与采油井的井壁之间产生严重的摩擦，进而导致采油装置的偏磨、杆脱、管漏等问题，严重影响采油效率，使得分层采油工艺技术的免修期较短，采油装置的使用寿命较短。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种采油装置，可用于分层采油工艺中，提高多层采油的采油效率。
6.所述技术方案至少包括如下方案：
7.根据本技术的一个方面，提供了一种采油装置，所述采油装置包括抽油杆、抽油管、分采器、桥塞和密封件；
8.抽油杆设置于抽油管的管腔内，抽油杆的底部与分采器固定连接；
9.桥塞固定套接于采油装置的外壁上，分采器可拆卸地设置于桥塞的顶部的抽油管的管腔内，密封件与桥塞的底部可拆卸地密封连接。
10.在本技术一种可实现的方式下，密封件是密封插管，密封插管包括管体和密封物；管体的顶部与桥塞的底部可拆卸地密封连接，密封物设置于管体的内部。
11.在本技术一种可实现的方式下，采油装置还包括导向装置；导向装置套接于抽油管的外壁上，导向装置的底部固定设置于桥塞的顶部。
12.在本技术一种可实现的方式下，导向装置呈倒立伞状结构，倒立伞状结构的底部开口用于引导采油装置在管道内向下运动。
13.在本技术一种可实现的方式下，分采器包括采油泵和不少于两条的采油通道，不同的采油通道供不同的油层的液体通过。
14.在本技术一种可实现的方式下，采油装置还包括引鞋，引鞋固定设置于密封件的底部。
15.在本技术一种可实现的方式下，引鞋是锥状体。
16.在本技术一种可实现的方式下，采油装置还包括过液防砂装置，过液防砂装置固定设置于密封件的底部。
17.在本技术一种可实现的方式下，过液防砂装置的底部均匀设置有多个通孔，通孔
用于管道内的液体通过。
18.在本技术一种可实现的方式下，采油装置还包括引鞋，引鞋固定设置于过液防砂装置的底部。
19.在本技术一种可实现的方式下，采油装置还包括扶正器，扶正器的顶部与抽油管可拆卸地连接，扶正器贯穿通过桥塞。
20.本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
21.采油装置通过将桥塞和密封件可拆卸地密封连接起来，在待采油层上方坐封形成密封区域，以便对待采油层进行采油。桥塞和密封件的密封连接，可以实现对不同油层的生产流压的调节，使得每个油层的生产流压都可以达到采油的标准，避免某一油层无法实现采油或出现油产量较低的情况，从而提高多层采油的采油效率。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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。
23.图1是本技术一个示例性实施例提供的采油装置的结构示意图；
24.图2是本技术一个示例性实施例提供的采油装置的结构示意图；
25.图3是本技术一个示例性实施例提供的采油装置进行作业的方法流程图。
26.下面对附图中的各个标号进行说明：
27.10
‑
采油装置；
28.01
‑
管道；
29.11
‑
抽油杆；
30.12
‑
抽油管；
31.13
‑
分采器；
32.14
‑
桥塞；
33.15
‑
密封件；
34.16
‑
导向装置；
35.17
‑
引鞋；
36.18
‑
过液防砂装置；
37.19
‑
扶正器。
具体实施方式：
38.除非另有定义，本技术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。
39.在本技术实施例中，所涉及的“前”、“后”均以附图中所示的前和后为基准。
[0040]“第一端”、“第二端”为相对的两端。
[0041]
为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
[0042]
本技术实施例提供了一种采油装置，可用于分层采油工艺中，提高多层采油的采油效率。示意性的如图1所示，本技术实施例提供的采油装置10包括抽油杆11、抽油管12、分采器13、桥塞14和密封件15。
[0043]
示意性的，抽油杆11设置于抽油管12的管腔内，抽油杆11的底部与分采器13固定连接。示意性的，桥塞14固定套接于采油装置10的外壁上，分采器13可拆卸地设置于桥塞14的顶部的抽油管12的管腔内，密封件15与桥塞14的底部可拆卸地密封连接。
[0044]
采油装置10中，抽油杆11和抽油管12配合使用，用来举升从油层抽取的液体，分采器13作为采油的主要部件之一，为采油作业提供举升动力。示意性的，分采器13包括采油泵和不少于两条的采油通道，不同的采油通道供不同的油层的液体通过，不少于两条的采油通道可以实现对多个油层的同时采油。示意性的，分采器13可拆卸地设置于抽油管12的管腔内。可拆卸的安装方式，便于将分采器13替换为其他工艺装置以实现其他工艺技术，比如堵水工艺。
[0045]
示意性的如图1所示，分采器13包括采油泵和至少两条采油通道(采油泵和采油通道未示出)。其中，采油泵提供采油动力，一条采油通道用于上层油层的液体通过，另外一条采油通道用于下层油层的液体通过，两条采油通道互不干扰，可以同时作业，也可以不同时作业。
[0046]
桥塞14是可以停留在井中某一深度且可以与管柱脱离的封隔器，是用于封堵底层、封井、分采卡堵水层等的作业工具。封隔器是用于井下套管或裸眼里封隔油、气、水层的专用井下工具。封隔原理是通过外力作用使封隔件的长度缩短、直径变大，密封油层，将封隔件上下油、气、水层隔开，从而实现分层采油的目的。
[0047]
示意性的如图1所示，桥塞14为可钻桥塞，桥塞14固定套接于采油装置10的外壁上。在需要封堵下层油层时，将桥塞14坐封于下层油层的上方即可实现。可钻桥塞是一种双向卡瓦支撑，是用来实现液压坐封、钻磨解封的封堵工具，其工作原理如下：将可钻桥塞连接在液压坐封工具的下端，将液压坐封工具连接到管柱上并下至井内待坐封的预定位置，通过泵车向管柱内打液压，当压力突然将为零时即为实现了可钻桥塞的坐封。
[0048]
使用可钻桥塞，可以有效避免常规封隔器卡井的风险，在油层的坐封失效时对可钻桥塞进行局部的维修即可解决问题，减小了维修难度，间接提高了多层采油的效率。同时，常规封隔器坐封的方式，使得整个采油装置10处于上部伸长、下部压缩弯曲的状态，使得抽油杆、抽油管等都会产生磨损，影响分层采油工艺技术的免修期。可钻桥塞可以有效避免上述问题，降低管柱蠕动对桥塞的影响，延长桥塞的使用寿命，使得采油装置10始终处于伸长的状态，避免了采油装置10的磨损。
[0049]
在采油作业中，采油通道应设置于封隔器的上方，在封隔器坐封后，通过封隔器上下层的压力的不同可以控制采油通道的打开与关闭，从而实现不压井不放喷的作业。示意性的，分采器13可拆卸地设置于桥塞14的上方，用于将上层油层和下层油层抽取的液体通过其不同的采油通道分别通过抽油管12举升到地面上，实现多层采油。
[0050]
密封件15用于与桥塞14配合使用，达到密封油层的目的。密封件15由防腐、耐高温、抗拉强度大的密封材料制成，比如橡胶材料制成的胶筒。示例性的，密封件15可由弹性密封材料制成，避免对抽油管12的内壁或桥塞14的底部造成磨损。
[0051]
密封件15的结构有多种可选方式，比如柱状皮碗等。本技术实施例给出了如下一
种可实现的方式：密封件15是密封插管，密封插管包括管体和密封物；管体的顶部与桥塞14的底部可拆卸地密封连接，密封物设置于管体的内部。示例性的，密封物是密封胶圈，密封胶圈设置于密封插管上，可以实现检泵作业时对桥塞14的重复利用。
[0052]
示意性的如图1所示，密封件15是密封插管。密封插管的顶部与桥塞14可拆卸地密封连接，便于调整密封插管的位置，实现对待坐封油层的有效密封。桥塞14和密封件15的配合使用，将采油装置10分为两段，上层为同一流压的举升通道，下层为另一流压的举升通道。其中，上层流压适用于上层油层，下层流压适用于下层油层，两层的液体经分采器13的不同采油通道完成举升后在油管内混合并被举升到地面。
[0053]
示意性的如图1所示，以桥塞14是可钻桥塞、密封件15是密封插管为例，本技术实施例提供的采油装置进行分层采油的作业原理如下：
[0054]
在地面上将可钻桥塞连接在液压坐封工具的下端，将液压坐封工具连接到管柱上并下至管道01内待坐封的预定位置，也即下层油层的上方，通过泵车向管柱内打压至工具丢手，实现可钻桥塞的坐封。
[0055]
将密封插管下入管道01与可钻桥塞进行密封，同时调整防冲距。防冲距是指在采油装置10下行过程中，为了防止抽油杆11上的活塞撞击固定阀门或单向阀而上提的距离，防冲距的值约等于抽油杆11和抽油管12在液柱载荷作用下发生弹性伸缩变形之和(即冲程损失)的基础上增加5
‑
10cm。
[0056]
使用抽油管12依次连接抽油杆11、分采器13并将其下入到管道01内指定位置，在防冲距调整好以后开始分层采油。在采油装置10下行时，上层油层和下层油层的液体流经分采器13中的不同的固定阀通道，从而被吸入各自的泵腔。在采油装置10上行时，两个泵腔内的液体流经由分采器13中的不同的游动阀及柱塞内孔通道，将液体压入油管中进行混合后排出到地面。
[0057]
综上所述，本技术实施例提供的采油装置，通过桥塞14和密封件15的配合使用，可以提高对油层的密封效果，通过对不同油层的生产流压的调节，使得每个油层的生产流压均可达到采油的标准，避免某一油层无法实现采油或出现产油量较低的情况。本技术实施例提供的采油装置，可以防止产生层间干扰，使得原来多层油层可以同时产油，进而提高油井的产油量，解决油层的平面矛盾和层间矛盾。
[0058]
在采油装置10的实际使用过程中，由于不同油层的地下深度不同，导致采油装置10的下井深度不同，当下层油层在较深的地层时，采油装置10在井下的行进路程也会较长，此时容易造成采油装置10和管道01的碰撞。示意性的如图2所示，为解决上述问题，本技术实施例提供了一种采油装置10，可以有效避免采油装置10和管道01的碰撞。
[0059]
示意性的，采油装置10还包括导向装置16，导向装置16在采油装置10的下井过程中起导向和保护作用，一方面引导采油装置10的下行，一方面保护采油装置10不与管道01发生碰撞。
[0060]
示意性的，导向装置16套接于抽油管12的外壁上，导向装置16的底部固定设置于桥塞14的顶部。在采用多层采油工艺进行采油的过程中，需要先使用桥塞14进行坐封，然后再将采油装置10下入管道01内。此时，固定设置于桥塞14顶部的导向装置16可以引导采油装置10的下行，使其能够精准通过桥塞14的中空区域。示意性的，导向装置16由弹性材料制成，避免采油装置10的磨损。示意性的，在可以容纳采油装置10下行的前提下，导向装置16
的形状、大小、结构可根据实际需要进行调整，本技术在此不做限定。
[0061]
示意性的，导向装置16是两端具有通孔的管状结构，导向装置16的两端通孔的直径大小可以是一致的，也可以是不同的。示意性的如图2所示，导向装置16呈倒立伞状结构，该倒立伞状结构的底部开口用于引导采油装置10在管道01内向下运动。倒立伞状结构的上端通孔的直径大于下端通孔的直径，且下端通孔的直径不大于桥塞14的中空区域的直径大小，从而有助于采油装置10顺利穿过桥塞14向下运动。
[0062]
示例性的，导向装置16可以是由多层瓣状结构依次组成，在采油装置10下行通过桥塞14的过程中，通过多层瓣状结构的逐步收缩，便于不断调整采油装置10的下行方向，最终引导其通过桥塞14进入下层油层。
[0063]
另外，为提高采油装置10下行的效率，示意性的如图2所示，本技术实施例提供的采油装置10还包括引鞋17。引鞋17是用于防止采油装置10的底部碰刮或插入井壁的引导工具，便于引导采油装置10顺利穿过井眼，最终下至管道01的底部。
[0064]
示意性的，引鞋17固定设置于密封件15的底部。引鞋17根据制作材料的不同主要可以分为三种，分别是木制引鞋、生铁引鞋和水泥引鞋，上述三种引鞋均可达到引导采油装置10下行的作用，本技术实施例提供的采油装置10可选用水泥引鞋进行引导。
[0065]
示意性的，为更好地引导采油装置10的下行，引鞋17可以是锥状体，该锥状体的尖端部是圆滑尖头，锥状体的底部与密封件15的底部固定连接。示意性的，锥状体的底部与密封件15的底部均为圆形，锥状体的底部的直径小于密封件15的底部的直径，锥状体的底部固定设置于密封件15的底部的中央位置。锥状体的底部与密封件15的底部的形状、大小、相对位置可根据实际需要进行调整，本技术在此不做限定。
[0066]
导向装置16和引鞋17的使用，或者是通过导向装置16和引鞋17的配合使用，都可以有效避免采油装置10在下行过程中与管道01的碰撞，尤其是导向装置16和引鞋17的配合使用。本身确实是提供的采油装置10，可以减少自身的磨损，进而提高采油装置10的使用寿命，同时也提高了采油装置10的下井效率，为采油作业节省了前期的准备时间。
[0067]
在采油作业中，由于油藏储层大多为疏松胶结砂岩，且在生产过程中对储层骨架造成一定的破坏，或者是长期的注水开采或注气开采，使得油层内存在出砂问题。砂砾随高度流动的气体或液体对设备、阀门、管线等均会造成冲蚀磨损，造成极大的安全隐患，同时容易造成油井减产或停产的问题，也会影响地面及井下设备的加剧磨损，容易出现地层坍塌的状况，因此需要解决油气田开发过程中的出砂问题。
[0068]
示意性的如图2所示，本技术实施例提供的采油装置10还包括过液防砂装置18，过液防砂装置18固定设置于密封件15的底部。过液防砂装置18的设置，可以在保障管道01内的液体通过的前提下，有效减少砂砾进入采油装置10的内部，避免对采油装置10造成的磨损。
[0069]
示意性的如图2所示，过液防砂装置18包括装置本体和接头，装置本体是中空的圆柱状且外壁具有一定厚度，接头用于过滤砂砾。过液防砂装置18包括的装置本体和接头可以是固定连接，也可以是一体成型。示意性的，过液防砂装置18的底部设置有防止砂砾通过的部件，比如滤网、筛网或滤孔，网眼或滤孔大小可根据实际需要进行设置。
[0070]
示意性的，过液防砂装置18的底部均匀设置有多个通孔，所述通孔用于管道01内的液体通过，防止砂砾进入，从而使采到的液体顺利进入分采器13的泵腔内。示意性的，通
孔的直径大小可根据采油的油层的砂砾情况进行设置，本技术在此不做限定。
[0071]
示意性的如图2所示，采油装置10还可以同时设置有引鞋17和过液防砂装置18。也即，本技术实施例提供的采油装置10还包括引鞋17和过液防砂装置18，引鞋固定设置于过液防砂装置18的底部，过液防砂装置18固定设置于密封件15的底部。
[0072]
通过过液防砂装置18的设置，可以有效减少砂砾进入采油装置10的管腔内，或者是随高度流动的气体或液体对设备、阀门、管线等造成的冲蚀磨损，从而减少了地面及井下设备的磨损，避免了安全隐患的出现，同时也提高了油量的纯度，避免油井的减产或停产。
[0073]
在油气钻探过程中，由于管道01并非完全垂直的通道，使得采油装置10下行过程中需要有一定的倾斜才能向下运动，尤其是大斜度井，更需要采油装置10的进行多次不同角度的倾斜。
[0074]
示意性的如图2所示，本技术实施例提供的采油装置10还包括扶正器19。示意性的，扶正器19的顶部与抽油管12可拆卸地连接，扶正器19贯穿通过桥塞14。
[0075]
扶正器19是为确保下入的套管柱居于井筒中心而设置的扶正构架，主要起防倾斜的作用，避免采油装置10与管道01产生的偏心磨损，尤其是抽油杆11和抽油管12的偏磨。扶正器19可由弹性材料制成，其结构可以是弹簧式，或者是灯笼状，或者其他形状的构架，本技术在此不做限定。
[0076]
示意性的，扶正器19与抽油管12的可拆卸的连接方式，使得采油装置10可以根据需要增加一个或多个扶正器19。比如，在大斜度井中，在桥塞14坐封后，由于油井的倾斜角度较大，采油装置10需要设置多个扶正器19进行调整，从而使得采油装置10可以准确下入到管道01的指定位置进行采油作业。示意性的，扶正器19的个数可根据实际需要进行调整，本技术在此不做限定。
[0077]
示意性的如图3所示，以图2示出的采油装置10为例，本技术实施例提供的采油装置10进行分层采油的作业步骤具体如下：
[0078]
步骤302：连接导向装置16和桥塞14。
[0079]
步骤304：使用液压坐封工具将导向装置16和桥塞14下入待坐封的预定位置进行坐封。
[0080]
在地面上将导向装置16与桥塞14进行连接，同时将桥塞14连接在液压坐封工具的下端，此时导向装置16处于未打开的状态。
[0081]
将液压坐封工具连接到管柱上并下至管道01内待坐封的预定位置，也即下层油层的上方，通过泵车向管柱内打压至工具丢手，实现桥塞14对下层油层的坐封。在桥塞14坐封后，打开导向装置16，为采油装置10的下行提供运动通道。以导向装置是倒立伞状结构为例，倒立伞状结构在下井前是收缩的状态，在桥塞14坐封后，倒立伞状结构打开以形成下行通道。
[0082]
步骤306：使用抽油管12依次连接抽油杆11、分采器13、扶正器19、密封件15、过液防砂装置18和引鞋17，并下入管道01内的指定位置。
[0083]
步骤308：调整防冲距，开始采油作业。
[0084]
使用抽油管12依次连接抽油杆11、分采器13、扶正器19、密封件15、过液防砂装置18和引鞋17，并将其下入到管道01内的指定位置，将密封件15与桥塞14进行密封，然后对防冲距进行调整，在防冲距调整好以后开始分层采油作业。
[0085]
防冲距是指在采油装置10下行过程中，为了防止抽油杆11上的活塞撞击固定阀门或单向阀而上提的距离，防冲距的值约等于抽油杆11和抽油管12在液柱载荷作用下发生弹性伸缩变形之和(即冲程损失)的基础上增加5
‑
10cm。
[0086]
在采油装置10下行时，上层油层和下层油层的液体流经分采器13中的不同的固定阀通道，从而被吸入各自的泵腔。在采油装置10上行时，两个泵腔内的液体流经由分采器13中的不同的游动阀及柱塞内孔通道，将液体压入油管中进行混合后排出到地面。
[0087]
综上所述，本技术实施例提供的采油装置10，通过导向装置16和引鞋17的使用，或者是通过导向装置16和引鞋17的配合使用，有效避免采油装置10在下行过程中与管道01的碰撞，进而提高采油装置10的使用寿命，同时也提高了采油装置10的下井效率，为采油作业节省了前期的准备时间。
[0088]
另外，本技术实施例提供的采油装置10，通过在密封件15的底部设置过液防砂装置18，有效减少砂砾进入采油装置10的管腔内，从而减少了地面及井下设备的磨损，避免了安全隐患的出现。同时，本技术实施例提供的采油装置10，通过扶正器19对采油装置01的下行运动进行扶正，从而避免了采油装置10与管道01产生的偏心磨损。
[0089]
在本技术中，应该理解到，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
[0090]
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本技术的可选实施例，在此不再一一赘述。
[0091]
以上所述仅为本技术的可选实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。