CN104612944B - 一种抽稠油泵 - Google Patents
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Abstract
一种抽稠油泵，包括泵筒总成和柱塞总成，所述泵筒总成由上接箍、上泵筒、中间接箍、下泵筒、下接箍、固定阀从上到下依次通过螺纹连接而成，所述柱塞总成由上柱塞、上游动阀、中心管、下柱塞、下游动阀从上到下依次通过螺纹连接而成，所述中间接箍上开有补液孔，柱塞总成套装在泵筒总成内上下移动，中心管与上泵筒之间形成储油环空腔。本发明对高粘度稠油开采的适应性强，具有进液阻力小，可二次补液和液力反馈功能，能将入泵的稠油粘度提高到4000厘泊以上，有效延长转抽采油期，提高泵效。同时，还可实现不动管柱注蒸汽作业和自动泄油，大幅降低采油成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种油田用机械采油抽油泵，特别是一种抽稠油泵。
背景技术
我国稠油资源丰富，开采潜力巨大，目前，国内对稠油井的开采技术主要为蒸汽吞吐开采，即向油层内注入蒸汽，焖井后再下入采油管柱，配合常规液力反馈式抽稠油泵进行开采，该方式具有能实现不动管柱注蒸汽，液压反馈力能帮助柱塞下行等优点，但同时也存在较大的缺陷：1）液力反馈式抽稠油泵采用环空抽汲，理论排量小。2）液力反馈式抽稠油泵无固定阀，造成泵体漏失量较大，泵效低。3）必须通过下部小泵柱塞内腔进液，其流道狭长细小，进液阻力较大，当稠油粘度随着油层温度的降低而增大到2000厘泊以上时，进液停止，不得不进行下一轮注蒸汽作业，这使得转抽采油期很短，采油成本居高不下。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种能适应高粘度稠油井环境，在稠油粘度大于4000厘泊以上时，依然能完成正常抽汲功能的抽稠油泵。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种抽稠油泵，包括泵筒总成和柱塞总成，所述泵筒总成由上接箍、上泵筒、中间接箍、下泵筒、下接箍、固定阀从上到下依次通过螺纹连接而成，所述柱塞总成由上柱塞、上游动阀、中心管、下柱塞、下游动阀从上到下依次通过螺纹连接而成，柱塞总成套装在泵筒总成内上下移动，所述中间接箍上开有补液孔，中心管与上泵筒之间形成储油环空腔。
所述上泵筒和下泵筒长度相同，并通过中间接箍上下相连。上泵筒与下泵筒的直径可以相同，也可以不同。
所述上柱塞与下柱塞均采用长度小于1.2米的短柱塞，并通过外径小于下柱塞直径的中心管上下串联。
所述补液孔形状为大直径单孔，密集小直径筛孔或割缝，其总过流面积为泵径的2-5倍。
本发明的优点和积极效果是：
1、工作时，上柱塞承受油管柱高压载荷，下柱塞完成抽汲作业，油液从固定阀进入泵腔，进液流道短，过流面积大，大大降低了进液阻力，提高了入泵的稠油粘度。同时，固定阀的设立也降低了泵体的漏失，提高了泵效。
2、上冲程后期，当下柱塞行程超过补液孔位置时，泵筒内部与油套环空连通，固定阀关闭，油套环空内油液和储油环空腔内油液进入下泵腔，实现了二次补充进液。由于补液孔不受球阀尺寸约束，可以实现大通道进油，进一步提高了高粘度稠油的入泵效率和泵内充满度。
3、虽然设计有固定阀，但只要把柱塞总成提出泵筒，油管就会与油套环空连通，即可实现不动管柱注蒸汽作业和自动泄油，降低了作业周期和费用。油田下井有油管和套管，油管在套管内，它们之间的环形空间就叫油套环空。
4、当上泵筒与下泵筒选用不同的直径组合时，下冲程过程中，油管内和套管内的液柱压力差就会在柱塞总成上产生液压反馈力，拉动抽油杆柱下行，以克服因油稠所产生的下行粘滞阻力，消除光杆滞后现象。
综上所述，本发明对高粘度稠油开采的适应性强，具有进液阻力小，可二次补液和液力反馈功能，能将入泵的稠油粘度提高到4000厘泊以上，有效延长转抽采油期，提高泵效。同时，还可实现不动管柱注蒸汽作业和自动泄油，大幅降低采油成本。
附图说明
图1是本发明的柱塞总成在工作中最低位置时的结构示意图。
图2是本发明的柱塞总成在工作中最高位置时的结构示意图。
具体实施方式
如图1-图2所示，一种抽稠油泵，包括泵筒总成和柱塞总成，所述泵筒总成由上接箍2、上泵筒3、中间接箍8、下泵筒10、下接箍14、固定阀15从上到下依次通过螺纹连接而成，所述柱塞总成由上柱塞4、上游动阀5、中心管6、下柱塞11、下游动阀12从上到下依次通过螺纹连接而成，柱塞总成套装在泵筒总成内上下移动，所述中间接箍8上开有补液孔9，中心管6与上泵筒3之间形成储油环空腔7。所述上泵筒3和下泵筒10长度相同，并通过中间接箍8上下相连，上泵筒3与下泵筒10的直径可以相同，也可以不同。所述上柱塞4与下柱塞11均采用长度小于1.2米的短柱塞，并通过外径小于下柱塞11直径的中心管6上下串联。所述补液孔9形状为Φ35～Φ50 mm大直径对称单孔，或Φ6～Φ10 mm 密集小直径筛孔，或1～2mm宽度条形圆周分布的割缝，保证其总过流面积为泵径的2-5倍。
其工作过程是：上冲程：图1为上冲程的起始位置，抽油杆1带动柱塞总成向上移动，上游动阀5和下游动阀12关闭，上柱塞4承受油管内液柱压力并举升液柱，下柱塞11产生抽汲力，固定阀15打开，泵下油液进入到下泵腔13内。同时，储油环空腔7体积增大，油套环空内油液通过补液孔9进入到储油环空腔7内。当下柱塞11上行超出下泵筒10，进入到上泵筒3内时，下泵腔13与油套环空、储油环空腔7连通，固定阀15关闭，储油环空腔7和油套环空内的油液落入下泵腔13中，实现对下泵腔13的二次补液。
下冲程：图2为下冲程的起始位置，当下柱塞11下行重新进入到下泵筒10中时，下泵腔13与油套环空和储油环空腔7隔离，下泵腔13体积缩小，压力增加，下游动阀12和上游动阀5依次打开，下泵腔13内的油液通过中心管6内孔进入泵上油管，此时，大柱塞4上端承受油管液柱高压，下端是井液沉没度压力，二者产生一液柱压力差，即液压反馈力，推动柱塞总成下行，以克服因油稠所产生的下行粘滞阻力。
注汽作业时，只要将上柱塞4提出上泵筒3，就可以实现油管与油套环空连通，即可实现不动管柱注蒸汽作业和自动泄油。
综上所述，本发明对高粘度稠油开采的适应性强，具有进液阻力小，可二次补液和液力反馈功能，能将入泵的稠油粘度提高到4000厘泊以上，有效延长转抽采油期，提高泵效。同时，还可实现不动管柱注蒸汽作业和自动泄油，大幅降低采油成本。
所述固定阀15、上游动阀5和下游动阀12的上方均设置一个限位装置，是为了限制固定阀15、上游动阀5和下游动阀12向上移动的最高位置。
抽汲力：由于井内钻井液流速的变化，使井内液柱压力发生变化，所降低的压力叫抽汲力。
沉没度：沉没度是指泵下入动液面以下的深度，即泵深与动液面的差值。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行同等替换，而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (4)
1.一种抽稠油泵，其特征在于：包括泵筒总成和柱塞总成，所述泵筒总成由上接箍（2）、上泵筒（3）、中间接箍（8）、下泵筒（10）、下接箍（14）、固定阀（15）从上到下依次通过螺纹连接而成，所述柱塞总成由上柱塞（4）、上游动阀（5）、中心管（6）、下柱塞（11）、下游动阀（12）从上到下依次通过螺纹连接而成，柱塞总成套装在泵筒总成内上下移动，所述中间接箍（8）上开有补液孔（9），中心管（6）与上泵筒（3）之间形成储油环空腔（7）。
2.根据权利要求1所述的一种抽稠油泵，其特征在于：所述上泵筒（3）和下泵筒（10）长度相同。
3.根据权利要求1所述的一种抽稠油泵，其特征在于：所述上柱塞（4）与下柱塞（11）均采用长度小于1.2米的短柱塞，并通过外径小于下柱塞直径的中心管（6）上下串联。
4.根据权利要求1所述的一种抽稠油泵，其特征在于：所述补液孔（9）形状为大直径单孔或密集小直径筛孔或割缝，其总过流面积为泵径的2-5倍。
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