CN103939056B - 抽油泵、潜油直线电机井的采油系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种抽油泵、潜油直线电机井的采油系统及其工作方法，其中，该抽油泵包括：泵筒；柱塞，设置在泵筒内侧；脱接器设置有卡头的一端与抽油泵的驱动装置卡接或脱开，另一端与柱塞的底端连接，驱动装置通过脱接器带动柱塞做往复运动；游动凡尔，设置在柱塞的内腔的上部；固定凡尔，设置在柱塞顶端、泵筒的内腔内；出油接头，通过密封锁紧装置与泵筒的顶端连接；抽油杆一端的外侧与出油接头的内侧丝扣连接，用于提供将脱接器设置有卡头的一端与所述抽油泵的驱动装置卡接或脱开的外力。本发明实施例实现了抽油泵不再与驱动装置直接固定连接，通过脱接器来实现抽油泵与驱动装置的随时卡接或脱开，使得检泵作业更容易、便捷。

Description

抽油泵、潜油直线电机井的采油系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及石油开采中的油井举升技术领域，特别涉及一种抽油泵、潜油直线电机井的采油系统及其工作方法。

背景技术

目前，潜油直线电机抽油泵，主要解决了井斜造成的抽油杆与油管偏磨的问题，其次具有节能、环保和智能管理等优点。

潜油直线电机抽油泵主要由潜油直线电机系统和抽油泵系统两大系统组成。潜油直线电机系统直接将电能转变为往复直线运动，抽油泵系统将井底液体举升到井口。潜油直线电机抽油泵中潜油直线电机系统的动子推杆与抽油泵系统的柱塞直接连接，潜油直线电机系统的定子与抽油泵系统的泵筒连接，即潜油直线电机与抽油泵在地面连接之后，用油管下入井内，具体地说，该类型抽油泵技术采用的是管式泵技术。

但是，这种潜油直线电机抽油泵的缺点就是检泵作业困难。抽油泵是个易损系统，寿命短，当运行一段时间后，由于磨损漏失、功能降低需要提出地面进行检修，在检泵的时候，为了将抽油泵提出地面，需要提出油管、潜油直线电机和电缆，耗费工时、人力、设备，耽误生产。

发明内容

本发明实施例提供了一种抽油泵、潜油直线电机井的采油系统及其工作方法，解决了现有技术中潜油直线电机抽油泵检泵作业困难的技术问题。

本发明实施例提供了一种抽油泵，该抽油泵包括：泵筒；柱塞，设置在所述泵筒内侧；脱接器，所述脱接器设置有卡头的一端与所述抽油泵的驱动装置卡接或脱开，另一端与所述柱塞的底端连接，其中，所述驱动装置的动力推杆沿所述动力推杆的轴向往复运动，所述驱动装置用于通过所述脱接器带动所述柱塞做往复运动；游动凡尔，设置在所述柱塞的内腔的上部；固定凡尔，设置在所述柱塞顶端、所述泵筒的内腔内；出油接头，通过密封锁紧装置与所述泵筒的顶端连接；抽油杆，所述抽油杆一端的外侧与所述出油接头的内侧丝扣连接，所述抽油杆用于提供将所述脱接器设置有卡头的一端与所述抽油泵的驱动装置卡接或脱开的外力。

在一个实施例中，所述脱接器是卡簧式的。

在一个实施例中，所述脱接器是卡球式的。

在一个实施例中，所述抽油杆是电加热杆。

在一个实施例中，还包括：限位接头，连接在所述泵筒的底端，用于防止所述柱塞脱出所述泵筒。

在一个实施例中，所述泵筒的外径小于油管的内径。

本发明实施例还提供了一种潜油直线电机井的采油系统，该系统包括：上述任一项所述的抽油泵，和驱动装置。

在一个实施例中，所述驱动装置是潜油直线电机，所述脱接器设置有卡头的一端与潜油直线电机的动力推杆的一端卡接或脱开，所述潜油直线电机的动力推杆的另一端与所述潜油直线电机的动子连接，所述潜油直线电机用于通过所述脱接器带动所述柱塞做往复运动。

本发明实施例还提供了一种潜油直线电机井的采油系统的工作方法，该方法包括：通过所述抽油杆将所述抽油泵下入井中预设位置，将所述抽油泵柱塞底端连接的脱接器与驱动装置的动力推杆卡接；启动所述驱动装置，所述驱动装置的动力推杆通过所述脱接器带动所述柱塞做往复运动。

在一个实施例中，还包括：提拉所述抽油杆，将所述抽油泵柱塞底端连接的脱接器与驱动装置的动力推杆脱开；提拉所述抽油杆，将所述抽油泵提出地面进行检泵作业。

在本发明实施例中，抽油泵包括泵筒，柱塞，设置在所述泵筒内侧；游动凡尔，设置在所述柱塞的内腔的上部；固定凡尔，设置在所述柱塞顶端、所述泵筒的内腔内；出油接头，通过密封锁紧装置与所述泵筒的顶端连接；脱接器，所述脱接器设置有卡头的一端与所述抽油泵的驱动装置卡接或脱开，另一端与所述柱塞的底端连接，其中，所述驱动装置的动力推杆沿所述动力推杆的轴向往复运动，所述驱动装置用于通过所述脱接器带动所述柱塞做往复运动，来实现抽油，抽油杆，所述抽油杆一端的外侧与所述出油接头的内侧丝扣连接，所述抽油杆用于提供将所述脱接器设置有卡头的一端与所述抽油泵的驱动装置卡接或脱开的外力。实现了抽油泵不再与驱动装置直接固定连接，可以通过脱接器来实现抽油泵与驱动装置的随时卡接或脱开，在检泵时只需将抽油泵提出地面即可，避免了将油管、驱动装置和电缆提出地面，从而使得检泵作业更容易、便捷。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是本发明实施例提供的一种抽油泵的剖面图；

图2是本发明实施例提供的一种抽油泵与潜油直线电机卡接的剖面图；

图3是本发明实施例提供的一种潜油直线电机井的采油系统的工作方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在本发明实施例中，提供了一种抽油泵，如图1所示，该抽油泵包括：

泵筒10；

柱塞6，设置在所述泵筒10内侧；

游动凡尔，包括游动凡尔球9和游动凡尔座8，设置在所述柱塞6的内腔的上部；

固定凡尔，定凡尔球12和固定凡尔座11，设置在所述柱塞6顶端、所述泵筒10的内腔内；

出油接头14，通过密封锁紧装置13与所述泵筒10的顶端连接；

脱接器7，所述脱接器7设置有卡头的一端与所述抽油泵的驱动装置卡接或脱开，另一端与所述柱塞的底端连接，其中，所述驱动装置的动力推杆沿所述动力推杆的轴向往复运动，所述驱动装置用于通过所述脱接器7带动所述柱塞6做往复运动；

抽油杆15，所述抽油杆15一端的外侧与所述出油接头14的内侧丝扣连接，抽油杆15用于提供将所述脱接器7设置有卡头的一端与所述抽油泵的驱动装置卡接或脱开的外力。

由图1可知，在本发明实施例中，抽油泵包括泵筒，柱塞，设置在所述泵筒内侧；游动凡尔，设置在所述柱塞的内腔的上部；固定凡尔，设置在所述柱塞顶端、所述泵筒的内腔内；出油接头，通过密封锁紧装置与所述泵筒的顶端连接；脱接器，所述脱接器设置有卡头的一端与所述抽油泵的驱动装置（例如，潜油直线电机）卡接或脱开，另一端与所述柱塞的底端连接，其中，所述驱动装置的动力推杆沿所述动力推杆的轴向往复运动，驱动装置用于通过所述脱接器带动所述柱塞做往复运动来抽油，抽油杆，所述抽油杆一端的外侧与所述出油接头的内侧丝扣连接，抽油杆用于提供将所述脱接器设置有卡头的一端与所述抽油泵的驱动装置卡接或脱开的外力。实现了抽油泵不再与驱动装置直接固定连接，可以通过脱接器来实现抽油泵与驱动装置的随时卡接或脱开，在检泵时只需将抽油泵提出地面即可，避免了将油管、驱动装置和电缆提出地面，达到了不动油管就能进行抽油泵检修的目的，从而使得检泵作业更容易、便捷。

为了实现抽油泵对原油的吸取、举升功能，如图1所示，在所述柱塞顶端、所述泵筒的内腔内设置有固定凡尔，该固定凡尔包括固定凡尔球12和固定凡尔座11；在所述柱塞6的内腔的上部设置有游动凡尔，该游动凡尔包括游动凡尔球9和游动凡尔座8。柱塞6上行时，游动凡尔关闭，泵筒10内柱塞6顶端液体压力增高，在高压作用下，液体顶开固定凡尔，从泵筒10内进入到油管17内；柱塞6下行时，固定凡尔关闭，泵筒10内柱塞6顶端液体压力降低，在压差作用下，液体顶开游动凡尔，从油管17外进入到泵筒10内。

具体实施时，上述脱接器7可以是卡簧式的或卡球式的。如果脱接器7是卡簧式的，脱接器7的卡簧与柱塞6的底端连接，脱接器7的卡头与抽油泵的驱动装置卡接或脱开，实现抽油泵与驱动装置的卡接或脱开。如果脱接器7是卡球式的，脱接器7的卡环与柱塞6的底端连接，脱接器7的卡头与抽油泵的驱动装置卡接或脱开，实现抽油泵与驱动装置的卡接或脱开。

具体实施时，为了可以方便地将抽油泵下入井内，或提出地面，通过所述抽油杆15提供将所述脱接器设置有卡头的一端与所述抽油泵的驱动装置卡接或脱开的外力。例如，具体实施时，先将潜油直线电机用油管下入井内泵挂位置，然后用抽油杆15将抽油泵通过油管通道下入井内，脱接器的卡头与潜油直线电机的动力推杆卡接，实现潜油直线电机通过脱接器7带动柱塞6做往复运动进行抽油，当需要检泵时，通过向上提拉抽油杆15来将抽油泵提出地面，当向上提抽油杆15时，抽油杆15带动泵筒、柱塞向上运动，依靠向上的拉力脱接器的卡头与潜油直线电机的动力推杆脱开，实现抽油泵与潜油直线电机分离。

为了满足不同应用需求，上述抽油杆15可以是电加热杆。

具体实施时，如图1所示，在所述泵筒10的外侧、所述泵筒10与所述出油接头14的连接处设置有密封锁紧装置13，来密封所述泵筒10与油管17。当向上提拉抽油杆15时，密封锁紧装置13也会解锁。

为了防止所述柱塞6脱出所述泵筒10，如图1所示，在所述泵筒10的底端连接有限位接头16。

具体实施时，所述泵筒10的外径小于油管17的内径。

具体实施时，所述驱动装置是潜油直线电机。

在本发明实施例中，还提供了一种潜油直线电机井的采油系统，如图2所示，该系统包括：上述任一中所述的抽油泵和驱动装置，具体地，所述驱动装置是潜油直线电机，所述脱接器7设置有卡头的一端与潜油直线电机的动力推杆3的一端卡接或脱开；所述潜油直线电机的动力推杆3的另一端与所述潜油直线电机的动子2连接，所述潜油直线电机用于通过所述脱接器7带动所述柱塞6做往复运动来抽油。

在本发明实施例中，还提供了一种潜油直线电机井的采油系统的工作方法，如图3所示，该方法包括：

步骤301：通过所述抽油杆将所述抽油泵下入井中预设位置，将所述抽油泵柱塞底端连接的脱接器与驱动装置的动力推杆卡接；

步骤302：启动所述驱动装置，所述驱动装置的动力推杆通过所述脱接器带动所述柱塞做往复运动来抽油。

具体进行检泵作业时，在本发明实施例中，还包括：提拉所述抽油杆，将所述抽油泵柱塞底端连接的脱接器与驱动装置的动力推杆脱开；提拉所述抽油杆，将所述抽油泵提出地面进行检泵作业。

在本发明实施例中，抽油泵与驱动装置是分开的两部分，不在直接固定连接，抽油泵与潜油直线电机通过脱接器7实现随时的卡接或脱开，当所述抽油泵下入井内时，脱接器的卡头与驱动装置（例如，潜油直线电机）的动力推杆的一端卡接，实现抽油泵与驱动装置的链接，潜油直线电机通过脱接器7带动抽油泵的柱塞6做往复运动，实现原油的吸取和举升；在检泵时，将所述抽油泵提出地面，脱接器的卡头与所述驱动装置的动力推杆的一端脱开，实现抽油泵与驱动装置的分离，避免了将油管、潜油直线电机和电缆提出地面，使得检泵作业更容易、便捷，也为潜油直线电机井的举升工艺应用提供较好的技术支撑。

具体实施时，如图2所示，潜油直线电机的定子1的上端与油管17的筛管5连接，动子推杆3的下端设置有密封件4，密封动子推杆3与定子1。

具体实施时，通过以下步骤将潜油直线电机下入井内：

1）将井筒原来生产油管提出井筒，通井、冲砂、洗井，保持井筒干净。

2）下入尾管。

3）下入潜油电机及电缆。在井口将尾管与潜油直线电机的定子1连接。

4）在井口将潜油直线电机的定子1与筛管5连接，下入筛管5。

5）通过油管将潜油直线电机下入井内预定的泵挂位置。

6）安装油管悬挂器。

通过以下步骤将抽油泵下入井内：

1）用抽油杆15将抽油泵下入到井内预定位置，抽油杆15不用提出。

2）安装井口。

3）启动潜油直线电机，潜油直线电机的动子2上移，脱接器7与潜油直线电机的动子推杆3卡接。

4）投产。

通过以下步骤将抽油泵提出地面：

1）提抽油杆15，密封锁紧装置13解封。

2）启动潜油直线电机，控制潜油直线电机的动子2向下运行，脱接器7与动子推杆3脱离。

3）上提抽油杆15，将抽油泵提出井口，关井进行检修。

在本发明实施例中，抽油泵包括泵筒，柱塞，设置在所述泵筒内侧；游动凡尔，设置在所述柱塞的内腔的上部；固定凡尔，设置在所述柱塞顶端、所述泵筒的内腔内；出油接头，通过密封锁紧装置与所述泵筒的顶端连接；脱接器，所述脱接器设置有卡头的一端与所述抽油泵的驱动装置卡接或脱开，另一端与所述柱塞的底端连接，其中，所述驱动装置的动力推杆沿所述动力推杆的轴向往复运动，所述驱动装置用于通过所述脱接器带动所述柱塞做往复运动，来实现抽油，抽油杆，所述抽油杆一端的外侧与所述出油接头的内侧丝扣连接，所述抽油杆用于提供将所述脱接器设置有卡头的一端与所述抽油泵的驱动装置卡接或脱开的外力。实现了抽油泵不再与驱动装置直接固定连接，可以通过脱接器来实现抽油泵与驱动装置的随时卡接或脱开，在检泵时只需将抽油泵提出地面即可，避免了将油管、驱动装置和电缆提出地面，从而使得检泵作业更容易、便捷。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抽油泵，其特征在于，包括：

泵筒；

柱塞，设置在所述泵筒内侧；

脱接器，所述脱接器设置有卡头的一端与所述抽油泵的驱动装置卡接或脱开，另一端与所述柱塞的底端连接，其中，所述驱动装置的动力推杆沿所述动力推杆的轴向往复运动，所述驱动装置用于通过所述脱接器带动所述柱塞做往复运动；

游动凡尔，设置在所述柱塞的内腔的上部；

固定凡尔，设置在所述柱塞顶端、所述泵筒的内腔内；

出油接头，通过密封锁紧装置与所述泵筒的顶端连接；

抽油杆，所述抽油杆一端的外侧与所述出油接头的内侧丝扣连接，所述抽油杆用于提供将所述脱接器设置有卡头的一端与所述抽油泵的驱动装置卡接或脱开的外力。

2.如权利要求1所述抽油泵，其特征在于，所述脱接器是卡簧式的。

3.如权利要求1所述抽油泵，其特征在于，所述脱接器是卡球式的。

4.如权利要求1所述抽油泵，其特征在于，所述抽油杆是电加热杆。

5.如权利要求1至4中任一项所述抽油泵，其特征在于，还包括：

限位接头，连接在所述泵筒的底端，用于防止所述柱塞脱出所述泵筒。

6.如权利要求1至4中任一项所述抽油泵，其特征在于，所述泵筒的外径小于油管的内径。

7.一种潜油直线电机井的采油系统，其特征在于，包括：

权利要求1至6中任一项所述的抽油泵和驱动装置。

8.如权利要求7所述潜油直线电机井的采油系统，其特征在于，所述驱动装置是潜油直线电机，所述脱接器设置有卡头的一端与潜油直线电机的动力推杆的一端卡接或脱开，所述潜油直线电机的动力推杆的另一端与所述潜油直线电机的动子连接，所述潜油直线电机用于通过所述脱接器带动所述柱塞做往复运动。

9.一种权利要求7或8潜油直线电机井的采油系统的工作方法，其特征在于，包括：

通过所述抽油杆将所述抽油泵下入井中预设位置，将所述抽油泵柱塞底端连接的脱接器与所述驱动装置的动力推杆卡接；

启动所述驱动装置，所述驱动装置的动力推杆通过所述脱接器带动所述柱塞做往复运动。

10.如权利要求9所述潜油直线电机井的采油系统的工作方法，其特征在于，还包括：

提拉所述抽油杆，将所述抽油泵柱塞底端连接的脱接器与驱动装置的动力推杆脱开；

提拉所述抽油杆，将所述抽油泵提出地面进行检泵作业。