一种CO2注采一体化管柱及其柱塞泵的制作方法

本发明涉及采油管柱,具体涉及一种co2注采一体化管柱及其柱塞泵。

背景技术：

1、对随着油藏勘探开发的深入，低渗透油藏储量所占比例不断增加，高效合理开发低渗透油藏变得日益重要。低渗油藏注水开发过程中注水井具有吸水能力低、开发效果较差的特点,对于单井单块、井网关系不完善、剩余油储量水驱难动用的井，需要提高产能时，通常采用对此类油井注入co2为地层补能的方式提高单井采收率。

2、授权公告号为cn214997593u、授权公告日为2021年12月3日的中国实用新型专利中公开了一种co2吐井注采一体管柱，其包括油管、抽油杆、柱塞泵，柱塞泵包括泵筒和柱塞，泵筒的侧壁上设有注入孔，在注co2时，柱塞处于泵筒最下端，注入孔露出，将co2注入井内，通过油管经注入孔、泵筒与外管的环形空间到达相应地层；焖井、放喷结束后，调整抽油机防冲距，使得柱塞的行程范围始终能封闭泵筒上部的注入孔，从而保证泵不漏失，完成对产出液的举升，该co2吞吐井注采一体管柱利用一趟管柱满足co2注入和采油需要，能够提高作业效率。然而，由于大量co2注入地层，焖井开抽后，封隔器下堆积大量co2气体无法从环空排出，会使得井液中含有较多气体，在柱塞泵进行抽吸时，容易出现气多液少，泵效低，严重时会出现气锁等现象，而且，封隔器下的气体无法排出井外，会使封隔器下的油、套管长期处于酸性介质环境中，容易造成封隔器下的油、套管腐蚀严重，导致单井采收率和效益低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种co2注采一体化管柱的柱塞泵，以解决现有的co2注采一体化管柱的柱塞泵的泵效较低的问题；本发明的目的还在于提供一种co2注采一体化管柱，以解决现有的co2注采一体化管柱的柱塞泵的泵效较低的问题。

2、本发明的co2注采一体化管柱的柱塞泵的技术方案是：

3、一种co2注采一体化管柱的柱塞泵，包括泵筒和柱塞，泵筒内于柱塞的外围设有存气腔，柱塞上设有排气孔，泵筒具有位于存气腔上侧的封堵部，泵筒内处于柱塞下方的空间构成采液腔，柱塞在其移动行程上具有使封堵部封堵排气孔且存气腔与采液腔连通的关闭位以及使排气孔与存气腔连通的打开位。

4、有益效果：本发明在现有技术中的co2注采一体化管柱的柱塞泵的基础上进行改进，通过在泵筒内于柱塞的外围设置存气腔，在柱塞泵工作时，井液进入泵筒内，由于存气腔的存在，给进入泵筒的井液中的气体提供了流动空间，气体进入存气腔中，在柱塞移动到打开位而使其排气孔与存气腔连通时，存气腔中的气体会经排气孔进入到柱塞内，有利于避免出现泵的抽空及气锁现象，而且还能够利用气体的排出过程辅助携带出柱塞内的井液，有利于提高泵效，而且由于气体可以通过柱塞泵排出井外，从而可以弱化下部的酸性环境，减缓下部油套管的腐蚀。

5、进一步地，泵筒具有位于存气腔下侧的导向段，导向段在柱塞处于打开位时供柱塞的下端伸入，导向段与存气腔的相接处形成有朝上的台阶面。

6、有益效果：在柱塞下行到打开位时，柱塞下端伸入泵筒的导向段内，能够对柱塞的移动进行导向，同时，导向段与存气腔的相接处会形成朝上台阶面，朝上的台阶面能够在柱塞下行时，刮下柱塞外周面上的脏物和砂子进而泄入井液中。

7、进一步地，泵筒上设有变径段，变径段与柱塞间隔设置以围成所述存气腔。

8、有益效果：通过泵筒上的变径段与柱塞围成环形的存气腔，有利于增大存气腔的容积。

9、进一步地，泵筒包括上筒、中筒和下筒，中筒的上下两端分别与上筒和下筒相连，中筒的内径大于上筒和下筒的内径，中筒构成所述变径段。

10、有益效果：通过分体设置的三段筒，从而利用中筒形成变径段，方便制作。

11、进一步地，柱塞上设有出液孔，泵筒上设有注气孔，柱塞上于出液孔的上侧设有第一变径部，第一变径部与泵筒间隔设置，泵筒上于注气孔的下侧设有用于封堵出液孔的封堵部。

12、有益效果：在需要注co2时，柱塞相对泵筒下行至出液孔位于注气孔的下方，注气孔与第一变径部间隔相对，从而形成注气通道，同时出液孔被注气孔下方的封堵部封堵，能够避免co2进入柱塞内部，有利于柱塞内部的防腐蚀；并且可以通过调整防冲距,使注气孔与柱塞泵上部油管连通，向油管内加液体缓蚀剂，通过注气孔使缓蚀剂过泵而能够进入下方封隔器以下空间，可以更有效地降低下部油套管腐蚀。

13、进一步地，泵筒上于注气孔的上侧设有第二变径部，第二变径部与柱塞间隔设置。

14、有益效果：在柱塞泵进行抽吸工作时，柱塞相对泵筒移动至出液孔与第二变径部间隔相对时即可形成采出通道，便于柱塞内井液排出。

15、进一步地，柱塞的内壁上设有螺旋形的凹槽。

16、有益效果：使采出液顺凹槽旋转上升，有利于提升泵效。

17、进一步地，泵筒上设有固定凡尔，固定凡尔沿上下方向设有至少两个。

18、有益效果：避免一个凡尔漏失后导致柱塞泵失效，延长使用使命，有利于提高柱塞泵的工作周期。

19、本发明的co2注采一体化管柱的技术方案是：

20、一种co2注采一体化管柱，包括柱塞泵，柱塞泵包括泵筒和柱塞，泵筒内于柱塞的外围设有存气腔，柱塞上设有排气孔，泵筒具有位于存气腔上侧的封堵部，泵筒内处于柱塞下方的空间构成采液腔，柱塞在其移动行程上具有使封堵部封堵排气孔且存气腔与采液腔连通的关闭位以及使排气孔与存气腔连通的打开位。

21、有益效果：通过在泵筒内于柱塞的外围设置存气腔，在柱塞泵工作时，井液进入泵筒内，由于存气腔的存在，给进入泵筒的井液中的气体提供了流动空间，气体进入存气腔中，在柱塞移动到打开位而使其排气孔与存气腔连通时，存气腔中的气体会经排气孔进入到柱塞内，有利于避免出现泵的抽空及气锁现象，而且还能够利用气体的排出过程辅助携带出柱塞内的井液，有利于提高泵效，而且由于气体可以通过柱塞泵排出井外，从而可以弱化下部的酸性环境，减缓下部油套管的腐蚀。

22、进一步地，泵筒具有位于存气腔下侧的导向段，导向段在柱塞处于打开位时供柱塞的下端伸入，导向段与存气腔的相接处形成有朝上的台阶面。

23、有益效果：在柱塞下行到打开位时，柱塞下端伸入泵筒的导向段内，能够对柱塞的移动进行导向，同时，导向段与存气腔的相接处会形成朝上台阶面，朝上的台阶面能够在柱塞下行时，刮下柱塞外周面上的脏物和砂子进而泄入井液中。

24、进一步地，泵筒上设有变径段，变径段与柱塞间隔设置以围成所述存气腔。

25、有益效果：通过泵筒上的变径段与柱塞围成环形的存气腔，有利于增大存气腔的容积。

26、进一步地，泵筒包括上筒、中筒和下筒，中筒的上下两端分别与上筒和下筒相连，中筒的内径大于上筒和下筒的内径，中筒构成所述变径段。

27、有益效果：通过分体设置的三段筒，从而利用中筒形成变径段，方便制作。

28、进一步地，柱塞上设有出液孔，泵筒上设有注气孔，柱塞上于出液孔的上侧设有第一变径部，第一变径部与泵筒间隔设置，泵筒上于注气孔的下侧设有用于封堵出液孔的封堵部。

29、有益效果：在需要注co2时，柱塞相对泵筒下行至出液孔位于注气孔的下方，注气孔与第一变径部间隔相对，从而形成注气通道，同时出液孔被注气孔下方的封堵部封堵，能够避免co2进入柱塞内部，有利于柱塞内部的防腐蚀；并且可以通过调整防冲距，使注气孔与柱塞泵上部油管连通，向油管内加液体缓蚀剂，通过注气孔使缓蚀剂过泵而能够进入下方封隔器以下空间，可以更有效地降低下部油套管腐蚀。

30、进一步地，泵筒上于注气孔的上侧设有第二变径部，第二变径部与柱塞间隔设置。

31、有益效果：在柱塞泵进行抽吸工作时，柱塞相对泵筒移动至出液孔与第二变径部间隔相对时即可形成采出通道，便于柱塞内井液排出。

32、进一步地，柱塞的内壁上设有螺旋形的凹槽。

33、有益效果：使采出液顺凹槽旋转上升，有利于提升泵效。

34、进一步地，泵筒上设有固定凡尔，固定凡尔沿上下方向设有至少两个。

35、有益效果：避免一个凡尔漏失后导致柱塞泵失效，延长使用使命，有利于提高柱塞泵的工作周期。