本實用新型涉及石油采油領(lǐng)域,特別涉及一種抽油泵。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)中,抽油泵常用于將井內(nèi)原油舉升到地面。在油田開采中后期,特別是高氣液比的油井,抽油泵在抽汲過程中,泵腔內(nèi)往往存在諸如游離氣、溶解氣及凝析氣等氣體。這些氣體是影響抽油泵泵效的主要因素。例如,若泵腔內(nèi)的壓力低于氣體溶于液體的飽和壓力,溶于液體中的氣體就會從液體中分離出來。當(dāng)泵腔內(nèi)的溫度低于原油中某些組分的臨界溫度時,壓力的降低還會引起這些液態(tài)組分部分地向氣態(tài)轉(zhuǎn)化,成為凝析氣。
當(dāng)這些氣體占據(jù)泵腔的部分體積,就可能會降低泵的充滿度,從而降低了泵效。特別的,當(dāng)氣體占據(jù)泵腔一定程度時,當(dāng)抽油泵上沖程時本應(yīng)關(guān)閉的游動閥,在氣體的膨脹作用下發(fā)生打開滯后的現(xiàn)象;或者,當(dāng)抽油泵再下沖程時本應(yīng)打開的游動閥,由于氣體的壓縮作用出現(xiàn)關(guān)閉滯后的現(xiàn)象,即“氣鎖”現(xiàn)象。特別的,氣鎖時還常會發(fā)生“液壓沖擊”,造成有桿抽油系統(tǒng)的振動,并加速損壞。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷中的至少一種,本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供了一種抽油泵,其可以盡量減少泵腔內(nèi)的氣體。
本實用新型的具體技術(shù)方案是:
一種抽油泵,包括:泵筒,所述泵筒具有腔室;柱塞,所述柱塞位于所述泵筒的腔室內(nèi)且能沿泵筒的長軸方向移動,所述柱塞將所述泵筒的腔室分隔為第一空腔和第二空腔;固定閥,所述固定閥設(shè)置在所述泵筒上,并能對所述第一空腔開閉;游動閥,所述游動閥設(shè)置在所述柱塞上,并能對所述第一空腔和所述第二空腔進(jìn)行開閉控制;抽油桿,連接在所述柱塞上,并至少部分伸出所述泵筒;排氣機構(gòu),所述排氣機構(gòu)包括設(shè)置在所述柱塞上的柱塞孔,所述柱塞孔分別與所述第一空腔和所述第二空腔連通;至少部分伸入第一空腔內(nèi)的氣閥,設(shè)置在所述柱塞孔上,且能相對所述柱塞孔移動,從而能將所述第一空腔和所述第二空腔打開或關(guān)閉。
優(yōu)選地,所述柱塞的外側(cè)壁與所述泵筒的內(nèi)側(cè)壁適配。
優(yōu)選地,所述柱塞孔為多個,每個所述柱塞孔上對應(yīng)設(shè)置有一氣閥。
優(yōu)選地,所述柱塞孔具有向內(nèi)延伸的臺階面,所述氣閥具有能與所述臺階面相抵的臺階部。
優(yōu)選地,所述氣閥呈“工”字型。
優(yōu)選地,所述固定閥設(shè)置在所述泵筒的一端,所述柱塞能沿所述泵筒的長軸方向移動,所述第一空腔和所述第二空腔分別位于柱塞的兩側(cè),所述柱塞孔沿抽油桿的長軸方向延伸。
優(yōu)選地,當(dāng)所述抽油桿向上移動時,所述固定閥開啟,所述游動閥關(guān)閉。
優(yōu)選地,當(dāng)所述抽油桿向下移動時,所述固定閥關(guān)閉,所述游動閥開啟。
優(yōu)選地,當(dāng)所述抽油桿向下移動時,所述排氣機構(gòu)能先于所述游動閥將所述第一空腔和所述第二空腔連通。
優(yōu)選地,所述柱塞包括沿所述泵筒的長軸方向延伸的側(cè)壁面、以及連接所述側(cè)壁面的底壁面,所述柱塞的側(cè)壁面和底壁面圍構(gòu)而成凹部,所述游動閥位于所述柱塞的凹部中。
通過上述結(jié)構(gòu),能盡量避免氣鎖現(xiàn)象的發(fā)生,降低抽油泵受“氣鎖”的影響,提高了抽油泵泵效,降低作業(yè)次數(shù),增加了經(jīng)濟效益。
附圖說明
在此描述的附圖僅用于解釋目的,而不意圖以任何方式來限制本實用新型公開的范圍。另外,圖中的各部件的形狀和比例尺寸等僅為示意性的,用于幫助對本實用新型的理解,并不是具體限定本實用新型各部件的形狀和比例尺寸。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型的教導(dǎo)下,可以根據(jù)具體情況選擇各種可能的形狀和比例尺寸來實施本實用新型。
圖1為本申請實施例中抽油泵的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中的排氣機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
以上附圖的附圖標(biāo)記為:1、泵筒;11、腔室;12、第一空腔;13、第二空腔;2、柱塞;21、側(cè)壁面;22、底壁面;23、凹部;3、固定閥;4、游動閥;5、抽油桿;6、排氣機構(gòu);61、柱塞孔;611、臺階面;62、氣閥;621、柱體;622、第一端部;623、第二端部;71、第一通孔;72、第二通孔。
具體實施方式
結(jié)合附圖和本實用新型具體實施方式的描述,能夠更加清楚地了解本實用新型的細(xì)節(jié)。但是,在此描述的本實用新型的具體實施方式,僅用于解釋本實用新型的目的,而不能以任何方式理解成是對本實用新型的限制。在本實用新型的教導(dǎo)下,技術(shù)人員可以構(gòu)想基于本實用新型的任意可能的變形,這些都應(yīng)被視為屬于本實用新型的范圍。
需要說明的是,當(dāng)元件被稱為“設(shè)置于”另一個元件,它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個元件被認(rèn)為是“連接”另一個元件,它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的,并不表示是唯一的實施方式。
除非另有定義,本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本申請的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本申請的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施方式的目的,不是旨在于限制本申請。本文所使用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。
參照圖1和圖2所示,本申請實施例公開了一種抽油泵,包括:泵筒1,所述泵筒1具有腔室11。柱塞2,所述柱塞2位于所述泵筒1的腔室11內(nèi)且能沿泵筒1的長軸方向移動,所述柱塞2將所述泵筒1的腔室11分隔為第一空腔12和第二空腔13。固定閥3,所述固定閥3設(shè)置在所述泵筒1上,并能對所述第一空腔12開閉;游動閥4,所述游動閥4設(shè)置在所述柱塞上,并能對所述第一空腔12和所述第二空腔13進(jìn)行開閉控制;抽油桿5,連接在所述柱塞2上,并至少部分伸出所述泵筒1。排氣機構(gòu)6,所述排氣機構(gòu)6包括設(shè)置在所述柱塞2上的柱塞孔61,所述柱塞孔61分別與所述第一空腔12和所述第二空腔13連通。至少部分伸入第一空腔12內(nèi)的氣閥62,設(shè)置在所述柱塞孔61上,且能相對所述柱塞孔61移動,從而能將所述第一空腔12和所述第二空腔13打開或關(guān)閉。
具體的,泵筒1可以為沿一長軸方向延伸的筒狀。當(dāng)然的,在其他可選的實施方式或總,泵筒1也可以根據(jù)實際需要為其他結(jié)構(gòu)。泵筒1具有沿其長軸方向相對的兩端。例如,在圖1,泵筒1的長軸方向平行于紙面的長度方向。泵筒1具有相對的上端和下端。
該泵筒1具有供原油抽出的腔室11。在本實施方式中,該腔室11也沿泵筒1的長軸方向延伸。柱塞2設(shè)置在所述泵筒1的腔室11中,從而將泵筒1分隔為第一空腔12和第二空腔13。在本實施方式中,第一空腔12位于第二空腔13的下方。泵筒1的下端開設(shè)有第一通孔71。在泵筒1的第一通孔71上設(shè)置有固定閥3,以對所述第一空腔12進(jìn)行開閉控制。
柱塞2設(shè)置有用于連通第一空腔12和第二空腔13的第二通孔72。柱塞2上設(shè)置有用于對第一通孔71開閉控制的游動閥4。即,當(dāng)游動閥4開啟時,第二通孔72處于開啟狀態(tài),第一空腔12和第二空腔13處于連通狀態(tài)。當(dāng)游動閥4關(guān)閉時,第二通孔72處于關(guān)閉狀態(tài),第一空腔12和第二空腔13處于斷開狀態(tài)。
優(yōu)選地,所述柱塞2包括沿所述泵筒1的長軸方向延伸的側(cè)壁面21,以及連接所述側(cè)壁面21的底壁面22。所述柱塞2的側(cè)壁面21的外壁與所述泵筒1的內(nèi)壁相適配。第二通孔72開設(shè)在所述柱塞2的底壁面22上。所述柱塞2的側(cè)壁面21和底壁面22圍構(gòu)而成凹部23。游動閥4位于柱塞2的凹部23中。
柱塞2的上端連接有抽油桿5,以帶動所述柱塞2沿所述泵筒1的長軸方向移動。當(dāng)抽油泵處于上沖程時,即抽油桿5帶動柱塞2向上移動時,第一空腔12變大,第二空腔13變小。在壓力作用下,所述固定閥3開啟,所述游動閥4關(guān)閉。當(dāng)抽油泵處于下沖程時,即抽油桿5帶動柱塞2向下移動時,第一空腔12變小,第二空腔13變大。此時在壓力作用下,所述固定閥3關(guān)閉,所述游動閥4開啟。
參照圖2所示,在本實施方式中,所述排氣機構(gòu)6包括設(shè)置在所述柱塞2的底壁面22上且沿抽油桿5的長軸方向延伸的柱塞孔61,所述柱塞孔61分別與所述第一空腔12和所述第二空腔13連通;至少部分伸入第一空腔12內(nèi)的氣閥62,設(shè)置在所述柱塞孔61上,且能相對所述柱塞孔61移動,從而能將所述第一空腔12和所述第二空腔13打開或關(guān)閉。
由于氣體的密度小于油、水以及油水混合物,若抽油泵的第一空腔12中存在氣體,氣體會位于液體上方,且聚集在第一空腔12的上部并與柱塞2接觸。當(dāng)抽油泵處于下沖程時,由于氣體的壓縮性所述游動閥4不能立刻打開,而氣閥62的下截面位于游動閥4的下方。因此氣閥62能夠先接觸到抽油泵內(nèi)液面,當(dāng)氣閥62的下截面接觸到液面,氣閥62在液面的壓力作用下向上移動,直至氣閥62被打開。由此氣閥62可以從柱塞孔61中排出,從而減少抽油泵受氣體壓縮性的影響,使游動閥4能夠盡快打開,降低“氣鎖”對整個抽油系統(tǒng)的影響。當(dāng)上沖程時泵筒1內(nèi)形成負(fù)壓差使氣閥62向下移動并關(guān)閉,若泵筒1內(nèi)還有氣體存在,氣體進(jìn)入氣閥62的柱塞孔61內(nèi),當(dāng)下沖程時再次被排出,重復(fù)上述過程,直至氣體全部排出,達(dá)到防止“氣鎖”的效果。同時,本申請實施例還可以提高泵的充滿度,從而提高了泵效,降低作業(yè)次數(shù),增加了經(jīng)濟效益。
優(yōu)選地,排氣機構(gòu)6可以根據(jù)實際需要設(shè)置多個。即,所述柱塞孔61可以為多個,在每個柱塞孔61上對應(yīng)設(shè)置有氣閥62。例如,可以在游動閥4的兩側(cè)安裝2到4個。
優(yōu)選地,若氣體影響較大,可以采用較長的柱塞孔61以及氣閥62,使氣閥62的下截面能夠盡快接觸液面,從而打開氣閥62。
在一個優(yōu)選的實施方式中,所述氣閥62包括沿所述泵筒1的長軸方向延伸的柱體621以及連接在所述主體兩端的第一端部622和第二端部623,其中第一端部622位于第二端部623的下方。例如,可選的,所述氣閥62可以大體呈“工”字型。
相對的,所述柱塞孔61具有向內(nèi)延伸的臺階面611。當(dāng)所述抽油桿5向下運動時,所述氣閥62的第二端部623的下端面可以與臺階面611相抵,從而將柱塞孔61封堵住。并且所述臺階面611還可以對所述氣閥62形成限位。
當(dāng)所述抽油桿5向上運動時,所述氣閥62的第一端部622的上端面可以與所述柱塞的底壁面22的下端面相抵。由此,所述柱塞的底壁面22的下端面可以對所述氣閥62形成限位。
本文引用的任何數(shù)字值都包括從下限值到上限值之間以一個單位遞增的下值和上值的所有值,在任何下值和任何更高值之間存在至少兩個單位的間隔即可。舉例來說,如果闡述了一個部件的數(shù)量或過程變量(例如溫度、壓力、時間等)的值是從1到90,優(yōu)選從20到80,更優(yōu)選從30到70,則目的是為了說明該說明書中也明確地列舉了諸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。對于小于1的值,適當(dāng)?shù)卣J(rèn)為一個單位是0.0001、0.001、0.01、0.1。這些僅僅是想要明確表達(dá)的示例,可以認(rèn)為在最低值和最高值之間列舉的數(shù)值的所有可能組合都是以類似方式在該說明書明確地闡述了的。
除非另有說明,所有范圍都包括端點以及端點之間的所有數(shù)字。與范圍一起使用的“大約”或“近似”適合于該范圍的兩個端點。因而,“大約20到30”旨在覆蓋“大約20到大約30”,至少包括指明的端點。
披露的所有文章和參考資料,包括專利申請和出版物,出于各種目的通過援引結(jié)合于此。描述組合的術(shù)語“基本由…構(gòu)成”應(yīng)該包括所確定的元件、成分、部件或步驟以及實質(zhì)上沒有影響該組合的基本新穎特征的其他元件、成分、部件或步驟。使用術(shù)語“包含”或“包括”來描述這里的元件、成分、部件或步驟的組合也想到了基本由這些元件、成分、部件或步驟構(gòu)成的實施方式。這里通過使用術(shù)語“可以”,旨在說明“可以”包括的所描述的任何屬性都是可選的。
多個元件、成分、部件或步驟能夠由單個集成元件、成分、部件或步驟來提供。另選地,單個集成元件、成分、部件或步驟可以被分成分離的多個元件、成分、部件或步驟。用來描述元件、成分、部件或步驟的公開“一”或“一個”并不說為了排除其他的元件、成分、部件或步驟。
應(yīng)該理解,以上描述是為了進(jìn)行圖示說明而不是為了進(jìn)行限制。通過閱讀上述描述,在所提供的示例之外的許多實施方式和許多應(yīng)用對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說都將是顯而易見的。因此,本教導(dǎo)的范圍不應(yīng)該參照上述描述來確定,而是應(yīng)該參照所附權(quán)利要求以及這些權(quán)利要求所擁有的等價物的全部范圍來確定。出于全面之目的,所有文章和參考包括專利申請和公告的公開都通過參考結(jié)合在本文中。在前述權(quán)利要求中省略這里公開的主題的任何方面并不是為了放棄該主體內(nèi)容,也不應(yīng)該認(rèn)為發(fā)明人沒有將該主題考慮為所公開的實用新型主題的一部分。