CN101672174B - 节能型不间断无杆抽油装置 - Google Patents

节能型不间断无杆抽油装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种节能型不间断无杆抽油装置，包括外套筒和内套筒，在外套筒的下部设置电机，在内套筒的上方设置下行出油阀、在内套筒内的上部设置上行出油阀，在上行出油阀的下方设置下行进油阀，在外套筒的内部下端设置上行进油阀。在外套筒的内部还设置有活塞、丝杠和螺母。在内套筒的下端形成下行出油口，在外套筒的上端设置有输油管。本发明结构简单、操作方便，实现了双向不间断采油，效率提高一倍，能耗降低50％以上；同时避免了抽油杆与油管内壁的偏磨问题，大幅减少了修井次数；地面设施大大简化，易于实现远程监控，能够用于斜井、水平井等油井。

Description

节能型不间断无杆抽油装置
技术领域：
本发明属于一种油田用抽油装置，具体涉及一种节能型不间断无杆抽油装置。
背景技术：
目前，油田的机械采油的方式主要应用有杆采油和无杆采油，目前这两种采油系统均存在明显的缺点。对于有杆采油泵，由于井身轨迹不能保证垂直，往复运动或者旋转运动时抽油杆或螺杆必定不可避免地与油管内壁产生偏磨，从而导致油管内壁寿命缩短，偏磨导致了60％的油井维修作业问题。无杆采油方式以潜油电泵为主，虽然能够有效地避免偏磨问题但是存在着耗能大、效率低、初期投入大、检修困难等问题。
发明内容：
本发明是为了克服现有技术存在的缺点而提出的，其目的在于提供一种节能型不间断无杆抽油装置。
本发明的技术方案是：一种节能型不间断无杆抽油装置，包括多节组合的顶部封闭的外套筒，在外套筒的内部设置有多节组合的顶部封闭的内套筒，在外套筒的下部设置有电机。在所述的内套筒的上方设置有下行出油阀、在内套筒内的上部设置有上行出油阀，在上行出油阀的下方设置有下行进油阀，在外套筒的下端内部设置有上行进油阀。
在外套筒的内部还设置有活塞，在活塞的内部设置有丝杠，丝杠的下端与电机连接，在活塞的内部、丝杠的上部分别设置有两个螺母。在内套筒的下端形成下行出油口，在活塞的上方和下方分别形成活塞上腔和活塞下腔，在内套筒的下端设置有隔板，在外套筒的上端设置有输油管。
下行出油阀包括阀体，在阀体的上端形成中间带孔的支架，在阀体中间设置有阀芯，在阀体内分别形成上行排油孔和下行排油孔。
上行出油阀包括阀体，在阀体的上端形成中间带孔的支架，在阀体中间设置有阀芯。
下行进油阀包括阀体，在阀体的下端形成中间带孔的支架，在阀体中间设置有阀芯。在阀体内分别形成上行排油孔和下行排油孔，在阀体中间形成横向水平的下行进油口。
上行进油阀包括阀体，在阀体的中心形成中心孔，在阀体的上端分别形成六个均布的各自独立的凸台，在阀体上沿圆周分别形成六个均布的孔，在孔的上部设置有阀芯。在每个凸台的中心形成孔。
本发明有益的效果是：
本发明结构简单、操作方便，实现了双向不间断采油，效率提高一倍，能耗降低50％以上；同时避免了抽油杆与油管内壁的偏磨问题，大幅减少了修井次数；地面设施大大简化，易于实现远程监控，能够用于斜井、水平井等油井。
附图说明：
图1是本发明的节能型不间断无杆抽油装置的结构示意图；
图2是本发明的下行出油阀的仰视图；
图3是本发明的下行出油阀的主视图；
图4是本发明的下行出油阀的俯视图；
图5是图3中沿H-H线的剖面图；
图6是图3中沿G-G线的剖面图；
图7是图1中沿F-F线的剖面图；
图8是本发明的上行出油阀的主视图；
图9是本发明的上行出油阀的俯视图；
图10是图1中沿K-K线的剖面图；
图11是本发明的下行进油阀的仰视图；
图12是本发明的下行进油阀的主视图；
图13是本发明的下行进油阀的俯视图；
图14是图12中沿R-R线的剖面图；
图15是图1中沿P-P线的剖面图；
图16是图1中沿Q-Q线的剖面图；
图17是本发明的上行进油阀的主视图；
图18是本发明的上行进油阀的俯视图；
图19是本发明当活塞向上运行时各阀门阀芯位置和油流径示意图；
图20是本发明当活塞向下运行时各阀门阀芯位置和油流径示意图。
其中
1外套筒        2内套筒
3电机          4下行出油阀
5上行出油阀    6下行进油阀
7上行进油阀    8活塞
9丝杠          10螺母
11下行出油口   12活塞上腔
13活塞下腔        14隔板
15输油管          20阀体
21支架            22阀芯
23上行排油孔      24下行排油孔
27阀体            28支架
29阀芯            31阀体
32支架            33阀芯
34上行排油孔      35下行排油孔
36下行进油口      40阀体
41中心孔          42凸台
43孔              44孔
45阀芯
具体实施方式：
下面，参照附图和实施例对本发明的节能型不间断无杆抽油装置进行详细说明：
如图1所示，一种节能型不间断无杆抽油装置，包括多节组合的顶部封闭的外套筒1，在外套筒1的内部设置有多节组合的顶部封闭的内套筒2，在外套筒1的下部设置有电机3，在内套筒2的上方设置有下行出油阀4、在内套筒2内的上部设置有上行出油阀5，在上行出油阀5的下方设置有下行进油阀6，在外套筒1的下端内部设置有上行进油阀7。
在外套筒1的内部还设置有活塞8，在活塞8的内部设置有丝杠9，丝杠9的下端与电机3连接，由电机3带动旋转，在活塞8的内部、丝杠9的上部分别设置有两个螺母10。电机3通过丝杠9和螺母10带动活塞8在内套筒2中上下往复运动。
在内套筒2的下端形成下行出油口11，在活塞8的上方和下方分别形成活塞上腔12和活塞下腔13，在内套筒2的下端设置有隔板14，在外套筒1的上端设置有输油管15。
如图2～7所示，下行出油阀4包括阀体20，在阀体20的上端形成中间带孔的支架21，在阀体20中间设置有阀芯22。在阀体20内分别形成上行排油孔23和下行排油孔24。
如图8～10所示，上行出油阀5包括阀体27，在阀体27的上端形成中间带孔的支架28，在阀体27中间设置有阀芯29。
如图11～16所示，下行进油阀6包括阀体31，在阀体31的下端形成中间带孔的支架32，在阀体31中间设置有阀芯33。在阀体31内分别形成上行排油孔34和下行排油孔35，在阀体31中间形成横向水平的下行进油口36。
如图17、18所示，上行进油阀7包括阀体40，在阀体40的中心形成中心孔41，中心孔41与丝杠9配合。在阀体40的上端分别形成六个均布的各自独立的凸台42，在阀体40上沿圆周分别形成六个均布的孔43，在孔43的上部设置有阀芯45。在每个凸台42的中心形成孔44，孔44与阀芯45的阀杆配合。
本发明的工作过程是：
如图19、20所示，当电机3正转时，通过丝杠9带动活塞8向上运动时，上行出油阀5与上行进油阀7打开，下行出油阀4与下行进油阀6关闭，活塞上腔12中的油经过上行排油孔(23、34)和上行出油阀5排到输油管15，同时地层中的油通过上行进油阀7进入到活塞下腔13。
当电机3反转时，通过丝杠9带动活塞8向下运动时下行出油阀4与下行进油阀6打开，上行出油阀5与上行进油阀7关闭，活塞下腔13中的油通过下行排油孔(24、35)和下行出油阀4排到输油管15，同时地层中的油通过下行进油阀6进入活塞上腔12中。如此反复，活塞上行和下行过程中实现不间断的两次采油过程。
各进出油阀开关动作原理是：
下行出油阀：当活塞向下运动时，活塞迫使活塞下腔中的油通过内外套筒之间的通道到达下行出油阀的阀体中，依靠活塞传递给油的压力将下行出油阀的阀芯顶开，实现其开的动作；当活塞向上运动时，由于输油管中的油的自重，将下行出油阀中的阀芯关闭。
上行出油阀：当活塞向上运动的时候，活塞迫使活塞上腔中的油向上运动进入到上行出油阀的阀体中，依靠活塞传递给油的压力将上行出油阀的阀芯顶开，实现其开的动作；当活塞向下运动的时候，由于输油管中的油的自重，将上行出油阀中的阀芯关闭。
下行进油阀：当活塞向下运动的时候，地层中的油在自身压力的作用下由地层进入到下行进油阀的阀体中，依靠地层中油的自身压力将下行进油阀中的阀芯打开；当活塞向上运动的时候，活塞迫使活塞上腔中的油向上运动，依靠活塞传递给油的压力将阀芯在油压的作用下关闭。
上行进油阀：当活塞向上运动的时候，地层中的油在自身压力的作用下由地层进入到上行进油阀的阀体中，依靠地层中油的自身压力将上行进油阀中的阀芯打开；当活塞向下运动的时候，活塞迫使活塞下腔中的油向下运动，依靠活塞传递给油的压力将阀芯在油压的作用下关闭。
附图中的箭头表示油的流径。
本发明有益的效果是：
本发明结构简单、操作方便，实现了双向不间断采油，效率提高一倍，能耗降低50％以上；同时避免了抽油杆与油管内壁的偏磨问题，大幅减少了修井次数；地面设施大大简化，易于实现远程监控，能够用于斜井、水平井等油井。

Claims (5)

1.一种节能型不间断无杆抽油装置，包括外套筒(1)，在外套筒(1)的内部设置有内套筒(2)，在外套筒(1)的下部设置有电机(3)，其特征在于：在所述的内套筒(2)的上方设置有下行出油阀(4)、在内套筒(2)内部上方设置有上行出油阀(5)，在上行出油阀(5)的下方设置有下行进油阀(6)，在外套筒(1)的内部下端设置有上行进油阀(7)，在外套筒(1)的内部还设置有活塞(8)，在活塞(8)内部设置有丝杠(9)，丝杠(9)的下端与电机(3)连接，在活塞(8)的内部、丝杠(9)的上部分别设置有两个螺母(10)，在内套筒(2)的下端形成下行出油口(11)，在活塞(8)的上方和下方分别形成活塞上腔(12)和活塞下腔(13)，在内套筒(2)的下端设置有隔板(14)，在外套筒(1)的上端设置有输油管(15)。
2.根据权利要求1所述的节能型不间断无杆抽油装置，其特征在于：下行出油阀(4)包括阀体(20)，在阀体(20)的上端形成中间带孔的支架(21)，在阀体(20)中间设置有阀芯(22)，在阀体(20)内分别形成上行排油孔(23)和下行排油孔(24)。
3.根据权利要求1所述的节能型不间断无杆抽油装置，其特征在于：上行出油阀(5)包括阀体(27)，在阀体(27)的上端形成中间带孔的支架(28)，在阀体(27)中间设置有阀芯(29)。
4.根据权利要求1所述的节能型不间断无杆抽油装置，其特征在于：下行进油阀(6)包括阀体(31)，在阀体(31)的下端形成中间带孔的支架(32)，在阀体(31)中间设置有阀芯(33)，在阀体(31)内分别形成上行排油孔(34)和下行排油孔(35)，在阀体(31)中间形成横向水平的下行进油口(36)。
5.根据权利要求1所述的节能型不间断无杆抽油装置，其特征在于：上行进油阀(7)包括阀体(40)，在阀体(40)的中心形成中心孔(41)，在阀体(40)的上端分别形成六个均布的各自独立的凸台(42)，在阀体(40)上沿圆周分别形成六个均布的第一孔(43)，在每个凸台(42)的中心形成第二孔(44)，在第一孔(43)的上部设置有阀芯(45)。
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