新型高效气压式采油机.pdf

本发明涉及一种开采石油用的气压式采油机，由地面设施和地下设施两部分组成。本发明的地面设施，主要有空压机和贮气罐，贮气罐与地下设施的左气管和右气管相通，左气管和右气管之间相通，并由节能阀控制；本发明的地下设施是：有多个呈垂直排列的采油腔，左气管、右气管分别与奇数和偶数排列的采油腔相通；相邻的采油腔通过采油管连通，每个采油管的下端装有阀门。本发明由于气体可以高速到达设备中的相应位置，故可以做到大冲程高速采油，本发明与传统气压采油设备相比，具有地面设备简单，用气量小，采油率高等优点。

1.  新型高效气压式采油机，由地面设施和包括套管在内的地下设施两部分组成，其特征是：本发明的地面设施是一个与空压机(1)连接的贮气罐(2)，贮气罐分别与地下设施的左气管(18)和右气管(11)相通并分别由左进气阀(4)和右进气阀(3)控制，左气管(18)和右气管(11)相通并由节能阀(10)控制，左气管和右气管上分别有一个左排气口(8)和一个右排气口(7)并分别由左排气阀(6)和右排气阀(5)控制，本发明的地下设施有左气管、右气管、采油管、多个垂直排列的采油腔、连接采油腔的采油管、阀门构成，上方的采油腔通过采油管与相邻之下方的采油腔相通，左气管(18)和右气管(11)分别与奇数和偶数排列的采油腔相通，各采油管的下端都装有阀门并插人下方采油腔的底部，最上方的采油管(13)顶端之油出口(12)伸出地面(9)，最低采油腔A(29)的底部有吸油阀(31)，左气管(18)分别与最低采油腔A(29)及其上方奇数排列的采油腔C(21)之上部的气孔与其相通，右气管(11)分别与偶数排列的采油腔B(25)、采油腔D(16)之上部的气孔与其相通，最低采油腔A(29)之底部有吸油阀(31)。

新型高效气压式采油机
技术领域    本发明涉及一种用于石油开采的机械设备。
背景技术    石油开采常用的开采方法有两种，即抽油杆式采油方法和气压式采油方法。气压式采油方法是：在油井附近设有气压站，将其产生的高压气体沿油井的套管和输油管之间吹入井底，从而使地下的液体石油沿输油管上升并从管口喷出，随后将该被高压气体汽化了的石油进行油气分离。这种气压式采油方法，井内设施简单，但地面设施复杂、且存在生产效率较低的缺点。
发明内容    本发明的目的在于提供一种设备简单、使用普通空气即可、用气量少、采油率高的全新型气压式采油机械。
本发明基于虹吸原理而作出地设计，虹吸原理的概念是：在一个装有水的U型管中，当两个液面上受到不同压力时，压力小的液面会高于压力大的液面，当两个液面之间的压力差为1个大气压时，则两个液面的高度差约为10米。
本发明由地面设施和地下设施两部分组成。地面设施主要是：与空压机连接的贮气罐，贮气罐分别与地下设施的左气管和右气管相通并分别由左进气阀和右进气阀控制；左气管和右气管之间相通与否，由节能阀控制；左气管和右气管上分别有一个左排气口和一个右排气口，该左、右排气口分别由左排气阀和右排气阀控制。本发明的地下设施主要由套管、左气管、右气管、多个垂直排列的采油腔、采油管及阀门构成。相邻的两个采油腔之间通过采油管接通，采油管的下端装有采油阀，并插入下方的采油腔底部；插入最上方采油腔内的采油管顶端伸出地面；最低之采油腔的底部装有吸油阀；左气管、与最低之采油腔及上方奇数排列的采油腔相通，右气管与偶数排列的采油腔相通。
本发明由于气体可以高速到达设备中相通的任何位置，故可以做到大冲程高速采油；本发明与传统气压采油设备相比，具有地面设备简单，用气量小，采油率高等优点。与传统的有杆采油相比，本发明减少了大量机械设施，节约了成本，提高了生产效率。
附图说明
附图是本发明的整体结构示意图
图中：1空压机，2贮气罐，3右进气阀，4左进气阀，5右排气阀，6左排气阀，7右排气口，8左排气口，9地面，10节能阀，11右气管，12出油口，13采油管D，14套管，15气孔D，16采油腔D，17采油阀D，18左气管，19采油管C，20气孔C，21采油腔C，22采油阀C，23采油管B，24气孔B，25采油腔B，26采油阀B，27气孔A，28采油管A，29采油腔A，30采油阀A，31吸油阀，32井底。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
具体实施方式
实施例如图所示。本实施例由地面设施和地下设施组成，地面设施是：与空压机1连接贮气罐2；贮气罐分别与地下设施的左气管18和右气管11相通并分别由左进气阀4和右进气阀3控制；左气管和右气管之间相通并由节能阀10控制；左气管和右气管上分别有一个左排气口8和一个右排气口7，该两个排气口分别由左排气阀6和右排气阀5控制。本实施例的地下设施主要有套管14、左气管18、右气管11、采油腔A29、采油腔B25、采油腔C21、采油腔D16、采油管A28、采油管B23、采油管C19、采油管D13、采油阀A30、采油阀B26、采油阀C22、采油阀D17。四个采油腔在井底由下而上垂直排列，最低的采油腔A29位于井底32，其底部有一个吸油阀31；左气管通过最低的采油腔A29上部的气孔27与之相通，通过采油腔C21上部的气孔20与之相通；右气管11通过第二采油腔B25上部的气孔24与之相通，又通过采油腔D16上部的气孔15与之相通；上下相邻的四个采油腔之间，分别由采油管A28、采油管B23、采油管C19接通，采油管A、采油管B、采油管C、采油管D的底部均有采油阀，即采油阀A30、采油阀B26、采油阀C22、采油阀D17；各个采油管的下端分别插入了下方的采油腔A、采油腔B、采油腔C、采油腔D之底部，各个采油管的上端分别插入上方采油腔B、采油腔C、采油腔D的底部；采油管D13的顶端出油口12伸出地面9。
本发明运行时会存在这样的问题：安装完后，只有底下的采油腔A中有油，而采油腔A以上的采油腔、采油管中没有油，于是气体沿左、右之气管通入采油腔、采油管，随后进入排气口而排走，这样，系统将处于滞压状态，即系统不能保存住气体压力，不能提升油液。如何解决这个重要问题呢？根据虹吸现象原理，本发明采取了如下措施：向系统的井下注入适量的水，让系统处在“下方采油腔内之采油管底部到上方采油腔之顶部距离的数值除以10以下的压力值”的状态中运行。上述操作完成后，按如下步骤进行：
1.开启空压机1，使贮气罐2具有足够的压力；
2.打开左进气阀4和右排气阀5，关闭右进气阀3、左排气阀6和节能阀10。贮气罐2的气体由贮气罐沿左气管18进入采油腔A29、采油腔C21的顶部而进入腔内；与此同时，采油腔B25、采油腔D16的气体从其顶部沿右气管11、右排气口7排出大气。这样，在采油腔A与采油腔B之间、采油腔C与采油腔D之间，形成液面压力差，采油阀A30和采油阀C22开启，于是采油腔A29中的石油流入采油腔B25中，采油腔C21中的石油流入到采油腔D16中。
3.关闭左进气阀4和右排气阀5，打开节能阀10，使井下系统内压力平衡。
4.关闭节能阀10，打开左排气阀。采油腔A29和采油腔C21中的气体沿左气管18、左排气口8排出大气；同时，采油腔A29中吸油阀31开启，井底的石油进入采油腔A29中。
5.打开右进气阀3。贮气罐2的气体由贮气罐沿右气管11通过采油腔B25、采油腔D16的顶部之气孔进入腔内。由于采油腔B25与采油腔C21之间、采油腔16与大气之间，存在液面压力差，于是，采油阀B26、采油阀D17分别打开，采油腔B25中的石油流入采油腔C21中，采油腔16的石油通过出油口12喷出地面。
6.关闭左排气阀6和右进气阀3，打开节能阀10。压力平衡时，关闭节能阀10，打开右排气阀5和左进气阀4，采油腔A29中的石油流入采油腔B25中；同时采油腔C21中的石油流入采油腔D16中。
如此循环往复，井底石油便被源源不断地提升到地面上来。