CN103603791B - 一种空心抽油泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空心抽油泵，包括内管和套设在所述内管外部的外管，所述内管与所述外管之间形成环状间隙，所述内管包括由下至上依次同轴设置的集气管、小径柱塞和空心拉杆，所述空心拉杆上端同轴设置有空心抽油杆，所述空心抽油杆内的通孔与所述内管的通孔连通形成空心通道，环状间隙内由上至下间隔设置有游动阀和单向导通装置，所述单向导通装置沿所述内管由下至上的方向导通。在抽油泵工作时，空心抽油杆带动内管进行上下往复运动，通过游动阀和单向导通装置的配合将井内的水排出井外，同时，由于是采用了空心抽油杆，所以通过空心抽油杆和内管的配合可以直接将井内的气体抽出，提高了产气速度，也提高了产气效率。

Description

一种空心抽油泵

技术领域

本发明涉及一种采气设备，具体涉及一种空心抽油泵。

背景技术

目前，针对含水气井开采通常是采用机抽排液采气的工艺，该工艺是利用抽油机将电动机的转动能转换成抽油机驴头上下往复运动的能量,通过抽油杆使泵柱塞做上下运动,泵出的液体通过油管排出,气体从套管采出，该工艺中,采用的设备简单,安装使用维护技术易于掌握,一次投资费用不高。

这种机抽排液采气的工艺一般是常规抽油泵与气锚配套使用，将气液混合体一起抽出气井，由于常规的抽油泵没有设置防气装置，在工作时受气体影响严重，导致泵效低；所以市场上出现了防气抽油泵，在采用防气抽油泵与气锚配套使用时，虽然泵效较常规抽油泵要高，但是现有的防气抽油泵由于没有直通泵下端的中心通道，所以不能与目前被广泛使用的空心抽油杆配套使用，进而使得在液体排出完后，气井内的气体依然需要通过油管与套管的环形空间产出，导致产气速度慢，产气效率低等不足。

所以，目前亟需一种能够适用于空心抽油杆，并且能够实现利用空心抽油杆产气的抽油泵。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有抽油泵存在的不能与空心抽油杆配合使用，进而导致产气速度慢，产气效率低的不足，提供一种能够适用于空心抽油杆，并且能够实现利用空心抽油杆产气的抽油泵。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种空心抽油泵，包括内管和套设在所述内管外部的外管，所述内管与所述外管之间形成环状间隙，所述内管包括由下至上依次同轴设置的集气管、小径柱塞和空心拉杆，所述空心拉杆上端同轴设置有空心抽油杆，所述空心抽油杆内的通孔与所述内管的通孔连通形成空心通道，环状间隙内由上至下间隔设置有游动阀和单向导通装置，所述单向导通装置沿所述内管由下至上的方向导通。在抽油泵工作时，空心抽油杆带动内管进行上下往复运动，通过游动阀和单向导通装置的配合将井内的水排出井外，同时，由于能够适用于空心抽油杆，当气井内的液体排出完后，通过空心抽油杆和内管的配合可以将气井内的气体直接排出，提高了产气速度，也提高了产气效率。

作为本发明的优选方案，所述外管上下两端分别设置有上接箍和下接箍，所述上接箍上端连接油管，所述下接箍内部设置有环状隔板，所述环状隔板的内壁与所述集气管外壁间隙配合，所述环状隔板上设置有若干通孔，所述集气管外套设有气液分离装置，所述气液分离装置设置在所述下接箍的环状隔板上，所述集气管上设置有若干通孔。在抽油泵工作时，气液分离装置将气井内气液混合体中的气体和液体分离，使液体在环状间隙内，而气体通过集气管上的通孔进入到集气管内，在气液分离后，首先是提高了气体的排出速度；其次，由于气体被分离出液体，液体在经游动阀和单向导通装置排出井外时，液体的排出速度提高，进而使得抽油泵的泵效得到提高。

作为本发明的优选方案，所述气液分离装置包括旋流套管和呈螺旋状布置在所述旋流套管外壁上的螺旋叶片，所述旋流套管套设在所述集气管上，与所述集气管间隙配合，所述旋流套管的下端设置在所述下接箍内部的所述环状隔板上，所述旋流套管侧壁上设置有若干通孔，所述螺旋叶片的外缘与所述外管的内壁间隙配合。通过螺旋叶片将集气管与外管之间的环状间隙分割成螺旋流道，在抽油泵工作时，气液混合体通过下接箍内的环状隔板上的通孔进入到螺旋流道内，在往上流动的过程中，由于离心力的作用，气体与液体开始分离，液体部分向外侧移动，气体部分则通过旋流套管上的通孔和集气管上的通孔进入到集气管内，从而实现了气液分离。

作为本发明的优选方案，所述游动阀包括游动阀球和与所述游动阀球相配合的游动阀座，所述游动阀球的上下两端分别与所述空心拉杆的下端和所述小径柱塞的上端连接，所述空心拉杆上端设置有空心杆接箍，所述空心杆接箍的上端与所述空心抽油杆连接，所述空心拉杆的上端端部被所述空心杆接箍下端端部包覆在内，所述空心拉杆对应的所述外管内壁滑动设置有大径柱塞，所述大径柱塞内壁与所述空心拉杆外壁隔开，所述游动阀座设置在所述大径柱塞的下端，所述大径柱塞的上端设置有出油接头，所述出油接头上端朝所述空心拉杆的外壁延伸，并与所述空心拉杆的外壁相配合，所述出油接头朝所述空心拉杆外壁延伸的部分上间隔设置有若干通孔，所述出油接头上端端部至所述游动阀座下端端部之间的距离小于所述空心杆接箍下端端部至所述游动阀球上端端部之间的距离。在抽油泵工作时，空心抽油杆带动内管进行上下往复运动，经气液分离装置的水通过单向导通装置进入到外管与内管之间的环状间隙内，由于出油接头上端端部至游动阀座下端端部之间的距离小于空心杆接箍下端端部至游动阀球上端端部之间的距离，所以，当空心拉杆向下运动时，空心杆接箍下端抵住出油接头的上端，出油接头随空心拉杆向下移动时，游动阀球与游动阀座之间不接触，使经过单向导通装置的水能够继续经游动阀后进入到空心抽油杆与油管之间的间隙内，而空心抽油杆与油管之间的间隙直接与地面的井口相接通，当空心抽油杆向上移动时，游动阀球与游动阀座相配合，游动阀球封闭游动阀座的同时也推动大径柱塞向上移动，空心抽油杆与油管之间的间隙内的水被向上推起，位于地面井口附近的水被推出到井口外排出，与此同时，游动阀下方再次被水充满，当空心抽油杆再次往下运动时，游动阀下方的水经游动阀进入到空心抽油杆与油管之间的间隙内，以此往复运动，经气液分离装置后的水被逐步排出到井外。

作为本发明的优选方案，所述游动阀球的上端端部凸起呈环状弧面，所述游动阀座下端端部与所述游动阀球的环状弧面相配合。将游动阀球与游动阀座的配合面设置为环状弧面，使得游动阀球与游动阀座之间配合严密，提高排水效率。

作为本发明的优选方案，所述单向导通装置包括固定阀罩、固定阀座、下接头和固定阀球，所述外管包括上外管和下外管，所述固定阀罩的上端与所述上外管的下端连接，所述固定阀罩下端套设在所述下接头上端部分的外部，所述下接头的下端与所述下外管连接，所述固定阀罩内设置有环状隔断，所述环状隔断的内壁与所述内管的外壁相配合，所述环状隔断上间隔设置有若干通孔，所述下接头的上端端部设置有所述固定阀座，所述固定阀座呈圆环状，所述固定阀球滑动设置在所述固定阀座对应的所述内管外壁上，所述固定阀球下端沿所述内管向下延伸穿过所述固定阀座，所述固定阀球的上端部分沿圆周方向形成环状凸起，所述固定阀球的环状凸起部分的外径大于所述固定阀座的内径，且小于所述固定阀罩的内径，所述固定阀球的环状凸起部分位于所述环状隔断与所述固定阀座之间，所述固定阀球的环状凸起部分竖直方向的高度小于所述环状隔断下端至所述固定阀座之间的距离。当空心抽油杆往上运动时，由于内管的摩擦，固定阀球脱离与固定阀座的配合，单向导通装置下方的水进入到上外管与小径柱塞之间的间隙内，而当空心抽油杆往下运动时，由于内管的摩擦，固定阀球与固定阀座相配合，固定阀球的上方和下方的被隔断，从而实现单向导通。

作为本发明的优选方案，所述固定阀球的环状凸起的下端与所述固定阀座的上端相配合。使固定阀球的环状凸起能够与固定阀座之间配合严密。

作为本发明的优选方案，所述固定阀座上端对应的所述固定阀罩内壁上设置有止口。使固定阀座能被稳固的设置在固定阀罩内。

作为本发明的优选方案，所述环状隔断上的通孔下端与所述固定阀罩的内壁平滑过渡，所述固定阀球的环状凸起的上端外缘设置有倒角。防止固定阀球上端与环状隔断下端接触时，固定阀球的环状凸起封堵住环状隔断上的通孔，保证当固定阀球与固定阀座分离时，单向导通装置下方与上方通畅。

作为本发明的优选方案，所述下接箍下端连接有尾管。通过尾管起到沉砂和异物的作用，提高抽油泵的可靠性。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、能够适用于空心抽油杆，并且能够实现利用空心抽油杆产气，提高了产气速度，也提高了产气效率。

本发明实施例中其他有益效果是：

1、在井底先将气液混合体进行气液分离，提高了气体和液体的排出速度，进而使得抽油泵的泵效得到提高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图1中B处的局部放大图；

图4为图1中C处的局部放大图，

图中标记：1-内管，2-外管，3-空心抽油杆，4-游动阀，5-单向导通装置，6-下接箍，7-气液分离装置，8-空心杆接箍，9-大径柱塞，10-出油接头,11-止口，12-尾管，13-上接箍，14-油管，101-集气管，102-小径柱塞，103-空心拉杆，201-上外管，202-下外管，401-游动阀球，402-游动阀座，501-固定阀罩，502-固定阀座，503-下接头，504-固定阀球，505-环状隔断，601-环状隔板，701-旋流套管，702-螺旋叶片。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图4所示的一种空心抽油泵，包括内管1和套设在所述内管1外部的外管2，所述内管1与所述外管2之间形成环状间隙，所述内管1包括由下至上依次同轴设置的集气管101、小径柱塞102和空心拉杆103，所述空心拉杆103上端同轴设置有空心抽油杆3，所述空心抽油杆3内的通孔与所述内管1的通孔连通形成空心通道，环状间隙内由上至下间隔设置有游动阀4和单向导通装置5，所述单向导通装置5沿所述内管1由下至上的方向导通。在抽油泵工作时，空心抽油杆3带动内管1进行上下往复运动，通过游动阀4和单向导通装置5的配合将井内的水排出井外，同时，由于能够适用于空心抽油杆3，当气井内的液体排出完后，通过空心抽油杆3和内管1的配合可以将气井内的气体直接排出，提高了产气速度，也提高了产气效率。

作为本发明的优选方案，所述外管2上下两端分别设置有上接箍13和下接箍6，所述上接箍13上端连接油管14，所述下接箍6内部设置有环状隔板601，所述环状隔板601的内壁与所述集气管101外壁间隙配合，所述环状隔板601上设置有若干通孔，所述集气管101外套设有气液分离装置7，所述气液分离装置7设置在所述下接箍6的环状隔板601上，所述集气管101上设置有若干通孔。在抽油泵工作时，气液分离装置7将气井内气液混合体中的气体和液体分离，使液体在环状间隙内，而气体通过集气管101上的通孔进入到集气管101内，在气液分离后，首先是提高了气体的排出速度；其次，由于气体被分离出液体，液体在经游动阀4和单向导通装置5排出井外时，液体的排出速度提高，进而使得抽油泵的泵效得到提高。

作为本发明的优选方案，所述气液分离装置7包括旋流套管701和呈螺旋状布置在所述旋流套管701外壁上的螺旋叶片702，所述旋流套管701套设在所述集气管101上，与所述集气管101间隙配合，所述旋流套管701的下端设置在所述下接箍6内部的所述环状隔板601上，所述旋流套管701侧壁上设置有若干通孔，所述螺旋叶片702的外缘与所述外管2的内壁间隙配合。通过螺旋叶片702将集气管101与外管2之间的环状间隙分割成螺旋流道，在抽油泵工作时，气液混合体通过下接箍6内的环状隔板601上的通孔进入到螺旋流道内，在往上流动的过程中，由于离心力的作用，气体与液体开始分离，液体部分向外侧移动，气体部分则通过旋流套管701上的通孔和集气管101上的通孔进入到集气管101内，从而实现了气液分离。

作为本发明的优选方案，所述游动阀4包括游动阀球401和与所述游动阀球401相配合的游动阀座402，所述游动阀球401的上下两端分别与所述空心拉杆103的下端和所述小径柱塞102的上端连接，所述空心拉杆103上端设置有空心杆接箍8，所述空心杆接箍8的上端与所述空心抽油杆3连接，所述空心拉杆103的上端端部被所述空心杆接箍8下端端部包覆在内，所述空心拉杆103对应的所述外管2内壁滑动设置有大径柱塞9，所述大径柱塞9内壁与所述空心拉杆103外壁隔开，游动阀座402设置在所述大径柱塞9的下端，所述大径柱塞9的上端设置有出油接头10，所述出油接头10上端朝所述空心拉杆103的外壁延伸，并与所述空心拉杆103的外壁相配合，所述出油接头10朝所述空心拉杆103外壁延伸的部分上间隔设置有若干通孔，所述出油接头10上端端部至所述游动阀座402下端端部之间的距离小于所述空心杆接箍8下端端部至所述游动阀球401上端端部之间的距离。在抽油泵工作时，空心抽油杆3带动内管1进行上下往复运动，经气液分离装置7的水通过单向导通装置5进入到外管2与内管1之间的环状间隙内，由于出油接头10上端端部至游动阀座402下端端部之间的距离小于空心杆接箍8下端端部至游动阀球401上端端部之间的距离，所以，当空心拉杆103向下运动时，空心杆接箍8下端抵住出油接头10的上端，出油接头10随空心拉杆103向下移动时，游动阀球401与游动阀座402之间不接触，使经过单向导通装置5的水能够继续经游动阀4后进入到空心抽油杆3与油管14之间的间隙内，而空心抽油杆3与油管14之间的间隙直接与地面的井口相接通，当空心抽油杆3向上移动时，游动阀球401与游动阀座402相配合，游动阀球401封闭游动阀座402的同时也推动大径柱塞9向上移动，空心抽油杆3与油管14之间的间隙内的水被向上推起，位于地面井口附近的水被推出到井口外排出，与此同时，游动阀4下方再次被水充满，当空心抽油杆3再次往下运动时，游动阀4下方的水经游动阀4进入到空心抽油杆3与油管14之间的间隙内，以此往复运动，经气液分离装置7后的水被逐步排出到井外。

作为本发明的优选方案，所述游动阀球401的上端端部凸起呈环状弧面，所述游动阀座402下端端部与所述游动阀球401的环状弧面相配合。将游动阀球401与游动阀座402的配合面设置为环状弧面，使得游动阀球401与游动阀座402之间配合严密，提高排水效率。

作为本发明的优选方案，所述单向导通装置5包括固定阀罩501、固定阀座502、下接头503和固定阀球504，所述外管2包括上外管201和下外管202，所述固定阀罩501的上端与所述上外管201的下端连接，所述固定阀罩501下端套设在所述下接头503上端部分的外部，所述下接头503的下端与所述下外管202连接，所述固定阀罩501内设置有环状隔断505，所述环状隔断505的内壁与所述内管1的外壁相配合，所述环状隔断505上间隔设置有若干通孔，所述下接头503的上端端部设置有所述固定阀座502，所述固定阀座502呈圆环状，所述固定阀球504滑动设置在所述固定阀座502对应的所述内管1外壁上，所述固定阀球504下端沿所述内管1向下延伸穿过所述固定阀座502，所述固定阀球504的上端部分沿圆周方向形成环状凸起，所述固定阀球504的环状凸起部分的外径大于所述固定阀座502的内径，且小于所述固定阀罩501的内径，所述固定阀球504的环状凸起部分位于所述环状隔断505与所述固定阀座502之间，所述固定阀球504的环状凸起竖直方向的高度小于所述环状隔断505下端至所述固定阀座502之间的距离。当空心抽油杆3往上运动时，由于内管1的摩擦，固定阀球504脱离与固定阀座502的配合，单向导通装置5下方的水进入到上外管201与小径柱塞102之间的间隙内，而当空心抽油杆3往下运动时，由于内管1的摩擦，固定阀球504与固定阀座502相配合，固定阀球504的上方和下方的被隔断，从而实现单向导通。

作为本发明的优选方案，所述固定阀球504的环状凸起的下端与所述固定阀座502的上端相配合。使固定阀球504能够与固定阀座502之间配合严密。

作为本发明的优选方案，所述固定阀座502上端对应的所述固定阀罩501内壁上设置有止口11。使固定阀座502能被稳固的设置在固定阀罩501内。

作为本发明的优选方案，所述环状隔断505上的通孔下端与所述固定阀罩501的内壁平滑过渡，所述固定阀球504的环状凸起的上端外缘设置有倒角。防止固定阀球504上端与环状隔断505下端接触时，固定阀球504的环状凸起封堵住环状隔断505上的通孔，保证当固定阀球504与固定阀座502分离时，单向导通装置5下方与上方通畅。

作为本发明的优选方案，所述下接箍6下端连接有尾管12。通过尾管12起到沉砂和异物的作用，提高抽油泵的可靠性。

凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空心抽油泵，包括内管和套设在所述内管外部的外管，所述内管与所述外管之间形成环状间隙，其特征在于，所述内管包括由下至上依次同轴设置的集气管、小径柱塞和空心拉杆，所述空心拉杆上端同轴设置有空心抽油杆，所述空心抽油杆内的通孔与所述内管的通孔连通形成空心通道，环状间隙内由上至下间隔设置有游动阀和单向导通装置，所述单向导通装置沿所述内管由下至上的方向导通。

2.根据权利要求1所述的空心抽油泵，其特征在于，所述外管上下两端分别设置有上接箍和下接箍，所述上接箍上端连接油管，所述下接箍内部设置有环状隔板，所述环状隔板的内壁与所述集气管外壁间隙配合，所述环状隔板上设置有若干通孔，所述集气管外套设有气液分离装置，所述气液分离装置设置在所述下接箍的环状隔板上，所述集气管上设置有若干通孔。

3.根据权利要求2所述的空心抽油泵，其特征在于，所述气液分离装置包括旋流套管和呈螺旋状布置在所述旋流套管外壁上的螺旋叶片，所述旋流套管套设在所述集气管上，与所述集气管间隙配合，所述旋流套管的下端设置在所述下接箍内部的所述环状隔板上，所述旋流套管侧壁上设置有若干通孔，所述螺旋叶片的外缘与所述外管的内壁间隙配合。

4.根据权利要求1所述的空心抽油泵，其特征在于，所述游动阀包括游动阀球和与所述游动阀球相配合的游动阀座，所述游动阀球的上下两端分别与所述空心拉杆的下端和所述小径柱塞的上端连接，所述空心拉杆上端设置有空心杆接箍，所述空心杆接箍的上端与所述空心抽油杆连接，所述空心拉杆的上端端部被所述空心杆接箍下端端部包覆在内，所述空心拉杆对应的所述外管内壁滑动设置有大径柱塞，所述大径柱塞内壁与所述空心拉杆外壁隔开，所述游动阀座设置在所述大径柱塞的下端，所述大径柱塞的上端设置有出油接头，所述出油接头上端朝所述空心拉杆的外壁延伸，并与所述空心拉杆的外壁相配合，所述出油接头朝所述空心拉杆外壁延伸的部分上间隔设置有若干通孔，所述出油接头上端端部至所述游动阀座下端端部之间的距离小于所述空心杆接箍下端端部至所述游动阀球上端端部之间的距离。

5.根据权利要求4所述的空心抽油泵，其特征在于，所述游动阀球的上端端部凸起呈环状弧面，所述游动阀座下端端部与所述游动阀球的环状弧面相配合。

6.根据权利要求1所述的空心抽油泵，其特征在于，所述单向导通装置包括固定阀罩、固定阀座、下接头和固定阀球，所述外管包括上外管和下外管，所述固定阀罩的上端与所述上外管的下端连接，所述固定阀罩下端套设在所述下接头上端部分的外部，所述下接头的下端与所述下外管连接，所述固定阀罩内设置有环状隔断，所述环状隔断的内壁与所述内管的外壁相配合，所述环状隔断上间隔设置有若干通孔，所述下接头的上端端部设置有所述固定阀座，所述固定阀座呈圆环状，所述固定阀球滑动设置在所述固定阀座对应的所述内管外壁上，所述固定阀球下端沿所述内管向下延伸穿过所述固定阀座，所述固定阀球的上端部分沿圆周方向形成环状凸起，所述固定阀球的环状凸起部分的外径大于所述固定阀座的内径，且小于所述固定阀罩的内径，所述固定阀球的环状凸起部分位于所述环状隔断与所述固定阀座之间，所述固定阀球的环状凸起部分竖直方向的高度小于所述环状隔断下端至所述固定阀座之间的距离。

7.根据权利要求6所述的空心抽油泵，其特征在于，所述固定阀球的环状凸起的下端与所述固定阀座的上端相配合。

8.根据权利要求7所述的空心抽油泵，其特征在于，所述固定阀座上端对应的所述固定阀罩内壁上设置有止口。

9.根据权利要求8所述的空心抽油泵，其特征在于，所述环状隔断上的通孔下端与所述固定阀罩的内壁平滑过渡，所述固定阀球的环状凸起的上端外缘设置有倒角。

10.根据权利要求2所述的空心抽油泵，其特征在于，所述下接箍下端连接有尾管。