CN101216028B - 液压动力抽油泵 - Google Patents

Abstract

一种液压动力抽油泵，利用地面液压泵站提供的动力液为井下抽油泵提供动力，将原油举升到地面。其主要特征是：在作业过程中，单向阀可将井液与油管柱的通道关闭，井液不能进入到油管柱及动力液通道内，柱塞下端能悬挂足够重量的加重杆并伸出泵筒之外，泵无游动阀，进油阀和出油阀近距离安装。本发明的优点是，作业过程动力液不会被井液污染，泵下行阻力小，受气体影响小。提高了液压动力抽油泵的可靠度，使这种利用液压为动力采油的技术易于推广。

Description

液压动力抽油泵

技术领域

本发明属于石油工业机械开采采油设备，尤其涉及到一种以液压为动力，地面控制换向，柱塞依靠悬重复位，受气体影响小的无杆泵技术。

背景技术

利用液压动力采油的抽油泵效率高，比有杆抽油泵采油具有明显的优势，国内许多公司都在开发该技术，但该技术在我国尚处于起步阶段，一些公司已研制出了几种形式的液压动力抽油泵，但还存在一些缺陷，例如，中国专利公开号CN 1587707A，公开日2005年3月2日，发明名称为一种液压抽油泵，该申请案公开了一种利用液压为动力，通过地面换向机构控制活塞往复运动的重力复位的液压抽油泵，其不足之处是：1.使柱塞复位的悬重挂于游动阀和固定阀之间的泵筒腔室内，游动阀与固定阀之间的空间过大，导致泵的余隙过大，使泵受气体影响严重。2.悬重装在泵筒内，其长度和重量受限制，其重力不足以克服油管内的液压载荷，泵活塞下行阻力过大。3.泵下井作业时，油管与油井连通，油管内充满地层液，泵工作时，油管内的地层液与动力液混合，污染动力液，易造成动力液循环系统内的密封件损坏，使动力液漏失。

发明内容

本发明的目的是提供一种下行程阻力小，且受气体影响小以及动力液不受地层液污染的液压动力抽油泵。

本发明的目的是这样实现的：一种液压动力抽油泵，包括泵筒12，泵筒12内有柱塞13，柱塞13外壁安装有两个以上柱塞密封件14，其特征在于：柱塞13下部联接有活塞杆15，活塞杆15穿出泵筒12，下部联接有一个加重杆18，活塞杆15与泵筒12之间有活塞杆密封件17，泵筒12外部套有一层动力液外管20，泵筒12下部设置有动力液出入口16，泵筒12和动力液外管20上部联接有一个双通接头11，双通接头11上端联接支承接头8，支承接头8上端套有一个单向阀4，单向阀4与支承接头8之间有单向阀密封件5，弹簧7套在支承接头8外侧，可控制单向阀4关闭，空心抽油杆1通过联接于其下端的座封装置3座封于支承接头8上，座封装置3的下端安装有座封密封件6，双通接头11外侧环形安装有一个进油阀10和一个出油阀9，出油阀9上端联接外管21，外管21上部安装有单向阀座22，双通接头11有内、外两层通道，外通道与进油阀10和出油阀9的腔室分别连通，内通道下端与动力液外管20和泵筒12形成的环形通道连通，内通道上端与空心抽油杆1的内腔连通。出油阀9和进油阀10相邻安装在一起。加重杆18悬挂于泵筒12之外。空心抽油杆1和座封装置3可从支承接头8处脱开，与泵的其余部分分离。

本发明提供的液压动力抽油泵，泵的出油阀和固定阀相邻安装，使柱塞复位的加重杆悬挂于泵筒之外，使泵的余隙小，受气体影响小，泵效高；加重杆不受泵筒长度限制，可悬挂足够重量的加重杆，使柱塞获得足够的动力克服油管内的液压载荷顺利下行，减小泵下行程的阻力；泵在下井作业过程中，井内地层液不能进入油管内，使得泵在整个作业和生产过程中，动力液不受到井液的污染。

附图说明

图1是液压动力抽油泵的纵剖面图，是其结构示意图，也是动力液注入，推动柱塞上行，泵排油的工作流程示意图。虚线箭头是动力液流动方向，实线箭头是井液被采出的流动方向。

图2是液压动力抽油泵的纵剖面图，是其结构示意图，也是动力液返回地面，柱塞在加重杆重力作用下下行，泵进油的工作流程示意图。虚线箭头是动力液流动方向，实线箭头是井液入泵的流动方向。

具体实施方式

泵筒12的直径为44～70mm，柱塞13的直径与泵筒相适应，这种配置适合与5 1/2寸套管，柱塞13外壁安装有柱塞密封件14，数量为两个以上。柱塞13下部联接有活塞杆15，活塞杆15的直径为28～32mm，活塞杆15穿出泵筒12后，下部联接加重杆17，加重杆采用标准件，其挂接的长度可根据不同的柱塞13直径和下泵深度进行选择，从而获得足够的重力，拉动柱塞13下行，泵筒下部的动力液出入口16为在泵筒12侧壁上开的2～4个均布的通孔。支承接头8上端套有一个单向阀4，单向阀4与支承接头8之间用单向阀密封件5进行密封，单向阀4可在支承接头8外壁上滑动，弹簧7套在支承接头8外侧，可控制单向阀4关闭。空心抽油杆1的下部套装有若干个扶正器2，使空心抽油杆1下井时座封装置3能对准支承接头8进行可靠座封。多根空心抽油杆1依次联接，一直延伸到井口，并与井口法兰盘25联接。双通接头11外侧环形安装有一个进油阀10和一个出油阀9，双通接头11有内、外两层通道，外通道与进油阀10和出油阀9的腔室分别连通，内通道下端与动力液外管20和泵筒12之间的环形通道连通，内通道上端通过支承接头8与空心抽油杆的内腔连通。进油阀10和出油阀9相邻联接在一起，出油阀9的阀体上端联接外管21，外管21上部安装有单向阀座22。外管21上部的螺纹联接油管24，油管24延伸到井口，并与井口法兰盘25联接。井口法兰盘25外侧端面与套管23上端联接，内侧与油管24上端联接。

简述液压动力抽油泵的工作原理：附图1和附图2，本发明安装在油井下几百米或上千米，其下井安装作业过程与常规有杆抽油泵类似。泵下井作业时，先将空心抽油杆1和座封装置4从支承接头8中抽出，先下入尾管19，再下入加重杆18，然后，将泵置于井口，活塞杆15下端与加重杆18联接，动力液外管下端与尾管联接，一起随油管24下入油井中预定深度。此时，单向阀4在弹簧7推力的作用下，座封于单向阀座的下端，关闭油井和油管24的通道，使井液不能进入油管柱内。管柱下完后，安装井口设备和产出液管线26，然后，将空心抽油杆1和座封装置3随空心抽油杆柱一起下入油管柱内，到达泵挂位置后，座封装置3下端插入支承接头8内腔，通过座封密封6件与支承接头座封，空心抽油杆1的内腔与泵的动力液通道就连通了，同时，座封装置3中间凸出的台肩接触到单向阀4，压缩弹簧7使单向阀4开启，打开了井液与油管柱的通道，联接好井口的动力液管线27后泵就可开始工作。

泵工作于上行程时，高压动力液从动力液管线27注入，沿空心抽油杆1内腔下行，通过双通接头11内通道进入动力液外管20和泵筒12之间的环形通道，从动力液出入口16进入泵筒12的下腔，推动柱塞13上行，柱塞13挤压泵筒12上腔的井液，使其压力升高，关闭进油阀10，打开出油阀9，井液就通过出油阀9、外管21的内腔和单向阀座22内孔，排到油管24内，并沿油管柱上升到井口，通过产出液管线26进入地面流程，完成泵的排液过程。泵工作于下行程时，控制装置换向，动力液处于低压，此时，柱塞13在加重杆18的重力作用下下行，泵筒上腔压力降低，出油阀9在油管柱内液体载荷作用下关闭，同时，进油阀10在沉没度压力下开启，井液通过进油阀10进入到泵12的上腔，完成泵的进液过程，这两个过程不断循环交替进行，就将井液连续举升到地面。

Claims (4)

1.一种液压动力抽油泵，包括泵筒(12)，泵筒(12)内有柱塞(13)，柱塞(13)外壁安装有两个以上柱塞密封件(14)，其特征在于：柱塞(13)下部联接有活塞杆(15)，活塞杆(15)穿出泵筒(12)，下部联接有一个加重杆(18)，活塞杆(15)与泵筒(12)之间有活塞杆密封件(17)，泵筒(12)外部套有一层动力液外管(20)，泵筒(12)下部设置有动力液出入口(16)，泵筒(12)和动力液外管(20)上部联接有一个双通接头(11)，双通接头(11)上端联接支承接头(8)，支承接头(8)上端套有一个单向阀(4)，单向阀(4)与支承接头(8)之间有单向阀密封件(5)，弹簧(7)套在支承接头(8)外侧，可控制单向阀(4)关闭，空心抽油杆(1)通过联接于其下端的座封装置(3)座封于支承接头(8)上，座封装置(3)的下端安装有座封密封件(6)，双通接头(11)外侧环形安装有一个进油阀(10)和一个出油阀(9)，出油阀(9)上端联接外管(21)，外管(21)上部安装有单向阀座(22)，双通接头(11)有内、外两层通道，外通道与进油阀(10)和出油阀(9)的腔室分别连通，内通道下端与动力液外管(20)和泵筒(12)形成的环形通道连通，内通道上端与空心抽油杆(1)的内腔连通。

2.根据权利要求1所述的液压动力抽油泵，其特征在于：出油阀(9)和进油阀(10)相邻安装在一起。

3.根据权利要求1所述的液压动力抽油泵，其特征在于：加重杆(18)悬挂于泵筒(12)之外。

4.根据权利要求书1所述的液压动力抽油泵，其特征在于：空心抽油杆(1)和座封装置(3)可从支承接头(8)处脱开，与泵的其余部分分离。

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