專利名稱：機(jī)械采油用增產(chǎn)高效抽油泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種油田機(jī)械開采原油用的深井管式抽油泵，是一種有桿采油設(shè)備。適應(yīng)于 常規(guī)開采一般性油井和含氣、含砂等井況較為惡劣的油井采油，可以有效的提高泵效，使 油井增產(chǎn)。
背景技術(shù)：
目前，常規(guī)管式抽油泵，主要由拉桿、金屬硬密封柱塞、泵筒和固定闊組成，上、下 游動(dòng)閥分布在柱塞的上下兩端。實(shí)踐證明該結(jié)構(gòu)抽油泵采油效率低，生產(chǎn)周期短，主要原 因如下(1) 由于采用金屬硬密封柱塞，受機(jī)械加工誤差的影響，為保證柱塞在泵筒中運(yùn)動(dòng)輕 快靈活，柱塞與泵筒的設(shè)計(jì)配合間隙較大，造成采油時(shí)柱塞與泵筒配合間隙油液漏失量較 高，泵效低。(2) 當(dāng)油液中的砂粒和雜物進(jìn)入金屬柱塞和泵筒配合間隙后，就會(huì)成為磨粒磨損的磨 料，造成泵筒和柱塞急劇磨損，由于金屬柱塞不具有補(bǔ)償性，因此配合間隙增大，漏失量 增高，泵效降低。當(dāng)砂?；螂s物顆粒較大時(shí)，還會(huì)將柱塞卡死，造成抽油泵失效。(3) 游動(dòng)閥(即出油閥)開啟滯后。下沖程時(shí)，游動(dòng)閥下部腔室體積減小，壓力增大， 當(dāng)壓力高于游動(dòng)閥球自重與游動(dòng)閥上部油管液柱壓力總和時(shí)，游動(dòng)閥打開。由于油管液柱 壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于游動(dòng)閥球自重，而且下泵深度越大，該壓力就越大，所以在實(shí)際中，游動(dòng)閥 開啟滯后現(xiàn)象非常嚴(yán)重，造成有效沖程損失，泵效降低。(4) 固定閥(即進(jìn)油闊)開啟滯后。上沖程時(shí)，固定閥受沉沒度壓力作用打開，油液 進(jìn)入泵筒內(nèi)。當(dāng)動(dòng)液面較低，沉沒度小時(shí)，固定閥開啟就會(huì)滯后，造成有效沖程損失，泵 效降低。(5) 當(dāng)油液中含氣時(shí)，脫出的溶解氣會(huì)充積在泵腔內(nèi)，下沖程和上沖程時(shí)，氣體在泵 腔內(nèi)壓縮和膨脹，使得閥球開啟滯后現(xiàn)象更為明顯，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生液擊和氣鎖現(xiàn)象，使得 抽油泵失效，并對(duì)整個(gè)抽油系統(tǒng)造成嚴(yán)重的沖擊。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種漏失量低，泵效高,具有防氣和防砂功能的深井管式抽油泵。 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種機(jī)械采油用增產(chǎn)高效抽油泵，包括泵筒11，泵筒 11內(nèi)設(shè)有閥桿7，泵筒11下端設(shè)有進(jìn)油閥接頭17，泵筒11上部和下部還分別設(shè)有上泵筒接箍6和下泵筒接箍14，其特征在于由承載閥3和承載閥罩4組成的承載閥總成套 裝在上，閥桿7端部設(shè)有閥桿接頭1，閥桿7通過軟、硬雙密封機(jī)構(gòu)坐封在支承接頭5上， 泵筒11內(nèi)的柱塞由軟密封柱塞9和硬密封柱塞10構(gòu)成，軟密封柱塞9與硬密封柱塞10 連接，柱塞上部通過上部開式閥罩8與閥桿7相連，柱塞下部與出油閥12相連接，出油 閥下部連接出油速開閥13;泵筒11下部通過下泵筒接箍14與進(jìn)油閥15相連，進(jìn)油閥15 下部連接進(jìn)油速開閥16。速開閥16外部為速開閥罩18、速開閥罩18內(nèi)設(shè)有速開閥芯19， 速開閥芯19安裝在速開閥座20上。速開閥芯19下端外部為研磨凸球面，底部為凹半球 面，速開閥芯19可在速開閥罩18內(nèi)做定向運(yùn)動(dòng)。軟密封柱塞9包括軟密封心軸20，軟 密封心軸20外設(shè)有兩支承環(huán)21、 24，軟密封環(huán)22置于支承環(huán)21、 22內(nèi)，軟密封環(huán)22 內(nèi)還設(shè)有彈性圈23。本發(fā)明提供的機(jī)械采油用增產(chǎn)高效抽油泵，采用了軟密封柱塞和硬密封柱塞組合結(jié) 構(gòu)，在進(jìn)油閥和出油閥下部都增設(shè)了一個(gè)速開閥，在泵筒上部設(shè)計(jì)了承載閥總成，與常規(guī) 管式泵相比本發(fā)明具備了以下優(yōu)點(diǎn)1、設(shè)計(jì)有軟密封柱塞，由軟密封心軸、兩個(gè)支承環(huán)、軟密封環(huán)、彈性圈組成。上沖 程時(shí)，在液柱壓力作用下，軟密封環(huán)漲大，與泵筒緊密貼合，形成有效密封，漏失量比硬 密封降低數(shù)倍，泵效提高。2、軟密封柱塞上設(shè)計(jì)有彈性圈，因此柱塞外徑可徑向伸縮微動(dòng)，使得砂粒不易將軟密 封環(huán)拉傷，減少了軟密封柱塞的磨損。同時(shí)，軟密封柱塞具備了補(bǔ)償性，當(dāng)柱塞外圓磨損 時(shí)，能自動(dòng)補(bǔ)進(jìn)，保證配合間隙，減少漏失。該設(shè)計(jì)使得軟密封柱塞的使用壽命大為延長(zhǎng)。3、 設(shè)計(jì)有承載閥，下沖程時(shí)，承載閥在閥桿摩擦力作用下及時(shí)關(guān)閉，并承受油管液 柱壓力，承載閥和柱塞之間空間不再受油管液柱壓力的作用，壓力較低，使出油閥能迅速 打開，從而可提高泵的充滿系數(shù)，降低氣體對(duì)泵的影響，提高泵效。該設(shè)計(jì)可有效防止液 擊和氣鎖現(xiàn)象的發(fā)生。4、 下沖程時(shí)，由于承載閥及時(shí)關(guān)閉，油管內(nèi)砂粒和雜物不能進(jìn)入泵筒內(nèi)，無法成為 磨粒磨損的磨料，使得泵筒和柱塞磨損減慢，漏失量的遞增速度降低，延長(zhǎng)了生產(chǎn)周期。 柱塞被卡死造成抽油泵失效的現(xiàn)象也得到有效控制。5、上沖程時(shí)，由于液柱壓力，初始階段承載閥沒有及時(shí)打開，所以抽油桿載荷沒有立 即被加上，這使抽油桿換向時(shí)產(chǎn)生的慣性力與液柱對(duì)抽油桿作用力不在同一時(shí)刻發(fā)生，減
少了抽油桿彈性伸長(zhǎng)，減少了柱塞有效沖程損失。6、 進(jìn)油閥和出油閥下部都設(shè)計(jì)有速開閥，由速開闊罩、速開閥芯和閥座組成。速開閥 芯下端外部為研磨凸球面，底部為凹半球面，閥芯可在速開閥罩內(nèi)做定向運(yùn)動(dòng)，與闊座實(shí) 現(xiàn)開啟和關(guān)閉動(dòng)作。因?yàn)榈锥藶榘及肭蛎娼Y(jié)構(gòu)，所以油流對(duì)它的沖擊壓力是圓閥球的數(shù)倍， 使得速開閥能夠迅速開啟并同時(shí)強(qiáng)制頂開上部閥球，縮短了開啟時(shí)間，減少了柱塞有效沖 程損失和氣體對(duì)球閥的影響。7、 采用了進(jìn)油閥和進(jìn)油速開閥組成的雙進(jìn)油閥結(jié)構(gòu)，即使其中一個(gè)閥因砂粒和雜物墊 在密封面上造成坐封不嚴(yán)，還有另外一個(gè)閥作保障，避免了高壓油流刺壞閥座、閥球的現(xiàn) 象，減少了漏失，提高了泵的可靠性，延長(zhǎng)了生產(chǎn)周期。綜上所述，本發(fā)明具有泵效高、高產(chǎn)周期和使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，并具備較強(qiáng)的防氣和 防砂功能，可以有效的提高油井產(chǎn)量。


下身結(jié)合附圖的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明軟密封柱塞結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明速開結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明中軟密封柱塞9與硬密封柱塞10連接，柱塞上部通過上部開式閥罩8與閥桿 7相連，閥桿上部連接閥桿接頭l;柱塞下部與出油閥12相連接，出油閥下部連接出油速 開閥13。柱塞外部套裝泵筒ll，泵筒上部通過上泵筒接箍6與支承接頭5相連，支承接頭上 部連接油管2;泵筒下部通過下泵筒接箍14與進(jìn)油閥15相連，進(jìn)油閥下部連接進(jìn)油速開 閥16，進(jìn)油速開閥下部連接進(jìn)油閥接頭17。由承載閥3和承載閥罩4組成的承載閥總成套裝在閥桿7上，然后通過軟、硬雙密封 機(jī)構(gòu)坐封在支承接頭5上。速開閥芯19下端外部為研磨凸球面，底部為凹半球面，速開閥芯19可在速開閥罩 18內(nèi)做定向運(yùn)動(dòng)。軟密封柱塞9包括軟密封心軸20，軟密封心軸20外設(shè)有兩支承環(huán)21、 24,軟密封環(huán) 22置于支承環(huán)21、 22內(nèi)，軟密封環(huán)22內(nèi)還設(shè)有彈性圈23。 其工作原理是上行程時(shí)，軟密封柱塞9和硬密封柱塞10在抽油桿的帶動(dòng)下上行，柱塞下方泵腔體 積增大,壓力下降，出油閥12和出油速開閥13在油管內(nèi)液柱的壓力下關(guān)閉，進(jìn)油速開閥 16和進(jìn)油閥15在沉沒壓力作用下次第打開，油管2和套管之間環(huán)形腔內(nèi)的液體進(jìn)入柱塞 下方泵腔內(nèi)。下行程時(shí)，軟密封柱塞9和硬密封柱塞IO在抽油桿的帶動(dòng)下下行，柱塞下方泵腔體 積減小，壓力增大，進(jìn)油閥15和進(jìn)油速開閥16在自身重力和腔室壓力的作用下關(guān)閉，出 油速開閥13和出油閥12在腔室壓力的作用下次第打開，柱塞組件下方泵腔內(nèi)液體排至柱 塞組件上方油管內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)械采油用增產(chǎn)高效抽油泵，包括泵筒(11)，泵筒(11)內(nèi)設(shè)有閥桿(7)，泵筒(11)下端設(shè)有進(jìn)油閥接頭(17)，泵筒(11)上部和下部還分別設(shè)有上泵筒接箍(6)和下泵筒接箍(14)，其特征在于由承載閥(3)和承載閥罩(4)組成的承載閥總成套裝在上，閥桿(7)端部設(shè)有閥桿接頭(1)，閥桿(7)通過軟、硬雙密封機(jī)構(gòu)坐封在支承接頭(5)上，泵筒(11)內(nèi)的柱塞由軟密封柱塞(9)和硬密封柱塞(10)構(gòu)成，軟密封柱塞(9)與硬密封柱塞(10)連接，柱塞上部通過上部開式閥罩(8)與閥桿(7)相連，柱塞下部與出油閥(12)相連接，出油閥下部連接出油速開閥(13)；泵筒(11)下部通過下泵筒接箍(14)與進(jìn)油閥(15)相連，進(jìn)油閥(15)下部連接進(jìn)油速開閥(16)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械采油用增產(chǎn)高效抽油泵，其特征在于速開閥(16)外部 為速開閥罩(18)、速開潤(rùn)罩(18)內(nèi)設(shè)有速開閥芯(19)，速開閥芯(19)安裝在速 開閥座(20)上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)械采油用增產(chǎn)高效抽油泵，其特征在于速開閥芯(19)下 端外部為研磨凸球面，底部為凹半球面，速開閥芯(19)可在速開閥罩(18)內(nèi)做定 向運(yùn)動(dòng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械采油用增產(chǎn)高效抽油泵，其特征在于軟密封柱塞(9)包括軟密封心軸(20)，軟密封心軸(20)外設(shè)有兩支承環(huán)(21、 24)，軟密封環(huán)(22) 置于支承環(huán)(21、 22)內(nèi)，軟密封環(huán)(22)內(nèi)還設(shè)有彈性圈(23)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種油田機(jī)械開采原油用的深井管式抽油泵。通過采用軟密封柱塞和硬密封柱塞組合結(jié)構(gòu)，在進(jìn)油閥和出油閥下部增設(shè)速開閥，在泵筒上部設(shè)計(jì)承載閥等措施，使得本發(fā)明具有漏失量低、充滿度高，有效沖程長(zhǎng)，高產(chǎn)周期和使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，并具備較強(qiáng)的防氣和防砂功能，可以有效的提高油井產(chǎn)量。適應(yīng)于常規(guī)開采一般性油井和含氣、含砂等井況較為惡劣的油井采油。
文檔編號(hào)F04B47/00GK101162016SQ20071016835
公開日2008年4月16日 申請(qǐng)日期2007年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月15日
發(fā)明者劉建魁, 李進(jìn)玉, 楨 胡, 陳行文, 宏 高 申請(qǐng)人:國(guó)營(yíng)第三八八廠