采油系统以及采油方法技术领域
本发明涉及了石油开采领域，尤其涉及一种采油系统以及采油方法。
背景技术
掺稀工艺主要应用于原油在储层中具有较好的流动性，在向地面举升的过程中由
于井筒中热损失比较严重，随着温度的降低，原油粘度增大并逐渐失去流动性的油井。环空
掺稀与空心抽油杆掺稀是稠油掺稀工艺主要的两种方式，随着掺稀工艺的推广出现了以下
问题。采用环空掺稀时，掺入稀油与地层原油在环空混合，而抽油泵抽出的井液是稀油与稠
油的混合液，若按照掺入稀稠比约为1：1计算，即实际的采出原油程度仅为泵排量的50％，
采出地层原油量很少；空心抽油杆掺稀由于空心杆内空间有限掺入稀油量达不到预期的降
粘效果，导致粘滞阻力较大造成杆柱下行困难以及抽油杆断脱等问题。
发明内容
本发明的发明目的在于，提供了一种采油系统以及采油方法，其能够更佳得进行
掺稀工艺，以解决上述问题中的至少一种。
本申请实施例公开了一种采油系统，包括：第一套管；部分地设置在所述第一套管
内且能沿竖直方向往复运动的抽油杆；与所述第一套管并列设置的第二套管；设置在所述
第二套管下端的第一本体，所述第一本体设置有朝向其上侧面敞口的腔室，所述腔室与所
述第二套管连通；第二本体，所述第二本体设置在所述抽油杆上并将所述第一套管分隔成
相互独立的第一腔和第二腔，其中第一腔位于第二腔的上方；所述第二本体上开设有自其
上侧面向下延伸但不贯通所述下侧面的第一通道，所述第二本体上开设有自其下侧面向上
延伸但不贯通所述上侧面的第二通道，所述第二本体上开设有与所述第一通道连通的第一
流道和与所述第二通道连通的第二流道，所述第一通道和所述第一流道均与所述第二通道
和所述第二流道隔离，所述第二本体上开设有沿竖直方向延伸的贯通孔，以使所述抽油杆
通过所述贯通孔穿设在所述第二本体上；掺稀机构，所述掺稀机构与所述第一腔连通；抽油
装置，其设置在所述第一套管的下部，并能将地层内的原油抽出；所述采油系统具有至少两
个工作位置，在第一工作位置时，所述第一通道通过所述第一流道与所述腔室连通，在第二
工作位置时，所述第二通道通过所述第二流道与所述腔室连通。
优选地，所述第二套管的上部开口高于地面。
优选地，所述抽油装置包括设置在所述第一套管的下端的第一通孔部、设置在所
述第一通孔部处的固定阀、设在所述抽油杆下部且与所述第一套管匹配的套筒，所述套筒
的上部与所述第二通道连通，所述套筒的下部开设有第二通孔部，所述第二通孔部处设置
有游动阀。
优选地，所述第二本体的外侧壁与所述第一套管的内侧壁相匹配。
优选地，当抽油杆处于下冲程时，所述第一通道与所述腔室连通。
优选地，当抽油杆处于上冲程时，所述第二通道与所述腔室连通。
优选地，所述抽油杆在所述第二本体的两侧均设有接箍。
优选地，所述第一流道位于所述第二流道的正上方。
优选地，所述第一通道位于所述第二通道的正上方。
优选地，所述第一流道沿水平方向延伸。
优选地，所述第二流道沿水平方向延伸。
优选地，所述第一本体位于所述第一通道的一侧，所述贯通孔位于所述第一通道
的另一侧。
优选地，所述腔室包括沿水平方向延伸的第一空腔，和沿竖直方向延伸的第二空
腔，所述第二空腔的上部敞口，所述第一空腔能与所述第一流道和所述第二流道直接连通。
优选地，所述采油系统包括井口装置，所述第一套管、所述第二套管、所述抽油杆
穿设在所述井口装置上。
本申请还公开了一种采用如上述的采油系统的采油方法，包括：
抽油杆能在第一套管内沿竖直方向往复移动，在抽油杆向下移动至第一预设位置
时，此时所述固定阀关闭，所述游动阀打开，以使地层原油进入所述抽油装置内，且与此同
时所述第一通道通过所述第一流道与所述腔室连通，以使稀油自第一通道进入腔室内；在
抽油杆向上移动至第二预设位置时，所述固定阀打开，所述游动阀关闭，从而将原本位于所
述抽油装置内的原油抽入所述第二通道内，所述第二通道通过所述第二流道与所述腔室连
通，以使原油自第二流道进入所述第一本体的腔室内并与稀油混合，经第二套管举升到地
面。
本发明采用以上结构以及方法，可以增大地层原油产量、消除抽油杆与液柱粘滞
阻力延长杆柱使用寿命，降低悬点载荷。
附图说明
图1是本申请实施例中的采油系统的一个具体的结构示意图。
图2是本申请实施例中的采油系统的局部示意图，其示出了第一本体和第二本体。
图3是图1中的采油系统处于第一工作位置时的结构示意图。
图4是图1中的采油系统处于第二工作位置时的结构示意图。
以上附图的附图标记：1、第一套管；11、第一腔；12、第二腔；13、定位孔；2、抽油杆；
3、第二套管；4、第一本体；41、腔室；411、第一空腔；412、第二空腔；5、第二本体；51、第一通
道；52、第二通道；53、第一流道；54、第二流道；55、贯通孔；6、掺稀机构；7、抽油装置；71、套
筒；72、固定阀；73、游动阀；74、第一通孔部；75、第二通孔部；8、接箍；9、井口装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能
更易于被本领域的技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚明确的界定。
参照图1和图2所示，本申请实施方式公开了一种采油系统，包括第一套管1；穿设
在所述第一套管1内且能沿竖直方向往复运动的抽油杆2；第二套管3；第一本体4，所述第一
本体4设置有朝向其上侧面敞口的腔室41，所述腔室41与所述第二套管3连通；第二本体5，
所述第二本体5设置在所述抽油杆2上并将所述第一套管1分隔成相互独立的第一腔11和第
二腔12，其中第一腔11位于第二腔12的上方；所述第二本体5上开设有自其上侧面向下延伸
但不贯通所述下侧面的第一通道51，所述第二本体5上开设有自其下侧面向上延伸但不贯
通所述上侧面的第二通道52，所述第二本体5上开设有与所述第一通道51连通的第一流道
53和与所述第二通道52连通的第二流道54，所述第一通道51和所述第一流道53均与所述第
二通道52和所述第二流道54隔离，所述第二本体5上开设有沿竖直方向延伸的贯通孔55，以
使所述抽油杆2通过所述贯通孔55穿设在所述第二本体5上；掺稀机构6，所述掺稀机构6与
所述第一腔11连通；抽油装置7，其能将地层内的原油抽出；所述采油系统具有至少两个工
作位置，在第一工作位置时，所述第一通道51通过所述第一流道53与所述腔室41连通，在第
二工作位置时，所述第二通道52通过所述第二流道54与所述腔室41连通。
具体的，所述第一套管1自地上向地下沿竖直方向延伸。一般的，第一套管1为具有
第一管腔的筒状。第一套管1的上端位于地面上，第一套管1的下端位于地层中。部分的抽油
杆2能自第一套管1的上端伸入所述第一套管1内。在第一套管1的内侧壁与抽油杆2的外侧
壁之间形成有环形空间。掺稀机构6位于地上，且与所述环形空间连通，以能向所述环形空
间输入掺稀液。部分的抽油杆2位于所述第一套管1外。且位于第一套管1外的抽油杆2能与
驱动装置连接，以使抽油杆2能在驱动装置作用下沿竖直方向往复运动。
所述第二套管3自地上向地下沿竖直方向延伸。第二套管3与所述第一套管1并列
设置。第二套管3为具有第二管腔的筒状。第二套管3的上端位于地面上，第二套管3的下端
位于地面下。第二套管3的上端开口，从而能使采集到的原油自第二套管3的上端排出。
所述第一本体4设置在所述第二套管3下端。第一本体4具有一朝上开口的腔室41，
所述第一本体4的腔室41与所述第二套管3的第二管腔连通。在本实施方式中，所述第一本
体4的腔室41包括沿水平方向延伸的第一空腔411，和沿竖直方向延伸的第二空腔412，所述
第二空腔412的上部敞口，所述第二空腔412朝向右侧壁开口，以使所述第一空腔411能与所
述第一流道53和所述第二流道54直接连通。
在本实施方式中，参照图1和图2所示，第一套管1的左侧壁开设有定位孔13，所述
第一本体4的右部穿设在该定位孔13中。
在一个优选的实施方式中，所述采油系统包括井口装置9，所述第一套管1、所述第
二套管3、所述抽油杆2穿设在所述井口装置9上。
所述第二本体5上开设有沿竖直方向延伸的贯通孔55。所述抽油杆2通过所述贯通
孔55连接在所述抽油杆2上，以使所述第二本体5能随所述抽油杆2沿竖直方向往复运动。所
述第二本体5的外侧壁与所述套筒71的内侧壁匹配，以将所述第一套管1分隔成相互独立的
第一腔11和位于第一腔11下方的第二腔12。所述第二本体5上开设有第一通道51。所述第一
通道51自所述第二本体5的上侧面竖直向下延伸但不贯通所述第二本体5的下侧面。即第一
通道51具有朝上的开口，以使所述第一通道51与所述第一腔11连通。所述第二本体5上开设
有与所述第一通道51连通的第一流道53。第一流道53朝向所述第二本体5的左侧壁开口，以
使所述第一流道53能与所述第一本体4的腔室41连通。所述第二本体5上第二通道52。所述
第二通道52开设有自所述第二本体5的下侧面向上竖直延伸但不贯通所述第二本体5的上
侧面。即第二通道52具有朝下的开口，以使所述第二通道52与所述第二腔12连通。优选地，
为了合理化设计，所述第一流道53和所述第二流道54沿水平方向延伸。所述第一流道53位
于所述第二流道54的正上方，所述第一通道51位于所述第二通道52的正上方。其中，所述第
一本体4位于所述第一通道51的左侧，所述贯通孔55位于所述第一通道51的右侧。
所述抽油装置7包括设置在所述第一套管1的下端的第一通孔部74。在第一套管1
的第一通孔部74处设置有固定阀72。所述抽油装置7还包括设在所述抽油杆2下部且与所述
第一套管1匹配的套筒71，所述套筒71的上部与所述第二通道52连通，所述套筒71的下部开
设有第二通孔部75，所述第二通孔部75处设置有游动阀73。所述套筒71能随抽油杆2在所述
第一套管1内沿竖直方向往复运动。当游动阀73开启时，套筒71的下部空间与所述套筒71的
上部空间连通。当游动阀73关闭时，套筒71的下部空间与所述套筒71上部空间断开。优选
地，所述抽油装置7可以为管式泵。
参照图3所示，当抽油杆2处于下冲程时，即抽油杆2向下运动，由于第一腔11的体
积变大，掺稀机构6可以自动向第一腔11内自动注入稀油，稀油进入第一通道51。与此同时，
固定阀72关闭，游动阀73打开，地层原油进入套筒71的上部空间内。当抽油杆2向下运动至
第一工作位置时，所述第一通道51通过所述第一流道53与所述腔室41连通，以使稀油自第
一通道51进入腔室41内。
参照图4所示，当抽油机处于上冲程时，固定阀72打开，游动阀73关闭，从而将地下
原油抽入套筒71的下部空间内。当抽油杆2向上运动至第二工作位置时，所述第二通道52通
过所述第二流道54与所述腔室41连通，以使原本位于套筒71的上部空间内的原油自第二流
道54进入所述第一本体4的腔室41内并与稀油混合，经第二套管3举升到地面。
在一个优选的实施方式中，所述抽油杆2在所述第二本体5的两侧均设有接箍8。
本申请实施例具有抽油杆2与原油摩擦载荷小的特点，还具有泵上掺稀的掺稀液
不进泵不影响原油产量等优点。
与环空掺稀相比，本申请实施例具有以下优点：
1)由于双油管泵上掺稀所掺稀油不进泵，故不论掺稀比为多少产出地层原油量均
为100％泵排量，而环空掺稀若以掺稀比1:1计算产出地层原油与掺入稀油各占泵排量的
50％，因此双油管泵上掺稀能够较大幅度地提高地层原油产量；
2)由于双油管泵上掺稀工艺第二套管3与掺稀油管分开，抽油杆2所在掺稀油管内
为稀油，可大幅降低杆—油摩阻，降低了悬点载荷，能够有效解决抽油杆2下行遇阻、驴头打
架等问题；
3)环空掺稀工艺由于稀油与稠油是在环空中混合使得环空中存在较长的泡沫段
阻碍了声波的传播，导致动液面测不准，而双油管泵上掺稀工艺的油套环空同常规抽油井，
方便动液面的监测。
与空心抽油杆2泵上掺稀相比，本申请实施例具有以下优点：
空心抽油杆2泵上掺稀工艺的空心抽油杆2与油管间的环空为掺稀稠油(与环空掺
稀基本相同)，若粘度仍较高，空心抽油杆2下行阻力仍较大会导致抽油杆2下行困难，而由
于双油管泵上掺稀工艺第二套管3与掺稀油管分开，抽油杆2所在动力油管内为掺稀液或稀
油，大幅降低了抽油杆2与原油的摩擦阻力，有效解决了抽油杆2下行遇阻、驴头打架等问
题，降低了悬点载荷。
此外，本申请实施例还在受力方面具有如下优点：
1)摩擦载荷：抽油杆2与稀油接触，大大降低了摩擦载荷。
2)液柱载荷：上冲程举升的液柱为第二套管3内的混合液，比纯原油液柱载荷小。
3)悬点载荷：由于液柱载荷、摩擦载荷较小，因此可以选择较低等级的抽油杆2，因
此杆柱载荷也相对较小。
综上所述，本申请实施例与其他装置的方式对比如下表1所示：
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表1
参照图1至图4所示，本申请实施例还公开了一种采油方法，其包括抽油杆2能在第
一套管1内沿竖直方向往复移动，在抽油杆2向下移动至第一预设位置时，此时所述固定阀
72关闭，所述游动阀73打开，以使地层原油进入所述抽油装置7内，且与此同时所述第一通
道51通过所述第一流道53与所述腔室41连通，以使稀油自第一通道51进入腔室41内；在抽
油杆2向上移动至第二预设位置时，所述固定阀72打开，所述游动阀73关闭，从而将原本位
于所述抽油装置7内的原油抽入所述第二通道52内，所述第二通道52通过所述第二流道54
与所述腔室41连通，以使原油自第二流道54进入所述第一本体4的腔室41内并与稀油混合，
经第二套管3举升到地面。
本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和
上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如
果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20
到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到
68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。
这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能
组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。
除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用
的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约
30”，至少包括指明的端点。
披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结
合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实
质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或
“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件
或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何
属性都是可选的。
多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选
地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来
描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件
或步骤。
应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描
述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易
见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这
些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专
利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的
任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的
发明主题的一部分。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与
其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人
士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明
精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。