CN102022310B - 低压差同步双固定凡尔深井泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石油工业使用的低压差同步双固定凡尔深井泵，用于机械采油井中抽取原油。低压差同步双固定凡尔深井泵包括泵筒和上、下固定凡尔，上、下固定凡尔均安装在泵筒的下方，上、下固定凡尔由联杆连接。上、下固定凡尔之间设计了联杆，保证双固定凡尔开启和关闭同步，下固定凡尔使井液流速大幅减小，延长了抽油泵的使用寿命。本发明有效地解决了现有深井泵固定凡尔开启和关闭滞后、泵的充满度低及泵筒内外压差大、柱塞与泵筒间间隙增大，泵漏失量加大等问题。本发明提高了泵效，延长了检泵周期，明显降低了生产成本，经济效益显著。

Description

低压差同步双固定凡尔深井泵

技术领域

本发明属于石油工业的采油设备，特别是低压差同步双固定凡尔深井泵，用于机械采油井中抽取原油。

背景技术

在中、低渗透油藏的小泵深抽井中采用管式泵仍然是目前石油工业主要的采油方式，在深抽井现场实际应用中主要存在以下三方面问题：1、泵效低，主要是由于沉没度小，部分柱塞冲程无法达到固定凡尔开启的压差，造成冲程损失加大。2、深抽井中因凡尔刺漏等泵损坏因素造成的躺井较多。3、抽汲时泵筒内外压差大，柱塞与泵筒间隙增大，漏失加大。

目前现场应用了一些改进的管式泵，来提高深井泵泵效和减少固定凡尔刺漏的事故。如结构陶瓷凡尔泵，因结构陶瓷的脆性大，此类泵的使用寿命较短。如双阀等径耐腐蚀高效深抽泵，采用双固定凡尔的结构方式，在一个固定凡尔被刺漏后，另一个可继续工作。这种泵在一定程度上避免了抽油泵因固定凡尔刺漏造成的检泵周期缩短的问题。但是双固定凡尔需要开启的压差增大，泵效有一定程度的降低。现场需要一种能有效提高深抽管式泵泵效和延长使用寿命的新型抽油泵。

发明内容

本发明的目的是提供低压差同步双固定凡尔深井泵，克服现有深井泵存在的泵效低和固定凡尔易刺漏的缺陷，提高泵的充满度，降低固定凡尔刺漏机率，延长抽油泵使用寿命。

采用本技术解决方案可达上述目的：低压差同步双固定凡尔深井泵包括泵筒和上、下固定凡尔，上、下固定凡尔均安装在泵筒的下方，上、下固定凡尔由联杆连接，下固定凡尔使井液流速大幅减小，延长了抽油泵的使用寿命。

本发明与现有的深井泵相比具有以下显著的效果：

1、上、下固定凡尔之间设计了联杆，保证双固定凡尔开启和关闭同步，提高泵的充满度，下固定凡尔开启和关闭时，井液流速大幅减小，降低固定凡尔刺漏机率，延长抽油泵使用寿命。

2、下固定凡尔设计有下凡尔助推机构，其支撑座的面积比下凡尔球座内孔的面积大，受力面积增大。同时下凡尔顶杆的杆体顶端为偏置圆弧凹面，偏置圆弧凹面与下凡尔球的圆柱面相交处有一圆弧过渡，下凡尔顶杆与下凡尔球的接触是圆弧与圆弧相碰，不会损坏阀球。下凡尔顶杆与下凡尔球的接触点与下凡尔球重心相偏离，产生一侧向力，顶起阀球，从而降低双固定凡尔的开启压力，提高泵的充满度。

3、泵筒采用内外双筒的设计方式，泵筒与外筒仅在下端连接固定，使泵筒在工作时不受拉、压力，且内外压力平衡。避免上冲程时，因内外压差的原因造成泵筒内径增大，造成泵筒与抽油泵柱塞漏失量增加的问题。

4、本发明有效地解决了现有深井泵固定凡尔开启和关闭滞后、泵的充满度低及泵筒内外压差大、柱塞与泵筒间间隙增大，泵漏失量加大等问题，具有良好的应用前景。

5、本发明提高了泵效，延长了检泵周期，明显降低了生产成本，经济效益显著。

附图说明

图1是本发明双固定凡尔的结构示意图。

图2是本发明的结构原理图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步的详述：参见图1和图2，低压差同步双固定凡尔深井泵包括泵筒12和上、下固定凡尔，上、下固定凡尔均安装在泵筒12的下方，上固定凡尔和下固定凡尔由联杆5连接。上固定凡尔包括上凡尔罩1、上凡尔球2和上凡尔球座3。联杆5包括杆体和底座，杆体与底座连接或整体制做，杆体外装有支撑短节4，杆体的上部穿套于上凡尔球座3内，底座安装于下凡尔罩8中。底座的下端面是弧面，与下凡尔球6配合。下固定凡尔包括下凡尔球6、下凡尔球座7、下凡尔罩8和下凡尔助推机构，下凡尔助推机构安装在下凡尔球座7的下方与下凡尔罩8连接。下凡尔助推机构包括下凡尔座支撑短节9、下凡尔顶杆10和下凡尔顶杆支撑短节11，下凡尔顶杆10安装在下凡尔座支撑短节9和下凡尔顶杆支撑短节11内，下凡尔座支撑短节9和下凡尔顶杆支撑短节11连接。下凡尔顶杆10具有杆体和支撑座，杆体与支撑座连接或整体制做，其支撑座是弧面结构，支撑座与下凡尔顶杆支撑短节11的顶端配合。下凡尔顶杆10的杆体顶端是偏置圆弧凹面。下凡尔座支撑短节9上部与下凡尔罩8连接，下部与下凡尔顶杆支撑短节11连接，其中部内腔设有隔台，隔台设有流道和中心孔，中心孔内穿套下凡尔顶杆10。下凡尔顶杆支撑短节11是个设有中心孔的筒状体，其顶端设有台阶与下凡尔顶杆10的支撑座配合。泵筒12外面安装外筒13，泵筒12和外筒13在底部连接，外筒13的顶端与油管连接。在泵筒12与外筒13顶端的环形空间内安装卡簧或者由其泵筒12自由竖立。

现场应用中，将本发明的外筒13与油管连接，下入井中。上冲程时，本泵的柱塞上行，游动凡尔关闭，泵筒12内空间增大，压力降低，产出液作用于下凡尔顶杆10支撑座的弧面上，顶启下凡尔球6，并通过联杆5使上凡尔球2同步开启，形成从尾管到泵筒12的油流通道，产出液到达泵筒12内。下冲程时，本泵的游动凡尔开启，在液柱与沉没度压差和联杆5的作用下，上凡尔球2和下凡尔球6同步关闭，泵筒12内的产出液排出抽油泵，完成一次抽汲过程。双泵筒设计是在常规抽油泵的泵筒外增加了外筒13，避免了泵筒12受力变形，从根本上解决了抽油泵泵筒弯曲的问题。泵筒12在底部与外筒13连接固定，泵上液柱交变载荷作用于外筒13，泵筒12不受力。因泵筒12与外筒13之间的环空与泵上液柱连通，确保泵筒12内外成为一个压力系统，无压差，使得抽油泵柱塞的整个抽汲过程中，与泵筒12的间隙不会发生改变，间隙漏失量不会增加。

Claims (6)

1.低压差同步双固定凡尔深井泵，包括泵筒(12)和上、下固定凡尔，上、下固定凡尔均安装在泵筒(12)的下方，其特征是上、下固定凡尔由联杆(5)连接；联杆(5)包括杆体和底座，杆体与底座连接或整体制做，杆体外装有支撑短节(4)，杆体的上部穿套于上凡尔球座(3)内，底座安装于下凡尔罩(8)中；底座的下端面是弧面，与下凡尔球(6)配合；下固定凡尔包括下凡尔球(6)、下凡尔球座(7)、下凡尔罩(8)和下凡尔助推机构，下凡尔助推机构安装在下凡尔球座(7)的下方与下凡尔罩(8)连接；下凡尔助推机构包括下凡尔座支撑短节(9)、下凡尔顶杆(10)和下凡尔顶杆支撑短节(11)，下凡尔顶杆(10)安装在下凡尔座支撑短节(9)和下凡尔顶杆支撑短节(11)内，下凡尔座支撑短节(9)和下凡尔顶杆支撑短节(11)连接。

2.根据权利要求1所述的低压差同步双固定凡尔深井泵，其特征是下凡尔顶杆(10)具有杆体和支撑座，杆体与支撑座连接或整体制做，其支撑座是弧面结构，支撑座底部与下凡尔顶杆支撑短节(11)的顶端配合。

3.根据权利要求2所述的低压差同步双固定凡尔深井泵，其特征是下凡尔顶杆(10)的杆体顶端是偏置圆弧凹面；下凡尔顶杆支撑短节(11)是个设有中心孔的筒状体，其顶端设有台阶与下凡尔顶杆(10)的支撑座配合。

4.根据权利要求1所述的低压差同步双固定凡尔深井泵，其特征是下凡尔座支撑短节(9)上部与下凡尔罩(8)连接，下部与下凡尔顶杆支撑短节(11)连接，其中部内腔设有隔台，隔台设有流道和中心孔，中心孔内穿套下凡尔顶杆(10)。

5.根据权利要求1所述的低压差同步双固定凡尔深井泵，其特征是泵筒(12)外面安装外筒(13)，泵筒(12)和外筒(13)在底部连接，在泵筒(12)与外筒(13)顶端的环形空间内安装卡簧或者由其泵筒(12)自由竖立。

6.根据权利要求5所述的低压差同步双固定凡尔深井泵，其特征是外筒(13)的顶端与油管连接。

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