專(zhuān)利名稱(chēng)：往復(fù)式抽油泵柱塞密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田使用的抽油泵密封裝置，具體說(shuō)是涉及一種往復(fù)式抽油泵柱塞密封裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，油田井下往復(fù)式抽油泵的密封裝置都采用填料和各種密封環(huán)來(lái)進(jìn) 行密封，無(wú)論抽油泵在任何工作狀態(tài)下，其間隙都是不變的。為了保證密封效果和提高泵 效，其間隙往往定為最小。常規(guī)密封方式采用間隙過(guò)大后，由于泄漏加大，可使泵效大大降 低；間隙過(guò)小雖泄漏小，但摩擦阻力卻大大增加，也使驅(qū)動(dòng)功率增加；另外，由于常規(guī)密封 在往復(fù)過(guò)程中均處于密封狀態(tài)，在使驅(qū)動(dòng)功率增加的同時(shí)，也使抽油泵的工作壽命降低一 半。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有往復(fù)式抽油泵存在的泵效低、磨擦阻力大、壽命低和驅(qū)動(dòng)功率大的缺陷， 本發(fā)明根據(jù)油井及泵在工作過(guò)程中的壓力反饋和利用井液流體流動(dòng)過(guò)程中的慣性滯后原 理，采用柱塞式密封件來(lái)對(duì)油泵進(jìn)行密封，從而提高了泵效，降低了摩擦阻力和驅(qū)動(dòng)功率， 提高了油泵的使用壽命和可靠性。解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的具體技術(shù)方案是一種往復(fù)式抽油泵柱塞密封裝置，包括泵筒、活塞和閥球，其特征在于泵筒(1) 內(nèi)裝有活塞(2)，活塞(2)上裝有柱塞式密封件(3)，柱塞式密封件(3)上設(shè)有若干條橫筋，閥球(4)和閥球(5)設(shè)置在活塞(2)內(nèi)或閥球⑷設(shè)置在活塞(2)內(nèi)、閥球(5)設(shè)置 在泵筒(1)內(nèi)，泵筒(1)的上端與油井管螺紋連接。本方案中，在每?jī)蓚€(gè)橫筋(6)之間設(shè)有矩形溝槽(7)。本方案中，在活塞(2)的頂部及與柱塞式密封件(3)連接處的活塞壁上設(shè)有若干 個(gè)油孔(10)。本發(fā)明的積極效果本發(fā)明根據(jù)油井及泵在工作過(guò)程中的壓力反饋和利用井液流 體流動(dòng)過(guò)程中的慣性滯后原理，采用柱塞密封件來(lái)對(duì)油泵進(jìn)行密封，在保證最大泵效和最 小漏失的同時(shí)，大幅度減小抽油泵磨擦阻力，節(jié)約驅(qū)動(dòng)能源，并保證使用的可靠性和達(dá)到油 田的使用維修周期，從而提高了泵效，降低了摩擦阻力和驅(qū)動(dòng)功率，提高了油泵的使用壽命 和可靠性。本發(fā)明與美國(guó)API標(biāo)準(zhǔn)相比，其泵漏失量降低了 45%，磨擦阻力降低了 15%，整 機(jī)節(jié)能率達(dá)到8-10%，泵效提高了 18%，采油成本降低20%以上。本發(fā)明的應(yīng)用范圍還可 拓展到相同環(huán)境的其它機(jī)械裝置中，具有十分廣闊的市場(chǎng)前景和良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。


圖1為本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A局部放大及油流動(dòng)方向的示意圖3為本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3中活塞上行時(shí)狀態(tài)示意圖；圖5為圖3中活塞下行時(shí)狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。一種往復(fù)式抽油泵柱塞密封裝置，如圖1和圖3所示，包括泵筒、活塞和閥球，其特征在于泵筒1內(nèi)裝有活塞2，活塞2上裝有柱塞式密封件3，柱塞式密封件3上設(shè)有若干條 橫筋6，閥球4和閥球5分別設(shè)置在活塞2和泵筒1內(nèi)，泵筒1的上端與油井管螺紋連接。本發(fā)明中，采用兩種實(shí)施例取代了現(xiàn)有油田井下往復(fù)式抽油泵密封裝置采用的填 料和各種密封環(huán)結(jié)構(gòu)，克服了其泵效低、摩擦阻力大和驅(qū)動(dòng)功率增加的弊端。本發(fā)明第一個(gè) 實(shí)施例如圖1所示，泵筒1內(nèi)裝有活塞2，活塞2上裝有柱塞式密封件3，柱塞式密封件3上 設(shè)有若干條橫筋6，在每?jī)蓚€(gè)橫筋6之間設(shè)有矩形溝槽7，閥球4和閥球5分別設(shè)置在活塞 2內(nèi)的上、下兩端，泵筒1的上端與油井管螺紋連接。閥球4和閥球5分別在活塞2上行和 下行時(shí)打開(kāi)和關(guān)閉，以達(dá)到泵油的目的。本實(shí)施例制作時(shí)，可以將活塞2和柱塞式密封件3 直接制成一體。圖2為圖1的局部放大及油流動(dòng)方向的示意圖。圖中，下行油流9代表活塞2上 行時(shí)泵筒1內(nèi)油流動(dòng)的方向，上行油流8代表活塞2下行時(shí)泵筒1內(nèi)油流動(dòng)方向，C為溝槽 7的深度，D為柱塞式密封件3與泵筒1之間的間隙。當(dāng)活塞2上行時(shí)，泵筒1上端壓力高 于下端壓力，使油從間隙D下行，由于柱塞式密封件3上多個(gè)溝槽7的存在和原油粘度大以 及流體附壁射流的原因，使下行油流9附溝槽7行走的路程長(zhǎng)于管壁路程，與活塞2上行的 速度相比形成了慣行滯后，當(dāng)活塞2上行到要求位置時(shí)，油流體尚未到達(dá)泵筒1的下端；接 著活塞2下行，泵筒1下端的壓力大于泵上端的壓力，使上行油流8從間隙D上行，由于柱 塞式密封件3上多個(gè)溝槽7的存在和原油粘度大以及流體附壁射流的原因，使上行油流8 附溝7槽行走的路程長(zhǎng)于管壁路程，與活塞2下行的速度相比形成了慣行滯后，當(dāng)活塞2上 行到要求位置時(shí)，油流體尚未到達(dá)泵筒1的下端，從而使上行油流8、下行油流9僅存在間隙 D和溝槽7中，起到密封和減少摩擦阻力的作用，因此提高了泵效，減少了泵驅(qū)動(dòng)功率。本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例如圖3所示，泵筒1內(nèi)裝有活塞2，活塞2上裝有柱塞式密 封件3，柱塞式密封件3上設(shè)有若干條橫筋6，在活塞2的頂部及與柱塞式密封件3連接處 的活塞壁上設(shè)有若干個(gè)油孔10，閥球4和閥球5分別設(shè)置在活塞2內(nèi)和泵筒1內(nèi)的底部，泵 筒1的上端與油井管螺紋連接。閥球4和閥球5分別在活塞2上行和下行時(shí)打開(kāi)和關(guān)閉， 以達(dá)到泵油的目的。本實(shí)施例中，柱塞式密封件3上設(shè)置的橫筋6起到間隔油的作用。本 實(shí)施例制作時(shí)，可以將活塞2和柱塞式密封件3直接制成一體。圖4所示為本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例中活塞上行時(shí)狀態(tài)示意圖。當(dāng)活塞2上行時(shí)，由 于泵1上端壓力高于下端壓力，使油流Pl從設(shè)置在活塞2的頂部及與柱塞式密封件3連接 處的活塞壁上的各個(gè)油孔10進(jìn)入柱塞式密封件3內(nèi)側(cè)，使柱塞式密封件3膨脹，反饋控制 柱塞式密封件3與泵筒1的間隙變得極小并充油潤(rùn)滑，減小了摩擦阻力，防止泄露，大大提 高密封性，提高了泵效。圖5所示為本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例中活塞下行時(shí)狀態(tài)示意圖。當(dāng)活塞2下行時(shí)，由于泵1下端壓力高于上端壓力，油流P2進(jìn)入柱塞式密封件3外側(cè)，使活塞2上的柱塞式密封 件3與泵筒1的間隙變大并充油潤(rùn)滑，該間隙基本與泵筒1不產(chǎn)生摩擦，減小了摩擦阻力， 大大提高密封性，提高了 泵效。
權(quán)利要求
一種往復(fù)式抽油泵柱塞密封裝置，包括泵筒、活塞和閥球，其特征在于泵筒(1)內(nèi)裝有活塞(2)，活塞(2)上裝有柱塞式密封件(3)，柱塞式密封件(3)上設(shè)有若干條橫筋(6)，閥球(4)和閥球(5)設(shè)置在活塞(2)內(nèi)或閥球(4)設(shè)置在活塞(2)內(nèi)、閥球(5)設(shè)置在泵筒(1)內(nèi)，泵筒(1)的上端與油井管螺紋連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種往復(fù)式抽油泵柱塞密封裝置，其特征在于在每?jī)蓚€(gè)橫 筋(6)之間設(shè)有矩形溝槽(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種往復(fù)式抽油泵柱塞密封裝置，其特征在于在活塞(2) 的頂部及與柱塞式密封件(3)連接處的活塞壁上設(shè)有若干個(gè)油孔(10)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種往復(fù)式抽油泵柱塞密封裝置，是根據(jù)油井及泵在工作過(guò)程中的壓力反饋和利用井液流體流動(dòng)過(guò)程中的慣性滯后原理，采用柱塞密封件來(lái)對(duì)油泵進(jìn)行密封，在保證最大泵效和最小漏失的同時(shí)，大幅度減小抽油泵磨擦阻力，以節(jié)約驅(qū)動(dòng)能源，并保證使用的可靠性和達(dá)到油田的使用維修周期。從而提高了泵效，降低了摩擦阻力和驅(qū)動(dòng)功率，提高了油泵的使用壽命和可靠性。該裝置由泵筒、活塞和閥球構(gòu)成，泵筒內(nèi)裝有活塞，活塞上裝有柱塞式密封件，柱塞式密封件上設(shè)有若干條橫筋，在每?jī)蓚€(gè)橫筋之間設(shè)有矩形溝槽，活塞的頂部及與柱塞式密封件連接處的活塞壁上設(shè)有若干個(gè)油孔，閥球和閥球分別設(shè)置在活塞和泵筒內(nèi)，泵筒的上端與油井管螺紋連接。
文檔編號(hào)F04B53/02GK101832257SQ20101017758
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者楊敏, 田樹(shù)梁 申請(qǐng)人:丹東市金屬密封廠(chǎng)