CN100489264C - 防偏磨抽油泵 - Google Patents

Abstract

防偏磨抽油泵，它由泵筒、连杆总成、阀体、阀座和活塞组成，活塞为内空心圆柱结构，有主活塞和辅助活塞，并相隔一定距离安装在泵筒内，在主活塞和辅助活塞下端均安装有阀体；在连杆总成的上端加工有台肩，中部和下端分别安装有阀座，中部阀座位于主活塞和辅助活塞之间，主活塞和辅助活塞下端的阀体分别对应于连杆总成下部和中部的阀座，并以线密封方式实现密封，台肩位于辅助活塞上端，在台肩上加工有导流孔。在连杆总成上加工有出油通道和出油孔。该发明使抽油杆柱在整个工作过程中始终处于拉应力作用状态，不再发生失稳弯曲，改善了杆柱的工作状况，大大降低了单井成本，延长了油井免修期。

Description

防偏磨抽油泵

技术领域  本发明涉及石油开采用的抽油泵，尤其是一种防偏磨有杆抽油泵

背景技术  目前，有杆泵井现场大都使用普通抽油泵，其基本结构为泵筒、固定凡尔总成、游动凡尔总成、活塞，其中游动凡尔总成装在活塞上，活塞与抽油杆柱连接在一起，随着抽油杆柱一起上下运动。其工作原理如下：上冲程时，抽油机驴头带动抽油杆柱以及连接在抽油杆柱上的活塞向上运动，活塞以上的井液在活塞的提升下排出井筒，进入地面流程，与此同时，泵筒内体积变大，压力降低，连接在泵筒下部的固定凡尔在地层液体压力的作用下打开，地层液体进入泵筒；下冲程时，活塞在驴头的带动下向下运动，泵筒内体积变小，压力变大，固定凡尔关闭，当泵筒内的压力高于活塞以上井筒内液柱的压力时，活塞上的游动凡尔球打开，此时，泵筒内的液体排出泵筒，进入到活塞以上。抽油杆柱在下冲程时，要受到一个向上的作用力，从而发生失稳弯曲，抽油杆柱发生失稳弯曲后，抽油杆和油管发生磨损。对普通抽油泵由于其结构上的原因(靠压力开启的凡尔球)，在下冲程时，存在着两个向上作用的集中力：进泵阻力和因为要靠压力开启而产生的作用力，这两个集中力要远远大于抽油杆柱的临界失稳载荷，抽油杆柱要发生失稳弯曲，发生失稳弯曲后，抽油杆、尤其是相对直径较大的抽油杆接箍挤压在油管内壁上，在上下冲程的运动过程中，抽油杆接箍和油管都要发生磨损。从而导致抽油杆接箍甚至抽油杆本体磨断、油管磨漏。阀体泵是80年代末期针对稠油井和气井而研制的一种新型泵，其基本结构为泵筒、固定凡尔总成、活塞、机械阀，其中机械阀阀座连接在抽油杆上，机械阀阀体连接在活塞上，活塞不与抽油杆柱连接在一起。其工作原理如下：上冲程时，驴头带动抽油杆柱及活塞向上运动，活塞以上的液体在活塞的提升下排出井筒，进入地面流程，与此同时，泵筒内体积变大、压力降低，固定凡尔打开，地层液体进入泵筒。下冲程时，抽油杆柱带动机械阀阀座下行，固定凡尔关闭，活塞依靠和泵筒之间的摩擦力运动相对滞后，进油通道打开，井液排出泵筒。阀式泵的主要技术缺陷：1、抽油杆柱在下冲程仍然受到向上的集中载荷的作用，仍然要发生受压失稳弯曲，抽油杆柱和油管柱仍然要磨损；2、使用寿命短。上冲程时，阀体承受的冲击载荷大，极易失效；阀体与阀座采用面密封，极易失效，使用寿命短。中国专利《抽油泵旋转防偏磨装置》(申请号：01262278.8)采用旋转轴和螺旋式旋转外壳体起到防偏的作用，虽然在某种程度上减小了开启压力但效果不大；中国专利《一种杆式抽油泵》(申请号：96114661.3)采用了防偏磨接头；中国专利《新型多功能抽油泵》(申请号；99219153.X)采用螺旋形刮砂环弹性伸涨外表面紧贴泵筒内表面运动，防止活塞与泵筒之间的偏磨。上述两专利均未涉及抽油杆与油管柱之间的偏磨问题。

发明内容  本发明的目的是提供一种防偏磨抽油泵，它包括连杆总成、台肩、辅助活塞、阀座、阀体、主活塞、固定凡尔总成和泵筒。它是这样实现的，在泵筒的底部安装有固定凡尔总成，在泵筒内，安装有活塞总成，活塞总成由主活塞、辅助活塞和连杆总成组成，主活塞和辅助活塞为圆柱形内空心结构，主活塞和辅助活塞相隔一定的距离安装在泵筒内，在主活塞和辅助活塞的底部均安装有游动阀体本体即阀体；在连杆总成上，上端加工有圆柱形台肩，台肩位于辅助活塞上部，中部安装有阀座，底部也安装有阀座，安装在连杆总成中部的阀座介于主活塞和辅助活塞之间，连杆总成上的两个阀座分别与主活塞和辅助活塞底部的阀体相对应，连杆总成上的台肩的外径大于辅助活塞的内径；在连杆总成的台肩上加工有导流孔；在活塞总成上加工有出油通道和出油孔；辅助活塞可以有多个组成。阀体与阀座之间的密封为线密封。其工作原理：下冲程时，驴头下行，抽油杆柱下行，活塞由于和泵筒间存在着一个摩擦力，活塞运动滞后，油流通道打开，井液进入到井筒内；上冲程时，驴头带动抽油杆柱上行，阀体关闭，进入到活塞以上的流体进入流程。与此同时，固定凡尔打开，井液进入到泵筒。该发明使整个抽油杆柱在整个工作过程中始终处于受拉状态，不会发生失稳弯曲，改善了柱杆的工作状态。

附图说明  图1是本发明的结构示意图，图中1-连杆总成，2-台肩，3-辅助活塞，4-阀座，5-主活塞，6-阀座，7-阀体，8-阀体，9-固定凡尔总成，10-泵筒。

具体实施方式  参照附图1，防偏磨抽油泵，它包括泵筒10、固定凡尔总成9、阀体8、阀体7、阀座6、阀座4、主活塞5、辅助活塞3、台肩2、连杆总成1。在泵筒10的底部安装有固定凡尔总成9，辅助活塞3和主活塞5均为圆柱形内空心结构，在辅助活塞3的下端安装有阀体8，在主活塞5下端安装有阀体7，主活塞5和辅助活塞3相隔一段距离，分别安放在泵筒10内；连杆总成1的上端加工有台肩2，在其中部安装有阀座4，在其底部安装有阀座6；在连杆总成台肩上加工有导流孔；在活塞总成上加工有出油通道和出油孔。本发明防偏磨油油泵，整个活塞没有靠压力开启的阀，其机械阀连接在抽油杆柱上，随着驴头上、下运动强制开启。下冲程开始时，机械阀上面的压力是油管内液柱压力，泵筒内的压力是沉没度压力，此时油管内液柱压力远远大于沉没度压力，也就是说，在下冲程刚开始时，作用在抽油杆柱上的向下的压力远远大于向上的压力，抽油杆柱处于受拉状态；在下冲程的过程中，机械阀完全打开，此时，作用在活塞上，也就是作用在抽油杆柱上的压强相等，但是受载面积上上面的承载面积还是大于下面的承载面积，作用在抽油杆柱上的向下的载荷还是大于向上的载荷，整个抽油杆柱还是处于受拉状态。完全避免了抽油杆柱的纵向失稳问题，抽油杆柱不会发生失稳弯曲。

Claims (5)

1、防偏磨抽油泵，它包括泵筒(10)、固定凡尔总成(9)、阀体、阀座、连杆总成(1)，其特征是活塞总成由主活塞、辅助活塞和连杆总成组成，主活塞(5)和辅助活塞(3)为圆柱形内空心结构，主活塞(5)和辅助活塞(3)相隔一定距离分别安装在泵筒(10)内，阀体安装在活塞底部；在连杆总成(1)上，上端加工有圆柱形台肩(2)，台肩(2)位于辅助活塞(3)上部，在连杆总成(1)中部和底部均安装有阀座，安装在连杆总成(1)中部的阀座(4)介于主活塞(5)和辅助活塞(3)之间，连杆总成(1)上的两个阀座分别与主活塞(5)和辅助活塞(3)底部的阀体相对应。

2、根据权力要求1所述的防偏磨抽油泵，其特征是阀体与阀座之间的密封为线密封。

3、根据权利要求1所述的防偏磨抽油泵，其特征是辅助活塞可以有多个。

4、根据权利要求1所述的防偏磨抽油泵，其特征是在活塞总成上加工有出油通道和出油孔。

5、根据权利要求1所述的防偏磨抽油泵，其特征是在台肩(2)上加工有导流孔。

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