CN103032298A

CN103032298A - 通用型活塞式高效抽油泵

Info

Publication number: CN103032298A
Application number: CN2011102949633A
Authority: CN
Inventors: 李荣升; 王本龙
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-10-08
Filing date: 2011-10-08
Publication date: 2013-04-10

Abstract

本发明提供了一种为油田水平井设计的通用型活塞式高效抽油泵。它不仅可以应用于油田的水平井石油抽采，而且可以广泛应用于油田的竖井、斜井。本发明由抽油泵泵体、止回阀和止回弹簧组成。泵体内设有水平运动限位装置和自动回位装置；水平运动限位装置通过活塞体安装在抽油泵体内。泵体内是由活塞体右件、定位块组件、活塞固定块、活塞座、活塞左件、回位弹簧、弹簧座组成。其左端有出油口、右端有进油口。泵体右部带有限位装置。左端安装回位弹簧，自动回位。活塞左件安装在进油口端，右件与左件相连，活塞固定块、弹簧座、弹簧安装在活塞左件内，活塞体安装在活塞固定块内，活塞芯安装在活塞体内，定位块组件安装在活塞芯上。止回体安装在泵管和管箍内，止回芯安装在止回体内，止回弹簧、弹簧卡块组件安装在止回芯上。本发明采用活塞组合式芯体结构，开泵重量小；实现大导流截面和微压起动，使油流顺畅，无论各种采油工况均能适应；通用型活塞式高效抽油泵扩大了导流截面，实现了大流量、低流速、防空化、无回流。

Description

通用型活塞式高效抽油泵

(一)技术领域

本发明涉及石油抽采装备与机械，具体涉及一种抽油泵。

(二)背景技术

我国石油开采始于五十年代，自六十年代发现大油田后，我国石油的探采曾为我国国民经济的重要组成部分。然而，石油钻采炼化设备均从零起步，基本依赖国外的装备及技术。其中，以电动潜油泵、抽油泵为核心的抽采装备，是国际沿用百余年的老式装备技术，已经不能适应我国油气开采的现代工业化的生产需求。国家为扩大原油生产，每年需投资数百亿元人民币开发新油田，建设新井。据初步测算每台新井需投资300余万元人民币，我国原油产量的增加，不是单井单产的提高，是油井数量的增加而扩大的产量，造成投入产出比失调，效益不高。据不完全统计，我国近二十个油田中，油井12万口，却以每年10％的速度递增，如果每口井单产提高20％(高产油井)，每口井每年可增效2680万元。(低产油井每年增效72万元)按平均增效638万元。以大庆油田4万余口井年产4000余万吨，每年增产800万吨。每年可增效800万吨×4200元＝326亿元。全国应用本发明通用型活塞式高效抽油泵可增效1304亿元。每年增收部分相当于新建(增加)1个大庆油田。

从节能角度估算，使用通用型活塞式高效抽油泵，在不增加任何动力能耗前提下实现增产，采油吨能耗降低20％。

因此，对油、气田装备进行技术改造，加速创新步伐，扩大独立自主知识产权，向技术革新和发明创造要效益，向节能减排要效益，是我国石油行业面临的首要问题。

(三)发明内容

本发明的目的在于为石油行业提供一种具有独立自主知识产权的通用型活塞式高效抽油泵。

本发明所能达到的目的：在现有油田抽采装备不做任何调整改动的情况下，直接替换本发明通用型活塞式高效抽油泵。

本发明通用型活塞式高效抽油泵主要填补国内无水平井抽油泵的空白。

本发明通用型活塞式高效抽油泵不仅能在水平井应用，同时可在竖井、斜井直接安装使用，实现通用。

本发明产品在减少和降低大气污染的同时，提高泵效，增加抽采量，实现节能、减排、增效。

本发明通用型活塞式高效抽油泵与国内现有抽油泵构造结构对比及适用性差异对比

1、构造结构对比

注：带“*”号均为借用原球阀泵现用部件。

2、适用性对比

	球阀式抽油泵	提阀式抽油泵	通用型活塞式高效抽油泵
				适用井区	竖井	竖井	竖井、斜井、水平井

3、导油截面对比

	球阀式抽油泵	提阀式抽油泵	通用型活塞式高效抽油泵
					65％	80％	80％

4、回流系数对比

	球阀式抽油泵	提阀式抽油泵	通用型活塞式高效抽油泵
					≥30％	5％	＜2％

5、抽液量对比

	球阀式抽油泵	提阀式抽油泵	通用型活塞式高效抽油泵
					40-50％	80％	≥85％

6、泵效对比

	球阀式抽油泵	提阀式抽油泵	通用型活塞式高效抽油泵
					40～50％	70～80％	85～88％

7、防气化效果

	球阀式抽油泵	提阀式抽油泵	通用型活塞式高效抽油泵
					易产生气化	基本不产生气化	无气化形成

8、导油速率

	球阀式抽油泵	提阀式抽油泵	通用型活塞式高效抽油泵
					慢	快	快

9、单循环充油量

通用型活塞式高效抽油泵是在原球阀抽油泵借用件(泵管、抽油杆、上出油接头、上凡尔座接头、喷焊柱塞、管箍、标准油管)基础上，经改造实现通用型活塞式高效抽油泵的发明核心的形成。

本发明是由抽油泵泵体和止回阀两部分组成。

本发明泵体内是由活塞左件、弹簧座、活塞固定块、回位弹簧、活塞芯、活塞体、活塞座、定位块组件、活塞右件组成。其左端有出油口、右端有进油口。泵体右部带有限位装置。左端安装回位弹簧，自动回位。活塞右件安装在出油口端，右件与左件相连，活塞固定块、弹簧座、弹簧安装在活塞左件内，活塞体安装在活塞固定块内，活塞芯安装在活塞体内，定位块组件安装在活塞芯上。

本发明止回阀是由止回芯、止回体、弹簧卡块组件、止回弹簧组成。

其止回体安装在泵管和管箍内，止回芯安装在止回体内，止回弹簧、弹簧卡块组件安装在止回芯上。

本发明通用型活塞式高效抽油泵还具有的结构特征：

1、泵体内设有水平运动限位装置和自动回位装置；

2、水平运动限位装置通过活塞体安装在抽油泵体内。

本发明通用型活塞式高效抽油泵工作过程为：

a、无论抽油泵停留在任何位置，(一般设在冲程上止点)，活塞体和活塞芯靠回位弹簧自动关闭，封闭进油道，使抽油泵泵体左右形成两段空间，无压力差存在。

b、当抽油泵泵体右行时，止回阀靠回位弹簧自动关闭，在抽油泵泵体左、右形成压力差。又因活塞芯质量小(只是球阀泵球重的20％)，当压力差为P≥0.002kpa时，“活塞芯”向左运动，开通活塞体油道，此时通流截面为总通流面积的2/5。

c、当抽油泵继续右行时，抽油泵泵体两侧压差不断增大，在压差超过P≥0.04kpa时，同时克服弹簧阻力，带动活塞体向左平行运动，使上下面油道开通，全部打开通流截面。活塞体运动到活塞座限位处停止运动。

d、右行停止时弹簧自动回位，封闭油道，防止回流。

e、当抽油泵左行时，由于活塞体与活塞芯处于关闭状态，止回阀打开，油液进入抽油泵内。当左行停止时，止回阀回位弹簧自动关闭，防止回流。

本发明产品样机完成后，通过油田试用，效果良好达到了设计指标。

本发明的有益效果有：

(1)采用活塞组合式芯体结构，开泵重量小，关泵时靠回位弹簧自动关闭，这就达到了开泵重量轻，关泵重量重的目的，其过程为全自动循环。

(2)设立多通道，扩充了上下面油道，使导流截面积增加2/5，是原球泵导流面积的140％。

(3)达到微压(P≥0.002kpa)启动效果，增加了进油的时间和进油量，并保障了冲击力小和油流顺畅。

(4)实现大导流截面和微压起动，使油流顺畅，无论各种采油工况均能适应。

(5)通用型活塞式高效抽油泵扩大了导流截面，实现了大流量、低流速、防空化、无回流。

(四)附图说明

图1为老式球阀泵的结构示意图；

图2为图1的A-A面剖视图；

图3为本发明的结构示意图；

图4为图3的A-A面剖视图。

(五)具体实施方式

本发明通用型活塞式高效抽油泵针对我国缺乏水平井抽油泵之空白，创造性地开发水平井特种抽油泵，使水平井石油抽采成为现实。

本发明通用型活塞式高效抽油泵不仅可应用在水平井生产实践中，同时对竖井和斜井均可安装，实现真正意义上的通用型抽油泵，为所有的油井节能、增收、增效创造先决条件。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明：

结合图3-4，本实施例包括抽油泵管1和设置在泵管内的泵体，泵体的左端连接出油口、右端是进油口，泵体由带有活塞左件6、弹簧座7、活塞固定块8、回位弹簧9、活塞芯10、活塞体11、活塞座12、定位块组件13、活塞右件14组成的。活塞芯10的右端带有定位块组件13，活塞左件6安装在出油口端；活塞左件6内安装活塞固定块8和活塞座12、弹簧座7；活塞固定块8内安装回位弹簧9、活塞体11；活塞体11内安装活塞芯10；活塞芯10的右端带有定位块组件13；活塞右件14与活塞左件6相连接。

Claims

1.一种为油田水平井设计的通用型活塞式高效抽油泵。

本发明是由抽油泵泵体和止回阀两部分组成。

本发明止回阀是由止回芯、止回体、弹簧卡块组件、止回弹簧组成。其止回体安装在泵管和管箍内，止回芯安装在止回体内，止回弹簧、弹簧卡块组件安装在止回芯上。

2.本发明主要采用活塞式芯体组合结构。

3.根据权利1所述的通用型活塞式高效抽油泵，泵体内设有水平运动限位装置和自动回位装置；活塞体右件、定位块组件、活塞固定块、活塞座、活塞左件、回位弹簧、弹簧座；活塞体、活塞芯；止回阀、止回芯、止回弹簧、弹簧卡块组件。

4.根据权利2所述的通用型活塞式高效抽油泵，活塞式芯体组合结构。

5.根据权利3所述的通用型活塞式高效抽油泵，止回阀体的组合结构。

6.根据权利4、5所述的通用型活塞式高效抽油泵。