CN105715523A - 自洗式防沉砂小排量抽油泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的是自洗式防沉砂小排量抽油泵，这种自洗式防沉砂小排量抽油泵包括导向扰流管总成、柱塞总成、泵筒总成，导向扰流管总成主要由泵筒接箍、扶正导轨和导流筒组成；柱塞总成包括柱塞开式阀罩、柱塞闭式阀罩、游动阀阀球、游动阀阀座、导向扶正器和空心柱塞组成；柱塞开式阀罩设置在扶正导轨中，柱塞开式阀罩下部连接柱塞闭式阀罩，柱塞闭式阀罩内部有游动阀阀球和游动阀阀座，游动阀阀球和游动阀阀座均通过导向扶正器固定，导向扶正器下方连接空心柱塞，导向扶正器位于扶正导轨中且与扶正导轨紧密配合；厚壁泵筒内径略小于加长泵筒内径。本发明在抽油泵中内置扰动功能，以减少沉砂，保持自净功能，另外还避免了柱塞偏磨。

Description

自洗式防沉砂小排量抽油泵

技术领域

本发明涉及石油工业中的机械采油装备技术领域，具体涉及自洗式防沉砂小排量抽油泵。

背景技术

低产、低渗透油田在我国分布广，据统计国内目前低产油井数量超过10万口，低产、低渗油田的高效开发已经成为国内各油田的主攻方向之一。但是，由于这部分油藏物性差、产量低、含水率低、粘度高，供采关系不协调，导致大部分油井系统效率在15%以下。然而，API抽油泵最小泵径为Φ32mm，国内虽在小批量生产Φ28mm的抽油泵，但由于受泵的结构、加工技术和工况的限制，该泵的故障率高，现场应用还不广泛。同时为满足日产液量为2m³的生产需求，还需设计强度高而且排量更小的抽油泵以适应油田低产区块油井的生产需要。但如果单纯的将常规抽油泵的泵径缩小，会严重影响流道和阀罩，使得流道阻力增大，阀罩结构单薄，易断裂，从而影响效率和使用寿命。目前，在油田应用的小排量泵中存在一种将游动阀外置的小排量泵方案。一般的上游动阀外置抽油泵都会存在一定的积砂现象。原因是将游动阀外置后，在游动阀至泵筒之间就形成了死水区，没有液体流动。抽油泵内缺少必要的流体扰动，沉砂就会严重，长时间累积容易导致抽油泵砂卡磨损，甚至将游动阀越垫越高，影响抽油泵的使用；并且，这种抽油泵需要扶正器以防止抽油泵柱塞偏磨，在原本流动不畅的空间内增设扶正器，会加重沉砂。因此，要达到减小排量的同时，还能保持常规抽油泵的扰动效果，需要在抽油泵中内置扰动功能，以减少沉砂，保持自净功能。

发明内容

本发明的目的是提供自洗式防沉砂小排量抽油泵，这种自洗式防沉砂小排量抽油泵用于解决现有技术中游动阀外置式小排量泵的沉砂和导向偏磨的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种自洗式防沉砂小排量抽油泵包括导向扰流管总成、柱塞总成、泵筒总成，导向扰流管总成主要由泵筒接箍、扶正导轨和导流筒组成；柱塞总成包括柱塞开式阀罩、柱塞闭式阀罩、游动阀阀球、游动阀阀座、导向扶正器和空心柱塞组成；扶正导轨外套置导流筒，扶正导轨的两端从导流筒中伸出来，扶正导轨和导流筒的上部均连接到泵筒接箍，扶正导轨和导流筒的下部均连接泵筒总成，泵筒总成的下部有固定阀；柱塞开式阀罩设置在扶正导轨中，柱塞开式阀罩下部连接柱塞闭式阀罩，柱塞闭式阀罩内部有游动阀阀球和游动阀阀座，游动阀阀球和游动阀阀座均通过导向扶正器固定，导向扶正器下方连接空心柱塞，导向扶正器位于扶正导轨中且与扶正导轨紧密配合，空心柱塞在泵筒总成内运动；厚壁泵筒内径略小于加长泵筒内径。

上述方案中泵筒总成由管接箍、扰动接箍、厚壁泵筒、泵筒连接接箍、加长泵筒、固定阀阀组和阀罩异径接头组成，固定阀阀组包括固定阀阀罩、固定阀阀球、固定阀阀座；扰动接箍下方连接厚壁泵筒，厚壁泵筒下方通过泵筒连接接箍连接到加长泵筒上，加长泵筒再连接固定阀阀罩，固定阀阀罩内含固定阀阀球和固定阀阀座，固定阀阀球和固定阀阀座均通过阀罩异径接头固定；导流筒通过管接箍连接在扰动接箍上，扶正导轨也空套在扰动接箍上。

上述方案中泵筒接箍连接在油管下端，导向扰流管总成和泵筒总成组装形成抽油泵的主体，柱塞总成在抽油泵主体随油管入抽油井中以后入井。

上述方案中厚壁泵筒内表面端部加工槽，以减小漏失，容纳砂粒。

上述方案中空心柱塞上端具有外螺纹，导向扶正器下端具有内螺纹，空心柱塞旋入到导向扶正器中，与导向扶正器螺纹连接，由于导向扶正器在扶正导轨内，这样，扶正导轨和导流筒之间容积远小于空心柱塞和扶正导轨之间形成的容积，确保了腔内液体在每次冲程中可以更换。

上述方案中扶正导轨和导流筒均在各自的上端口处与泵筒接箍螺纹连接，扶正导轨和导流筒均在各自的下端口处与泵筒总成螺纹连接，便于拆卸维修。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明在抽油泵中内置扰动功能，以减少沉砂，保持自净功能；另外，由于厚壁泵筒和内径比厚壁泵筒稍大的加长泵筒相连接，以此可以将泵筒和柱塞的配合面积控制在最佳范围，达到减小漏失量的同时，实现摩擦阻力也在允许的范围之内的目的。

2、本发明柱塞上导向扶正器与扶正导轨配合较为紧密，可改善因抽油杆在油管中径向位置不固定从而带动柱塞，导致柱塞伸出泵筒段弯曲产生的偏磨问题。

3、本发明本发明的柱塞开式阀罩内部不含有阀球，因此可以大大减小因阀球与阀罩互相磨损导致的阀罩断脱问题。

4、本发明柱塞和扶正导轨形成的容积体积大于扶正导轨和导流筒形成的容积，以在上下冲程中及时更换导向扶正器下部液体，防止沉砂。

5、本发明本发明面向小排量设计，流道相对常规的泵宽，阻力小，采用管式泵设计，符合国内生产和使用需求。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中导向扰流管总成结构示意图；

图3是本发明中柱塞总成示意图；

图4是本发明中泵筒总成示意图。

图中：1泵筒接箍、2扶正导轨、3导流筒、4柱塞开式阀罩、5柱塞闭式阀罩、6游动阀阀球、7游动阀阀座、8导向扶正器、9空心柱塞、10管接箍、11扰动接箍、12厚壁泵筒、13泵筒连接接箍、14加长泵筒、15固定阀阀罩、16固定阀阀球、17固定阀阀座、18阀罩异径接头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

如图1所示，这种自洗式防沉砂小排量抽油泵包括导向扰流管总成、柱塞总成、泵筒总成，参阅图2，导向扰流管总成主要由泵筒接箍1、扶正导轨2和导流筒3组成，扶正导轨2外套置导流筒3，扶正导轨2的两端从导流筒3中伸出来，扶正导轨2和导流筒3均在各自的上端口处与泵筒接箍1螺纹连接，扶正导轨2和导流筒3均在各自的下端口处与泵筒总成螺纹连接，泵筒总成的下部有固定阀。

参阅图3，柱塞总成包括柱塞开式阀罩4、柱塞闭式阀罩5、游动阀阀球6、游动阀阀座7、导向扶正器8和空心柱塞9组成，柱塞开式阀罩4设置在扶正导轨2中，柱塞开式阀罩4下部连接柱塞闭式阀罩5，柱塞闭式阀罩5内部有游动阀阀球6和游动阀阀座7，游动阀阀球6和游动阀阀座7均通过导向扶正器8固定，导向扶正器8下方连接空心柱塞9，空心柱塞9上端具有外螺纹，导向扶正器8下端具有内螺纹，空心柱塞9旋入到导向扶正器8中，与导向扶正器8螺纹连接；导向扶正器8位于扶正导轨2中且与扶正导轨2紧密配合，空心柱塞9在泵筒总成内运动，由于导向扶正器8在扶正导轨2内，这样，扶正导轨2和导流筒3之间容积远小于空心柱塞9和扶正导轨2之间形成的容积，确保了腔内液体在每次冲程中可以更换；同时导向扶正器8与扶正导轨2紧密配合，导向扶正器8沿着扶正导轨2直线运行，可改善因抽油杆在油管中径向位置不固定从而带动柱塞，导致柱塞伸出泵筒段弯曲产生的偏磨问题。厚壁泵筒12内径略小于加长泵筒14内径。

如图4所示，泵筒总成由管接箍10、扰动接箍11、厚壁泵筒12、泵筒连接接箍13、加长泵筒14、固定阀和阀罩异径接头18组成，固定阀包括固定阀阀罩15、固定阀阀球16、固定阀阀座17；扰动接箍11下方连接厚壁泵筒12，厚壁泵筒12下方通过泵筒连接接箍13连接到加长泵筒14上，加长泵筒14再连接固定阀阀罩15，厚壁泵筒12长度系列按照常规抽油泵的柱塞长度系列选取，以减小密封导致的阻力；厚壁泵筒12内表面端部加工槽，以减小漏失，容纳砂粒。固定阀阀罩15内含固定阀阀球16和固定阀阀座17，固定阀阀球16和固定阀阀座17均通过阀罩异径接头18固定；导流筒3通过管接箍10连接在扰动接箍11上，扶正导轨2也空套在扰动接箍11上。

本发明泵筒接箍连接在油管下端，导向扰流管总成和泵筒总成组装形成抽油泵的主体，柱塞总成在抽油泵主体随油管入抽油井中以后入井。

本发明发明工作原理为：当抽油泵上冲程时，柱塞开式阀罩4被抽油杆带动上行，此时柱塞闭式阀罩5内的游动阀阀组关闭，固定阀阀组打开，空心柱塞9与泵筒（泵筒由厚壁泵筒12、泵筒连接接箍13、加长泵筒14构成）形成的腔增大，压力减小，原油从套管中经过阀罩异径接头18、固定阀阀座17和固定阀阀罩15进入内腔；同时，导向扶正器8与扶正导轨2下腔形成的空腔体积增大，油管内液体通过扶正导轨2和导流筒3形成的环形空间进入导流腔内。当抽油泵下冲程时，柱塞开式阀罩4被抽油杆带动下行，此时柱塞闭式阀罩5内的游动阀阀组（游动阀阀组由游动阀阀球6、游动阀阀座7构成）打开，固定阀阀组关闭，空心柱塞9与泵筒形成的腔减小，压力增大，原油从该腔内经过空心柱塞9、导向扶正器8、游动阀阀座7、柱塞闭式阀罩5和柱塞开式阀罩4进入油管中；同时，导向扶正器8与扶正导轨2下腔形成的空腔体积减小，导流腔内液体通过扶正导轨2和导流筒3形成的环形空间进入油管中，并且将导向扶正器8下端所沉泥沙一并冲入油管中，在与空心柱塞9抽上来的油液混合带动下，举升上油井。

本发明的下泵作业顺序为：扰流管和泵筒连接后随油管下入井中，随后空心柱塞9随着抽油杆下入井中。当柱塞磨损导致漏失量增大时，可以适更换外径略大的柱塞，继续使用。

Claims (6)

1.一种自洗式防沉砂小排量抽油泵，其特征在于：这种自洗式防沉砂小排量抽油泵包括导向扰流管总成、柱塞总成、泵筒总成，导向扰流管总成主要由泵筒接箍（1）、扶正导轨（2）和导流筒（3）组成；柱塞总成包括柱塞开式阀罩（4）、柱塞闭式阀罩（5）、游动阀阀球（6）、游动阀阀座（7）、导向扶正器（8）和空心柱塞（9）组成；扶正导轨（2）外套置导流筒（3），扶正导轨（2）的两端从导流筒（3）中伸出来，扶正导轨（2）和导流筒（3）的上部均连接到泵筒接箍（1），扶正导轨（2）和导流筒（3）的下部均连接泵筒总成，泵筒总成的下部有固定阀；柱塞开式阀罩（4）设置在扶正导轨（2）中，柱塞开式阀罩（4）下部连接柱塞闭式阀罩（5），柱塞闭式阀罩（5）内部有游动阀阀球（6）和游动阀阀座（7），游动阀阀球（6）和游动阀阀座（7）均通过导向扶正器（8）固定，导向扶正器（8）下方连接空心柱塞（9），导向扶正器（8）位于扶正导轨（2）中且与扶正导轨（2）紧密配合，空心柱塞（9）在泵筒总成内运动；厚壁泵筒（12）内径略小于加长泵筒（14）内径。

2.根据权利要求1所述的自洗式防沉砂小排量抽油泵，其特征在于：所述的泵筒总成由管接箍（10）、扰动接箍（11）、厚壁泵筒（12）、泵筒连接接箍（13）、加长泵筒（14）、固定阀阀组和阀罩异径接头（18）组成，固定阀阀组包括固定阀阀罩（15）、固定阀阀球（16）、固定阀阀座（17）；扰动接箍（11）下方连接厚壁泵筒（12），厚壁泵筒（12）下方通过泵筒连接接箍（13）连接到加长泵筒（14）上，加长泵筒（14）再连接固定阀阀罩（15），固定阀阀罩（15）内含固定阀阀球（16）和固定阀阀座（17），固定阀阀球（16）和固定阀阀座（17）均通过阀罩异径接头（18）固定；导流筒（3）通过管接箍（10）连接在扰动接箍（11）上，扶正导轨（2）也空套在扰动接箍（11）上。

3.根据权利要求2所述的自洗式防沉砂小排量抽油泵，其特征在于：所述的泵筒接箍（1）连接在油管下端，导向扰流管总成和泵筒总成组装形成抽油泵的主体，柱塞总成在抽油泵主体随油管入抽油井中以后入井。

4.根据权利要求3所述的自洗式防沉砂小排量抽油泵，其特征在于：所述的厚壁泵筒（12）内表面端部加工槽。

5.根据权利要求4所述的自洗式防沉砂小排量抽油泵，其特征在于：所述的空心柱塞（9）上端具有外螺纹，导向扶正器（8）下端具有内螺纹，空心柱塞（9）旋入到导向扶正器（8）中，与导向扶正器（8）螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的自洗式防沉砂小排量抽油泵，其特征在于：所述的扶正导轨（2）和导流筒（3）均在各自的上端口处与泵筒接箍（1）螺纹连接，扶正导轨（2）和导流筒（3）均在各自的下端口处与泵筒总成螺纹连接。