一种适用于高含砂的电泵与射流泵组合举升工艺管柱及其使用方法与流程

1.本发明涉及石油天然气开采技术领域，更具体地说涉及一种适用于高含砂的电泵与射流泵组合举升工艺管柱及其使用方法。


背景技术：

2.随着海上压裂井数得增多，油井出砂问题日益突出，据统计渤海统计的20口过筛管压裂井，出现11井次电泵故障，占总井数的55％，20口过筛管压裂井电泵运转平均运转周期349天，其中11口电泵井平均运转217天，远远低于压裂后平均油井电泵运行水平，经取样分析后认定出砂是导致过筛管压裂井电泵故障的主要原因。
3.现有常规油井电泵生产管柱，即使使用耐砂电泵举升井液含砂量也不能超过千分之一，且电泵在此工况下长期运行，出现严重的泵轴磨损和卡泵无液的现象，大大缩短了检泵周期，降低了此类油井举升的经济性。


技术实现要素：

4.本发明克服了现有技术中的不足，现有利用常规油井电泵生产的管柱存在严重的泵轴磨损和卡泵无液的现象，大大缩短了检泵周期，提供了一种适用于高含砂的电泵与射流泵组合举升工艺管柱及其使用方法，该管柱由两趟管柱所组成，包括电泵举升y型生产管柱和射流泵举升丢手管柱，当油井产出液含砂量小于千分之一时，使用电泵举升y型生产管柱，当油井产出液含砂量大于千分之一时，下入射流泵举升丢手管柱，形成电泵与射流泵组合举升工艺管柱，可实现高含砂井液举升。
5.本发明的目的通过下述技术方案予以实现。
6.一种适用于高含砂的电泵与射流泵组合举升工艺管柱，包括电泵举升y型生产管柱和射流泵举升丢手管柱，所述射流泵举升丢手管柱安装在所述电泵举升y型生产管柱内；
7.所述电泵举升y型生产管柱包括上油管、特制y接头、下油管、控砂装置、1号生产滑套、2号生产滑套和圆堵，所述上油管和所述下油管均设置在套管内，在所述上油管和所述套管之间的环空内设置有顶部封隔器，在顶部封隔器上方的所述上油管上设置有井下安全阀，所述上油管通过所述特制y接头与所述下油管相连，在所述特制y接头的分接头上安装耐砂电潜泵机组，在所述特制y接头的内壁形成一悬挂台阶，用于悬挂堵塞器或者锁芯工具，在特制y接头下方的所述下油管上设置所述控砂装置，在所述控砂装置的下方由上至下依次设置定位密封、所述1号生产滑套、插入密封、所述2号生产滑套和所述圆堵；
8.所述射流泵举升丢手管柱包括小油管、丢手工具、射流泵和速度管，所述小油管的尾端通过所述丢手工具与所述射流泵的出口端相连，在所述丢手工具和所述射流泵的出口端之间还设置有锁芯工具，用于将射流泵举升丢手管柱悬挂在特制y接头内，所述射流泵的入口端与所述速度管相连。
9.在顶部封隔器下方的所述上油管上还设置有坐落接头。
10.所述耐砂电潜泵机组通过电泵电缆与地面电源相连。
11.一种适用于高含砂的电泵与射流泵组合举升工艺管柱的使用方法，按照下述步骤进行：
12.步骤1，当油井产出液含砂量小于千分之一时，将电泵举升y型生产管柱下入油井，定位密封与原井筒内的顶部密封断，插入密封与原井种插入密封段配合完成分层密封，向电泵举升y型生产管柱内投下堵塞器，利用堵塞器封堵特制y接头与下油管的联通通道，此时井液经控砂装置进入下油管和套管之间的环空后经耐砂电潜泵机组增压直接进入特制y接头和上油管后再到井口；
13.步骤2，当油井产出液含砂量大于千分之一时，将堵塞器捞出后，向上述电泵举升y型生产管柱中下入射流泵举升丢手管柱，直至射流泵芯子的上下密封与特制y接头内密封配合，释放锁芯工具固定射流泵芯子和速度管，向射流泵举升丢手管柱内投球打压，完成丢手，取出丢手工具和小油管，形成电泵与射流泵组合举升携砂生产管柱，此时，位于2号生产滑套处的地层产出液经过2号生产滑套大部分流入下油管内，少部分流入速度管内，位于1号生产滑套处的地层产出液经过1号生产滑套全部流入下油管内，流入下油管内的地层产出液经过连接在下油管上的控砂装置的过滤，地层产出液中的大部分砂被挡住，并沉积在下油管的口袋中，经过过滤的地层产出液进入下油管和套管之间的环空内经耐砂电潜泵机组增压直接进入特制y接头和上油管，流入速度管内的少部分地层产出液经由速度管、射流泵增压后直接进入特制y接头和上油管，并与上述经过过滤的地层产出液混合后再到井口。
14.耐砂电潜泵机组启动后，在下油管和套管之间的环空的井液经过增压后进入射流泵的动力液端，经过射流泵喷嘴后产生负压引射作用，对速度管内的井液进行抽吸，由于速度管直接与沉砂口袋接触，高含砂的井液经过速度管携带至射流泵吸入室连同动力液在喉管初混合，再流经扩散管上部油管直至井口，在井液含砂颗粒较大，或产出量需求较大时可通过油套环空对电泵进行补液保证射流泵动力液端液量充足，能产生较好负压引射作用。
15.本发明的有益效果为：对举升井液含砂量适应性增强，现有技术举升井液含砂量小于千分之一，采用此工艺管柱后举升井液含砂量可增至5％以上；对举升井液排量范围的增强，改进的工艺管柱可适应低液量的举升，而原管柱在低液量举升时电泵散热性低，易引起故障。
附图说明
16.图1是本发明的电泵与射流泵组合举升携砂结构示意图；
17.图2是本发明的射流泵举升丢手管柱结构示意图；
18.图3是本发明的电泵举升结构示意图；
19.图中：a为井底沉砂；b为油套环空补液；c为油套环空动液面，
20.1为井下安全阀；2为顶部封隔器；3为套管；4为上油管；5为电泵电缆；6为特制y接头；7为耐砂电潜泵机组；8为控砂装置；9为坐落接头；10为射流泵芯子；11为速度管；12为定位密封；13为1号生产滑套；14为插入密封；15为2号生产滑套；16为小油管；17为丢手工具；18为锁芯工具；19为堵塞器，20为下油管。
21.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，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
22.下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
23.一种适用于高含砂的电泵与射流泵组合举升工艺管柱，包括电泵举升y型生产管柱和射流泵举升丢手管柱，射流泵举升丢手管柱安装在电泵举升y型生产管柱内；
24.电泵举升y型生产管柱包括上油管4、特制y接头6、下油管20、控砂装置8、1号生产滑套13、2号生产滑套15和圆堵，上油管4和下油管20均设置在套管3内，在上油管4和套管3之间的环空内设置有顶部封隔器2，在顶部封隔器2上方的上油管4上设置有井下安全阀1，上油管4通过特制y接头6与下油管20相连，在特制y接头6的分接头上安装耐砂电潜泵机组7，在特制y接头6的内壁形成一悬挂台阶，用于悬挂堵塞器19或者锁芯工具18，在特制y接头6下方的下油管20上设置控砂装置8，在控砂装置8的下方由上至下依次设置定位密封12、1号生产滑套13、插入密封14、2号生产滑套15和圆堵；
25.射流泵举升丢手管柱包括小油管16、丢手工具17、射流泵和速度管11，小油管16的尾端通过丢手工具17与射流泵的出口端相连，在丢手工具17和射流泵的出口端之间还设置有锁芯工具18，用于将射流泵举升丢手管柱悬挂在特制y接头6内，射流泵的入口端与速度管11相连。
26.在顶部封隔器2下方的上油管4上还设置有坐落接头9。
27.耐砂电潜泵机组7通过电泵电缆5与地面电源相连。
28.一种适用于高含砂的电泵与射流泵组合举升工艺管柱的使用方法，按照下述步骤进行：
29.步骤1，当油井产出液含砂量小于千分之一时，将电泵举升y型生产管柱下入油井，定位密封12与原井筒内的顶部密封断，插入密封14与原井种插入密封段配合完成分层密封，向电泵举升y型生产管柱内投下堵塞器19，利用堵塞器19封堵特制y接头6与下油管20的联通通道，此时井液经控砂装置8进入下油管20和套管3之间的环空后经耐砂电潜泵机组7增压直接进入特制y接头6和上油管4后再到井口；
30.步骤2，当油井产出液含砂量大于千分之一时，将堵塞器19捞出后，向上述电泵举升y型生产管柱中下入射流泵举升丢手管柱，直至射流泵芯子10的上下密封与特制y接头6内密封配合，释放锁芯工具18固定射流泵芯子10和速度管11，向射流泵举升丢手管柱内投球打压，完成丢手，取出丢手工具17和小油管16，形成电泵与射流泵组合举升携砂生产管柱，此时，位于2号生产滑套15处的地层产出液经过2号生产滑套15大部分流入下油管内，少部分流入速度管11内，位于1号生产滑套13处的地层产出液经过1号生产滑套13全部流入下油管11内，流入下油管11内的地层产出液经过连接在下油管20上的控砂装置8的过滤，地层产出液中的大部分砂被挡住，并沉积在下油管20的口袋中，经过过滤的地层产出液进入下油管20和套管3之间的环空内经耐砂电潜泵机组7增压直接进入特制y接头6和上油管4，流入速度管11内的少部分地层产出液经由速度管11、射流泵增压后直接进入特制y接头6和上油管4，并与上述经过过滤的地层产出液混合后再到井口。
31.耐砂电潜泵机组启动后，在下油管和套管之间的环空的井液经过增压后进入射流泵的动力液端，经过射流泵喷嘴后产生负压引射作用，对速度管内的井液进行抽吸，由于速度管直接与沉砂口袋接触，高含砂的井液经过速度管携带至射流泵吸入室连同动力液在喉管初混合，再流经扩散管上部油管直至井口，在井液含砂颗粒较大，或产出量需求较大时可
通过油套环空对电泵进行补液保证射流泵动力液端液量充足，能产生较好负压引射作用。
32.为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
33.而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
34.以上对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。