CN105298813B - 一种排气式柱塞抽油泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种排气式柱塞抽油泵，由柱塞、泵筒、固定凡尔总成、上下接头等组成，其特征在于：在泵筒外侧之底部或中下部安装有排气凡尔总成。所述排气凡尔总成，由排气凡尔壳体、浮筒室、排气凡尔球、排气凡尔球座组成，即：在排气凡尔壳体的中上侧设有一个浮筒室，该浮筒室的一侧与泵腔相通，浮筒室内有可以上下移动的浮筒，浮筒顶部有排气凡尔球，浮筒室上方固定安装有排气凡尔球座，排气凡尔球座中部有垂直的通气孔。本发明之排气凡尔总成，既能大大提高泵效，又能降低使用成本，有效防止井液中凝析气和溶解气对泵效影响。

Description

一种排气式柱塞抽油泵

技术领域

本发明涉及油田的采油设施，具体地说是柱塞抽油泵技术。

背景技术

柱塞抽油泵是石油开采用的重要设施，传统的柱塞抽油泵，主要由泵筒3、柱塞5、固定凡尔总成组成，柱塞5位于泵筒3内，固定凡尔总成位于柱塞抽油泵的下部。固定凡尔总成由固定凡尔壳体、固定凡尔球12及固定凡尔球座14构成，固定凡尔球座14位于固定凡尔球12的下方，固定凡尔球座14的中心轴处有井液进液孔。抽油泵的上端与管柱1固定连接，位于泵筒3内之柱塞5与上方的抽抽杆4连接。工作时，在地面动力的作用下，抽抽杆4带动柱塞5在泵筒3内上下移动：当上冲程时，柱塞5上行，柱塞5内的游动凡尔10关闭，泵腔11内的压力下降，当泵腔11内的压力低于抽油泵入口的压力时，固定凡尔球12打开，液体从井筒流入抽油泵内，并通过管柱1向井外排出井液；当下冲程时，柱塞5下行，柱塞5内的游动凡尔10开启，泵腔11内的压力升高，固定凡尔关闭，泵腔11内井液通过游动凡尔10排出到柱塞5内及柱塞上方的油管中，继而举升到井外。如此循环往复，便达到了从地层中提取石油的目的。

传统固定凡尔总成存在的缺点是：当柱塞5上行时，泵腔11内压力逐渐降低，原来存在于液体中的凝析气和溶解气会从井液中游离出来，并快速膨胀，该过程一直持续到泵腔内压力降低至低于吸入口压力；而当柱塞5下行时，泵腔11内压力逐渐升高，部分凝析气和溶解气会重新溶于井液中，抽油泵内剩余的游离气体随压力的增大而缩小，从而使气体占据的空间逐渐减小，该过程一直持续到泵腔内压力升至排出压力以上，抽油泵才能进入排出过程。正是由于存在气体的反复膨胀和压缩的过程，导致抽油泵的效率降低，严重时，在泵腔11内的气体压力足够大时，会产生“气锁”现象——抽油泵上下往复运动仅仅是气体的膨胀和压缩，抽油泵却不做功，进油口无液体流入。

对于油田开发的中后期的油井而言，或对于动液面过低的油井而言，尤其对高气液比的油井而言，泵腔11内的气体是影响抽油泵泵效的最主要因素——这些气体占据了泵腔的部分体积，导致泵效降低，液体无法举升，甚至“气锁”，并发生液压冲击，这种“液击”现象往往会造成抽油杆系统的振动，而加速损坏。

目前，各油田多采用优化抽吸参数或油气分离的配套装置等手段，其原理：一种是增大沉没度，降低冲次和采用各种气锚和适时放掉套来提高泵效；另一种是靠加大冲程长度，减少余隙空积比及采用特殊结构的放气泵，用强制开启或管柱内部排气的方法达到此目的。上述方法的负面结果是：或降低了产量，或工艺复杂而加大了生产成本，增加了操作难度，缩短了设备的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于，克服传统抽油泵存在的不足，提供一种既能大大提高泵效，又能降低使用成本，有效防止井液中凝析气和溶解气对泵效影响的柱塞抽油泵。

本发明是这样实现的：

本发明之排气式柱塞抽油泵，有管柱1、泵筒3、抽油杆4、上下接头、固定凡尔总成，在泵筒3内有柱塞5、游动凡尔10、泵腔12，固定凡尔总成由固定凡尔壳体13、固定凡尔球12及固定凡尔球座14构成。本发明的技术特征在于：在泵筒之中下部或中上部安装有排气凡尔总成。

所述排气凡尔总成，由排气凡尔壳体10、浮筒室7、排气凡尔球8、排气凡尔球座6组成，该排气凡尔壳体(10)一侧内的中上部设有一个浮筒室7，浮筒室7内有可以上下移动的浮筒9，浮筒9的顶部有排气凡尔球8；浮筒室7顶部固定安装有排气凡尔球座6，排气凡尔球座6的中部有垂直的通气孔；排气凡尔球8与该排气凡尔球座6的下端的通气孔活动接触。

排气凡尔壳体10内壁之上下部分别与泵筒3外壁之上泵筒3-1和下泵筒3-2固定连接，浮筒室7的一侧与泵腔1相通。

本发明之排气式柱塞抽油泵，其构造也可以是另种形式：所述排气凡尔壳体与固定凡尔壳体为一个整体；排气凡尔壳体的上部分10-1与排气凡尔壳体10相同，排气凡尔壳体的下部分10-2与传统固定凡尔壳体13的构造、作用相同，被固定在下接头16上。

本发明之浮筒9和排气凡尔球8的比重大于气体而小于井液。

该排气式柱塞抽油泵作业时：当上冲程时，溶解于井液中的凝析气和溶解气随压力减小，而游离出来。与此同时，浮筒9随着浮筒室7气体容积的增大而浮力减小，逐渐下降，排气凡尔打开，游离气随之排出，与此同时，井液充入浮筒室7，浮筒9随着浮力的增大而上升，排气凡尔逐渐关闭。如此循环往复，达到及时排出气体，提高泵效的目的。

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

附图说明

图1.本发明实施例排气式柱塞抽油泵之结构形式之一

图2.本发明实施例排气式柱塞抽油泵之结构形式之二

图中，1管柱，2上接头，3泵筒，3-1上泵筒，3-2下泵筒，4抽油杆，5柱塞，6排气凡尔球座，7浮筒室，8排气凡尔球，9浮筒，10固定凡尔壳体，10-1上固定凡尔壳体，10-2下固定凡尔壳体，11游动凡尔，12泵腔，13固定凡尔壳体，14固定凡尔球，15固定凡尔球座，16下接头，17井筒。

具体实施方式

实施例1.一种排气式柱塞抽油泵的结构

图1显示了本实施例之排气式柱塞抽油泵。该排气式柱塞抽油泵，主要由泵筒3、柱塞5、固定凡尔总成和上下接头组成。抽油泵位于井筒17内；柱塞5位于泵筒3内；柱塞5底部有游动凡尔10，柱塞5的下方有泵腔12。

固定凡尔总成，由固定凡尔壳体13、固定凡尔球14及固定凡尔球座15构成。固定凡尔球座15的中心轴处有井液进液孔，固定凡尔球14的下方对应着固定凡尔球座15的井液进液孔。固定凡尔壳体13之上端与下泵筒3-2固定连接，固定凡尔壳体13之下端与下接头16固定连接。

本实施例之泵筒的中下部安装有排气凡尔总成。该排气凡尔总成由排气凡尔壳体10、浮筒室7、排气凡尔球座6组成，排气凡尔壳体10一侧内的中下部设有一个浮筒室7，浮筒室7内有可以上下移动的浮筒9，浮筒9顶部有排气凡尔球8；浮筒室7顶部固定安装有排气凡尔球座6，排气凡尔球座6的中部有垂直的通气孔；浮筒9可在浮筒室7内上下稳动，排气凡尔球8与排气凡尔球座6的下端通气孔活动接触。

排气凡尔壳体10内壁之上下部分别与泵筒外壁之的上部分3-1和下部分3-2固定连接。浮筒室7的一侧与泵腔12相通。

浮筒9和排气凡尔球8的比重大于气体而小于井液。

本实施例之此种结构，可以根据需要，将排气固定凡尔总成连接到泵筒中下部的多种位置处。

实施例2.本发明实施例排气式柱塞抽油泵之结构形式之二

图2显示了本实施例柱塞抽油泵之另一种排气凡尔总成的结构。该实施例之柱塞抽油泵的工作原理和结构形式和实施例1基本相同。不同之处在于：排气凡尔壳体与固定凡尔壳体为一个整体；排气凡尔壳体的上部分10-1与实施例1之排气凡尔壳体10的结构、形状相同，排气凡尔壳体的下部分10-2与传统固定凡尔壳体13的结构、作用相同，被固定在下接头16上。

Claims (3)

1.一种排气式柱塞抽油泵，有泵筒(3)、上下接头、固定凡尔总成；在泵筒(3)内有柱塞(5)、游动凡尔(11)、泵腔(12)；固定凡尔总成由固定凡尔壳体(13)、固定凡尔球(14)及固定凡尔球座(15)构成；其特征在于：在泵筒之中下部或中上部安装有排气凡尔总成；

所述排气凡尔总成，由排气凡尔壳体(10)、浮筒室(7)、排气凡尔球座(6)组成，该排气凡尔壳体(10)一侧内的中上部设有一个浮筒室(7)，浮筒室(7)内有可以上下活动的浮筒(9)，浮筒(9)的顶部有排气凡尔球(8)；浮筒室(7)顶部固定安装有排气凡尔球座(6)，排气凡尔球座(6)中部有垂直的通气孔；排气凡尔球(8)与该排气凡尔球座(6)下端的通气孔活动接触；

排气凡尔壳体(10)内壁之上下部分别与泵筒之上泵筒(3-1)和下泵筒(3-2)固定连接，浮筒室(7)的一侧与泵腔(12)相通。

2.根据权利要求1所述排气式柱塞抽油泵，其特征在于：所述排气凡尔壳体有上部分(10-1)和下部分(10-2)，排气凡尔壳体上部分(10-1)的构造与排气凡尔壳体(10)相同，排气凡尔壳体的下部分(17-2)与固定凡尔壳体(13)相同，被固定在下接头(16)上。

3.根据权利要求1所述排气式柱塞抽油泵，其特征在于：所述浮筒(9)和排气凡尔球(8)的比重大于气体而小于井液。