CN102102658A - 一种高温陶瓷泵 - Google Patents

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刘德铸
刘占广
梁洪安
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Abstract

本发明涉及一种油田生产上使用的稠油开采抽油泵，特别是一种高温陶瓷泵，由泵筒总成1，柱塞总成2组成，本发明由于泵筒总成1采用monel合金泵筒和低温平衡氮化泵筒；陶瓷中添加了增韧剂；阀组为大流道高效阀的结构，设计了导向装置；阀罩采用了射流式结构，设计成流线型过渡；防闪蒸和防汽锁结构；全泵整体防腐处理，可以在高温井下不卡泵、不漏失、耐腐蚀和不结垢。有效地延长了泵使用寿命和提高泵效，满足了稠油开采井高温环境下有杆泵举升的工作要求。

Description

一种高温陶瓷泵
技术领域
本发明涉及一种油田生产上使用的稠油开采抽油泵，特别是一种高温陶瓷泵。
背景技术
在稠油蒸汽驱开采中，井下温度最高可达到300℃左右，地层流体进入井筒后，由于压力的变化，对应水的饱和温度降低，部分水的显热变成水蒸汽的潜热，急剧汽化，发生闪蒸及二次闪蒸，两次闪蒸使抽油泵工作时出现气击、气锁现象；高温变形、关键零部件工作表面脱碳、剥落，会造成卡泵；稠油油藏中普遍含硫，稠油中所含的硫在蒸汽作用下生成H2S，导致抽油泵关键部件腐蚀，腐蚀速度随温度升高而加快；阀座和阀体在高温状态下的变形、工作表面腐蚀和结垢，会造成抽油泵在汽驱井工作中的漏失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高温陶瓷泵，它针对高温井中抽油泵的泵筒、柱塞、固定阀组和游动阀组的腐蚀、磨损和高温变形等技术难题，可以在高温井下不卡泵、不漏失、耐腐蚀和不结垢。有效地延长了泵使用寿命和提高泵效，满足了稠油开采井高温环境下有杆泵举升的工作要求。
本发明所采用的技术方案是：
它由泵筒总成(1)，柱塞总成(2)构成，泵筒总成(1)包括泵筒上接头(3)，泵筒(4)，泵筒接箍(5)，泵筒短节(6)，流线型固定阀罩(7)，固定阀球(8)，固定阀座(9)，固定阀下接头(10)；柱塞总成(2)包括出游接头(11)，刮砂环(12)，.游动阀球(13)，游动阀座(14)，锁紧螺母(15)，游动阀座接头(16)，陶瓷柱塞上接头(17)，中心管(18)，陶瓷柱塞(19)，垫片(20)，支撑环(21)，陶瓷柱塞下接头(22)，游动阀罩(23)，游动阀下接头(24)，锁紧螺钉(25)，减震套(26)，减震弹簧(27)。
泵筒总成(1)：泵筒上接头(3)的上端制有油管螺纹与采油管柱相接，下端用螺纹依次与泵筒(4)、泵筒接箍(5)、泵筒短节(6)、流线型固定阀罩(7)、固定阀球(8)、固定阀座(9)和固定阀下接头(10)连接在一起，固定阀球(8)、固定阀座(9)装在流线型固定阀罩(7)和固定阀下接头(10)之间。
柱塞总成(2)：出游接头(11)上端制有抽油杆螺纹，与抽油杆柱相连，下端螺纹与刮砂环(12)、游动阀座接头(16)连接并用锁紧螺母(15)锁紧，游动阀座接头(16)下端用螺纹依次与陶瓷柱塞上接头(17)、中心管(18)、陶瓷柱塞下接头(22)、游动阀罩(23)、游动阀下接头(24)相连，陶瓷柱塞(19)、垫片(20)、支撑环(21)在中心管(18)的外面，减震套(26)和减震弹簧(27)在游动阀下接头(24)的下面并由锁紧螺钉(25)固定。两套游动阀球(13)和游动阀座(14)分别在游动阀座接头(16)和游动阀下接头(24)的上面。
1.泵筒总成(1)采用monel合金泵筒和低温平衡氮化泵筒，强化了本体材料的组织平衡和应力平衡，实现了在高温状态下强度和韧性的合理分配，提高了高温状态下泵筒的抗变形能力、抗腐蚀能力和防结垢性能。
2.抗高温耐腐蚀陶瓷柱塞，陶瓷中添加了增韧剂提高韧性，结构上设计了中心管定位，安装减震装置和加辅助密封的结构，增加密封长度。
3.阀组为大流道高效阀的结构，设计了导向装置，关闭时导向对中性好，关闭迅速，密封可靠，启闭和密封性能有较大提高。
4.阀罩采用了射流式结构，设计成流线型过渡，加大了流道面积，使过流磨阻减到最小，降低了泵的进泵阻力和下行阻力。
5.全泵整体防腐处理，所有零件都选用了耐高温材料制成，并且进行了磷化防腐强化处理。
6.防闪蒸和防汽锁结构，大流道进油底部强制开启的形式。
本发明由于泵筒总成采用monel合金泵筒和低温平衡氮化泵筒；陶瓷中添加了增韧剂；阀组为大流道高效阀的结构，设计了导向装置；阀罩采用了射流式结构，设计成流线型过渡；防闪蒸和防汽锁结构；全泵整体防腐处理，可以在高温井下不卡泵、不漏失、耐腐蚀和不结垢。有效地延长了泵使用寿命和提高泵效，满足了稠油开采井高温环境下有杆泵举升的工作要求。
附图说明
附图1是抗高温陶瓷泵结构图。
附图2是抗高温陶瓷泵泵筒总成结构图。
附图3是抗高温陶瓷泵陶瓷柱塞总成结构图。
下面结合附图所给出的实施例对本发明做进一步说明。
附图1中：泵筒总成1，柱塞总成2
附图2中：泵筒上接头3，泵筒4，泵筒接箍5，泵筒短节6，流线型固定阀罩7，固定阀球8，固定阀座9，固定阀下接头10。
附图3中：出游接头11，刮砂环12，游动阀球13，游动阀座14，锁紧螺母15，游动阀座接头16，陶瓷柱塞上接头17，中心管18，陶瓷柱塞19，垫片20，支撑环21，陶瓷柱塞下接头22，游动阀罩23，游动阀下接头24，锁紧螺钉25，减震套26，减震弹簧27。
泵筒总成1由泵筒上接头3、泵筒4、泵筒接箍5、泵筒短节6、流线型固定阀罩7、固定阀球8、固定阀座9和固定阀下接头10组成。其结构、组装关系如下：泵筒上接头3的上端制有油管螺纹与采油管柱相接，下端用螺纹依次与泵筒4、泵筒接箍5、泵筒短节6、流线型固定阀罩7、固定阀球8、固定阀座9和固定阀下接头10连接在一起，固定阀球8、固定阀座9装在流线型固定阀罩7和固定阀下接头10之间。柱塞总成2由出游接头11、刮砂环12、游动阀球13、游动阀座14、锁紧螺母15、游动阀座接头16、陶瓷柱塞上接头17、中心管18、陶瓷柱塞19、垫片20、支撑环21、陶瓷柱塞下接头22、游动阀罩23、游动阀下接头24、锁紧螺钉25、减震套26和减震弹簧27组成。其结构、组装关系如下：出游接头11上端制有抽油杆螺纹，与抽油杆柱相连，下端螺纹与刮砂环12、游动阀座接头16连接并用锁紧螺母15锁紧。游动阀座接头16下端用螺纹依次与陶瓷柱塞上接头17、中心管18、陶瓷柱塞下接头22、游动阀罩23、游动阀下接头24相连。陶瓷柱塞19、垫片20、支撑环21装在中心管18的外面。减震套26和减震弹簧27装在游动阀下接头24的下面并用锁紧螺钉25固定。两套游动阀球13和游动阀座14分别装在游动阀座接头16和游动阀下接头24的上面。
抗高温陶瓷泵使用复合工业结构陶瓷材料替代金属材料，研制柱塞和阀组等关键零部件，从主要工作部件的材料上解决高温变形、腐蚀、耐磨和砂卡等问题。结构陶瓷表面呈玻璃态结构，无开式气孔，具有很强的耐腐蚀性能，表面硬度为HRA87以上，室内试验研究，寿命可达普通柱塞的5倍。除了耐高温、耐腐蚀外，该柱塞的热稳定性好，热膨胀系数低。试验结果证明，在出砂井中，该柱塞的耐磨性好，且不易砂卡。
为解决闪蒸和气锁的问题，采用了在泵下冲程的下死点出油阀强制开启的结构，该结构不但解决了拉杆式关闭防气泵长期存在的拉杆断脱的问题，而且大大减轻了强制启闭时阀的撞击和水力冲击，延长了出油阀的使用寿命。更为重要的是：下死点强制开启的结构，克服了出油阀过早开启的漏失和进油时的涡流干扰，提高了泵效。
采用大流道的进油结构，而且所有进出油口都采用了射流式流道，减少了进油阻力，提高了泵的充满系数，改善了抽油泵及整个系统的载荷条件。
柱塞减压装置，使得在下冲程时汽击和水击在泵腔中大为减轻，改善了柱塞和阀组的工作状态。

Claims (4)

1.一种高温陶瓷泵，由泵筒总成(1)，柱塞总成(2)组成，其特征在于：泵筒采用monel合金泵筒和低温平衡氮化泵筒；柱塞为抗高温耐腐蚀陶瓷柱塞，采用工业陶瓷新材料作为柱塞的基体材料，陶瓷中添加了增韧剂，结构上设计了中心管定位，安装减震装置和加辅助密封的结构；游动阀组和固定阀组为大流道高效阀的结构；设计了关导向装置；阀罩为射流式结构，设计成流线型过渡。
2.根据权利要求1所述的高温陶瓷泵，其特征在于：防闪蒸和防汽锁结构。
3.根据权利要求1所述的高温陶瓷泵，其特征在于：全泵整体防腐处理，所有零件都选用了耐高温材料制成，磷化防腐强化处理。
4.根据权利要求1所述的抗高温陶瓷泵，其特征在于：泵筒总成(1)由泵筒上接头(3)、泵筒(4)、泵筒接箍(5)、泵筒短节(6)、流线型固定阀罩(7)、固定阀球(8)、固定阀座(9)和固定阀下接头(10)组成，其结构、组装关系如下：泵筒上接头(3)的上端制有油管螺纹与采油管柱相接，下端用螺纹依次与泵筒(4)、泵筒接箍(5)、泵筒短节(6)、流线型固定阀罩(7)、固定阀球(8)、固定阀座(9)和固定阀下接头(10)连接在一起，固定阀球(8)、固定阀座(9)装在流线型固定阀罩(7)和固定阀下接头(10)之间；柱塞总成(2)由出游接头(11)、刮砂环(12)、游动阀球(13)、游动阀座(14)、锁紧螺母(15)、游动阀座接头(16)、陶瓷柱塞上接头(17)、中心管(18)、陶瓷柱塞(19)、垫片(20)、支撑环(21)、陶瓷柱塞下接头(22)、游动阀罩(23)、游动阀下接头(24)、锁紧螺钉(25)、减震套(26)和减震弹簧(27)组成，其结构、组装关系如下：出游接头(11)上端制有抽油杆螺纹，与抽油杆柱相连，下端螺纹与刮砂环(12)、游动阀座接头(16)连接并用锁紧螺母(15)锁紧。游动阀座接头(16)下端用螺纹依次与陶瓷柱塞上接头(17)、中心管(18)、陶瓷柱塞下接头(22)、游动阀罩(23)、游动阀下接头(24)相连。陶瓷柱塞(19)、垫片(20)、支撑环(21)装在中心管(18)的外面；减震套(26)和减震弹簧(27)装在游动阀下接头(24)的下面并用锁紧螺钉(25)固定；两套游动阀球(13)和游动阀座(14)分别装在游动阀座接头(16)和游动阀下接头(24)的上面。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104929928A (zh) * 2015-06-01 2015-09-23 中国科学院力学研究所 一种抽油泵及其制造方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2207457Y (zh) * 1992-09-10 1995-09-13 胜利石油管理局采油工艺研究院 防腐耐磨抽油泵
CN1186171A (zh) * 1996-12-25 1998-07-01 王太兴 一种杆式抽油泵
WO2005005340A1 (en) * 2003-07-10 2005-01-20 Grenland Beleggservice A.S Use of ceramics in pump liners
CN2731133Y (zh) * 2004-06-02 2005-10-05 中国石油天然气股份有限公司 抗高温耐腐蚀抽油泵
US20060018776A1 (en) * 2004-06-25 2006-01-26 Qed Environmental Systems, Inc. Piston pump
CN1759228A (zh) * 2003-01-27 2006-04-12 斯特拉塔洛克技术产品有限责任公司 钻进组件和方法
CN101117956A (zh) * 2006-08-03 2008-02-06 朱桂华 一种防垢、防腐和防砂陶瓷抽油泵及其制造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2207457Y (zh) * 1992-09-10 1995-09-13 胜利石油管理局采油工艺研究院 防腐耐磨抽油泵
CN1186171A (zh) * 1996-12-25 1998-07-01 王太兴 一种杆式抽油泵
CN1759228A (zh) * 2003-01-27 2006-04-12 斯特拉塔洛克技术产品有限责任公司 钻进组件和方法
WO2005005340A1 (en) * 2003-07-10 2005-01-20 Grenland Beleggservice A.S Use of ceramics in pump liners
CN2731133Y (zh) * 2004-06-02 2005-10-05 中国石油天然气股份有限公司 抗高温耐腐蚀抽油泵
US20060018776A1 (en) * 2004-06-25 2006-01-26 Qed Environmental Systems, Inc. Piston pump
CN101117956A (zh) * 2006-08-03 2008-02-06 朱桂华 一种防垢、防腐和防砂陶瓷抽油泵及其制造方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
崔立峰等: ""液力启动软柱塞抽油泵在出砂区块生产中的应用"", 《特种油气藏》 *
李景波等: ""辽河油田SAGD超稠油井有杆泵举升技术"", 《石油地质与工程》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104929928A (zh) * 2015-06-01 2015-09-23 中国科学院力学研究所 一种抽油泵及其制造方法
CN104929928B (zh) * 2015-06-01 2017-09-01 中国科学院力学研究所 一种抽油泵及其制造方法

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