CN105756909B - 井下抽油泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种井下抽油泵，其包括：滑套，滑套上具有一通孔，设置在滑套内部的爪簧，爪簧能与滑套之间能产生滑动以使通孔具有打开和关闭两种状态；设置在爪簧下端的用于将液体提升的提升机构；套设在滑套、提升机构外的外管，外管与滑套和提升机构形成环形空间；设置在外管与提升机构下端的双通接头，双通接头具有连通环形空间与双通接头下方的开口、连通提升机构和双通接头侧方的通道；当通孔处于打开状态时，开口、环形空间和通孔形成第一流道，当通孔处于关闭状态时，通道、提升机构形成第二流道。本发明中的井下抽油泵，其能够实现注汽、采油于一体，并且解决高温蒸汽对井下抽油泵泵筒内部零件造成损害的问题。

Description

井下抽油泵

技术领域

本发明涉及油田开采技术领域，特别涉及一种井下抽油泵。

背景技术

如何降低成本，最大限度地把稠油、超稠油开采出来，是世界石油界面临的共同课题。稠油由于粘度高，给开采、集输和加工带来很大困难，国内外学者做了大量研究工作来降低稠油的粘度。目前提高稠油油藏产量的思路主要是降低稠油粘度、提高油藏渗透率、增大生产压差，主要成熟技术有注蒸汽热采、火烧油层、热水+化学吞吐、携砂冷采等等。

目前，注蒸汽热力开采是稠油油田的最主要的开采方式，其占据了我国稠油开采90％以上。注蒸汽热力开采的开采机理主要是通过加热降粘改善流变性，高温改善油相渗透率以及热膨胀作用、蒸汽(热水)动力驱油作用、溶解气驱作用。现场稠油井在实施注蒸汽热采过程中通常需要先下入隔热管柱注汽，然后起出注汽管柱，再下入油管、抽油泵并以电加热相配合进行正常生产。待本轮生产结束后，再起出生产管柱进行下一轮注汽、采油。由于需要反复多次起下管柱，使得作业、生产工序十分繁琐，作业工作量大，成本较高，对油井正常生产和经济效益非常不利。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种井下抽油泵，其能够实现注汽、采油于一体，并且解决高温蒸汽对井下抽油泵泵筒内部零件造成损害的问题。

本发明实施例的具体技术方案是：

一种井下抽油泵，其包括：

滑套，所述滑套上具有一通孔，

设置在所述滑套内部的爪簧，所述爪簧能与所述滑套之间能产生滑动以使所述通孔具有打开和关闭两种状态；

设置在爪簧下端的用于将液体提升的提升机构；

套设在所述滑套、所述提升机构外的外管，所述外管与所述滑套和所述提升机构形成环形空间；

设置在所述外管与所述提升机构下端的双通接头，所述双通接头具有连通所述环形空间与所述双通接头下方的开口、连通所述提升机构和所述双通接头侧方的通道；

当所述通孔处于打开状态时，所述开口、所述环形空间和所述通孔形成第一流道，当所述通孔处于关闭状态时，所述通道、所述提升机构形成第二流道。

优选地，所述滑套、所述外管的上端设置有上接头，所述上接头使得所述环形空间的上端密封。

优选地，所述爪簧和所述上接头之间设置有弹性件。

优选地，所述弹性件至少包括弹簧。

优选地，所述滑套内壁的下端设置有能与所述爪簧相卡住的凸起部。

优选地，所述双通接头的下端连接有尾管，所述尾管的外侧设置有筛网和对所述筛网起扶正作用的筛网扶正器。

优选地，所述提升机构包括：

外筒，所述外筒的上端与所述滑套相连接；

设置在所述外筒内的柱塞拉杆；

设置在所述外筒和所述柱塞拉杆之间的柱塞接头、与柱塞接头相连接的第一柱塞、与所述柱塞相连接的第一阀座、设置在所述第一阀座下端的第一阀球、与所述柱塞拉杆相连接的第二柱塞、套设在所述第二柱塞外的第二阀球、与所述柱塞拉杆相连接并对所述第二阀球限位的限位件、与所述外筒相连接用于抵住所述第二阀球的第二阀座。

优选地，所述外筒包括与所述滑套相连接的泵筒，与所述泵筒下端相连接的泵筒下接头，与所述泵筒下接头相连接的固定阀外筒。

优选地，所述外筒的下端连接有外筒扶正器。

优选地，所述第二柱塞与所述第二阀球之间设置有固定阀密封筒，所述固定阀密封筒的上端设置有能对所述第二阀球进行限位的固定螺母。

优选地，所述第二柱塞的下端设置有下接头。

优选地，所述第二柱塞与所述柱塞拉杆之间设置有扶正杆体。

优选地，所述扶正杆体与所述第二柱塞之间通过连接接头连接，所述固定阀外筒与所述泵筒下接头之间设置有固定阀罩。

优选地，所述固定阀阀套上具有贯穿孔以使所述固定阀阀套上下方连通，所述固定阀罩能与所述连接接头之间能够产生滑动以使所述贯穿孔封闭或打开。

本发明的技术方案具有以下显著有益效果：

1、采用本发明中的井下抽油泵，可以在下入一个带有该井下抽油泵的管柱的状态下，直接实现对井下的注汽以及采油工序，在此过程中无需反复多次起下管柱以对管柱进行调整或改变，如此，大大减少了采油过程中的作业、生产工序，使得采油的速率得到了提高，降低生产成本、提高油井生产时效。

2、在管柱中设置有本井下抽油泵，当注汽阶段时，通过上提抽油杆使得外筒内的通道封闭，外筒外的第一流道打开，气体从外筒外的第一流道注入至管柱的下部，不经过外筒内的通道，如此解决了高温蒸汽对井下抽油泵外筒内部的零件造成损害，同时也减少了井下抽油泵外筒内部的结垢，进而减少井下抽油泵在正常运行时因结垢而出现的各种卡死问题。

3、在管柱中设置有本井下抽油泵，当注汽阶段时，通过上提抽油杆使得外筒内的通道封闭，外筒外的注汽通道打开，在放喷时流体从注气通道通过，不经过外筒内，可以减少放喷时因液流速度过快而对外筒内部零件造成的磨损。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为本发明井下抽油泵的结构示意图的上半部分。

图2为本发明井下抽油泵的结构示意图的下半部分。

图3为本发明井下抽油泵泵筒外的第一流道打开状态时结构示意图的上半部分。

图4为本发明井下抽油泵泵筒外的第一流道打开状态时结构示意图的下半部分。

图5为本发明井下抽油泵中双通接头的结构示意图。

以上附图的附图标记：

1、上接头；2、滑套；3、弹簧；4、爪簧；5、外管；6、上部接头；7、拉杆上接头；8、柱塞拉杆；9、泵筒；10、柱塞接头；11、第一柱塞；12、第一阀座；13、第一阀球；14、扶正杆体；15、泵筒下接头；16、锁紧螺母；17、固定阀外筒；18、连接接头；19、固定阀罩；20、固定螺母；21、第二阀球；22、第二阀座；23、固定阀密封筒；24、第二柱塞；25、外筒扶正器；26、下接头；27、双通接头；271、开口；272、通道；28、筛网；29、尾管；30、筛网扶正器；31、第一流道；32、第二流道；33、环形空间。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。

图1为本发明井下抽油泵的结构示意图的上半部分，图2为本发明井下抽油泵的结构示意图的下半部分，如图1、图2所示，在本发明中公开了一种井下抽油泵，其包括：滑套2，滑套2上具有一通孔，设置在滑套2内部的爪簧4，爪簧4能与滑套2之间能产生滑动以使通孔具有打开和关闭两种状态；设置在爪簧4下端的用于将液体提升的提升机构；套设在滑套2、提升机构外的外管5，外管5与滑套2和提升机构形成环形空间33；设置在外管5与提升机构下端的双通接头27，双通接头27具有连通环形空间33与双通接头27下方的开口271、连通提升机构和双通接头27侧方的通道272；当通孔处于打开状态时，开口271、环形空间33和通孔形成第一流道31，当通孔处于关闭状态时，通道272、提升机构形成第二流道32。

在管柱中设置有本井下抽油泵，当注汽阶段时，通过上提抽油杆使得泵筒9内的通道272封闭，泵筒9外的第一流道31打开，气体从泵筒9外的第一流道31注入至管柱的下部，不经过泵筒9内的通道272部，如此解决了高温蒸汽对井下抽油泵泵筒9内部的零件造成损害，同时也减少了井下抽油泵泵筒9内部的结垢，进而减少井下抽油泵在正常运行时因结垢而出现的各种卡死问题。

下面将对本发明中的井下抽油泵作进一步解释说明，如图1所示，滑套2的侧壁上具有一通孔，该通孔连通滑套2的内壁和外壁。滑套2的内部设置有爪簧4，爪簧4能与滑套2产生滑动，当爪簧4向上滑动时，滑套2上的通孔处于打开状态，当爪簧4向下滑动时，滑套2上的通孔被爪簧4封闭处于关闭状态。

爪簧4的下端连接有用于将液体提升的提升机构，滑套2、提升机构外套设有外管5，外管5与滑套2和提升机构形成环形空间33。该环形空间33与滑套2上的通孔连通。当爪簧4向上滑动时，滑套2上的通孔处于打开状态，环形空间33与滑套2内部连通，此时高温蒸汽可以滑套2的通孔中进入环形空间33。

滑套2、外管5的上端设置有上接头1，上接头1使得环形空间33的上端密封。

爪簧4的下端设置有用于将液体提升的提升机构，该提升机构包括：外筒，外筒的上端与滑套2相连接；设置在外筒内的柱塞拉杆8；设置在外筒和柱塞拉杆8之间的柱塞接头10、与柱塞接头10相连接的第一柱塞11、与柱塞相连接的第一阀座12、设置在第一阀座12下端的第一阀球13、与柱塞拉杆8相连接的第二柱塞24、套设在第二柱塞24外的第二阀球21、与柱塞拉杆8相连接并对第二阀球21限位的限位件、与外筒相连接用于抵住第二阀球21的第二阀座22。

提升机构的原理与现有技术中的抽油泵的原理类似，在柱塞拉杆8向上移动的过程中，第一阀座12和第一阀球13处于关闭状态，以使处于第一阀球13上方的流体向上运动。第二阀球21与第二阀座22之间则处于打开状态，第二阀球21下方的流体通过第二阀球21流向第二阀球21上方。在柱塞拉杆8向下移动的过程中，第二阀球21与第二阀座22之间则处于关闭状态，第一阀座12和第一阀球13处于打开状态，第一阀球13下方的流体则通过第一阀球13流向第一阀球13上方。如此往复，进而实现提升机构将流体向上抽吸。

在一个可选的实施方式中，第二柱塞24与第二阀球21之间可以设置有固定阀密封筒23，固定阀密封筒23的上端设置有能对第二阀球21进行限位的固定螺母20。在一个可选的实施方式中，第二柱塞24的下端可以设置有下接头26。该下接头26用于对第二柱塞24的底部进行封闭，以防止第二柱塞24的内部进入液体。在一个可选的实施方式中，柱塞拉杆8的上端可以连接有上部接头6，上部接头6与柱塞拉杆8之间通过拉杆上接头71相连接，上部接头6可直接与抽油杆相连接。

在一个可选的实施方式中，爪簧4和上接头1之间可以设置有弹性件，设置有弹性件后，当抽油杆带动上部接头6向上运动时，上部接头6通过拉杆上接头71带动爪簧4克服弹性件的弹力向上运动，进而使得滑套2上的通孔处于打开状态。当抽油杆向下运动或抽油杆不存在向上的施力时，在弹性件的作用下，爪簧4向下运动，进而使得滑套2上的通孔处于关闭状态。该弹性件可以是弹簧3，当然的，在本申请中对弹性件的种类不做任何限制，其它任何具有弹性的能够使得爪簧4往复运动的元件均是可行的。

在一个可选的实施方式中，滑套2内壁的下端设置有能与爪簧4相卡住的凸起部，当爪簧4向上运动时，能够通过该凸起部与滑套2相卡，从而带动滑套2向上运动。

为了整个装置的安装方便，外筒被拆分成多个部件，如此可以方便整个外筒安装到外管5内部，所以外筒可以包括与滑套2相连接的泵筒9，与泵筒9下端相连接的泵筒下接头15，与泵筒下接头15相连接的固定阀外筒17。

在一个可选的实施方式中，扶正杆体14与第二柱塞24之间通过连接接头18连接，固定阀外筒17与泵筒下接头15之间设置有固定阀罩19。固定阀阀套上具有贯穿孔以使固定阀阀套上下方连通，固定阀罩19能与连接接头18之间能够产生滑动以使贯穿孔封闭或打开。当连接接头18向上移动时，贯穿孔打开，下部的流体能够进入固定阀罩19的上部。当连接接头18向下移动时，贯穿孔封闭，防止固定阀罩19上部的流体向下移动，固定阀罩19上部的流体能够更好的通过第一阀球13向上移动至上方。连接接头18的上方设置有一锁紧螺母16，该锁紧螺母16用于保证连接接头18连接的牢固性，长时间作业后防止连接接头18松动。

图5为本发明井下抽油泵中双通接头27的结构示意图，如图5所示，双通接头27的开口271至少为一个，开口271绕双通接头27的轴线环向分布于边沿。双通接头27的通道272连通双通接头27上表面中部与双通接头27的侧方。如此，环形空间33通过双通接头27两侧的开口271能够与双通接头27的下端连通。外筒的内部通过双通接头27的通道272能够与双通接头27的侧方相连通，也就是说，油井中的原油可以通过双通接头27的通道272流入外筒的内部，原油进而通过提升机构向上被抽出。

在一个可选的实施方式中，外筒的下端可以连接有外筒扶正器25，该外筒扶正器25对外筒起扶正作用，可以使得外筒保持竖直状态，同时避免外筒与外管5相接触。

在一个可选的实施方式中，双通接头27的下端连接有尾管29，尾管29的外侧设置有筛网28和对筛网28起扶正作用的筛网扶正器30。该筛网28的作用在于在通过提升机构与双通接头27的通道272形成的第二流道32对井下进行抽汲原油时，防止杂质通过双通接头27的通道272而进入提升机构内部。

图3为本发明井下抽油泵泵筒9外的第一流道31打开状态时结构示意图的上半部分，图4为本发明井下抽油泵泵筒9外的第一流道31打开状态时结构示意图的下半部分，如图3、图4所示，在管柱中设置有本井下抽油泵后，抽油杆与井下抽油泵的上部接头6相连接，当注汽阶段时，通过上提抽油杆使得外筒内的通道272封闭，同时，爪簧4与滑套2产生滑动以使滑套2上的通孔打开，进而使外筒外的第一流道31连通，气体可以从外筒外的第一流道31注入至管柱的下部，不经过外筒内的通道272，如此解决了高温蒸汽对井下抽油泵外筒内部的零件造成损害，同时也减少了井下抽油泵外筒内部的结垢，进而减少井下抽油泵在正常运行时因结垢而出现的各种卡死问题。

在管柱中设置有本井下抽油泵，当注汽阶段时，通过上提抽油杆使得外筒内的通道272封闭，外筒外的注汽通道272打开，在放喷时还可以让流体从注气通道272通过，不经过外筒内，可以减少放喷时因液流速度过快而对外筒内部零件造成的磨损。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种井下抽油泵，其特征在于，其包括：

滑套，所述滑套上具有一通孔，

设置在所述滑套内部的爪簧，所述爪簧能与所述滑套之间能产生滑动以使所述通孔具有打开和关闭两种状态；

设置在爪簧下端的用于将液体提升的提升机构；

套设在所述滑套、所述提升机构外的外管，所述外管与所述滑套和所述提升机构形成环形空间；

设置在所述外管与所述提升机构下端的双通接头，所述双通接头具有连通所述环形空间与所述双通接头下方的开口、连通所述提升机构和所述双通接头侧方的通道；

当所述通孔处于打开状态时，所述开口、所述环形空间和所述通孔形成第一流道，当所述通孔处于关闭状态时，所述通道、所述提升机构形成第二流道。

2.根据权利要求1所述的井下抽油泵，其特征在于，所述滑套、所述外管的上端设置有上接头，所述上接头使得所述环形空间的上端密封。

3.根据权利要求2所述的井下抽油泵，其特征在于，所述爪簧和所述上接头之间设置有弹性件。

4.根据权利要求3所述的井下抽油泵，其特征在于，所述弹性件至少包括弹簧。

5.根据权利要求1所述的井下抽油泵，其特征在于，所述滑套内壁的下端设置有能与所述爪簧相卡住的凸起部。

6.根据权利要求1所述的井下抽油泵，其特征在于，所述双通接头的下端连接有尾管，所述尾管的外侧设置有筛网和对所述筛网起扶正作用的筛网扶正器。

7.根据权利要求1所述的井下抽油泵，其特征在于，所述提升机构包括：

外筒，所述外筒的上端与所述滑套相连接；

设置在所述外筒内的柱塞拉杆；

设置在所述外筒和所述柱塞拉杆之间的柱塞接头、与柱塞接头相连接的第一柱塞、与所述第一柱塞相连接的第一阀座、设置在所述第一阀座下端的第一阀球、与所述柱塞拉杆相连接的第二柱塞、套设在所述第二柱塞外的第二阀球、与所述柱塞拉杆相连接并对所述第二阀球限位的限位件、与所述外筒相连接用于抵住所述第二阀球的第二阀座。

8.根据权利要求7所述的井下抽油泵，其特征在于，所述外筒包括与所述滑套相连接的泵筒，与所述泵筒下端相连接的泵筒下接头，与所述泵筒下接头相连接的固定阀外筒。

9.根据权利要求7所述的井下抽油泵，其特征在于，所述外筒的下端连接有外筒扶正器。

10.根据权利要求7所述的井下抽油泵，其特征在于，所述第二柱塞与所述第二阀球之间设置有固定阀密封筒，所述固定阀密封筒的上端设置有能对所述第二阀球进行限位的固定螺母，所述限位件为所述固定螺母。

11.根据权利要求7所述的井下抽油泵，其特征在于，所述第二柱塞的下端设置有下接头。

12.根据权利要求8所述的井下抽油泵，其特征在于，所述第二柱塞与所述柱塞拉杆之间设置有扶正杆体。

13.根据权利要求12所述的井下抽油泵，其特征在于，所述扶正杆体与所述第二柱塞之间通过连接接头连接，所述固定阀外筒与所述泵筒下接头之间设置有固定阀罩。

14.根据权利要求13所述的井下抽油泵，其特征在于，所述固定阀阀套上具有贯穿孔以使所述固定阀阀套上下方连通，所述固定阀罩能与所述连接接头之间能够产生滑动以使所述贯穿孔封闭或打开。