CN105134586B - 抽油泵及其滤砂结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抽油泵及其滤砂结构。滤砂结构设于过桥管靠近出油口的一端，包括外管、挡板及多个同轴的过滤管，外管能够与过桥管固定连接，挡板设于外管靠近出油口的一端，过滤管收容于外管内，并且，过滤管的端面与挡板相抵接，相邻两个过滤管之间存在用于油流通的间隙，过滤管的侧壁上开设有过孔，相邻两个过滤管的过孔所在的平面的高度不同，多个间隙通过过孔，形成连通的弯折回路，过滤管远离挡板的一端为沉积端，挡板开设有出口，油能够流经弯折回路滤除砂子，砂子沉积在沉积端，油从出口排出。滤砂结构尽可能减少的砂子进入到泵下部的空腔内，防止砂子会将油孔堵住，延长抽油泵的寿命。

Description

抽油泵及其滤砂结构

技术领域

本发明涉及一种抽油装置，特别涉及一种抽油泵及其滤砂结构。

背景技术

抽油泵是由抽油机带动把井内原油抽到地面的常用井下装置。抽油泵是一种特殊结构，必须考虑上行和下行双抽油的目的。如图1所示，在抽油泵的下方设置电机，由电机直接驱动抽油泵的柱塞12移动实现抽油动作。抽油泵的泵筒13收容于过桥管14内。在柱塞12上行抽油过程中，油被压到泵筒13与过桥管14之间的空腔15内。位于空腔15内砂子20会大量沉淀。

由于抽油泵的长度和直径尺寸受限。抽油泵在井下工作很长一段时间后，由于砂子无法排走，沉砂会越积越多，最终砂子20会将油孔16堵住，导致抽油泵失效。

发明内容

基于此，有必要提供一种具有较长使用寿命的抽油泵及其滤砂结构。

一种滤砂结构，设于过桥管靠近出油口的一端，包括外管、挡板及多个同轴的过滤管，所述外管能够与所述过桥管固定连接，所述挡板设于所述外管靠近所述出油口的一端，所述过滤管收容于所述外管内，并且，所述过滤管的端面与所述挡板相抵接，相邻两个所述过滤管之间存在用于油流通的间隙，所述过滤管的侧壁上开设有过孔，相邻两个所述过滤管的过孔所在的平面的高度不同，多个所述间隙通过所述过孔，形成连通的弯折回路，所述过滤管远离所述挡板的一端为沉积端，所述挡板开设有出口，所述油能够流经所述弯折回路滤除砂子，所述砂子沉积在所述沉积端，所述油从所述出口排出。

在其中一个实施例中，所述沉积端用于与泵筒固定连接，所述出口开设于所述挡板的中心处，所述油流经外层的所述过滤管，汇集于中心的所述过滤管排出。

在其中一个实施例中，所述过滤管包括内层过滤管及外层过滤管，所述外层过滤管靠近所述挡板的侧壁上开设有第一过孔，所述内层过滤管、所述外层过滤管及所述沉积端的端面围成用于收容砂子的收容腔，所述内层过滤管的侧壁上开设有第二过孔。

在其中一个实施例中，所述第一过孔及第二过孔为多个，多个所述第一过孔及多个所述第二过孔呈环形分别分布于所述外层过滤管上及所述内层过滤管上。

在其中一个实施例中，还包括单向阀，所述单向阀设于所述出口。

一种抽油泵，包括过桥管、电机、泵筒及滤砂结构，所述过桥管的一端为开口端，所述泵筒收容于所述过桥管内，所述滤砂结构固定设于所述过桥管的开口端，所述电机设于所述泵筒远离所述滤砂结构的一端。

在其中一个实施例中，所述泵筒靠近所述滤砂结构的一端设有支撑平台，所述过滤管远离挡板的一端固定设于所述支撑平台上，所述支撑平台使所述过滤管远离挡板的一端封闭。

在其中一个实施例中，还包括管接头，所述滤砂结构的外管与所述管接头的一端连接，所述过桥管与所述管接头的另一端连接。

在其中一个实施例中，还包括挡砂结构，所述挡砂结构设于所述滤砂结构的开口端，所述挡砂结构包括套管、挡砂板、出油管和防砂帽，所述套管与所述外管固定连接，所述挡砂板横置于所述套管内，所述挡砂板的外周缘与所述套管的内侧壁相抵接，所述挡砂板开设有通孔，所述出油管收容于所述通孔内，所述出油管的侧壁上开设有出油口，所述防砂帽设于所述出油管远离所述滤砂结构的一端，封盖所述出油管。

在其中一个实施例中，所述挡砂板的外周设有连接部，所述连接部包括用于与所述套管或所述外管连接的套接面，与所述套接面相垂直的限位面，所述套管或所述外管的端面与所述限位面相抵接。

含有上述滤砂结构的抽油泵，通过滤砂结构在沉积端形成有多个环形收容腔，经弯折回路流动的油中携带的砂子会沉淀下来，最终沉积在环形收容腔内。因此，环形收容腔可以用来收容部分砂子，尽可能减少的砂子进入到泵下部的空腔内，防止砂子会将油孔堵住，延长抽油泵的寿命。

附图说明

图1为传统的抽油泵的结构示意图；

图2为本实施方式的抽油泵的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

请参阅图2，本实施方式的抽油泵100包括过桥管110、电机120、柱塞130、泵筒140及滤砂结构180。过桥管110的一端为开口端111，泵筒140收容于过桥管110内。滤砂结构180固定设于过桥管110的开口端111，电机120设于泵筒140远离滤砂结构180的一端。可以理解，滤砂结构180还可以用于过滤其他流体中的其他杂质。为方便说明，本实施方式的滤砂结构180用于抽油泵100中，用于过滤经抽油泵100采出的石油中的砂子20。

电机120为直线电机。直线电机120包括动子121。电机120的动子121与抽油泵100的柱塞130相连接，并带动抽油泵100柱塞130上下运动来实现抽油功能。抽油泵100抽出的石油通过滤砂结构180排出。

柱塞130收容于泵筒140内，柱塞130与泵筒140相互配合。动子121与柱塞130相连，且动子121带着柱塞130循环移动。柱塞130上行时，石油被泵入。柱塞130下行时，石油进入柱塞130的结构内，石油再从柱塞130内流至泵筒140内。

泵筒140靠近滤砂结构180的一端设有支撑平台141。支撑平台141用于支撑滤砂结构180。泵筒140开设有连通柱塞130的连通孔142，连通孔142处设有固定阀143。固定阀143根据石油流向上浮或下降，以打开或封闭连通孔142。泵筒140与抽油泵100的外围油路相通，所以柱塞130上下循环运动的过程中，通过固定阀143的配合，实现石油的抽送。

滤砂结构180设于过桥管110靠近出油口的一端。滤砂结构180包括外管181、挡板182及多个同轴的过滤管184。外管181能够与过桥管110固定连接，挡板182设于外管181靠近出油口的一端。过滤管184收容于外管181内，并且，过滤管184的端面与挡板182相抵接。相邻两个过滤管184之间存在用于油流通的间隙。过滤管184的侧壁上开设有过孔，相邻两个过滤管184的过孔所在的平面的高度不同，多个间隙通过过孔，形成连通的弯折回路。过滤管184远离挡板182的一端为沉积端185，挡板182开设有出口183，石油能够流经弯折回路滤除砂子20，砂子20沉积在沉积端185，石油从出口183排出。

上述滤砂结构180在沉积端185形成有多个环形收容腔188，经弯折回路流动的油中携带的砂子20会沉淀下来，最终沉积在环形收容腔188内。因此，环形收容腔188可以用来收容部分砂子20，尽可能减少的砂子20进入到泵下部的空腔15内，防止砂子20会将油孔16堵住，使抽油泵100的寿命会大大延长。

具体在本实施方式中，沉积端185用于与泵筒140固定连接。沉积端185固定设于支撑平台141上，使过滤管184的沉积端185封闭。支撑平台141的宽度大于等于过滤管184的最大口径，以使所有过滤管184的沉积端185与支撑平台141封闭连接。可以理解，支撑平台141可以省略，沉积端185为封闭结构，同样可以达到沉积砂子20的目的。

出口183开设于挡板182的中心处，油流经外层的过滤管184，汇集于中心的过滤管184排出。可以理解，出口183还可以位于挡板182的其他位置，例如，挡板182的边缘。从最内层的过滤管184的流入，经过多层过滤管184，流到过滤管184的最外层，最终由位于挡板182边缘的出口183排出。同样，可以达到过滤油中的部分砂子20的目的，实现减少的砂子20进入到泵下部的空腔15内，使抽油泵100的寿命会大大延长。

具体在本实施方式中，过滤管184包括外层过滤管186及内层过滤管187。外层过滤管186靠近挡板182的侧壁上开设有第一过孔1861。内层过滤管187、外层过滤管186及沉积端185的端面围成用于收容砂子20的环形收容腔188，内层过滤管187的侧壁上开设有第二过孔1871。第二过孔1871距沉积端185的端面存在一定高度。以避免砂子20少量堆积，就会堵塞第二过孔1871。

第一过孔1861及第二过孔1871为多个。多个第一过孔1861及多个第二过孔1871呈环形分别分布于外层过滤管186上及内层过滤管187上。

可以理解，过滤管184还可以为三层、四层的同轴过滤管，同样可以达到过滤砂子20的目的，并能够达到更好的过滤效果。

上述滤砂结构180还包括单向阀150。单向阀150设于出口183。在停工期间，单向阀150能承受整个液柱的压力，可避免压力直接作用到固定阀143上。在抽油泵100的使用过程中，如果单向阀150有变形或磨损的话，抽油泵100是不会失效的。但是如果固定阀143有变形或磨损的话，抽油泵100会失效。所以单向阀150可有效保护固定阀143，延长固定阀143的寿命，还能提高抽油泵100的寿命。

抽油泵100还包括管接头160，滤砂结构180的外管181与管接头160的一端连接，过桥管110与管接头160的另一端连接。管接头160的外侧壁上设有环形凸筋161，外管181与过桥管110分别位于环形凸筋161的两侧。使用管接头160连接外管181与过桥管110，能够提高外管181与过桥管110连接的密封性。

上述抽油泵100还包括挡砂结构190，挡砂结构190设于滤砂结构180的开口端，挡砂结构190包括套管191、挡砂板192、出油管193和防砂帽194。套管191与外管181固定连接，挡砂板192横置于套管191内，挡砂板192的外周缘与套管191的内侧壁相抵接，挡砂板192开设有通孔1921，出油管193收容于通孔1921内，出油管193的侧壁上开设有出油口1931，防砂帽194设于出油管193远离滤砂结构180的一端，封盖出油管193。石油从挡砂板192的通孔1921内进入出油管193，穿过出油管193后从出油口1931流出。

挡砂板192的外周设有连接部1922。连接部1922包括用于与套管191或外管181连接的套接面1923及与套接面1923相垂直的限位面1924。套接面1923与套管191或外管181的内侧壁平行。套管191或外管181的内侧壁与套接面1923固定连接，套管191或外管181的端面与限位面1924相抵接。套管191或外管181经套接面1923、限位面1924与连接部1922紧密连接在一起，最终实现挡砂结构190紧密串接于滤砂结构180的一端。

当石油停止向外输送时，输油管(图未示)内一两千米深的石油因为重力的作用会沿油管回流，并且，油管内所含的砂子20会沉淀下来。防砂帽194可以防止石油直接竖直回流到抽油泵100内。出油口1931是朝向出油管193的径向开设，沉砂的高度需要高于出油口1931才能进入抽油泵100内，从而一定程度上避免了沉砂对抽油泵100的堵塞。因此，油管内的根据油管上方的管道容积及油中的含砂量，合适设置出油管193的长度，以满足在停工状态下挡砂结构190对沉砂的容纳能力。

含有上述滤砂结构180的抽油泵100，通过滤砂结构180在沉积端185形成有多个环形收容腔188，经弯折回路流动的油中携带的砂子20会沉淀下来，最终沉积在环形收容腔188内。因此，环形收容腔188可以用来收容部分砂子20，尽可能减少的砂子20进入到泵下部的空腔15内，防止砂子20会将油孔16堵住，使抽油泵100的寿命会大大延长。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种抽油泵，其特征在于，包括过桥管、电机、泵筒、电机、柱塞及滤砂结构，所述过桥管的一端为开口端，所述泵筒收容于所述过桥管内，所述滤砂结构固定设于所述过桥管的开口端，所述电机设于所述泵筒远离所述滤砂结构的一端；

所述滤砂结构设于过桥管靠近出油口的一端，所述滤砂结构包括外管、挡板及多个同轴的过滤管，所述外管能够与所述过桥管固定连接，所述挡板设于所述外管靠近所述出油口的一端，所述过滤管收容于所述外管内，并且，所述过滤管的端面与所述挡板相抵接，相邻两个所述过滤管之间存在用于油流通的间隙，所述过滤管的侧壁上开设有过孔，相邻两个所述过滤管的过孔所在的平面的高度不同，多个所述间隙通过所述过孔，形成连通的弯折回路，所述过滤管远离所述挡板的一端为沉积端，沉积端为封闭结构，所述挡板开设有出口，所述油能够流经所述弯折回路滤除砂子，所述砂子沉积在所述沉积端，所述油从所述出口排出；

所述电机包括动子，所述柱塞收容于泵体内，所述动子与所述柱塞相连，且所述动子带着所述柱塞循环移动，所述泵筒开设有连通所述柱塞的连通孔，所述连通孔处设有固定阀，所述固定阀根据所述油流向上浮或下降，以打开或封闭所述连通孔，所述泵筒与所述抽油泵的外围油路相通。

2.根据权利要求1所述的抽油泵，其特征在于，所述沉积端用于与泵筒固定连接，所述出口开设于所述挡板的中心处，所述油流经外层的所述过滤管，汇集于中心的所述过滤管排出。

3.根据权利要求1所述的抽油泵，其特征在于，所述过滤管包括内层过滤管及外层过滤管，所述外层过滤管靠近所述挡板的侧壁上开设有第一过孔，所述内层过滤管、所述外层过滤管及所述沉积端的端面围成用于收容砂子的收容腔，所述内层过滤管的侧壁上开设有第二过孔。

4.根据权利要求3所述的抽油泵，其特征在于，所述第一过孔及第二过孔为多个，多个所述第一过孔及多个所述第二过孔呈环形分别分布于所述外层过滤管上及所述内层过滤管上。

5.根据权利要求1所述的抽油泵，其特征在于，还包括单向阀，所述单向阀设于所述出口。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的抽油泵，其特征在于，所述泵筒靠近所述滤砂结构的一端设有支撑平台，所述过滤管远离挡板的一端固定设于所述支撑平台上，所述支撑平台使所述过滤管远离挡板的一端封闭。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的抽油泵，其特征在于，还包括管接头，所述滤砂结构的外管与所述管接头的一端连接，所述过桥管与所述管接头的另一端连接。

8.根据权利要求1-5任意一项所述的抽油泵，其特征在于，还包括挡砂结构，所述挡砂结构设于所述滤砂结构的开口端，所述挡砂结构包括套管、挡砂板、出油管和防砂帽，所述套管与所述外管固定连接，所述挡砂板横置于所述套管内，所述挡砂板的外周缘与所述套管的内侧壁相抵接，所述挡砂板开设有通孔，所述出油管收容于所述通孔内，所述出油管的侧壁上开设有出油口，所述防砂帽设于所述出油管远离所述滤砂结构的一端，封盖所述出油管。

9.根据权利要求8所述的抽油泵，其特征在于，所述挡砂板的外周设有连接部，所述连接部包括用于与所述套管或所述外管连接的套接面，与所述套接面相垂直的限位面，所述套管或所述外管的端面与所述限位面相抵接。