全金属螺杆泵稠油注采一体装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种全金属螺杆泵稠油注采一体装置。其技术方案是：包括采油管柱、固定装置、井口装置，套管的顶部安装有井口装置，在塞面上方安装固定装置，通过固定装置固定支撑采油管柱，所述采油管柱包括注采控制装置、全金属螺杆泵、试压装置和定位装置，全金属螺杆泵的上部安装注采控制装置，下部通过定位装置安装在固定装置上，且固定装置与全金属螺杆泵之间安设有试压装置。有益效果是：一是不需要频繁作业施工，注汽时不需要上提和下放整个或者部分全金属螺杆泵，降低了作业成本，也减少了作业造成的安全事故的发生概率；注汽灵活，不需要一次性向地层注入大量的高温高压蒸汽，降低了由于一次性注入蒸汽的压力过大造成的安全隐患。

Heavy oil injection and production unit of all metal screw pump

The invention relates to a whole metal screw pump heavy oil injection and production unit. The technical scheme is: including production tubing, fixing device, wellhead, casing is arranged at the top of the wellhead, the plug is installed above the surface through the fixing device, fixing device supporting the production tubing, the production tubing including injection control device, all metal screw pump, pressure test device and a positioning device. The upper metal screw pump installation injection control device is arranged on the fixing device through the positioning device, and is installed between the fixing device and the metal screw pump pressure test device. The beneficial effect is that one does not need frequent operation, when the steam injection does not need to be provided the whole or part of a metal screw pump and decentralization, reducing operating costs, but also reduce the occurrence probability of safety accidents caused by steam injection; flexible, does not require one-time injected steam with high temperature and high pressure large, reduced due to safety concerns injected steam pressure caused by too much.

【技术实现步骤摘要】
全金属螺杆泵稠油注采一体装置
本专利技术涉及一种石油工业采油装置，特别涉及一种全金属螺杆泵稠油注采一体装置。
技术介绍
在石油开采过程中，稠油具有特殊的高粘度和高凝固点特性，在开发和应用的各个方面都遇到一些技术难题，胶质、沥青质和长链石蜡造成原油在储层和井筒中的流动性变差，对应用广泛的有杆抽油井而言，在开采稠油时，由于粘度过高，含蜡量大，使得油管的油流通道减小，抽油杆柱的上、下行阻力增加，下冲程时易出现驴头“打架”现象，上冲程时驴头负荷增加，严重时会使抽油杆卡死在油管中，甚至造成抽油杆断裂的井下事故。此外，对于油层温度较低的井，在抽油泵固定阀、固定阀罩及其以下部位由于压力低，在生产过程中也容易形成堵井，而要被迫进行修井。对于电潜泵生产井而言，由于电潜泵井排量大，吸入口处压力低，当油层温度较低时，此处容易结蜡并造成叶导轮流道堵塞，钻井液阻力增加，使泵的排量下降，同时会使电机负荷增加，严重的可造成电机经常停机，使电泵机组不能正常运转。目前，国内外对稠油和高凝油开采一般均采用蒸汽热采方式，也就是通过在井口注入高温高压蒸汽，再配合使用螺杆泵进行稠油开采，螺杆泵的突出的优点是输送介质时不形成涡流、对介质的粘性不敏感，可输送高粘度介质，因此，这是一种有效的稠油开采方式。但是，现有的螺杆泵采用的定子橡胶衬套作为主要组成部分，采用的橡胶材料通常为丁腈橡胶(NBR)。在油田恶劣的环境下，螺杆泵定子橡胶材料受油、定转子间磨耗和疲劳等因素的影响，容易使定子橡胶发生老化失效，限制了螺杆泵的使用。特别是由于从井口注入高温高压蒸汽，更容易使橡胶老化，降低螺杆泵的使用寿命，这就迫使螺杆泵井在采油过程中，需要通过油田作业施工将螺杆泵整体从油井的套管中提出，然后，向油井内部注入高温高压的蒸汽，并进行焖井一段时间，第三步进行回采，也就是再将橡胶螺杆泵再次通过油田作业施工将其下入油井的套管中，但是，油井的深度少则几十米，多则几百米甚至上千米，这就耗费了大量的作业时间和成本，因此迫切需要一种全金属的螺杆泵，可以承受高温蒸汽，避免螺杆泵整体提出带来的高昂的作业费用。中国专利文献公开号为104847323A，专利名称为《全金属螺杆泵稠油注采一体化成套装置》，包括光杆总成、永磁电机驱动头保护装置、直驱三相永磁同步电动机、高温高压密封总成、专用注汽装置、油管头、套管头、表层套管、油管、扭矩杆、转矩锚、金属螺杆泵、扶正器、尾管、螺杆泵地面控制柜；自上而下依次为光杆总成、永磁电机驱动头保护装置、直驱三相永磁同步电动机、高温高压密封总成、专用注汽装置、油管头、套管、扭矩杆、转矩锚、扶正器、尾管，油管套在套管内，金属螺杆泵装在转矩锚内；螺杆泵地面控制柜与直驱三相永磁同步电动机连接。上述专利将金属定子与油管连接，金属转子与抽油杆连接，实现了全金属的定子和转子。但是该专利技术在注入蒸汽时，仍然需要光杆总成上提带动转子离开螺杆泵的定子，将注汽通道打开，然后再注入蒸汽，注汽完成后再将光杆总成下放，将转子放入定子内，再进行采油。但是其存在的问题是：虽然不需要将螺杆泵完全提出井口，只是上提一段距离，可以减少作业时间，但是仍然需要上提螺杆泵的转子部分，而每次金属转子的上提和下放都可能会对金属定子进行一次磨损，而且其下放一般都会有误差，这就造成全金属的转子每一次下放都可能对定子进行一次碰撞，进而降低螺杆泵的使用寿命，虽然该专利技术也采用了一些技术手段来减少其碰撞或磨损，但是仍然存在磨损或碰撞的可能性，降低螺杆泵的使用寿命；另外，螺杆泵的转子的上提需要大型的吊装设备完成，这也增加了作业成本和施工的危险性。中国专利文献号为102877821A，专利名称为《稠油蒸汽吞吐注采一体化装置》，包括驱动装置、注汽采油一体式井口、油管、抽油杆、双金属螺杆泵、凸轮锚，驱动装置包括底座、箱体、电机及电机座，注汽采油一体式井口上设置油井套管，油井套管套设在油管外，油管底部连接有双金属螺杆泵的定子，定子下端设有凸轮锚，油管内设有抽油杆，抽油杆下端与双金属螺杆泵的转子相连，其上端与光杆相连，光杆与电机传动连接，底座内设置有密封器，底座下端与注汽采油一体式井口相连，且底座与注汽采油一体式井口之间设有第一隔热垫，底座上端与箱体连接，且底座与箱体之间设有第二隔热垫，箱体与电机座铰接。本专利技术将注汽装置和采油装置一体化，提高了稠油井的生产时效。但是其仍然存在的问题是：本专利技术通过增设电机带动光杆上提或下放，不需要采用大型吊装设备，但是仍然需要通过光杆上提将转子上移一段距离，将注汽通道打开，然后再注入蒸汽，注汽完成后再将光杆总成下放，将转子放入定子内，再进行采油。该专利技术存在的问题是：仍然需要上提螺杆泵的转子部分，而每次金属转子的上提和下放都可能会对金属定子进行一次磨损，虽然其上提和下放的过程是采用电机和注汽采油一体化井口完成，降低了误差，减少了转子与定子的碰撞的几率，但是这仍不能避免全金属的转子每一次下放和上提对定子的磨损，所以，其仍然会降低螺杆泵的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种全金属螺杆泵稠油注采一体装置，不需要上提或下放转子，而是另外增设注汽通道，通过注汽通道来完成注汽与采油的一体化作业。本专利技术提到的一种全金属螺杆泵稠油注采一体装置，其技术方案是：包括采油管柱、固定装置（d）、井口装置（f），套管（1）的顶部安装有井口装置（f），套管（1）的底部为人工井底（g），人工井底（g）上部设有多个塞面（h），在塞面（h）上方安装固定装置（d），通过固定装置（d）固定支撑采油管柱，所述采油管柱包括注采控制装置（a）、全金属螺杆泵（b）、试压装置（c）和定位装置（e），全金属螺杆泵（b）的上部安装注采控制装置（a），下部通过定位装置（e）安装在固定装置（d）上，且固定装置（d）与全金属螺杆泵（b）之间安设有试压装置（c）；所述井口装置（f）上安装螺杆泵电机，螺杆泵电机通过转子连接杆（3）连接全金属螺杆泵（b）的转子，全金属螺杆泵（b）的定子安装在中心管（2）的内壁；所述注采控制装置（a）包括泄压活塞（6）、缸套（7）、泄压弹簧（8）、注汽活塞（10）、注汽弹簧（11）、弹簧挡块（12），中心管（2）的中部外侧通过连接凸起（18）固定缸套（7），且中心管（2）的中部下侧设有注汽孔（9），上侧设有泄压孔（5），在所述缸套（7）的下部通过注汽活塞（10）与注汽孔（9）配合实现开关，所述注汽活塞（10）的下部通过注汽弹簧（11）与弹簧挡块（12）连接；所述缸套（7）的上部通过泄压活塞（6）与泄压孔（5）配合实现泄压孔的开关，且泄压活塞（6）的下部安设有泄压弹簧（8）。优选的，在中心管（2）的中下部内腔安装固定环（14），转子连接杆（3）的外壁安装有滑动环（16），在固定环（14）与滑动环（16）之间安装有活动环（15）。优选的，上述泄压活塞（6）的上部设有限位环（4），所述限位环（4）的外壁上部设有凸起部，通过凸起部与缸套（7）配合，限位环（4）的中部设有泄压缝（4.1），高压气体通过泄压缝（4.1）进入缸套（7）与中心管（2）之间的环空，进而压缩泄压活塞（6）向下移动。优选的，上述泄压活塞（6）为弓形结构，且泄压活塞（6）的中部正对着泄压孔（5），两侧分别设有金属密封件与中心管实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全金属螺杆泵稠油注采一体装置，包括采油管柱、固定装置（d）、井口装置（f），套管（1）的顶部安装有井口装置（f），套管（1）的底部为人工井底（g），人工井底（g）上部设有多个塞面（h），在塞面（h）上方安装固定装置（d），通过固定装置（d）固定支撑采油管柱，其特征是：所述采油管柱包括注采控制装置（a）、全金属螺杆泵（b）、试压装置（c）和定位装置（e），全金属螺杆泵（b）的上部安装注采控制装置（a），下部通过定位装置（e）安装在固定装置（d）上，且固定装置（d）与全金属螺杆泵（b）之间安设有试压装置（c）；所述井口装置（f）上安装螺杆泵电机，螺杆泵电机通过转子连接杆（3）连接全金属螺杆泵（b）的转子，全金属螺杆泵（b）的定子安装在中心管（2）的内壁；所述注采控制装置（a）包括泄压活塞（6）、缸套（7）、泄压弹簧（8）、注汽活塞（10）、注汽弹簧（11）、弹簧挡块（12），中心管（2）的中部外侧通过连接凸起（18）固定缸套（7），且中心管（2）的中部下侧设有注汽孔（9），上侧设有泄压孔（5），在所述缸套（7）的下部通过注汽活塞（10）与注汽孔（9）配合实现开关，所述注汽活塞（10）的下部通过注汽弹簧（11）与弹簧挡块（12）连接；所述缸套（7）的上部通过泄压活塞（6）与泄压孔（5）配合实现泄压孔的开关，且泄压活塞（6）的下部安设有泄压弹簧（8）。...

【技术特征摘要】
1.一种全金属螺杆泵稠油注采一体装置，包括采油管柱、固定装置（d）、井口装置（f），套管（1）的顶部安装有井口装置（f），套管（1）的底部为人工井底（g），人工井底（g）上部设有多个塞面（h），在塞面（h）上方安装固定装置（d），通过固定装置（d）固定支撑采油管柱，其特征是：所述采油管柱包括注采控制装置（a）、全金属螺杆泵（b）、试压装置（c）和定位装置（e），全金属螺杆泵（b）的上部安装注采控制装置（a），下部通过定位装置（e）安装在固定装置（d）上，且固定装置（d）与全金属螺杆泵（b）之间安设有试压装置（c）；所述井口装置（f）上安装螺杆泵电机，螺杆泵电机通过转子连接杆（3）连接全金属螺杆泵（b）的转子，全金属螺杆泵（b）的定子安装在中心管（2）的内壁；所述注采控制装置（a）包括泄压活塞（6）、缸套（7）、泄压弹簧（8）、注汽活塞（10）、注汽弹簧（11）、弹簧挡块（12），中心管（2）的中部外侧通过连接凸起（18）固定缸套（7），且中心管（2）的中部下侧设有注汽孔（9），上侧设有泄压孔（5），在所述缸套（7）的下部通过注汽活塞（10）与注汽孔（9）配合实现开关，所述注汽活塞（10）的下部通过注汽弹簧（11）与弹簧挡块（12）连接；所述缸套（7）的上部通过泄压活塞（6）与泄压孔（5）配合实现泄压孔的开关，且泄压活塞（6）的下部安设有泄压弹簧（8）。2.根据权利要求1所述的全金属螺杆泵稠油注采一体装置，其特征是：在中心管（2）的中下部内腔安装固定环（14），转子连接杆（3）的外壁安装有滑动环（16），在固定环（14）与滑动环（16）之间安装有活动环（15）。3.根据权利要求1所述的全金属螺杆泵稠油注采...

【专利技术属性】
技术研发人员：李万鹏，史海滨，李伟，刘根全，张南南，李建国，张林，朱金明，李新东，龙传章，
申请(专利权)人：李万鹏，
类型：发明
国别省市：山东,37