采油管柱及稠油举升系统的制作方法

本发明涉及石油开采设备，具体地涉及一种采油管柱。在此基础上，本发明还涉及一种包括该采油管柱的稠油举升系统。

背景技术：

1、在深井、超深井油田开发中，特别是开采深井稠油、高凝油和高含蜡油井时，油藏温度下原油流动性好，但随着温度在井筒内降低，经常存在胶质和沥青质聚集、原油粘度增加、凝固点升高等现象，使原油失去流动性，导致举升困难或泵效降低，影响油井产量。

2、稠油在井筒举升过程中，由于抽油杆和原油之间的粘滞阻力，造成上行程时抽油杆的负荷较大，下行程抽油杆漂浮，影响生产安全。为此，通常需要通过采用井筒添加化学降粘剂、掺稀、电加热等措施，以降低井筒原油粘度，解决稠油举升问题。

3、但各种井筒降粘措施效果差，成本高。如化学降粘剂在井下混合不均匀，效果差；井筒电加热耗能高，费用高；井筒掺入稀油，降粘效果好，但稠油售价较稀油低，掺入的稀油和稠油混合后，影响开发效益。

4、当前，在稠油开采中，已形成了以蒸汽吞吐、蒸汽驱和电加热等为主要开采手段的稠油热采技术，或以注入降粘剂(表面活性剂)和掺稀油来改善井筒流动条件的稠油冷采技术。稠油热采技术因本身通过对井筒注热而保持井筒温度高、原油流动性好，但需持续注入高温蒸汽，地面设备要求高，成本也高。采用掺稀生产，掺稀油浪费稀油资源，开采成本较高，且在高含水油井，掺稀降粘效果不佳。

5、中国发明专利申请cn112483054a公开了一种油井泵下加热降粘、防结蜡装置，包括抽油泵、空心抽油杆、油管、加热电缆(或加热介质)和加热控制系统，在油管底端连接有三通接头，三通接头下端连接小泵筒，通过电缆加热或者介质加热的方式使油管底部周边稠油、高凝油和高含蜡油得到快速加热降粘，解决了卡泵现象。

6、中国实用新型专利cn208330325u公开了一种采油管柱和稠油开采装置，包括油管、加热管和套管。加热管套设在油管内，与油管之间形成热水通道。通过将热水注入到加热管中并由热水通道排出，在油管的末端安装堵头封堵，进而通过油套环空排出稠油。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的稠油举升难题，提供一种采油管柱及稠油举升系统，该采油管柱及稠油举升系统能够有效降低稠油开采成本。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供一种采油管柱，包括：

3、油管，该油管设置为能够同轴布置于井筒中并具有筛管；

4、上泵筒和下泵筒，该上泵筒和下泵筒分别固定于所述筛管上方和下方，且所述下泵筒内设有固定凡尔；以及，

5、抽油组件，该抽油组件可升降地穿过所述油管的中空通道延伸并具有与所述上泵筒配合的上柱塞、连接至该上柱塞并与所述下泵筒配合的下柱塞以及连接至所述上柱塞的上端的抽油杆，所述下柱塞内设有游动凡尔，以能够在所述抽油组件往复升降过程中通过所述固定凡尔和该游动凡尔的开、闭状态的切换而依次通过所述下泵筒、下柱塞和所述筛管向所述油管外的环空内泵送井下的油液。

6、优选地，所述固定凡尔设于所述下泵筒的底端，并设置为在所述抽油组件上升过程中打开，下降过程中关闭。

7、优选地，所述下柱塞具有中空腔，所述游动凡尔设于该下柱塞的底端，并设置为在所述抽油组件上升过程中关闭，下降过程中打开。

8、优选地，所述下柱塞的顶壁呈锥形，并通过连接杆连接至所述上柱塞的底端。

9、优选地，所述上柱塞中形成有降粘通道，并设置为允许所述油管与所述抽油杆之间的油管环空内的降粘剂或稀油通过该降粘通道注入所述上柱塞与所述下柱塞之间的空间中以与泵送的所述油液混合。

10、优选地，所述降粘通道内设有节流阀。

11、本发明的第二方面提供一种稠油举升系统，包括固定于井筒内的套管和同轴布置于该套管内的上述采油管柱，其中，所述油管与所述套管之间的环空内设有封隔器，该封隔器位于所述筛管的下方。

12、通过上述技术方案，本发明的采油管柱利用抽油组件的升降过程而改变固定凡尔和该游动凡尔的开、闭状态，从而将井下的原油依次通过下泵筒、下柱塞和筛管泵送至油管外的环空内，而避免上柱塞上方连接的抽油杆与原油接触，由此在无需消耗大量高温蒸汽或稀油资源的情形下避免原油粘度高导致的抽油杆下行时的漂浮问题，同时上行程负荷减小，有利于以较低的开采成本实现深抽。

技术特征：

1.一种采油管柱，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的采油管柱，其特征在于，所述固定凡尔(4)设于所述下泵筒(3)的底端，并设置为在所述抽油组件上升过程中打开，下降过程中关闭。

3.根据权利要求1所述的采油管柱，其特征在于，所述下柱塞(6)具有中空腔，所述游动凡尔(8)设于该下柱塞(6)的底端，并设置为在所述抽油组件上升过程中关闭，下降过程中打开。

4.根据权利要求3所述的采油管柱，其特征在于，所述下柱塞(6)的顶壁呈锥形，并通过连接杆(9)连接至所述上柱塞(5)的底端。

5.根据权利要求1所述的采油管柱，其特征在于，所述上柱塞(5)中形成有降粘通道(51)，并设置为允许所述油管(1)与所述抽油杆(7)之间的油管环空(12)内的降粘剂或稀油通过该降粘通道(51)注入所述上柱塞(5)与所述下柱塞(6)之间的空间中以与泵送的所述油液混合。

6.根据权利要求5所述的采油管柱，其特征在于，所述降粘通道(51)内设有节流阀。

7.一种稠油举升系统，其特征在于，包括固定于井筒内的套管(10)和同轴布置于该套管(10)内的根据权利要求1至6中任意一项所述的采油管柱，其中，所述油管(1)与所述套管(10)之间的环空内设有封隔器(20)，该封隔器(20)位于所述筛管(11)的下方。

8.根据权利要求7所述的稠油举升系统，其特征在于，所述套管(10)与所述井筒的井壁之间设有油井水泥。

9.根据权利要求8所述的稠油举升系统，其特征在于，所述油井水泥为泡沫水泥。

10.根据权利要求7所述的稠油举升系统，其特征在于，所述油管(1)与所述套管(10)之间的位于所述封隔器(20)下方的环空部分通过环空气举而具有真空度。

技术总结本发明涉及石油开采设备领域，公开了一种采油管柱及稠油举升系统，包括具有筛管(11)的油管、分别固定于筛管(11)上方和下方的上泵筒(2)和下泵筒(3)以及抽油组件，该抽油组件具有与上泵筒配合的上柱塞(5)、与下泵筒配合的下柱塞(6)以及连接至上柱塞的上端的抽油杆(7)，所述下柱塞(6)内设有游动凡尔(8)，以能够在抽油组件往复升降过程中通过固定凡尔(4)和游动凡尔(8)的开、闭状态的切换而向油管(1)外的环空内泵送井下的油液。本发明可以避免抽油杆与原油接触，由此在无需消耗大量高温蒸汽或稀油资源的情形下避免原油粘度高导致的抽油杆下行时的漂浮问题，同时上行程负荷减小，有利于以较低的开采成本实现深抽。技术研发人员：岳慧,秦星,郭肖受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9