專利名稱：防氣抽油泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于油田抽油機井的防氣抽油泵。
現(xiàn)有技術(shù)中的抽油泵的種類很多，目前我國通用的是SYB型管式抽油泵，這種泵的缸套絕大部分是由長度為150mm或300mm的金屬襯套疊加裝配起來的，其凡爾結(jié)構(gòu)均采用鋼球凡爾，其中下部有一個固定凡爾，活塞上有兩個浮動的游動的凡爾?；钊统橛蜅U是剛性連接。但在氣油比較高的生產(chǎn)井中，由于氣體的可壓縮性的影響，往往造成游動凡爾遲后打開或打不開，嚴重的可造成氣鎖，使泵抽空或嚴重地影響泵的效率，直接影響油井的產(chǎn)量。因此，國內(nèi)外為了克服油井中氣體的影響作了大量的工作。如美國4173451號專利所述的井下泵，采用了浮動泵筒，活塞和泵筒為剛性連接，下部沒有固定凡爾，在活塞上行時，氣體可通過放氣孔被排入油管，因此克服了氣體的影響；但是其排液流道過小，對產(chǎn)量高的井不適用；由于活塞和泵筒為剛性連接，長期往復(fù)運動，柱塞易漏失，磨損后漏失量更大。我國遼河油田研制的抽油抽氣泵(《石油鉆采工藝》1986年第4期)，采用了中腔室，給井液中的氣體開辟了出路，降低了泵內(nèi)的氣液比，提高泵內(nèi)液體的充滿程度，提高了泵效。但是在氣液比高的油井中，由于中腔室的體積小，雖然降低了下工作筒內(nèi)的氣液比，但不徹底，不能完全消除氣體的影響，另一方面，對上、下工作筒的同心度要求高，不易加工。
本實用新型的目的是考慮了上述泵的缺點，設(shè)計了一種無襯套，整泵筒、長沖程、軟硬結(jié)合的短活塞、承載閥、放氣孔和標(biāo)槍閥結(jié)構(gòu)的防氣抽油泵，能克服油井中氣體影響，增加單井產(chǎn)量，提高泵效，其泵效比普通管式抽油泵提高了15％以上。本實用新型經(jīng)查世界專利，未見報道。


圖1為防氣抽油泵上沖程示意圖。
圖2為防氣抽油泵下沖程示意圖。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的(
以下結(jié)合附圖詳細說明)如
圖1－2所示的防氣抽油泵是由保護裝置(3)、脫節(jié)器(4)、放氣孔(5)、活塞桿(6)、承載閥(7)、上腔室(8)、標(biāo)槍閥(9)、活塞體(10)、下腔室(11)、泵筒(12)和進油閥(13)組成。
本防氣抽油泵的結(jié)構(gòu)和工作原理是防氣抽油泵采用了無襯套、整泵筒結(jié)構(gòu)。在泵的頂部有一個保護裝置(3)，在保護裝置(3)內(nèi)裝有一個與抽油桿(2)連接的脫接器(4)，其下部與活塞桿(6)相連接；在井下作業(yè)過程中，保護活塞體(10)不被拉出泵筒；在下泵時活塞體(10)可以事先在地面上裝入泵筒內(nèi)，避免在作業(yè)中使活塞體(10)受損或難進入泵筒。上部采用了承載閥防氣裝置，有環(huán)形承載閥(7)和活塞桿(6)浮動連接，在上沖程時，程載閥在壓差作用下啟動，把氣體和液體排入油管內(nèi)；在下沖程時，程載閥(7)在壓差作用下關(guān)閉，承受上部液柱的重量，并平穩(wěn)地傳遞到油管(1)上。同時還可以使液柱中的砂粒沉淀于泵筒之外，可以減少泵內(nèi)易損件的磨損，提高了使用壽命。在活塞桿(6)上部軸向上鉆有內(nèi)經(jīng)為5－6mm，長為300－400mm的中心孔，在徑向上不同方位，不同距離上有多個放氣孔(5)與軸向上的中心孔連通。在下沖程時，當(dāng)接近下死點位置時，放氣孔(5)開始將油管內(nèi)的高壓液柱與上腔室(8)連通，使氣體通過放氣孔(5)進入油管內(nèi)，克服了氣體影響，防止了氣鎖現(xiàn)象。在泵的中部采用了圓錐形標(biāo)槍閥(9)結(jié)構(gòu)，標(biāo)槍閥(9)與活塞體(10)為浮動連接，并把泵筒分為上、下兩個腔室。在上沖程時，標(biāo)槍閥(7)提前關(guān)閉，帶動活塞體(10)上行；下沖程時，提前打開，連通上、下腔室的氣體和液體，并通過標(biāo)槍閥(9)與活塞體(10)的通道進入上腔室(8)，這樣可以克服了下部氣體的影響。防氣抽油泵的活塞設(shè)計為浮動的軟硬結(jié)合的活塞體(10)，活塞體(10)的長度為0.495米，上部為硬活塞體，下部為多個軟活塞環(huán)、襯環(huán)、托環(huán)組成，用鎖緊帽、螺帽固定，軟活塞環(huán)為尼龍材料。由于軟硬結(jié)合的活塞體，提高了活塞的密封性和使用壽命，使活塞沒有漏失量。泵的下部為進油閥［13］，在上沖程時，由于下腔室［11］內(nèi)的壓力降低，井筒液體頂開進油閥［13］開始進油；下沖程時，由于下腔室［11］的液體被壓縮，當(dāng)壓力等于井筒液體壓力時，進油閥自動關(guān)閉。
本實用新型是這樣實施的上沖程，在活塞離開下死點前，由放氣孔(5)把油管內(nèi)液柱與泵筒上腔室(8)連通，油管液柱內(nèi)的高壓液體通過放氣孔(5)進入低壓的上腔室(8)；占領(lǐng)氣體空間；同時上腔室(8)內(nèi)的氣體通過放氣孔(5)排入到油管液柱中。這樣可以避免由于氣體壓縮性大而造成上沖程時承載閥(7)打不開的可能性，防止了氣鎖現(xiàn)象。
此外，上沖程開始時，首先抽油桿(2)帶動標(biāo)槍閥(9)上行10－20mm，提前封閉后，再帶動活塞向上運動。此時泵筒內(nèi)下腔室［11］的壓力逐漸減少，當(dāng)小于井筒內(nèi)液柱壓力時，進油閥［13］被頂開進油，與此同時，上腔室(8)內(nèi)壓力逐漸增大，當(dāng)其壓力大于油管內(nèi)液柱壓力時，承載閥(7)就打開，開始排油。
下沖程時首先抽油桿(2)帶動標(biāo)槍閥(9)下行10－20mm，提前打開，連通上、下腔室，再推動活塞體(10)下行；與此同時，承載閥(7)和進油閥［13］在壓差作用下，迅速關(guān)閉，當(dāng)活塞接近下死點時放氣孔(5)將油管內(nèi)液柱與上腔室(8)連通開始放氣。由于進油閥［13］是關(guān)閉的，所以在不影響泵的排量的同時，達到了防氣、排氣、抽油的目的。
本防氣抽油泵在中原油田經(jīng)過8口井的試驗，平均單井日增產(chǎn)原油5.8噸，泵效比普通泵平均提高了15％以上。在文13－66井，氣油比為300m3／t，連續(xù)工作200天以上，泵效平均在30％以上。
本實用新型與普通抽油泵相比具有以下特點
1、本防氣抽油泵采用了無襯套、整泵筒、長沖程結(jié)構(gòu)，因此就不存在亂缸套問題，克服了因錯亂缸套而造成的井下作業(yè)。
2、本防氣抽油泵采用了機械起動和關(guān)閉的標(biāo)槍閥結(jié)構(gòu)，在上沖程時提前關(guān)閉，下沖程時提前打開；只要抽油桿一動，標(biāo)槍閥就會動作，這樣克服了由于氣體影響使浮動凡爾打不開而造成氣鎖現(xiàn)象。
3、本防氣抽油泵的活塞采用了軟硬結(jié)合的活塞體，它具有軟柱塞和硬柱塞的共性，密封性能好，沒有漏失量。同時采用了浮動活塞結(jié)構(gòu)，抽油桿與活塞體沒有剛性連接，因此可以相對運動，可以減少因扭矩增大使抽油桿變形和斷脫，提高了抽油桿的壽命，降低了采油成本。
4、本防氣抽油泵采用了承載閥放氣裝置，使液柱中的砂粒沉淀于泵筒之外，減少了泵內(nèi)磨損，提高了使用壽命，同時實現(xiàn)了防氣排氣，克服了氣鎖現(xiàn)象。
5、由于防氣抽油泵頂部設(shè)計了保護裝置，在井下作業(yè)過程中，保護活塞不被拉出泵筒，當(dāng)活塞要出泵筒時，保護裝置就迫使脫接器脫開；當(dāng)抽油桿下放到下死點時，脫接器又與抽油桿接上而正常工作。此外在下泵時，活塞可以事先在地面上裝入泵筒內(nèi)同時下井，克服了普通抽油泵作業(yè)中活塞從井口油管內(nèi)下入并經(jīng)過上千米后進入泵筒，使活塞遇砂、蠟或臟物很難進入泵筒而造成的返工作業(yè)，提高了作業(yè)質(zhì)量。
權(quán)利要求1.一種用于抽油機井的防氣抽油泵，它是由泵筒(12)活塞桿(6)、活塞體(10)和進油閥(13)組成，其特征在于泵的頂部設(shè)有保護裝置(3)。中部有承載閥(7)、放氣孔(5)和標(biāo)槍閥(9)組成的排氣、排液通道。其活塞體(10)為軟硬結(jié)合的密封結(jié)構(gòu)，保護裝置(3)的內(nèi)部裝有一個上部與抽油桿(2)連接。下部與活塞桿(6)連接的脫接器(4)，承載閥(7)的閥體為環(huán)形圓錐體，閥體與活塞桿(6)是浮動連接。放氣孔(5)為3個以上。分別分布在活塞桿(6)的徑向不同方位。軸向不同高度上，它們與活塞桿(6)的軸向上的內(nèi)徑為5-6mm，長為300-400mm的中心孔連通，標(biāo)槍閥(9)為圓錐形結(jié)構(gòu)，它與活塞桿(6)為螺紋固定，與活塞體(10)為浮動連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防氣抽油泵，其特征在于活塞體(10)的上部為硬活塞體，下部為多個軟活塞環(huán)、襯環(huán)、托環(huán)所組成，用鎖緊帽與螺帽固定，其長度為0.495米，軟活塞環(huán)為尼龍材料。
專利摘要本實用新型公開了一種抽油機井用的防氣抽油泵，它采用了無襯套，整泵筒長沖程和軟硬結(jié)合的短活塞結(jié)構(gòu)，特別是采用了承載閥，放氣孔，標(biāo)槍閥組成的排氣、防氣結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了有氣時可排氣，有油時可排油，完全可以代替普通抽油泵抽油，特別適用于各油田氣油比高的抽油機井，其泵效比普通泵效提高了15％以上，并具有起下泵、檢泵作業(yè)簡便，壽命長等特點。
文檔編號E21B43/00GK2045778SQ8822098
公開日1989年10月11日 申請日期1988年12月14日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月14日
發(fā)明者龐述章 申請人:中原石油勘探局采油工藝研究所