CN107859614B - 一种活塞式双作用深井泵的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种活塞式双作用深井泵的装置，所述装置包括工作筒、活塞、密封衬套、油杆、第一接头、第二接头及固定座；所述工作筒为中空结构，所述密封衬套设置在所述工作筒内，且与所述工作筒的内壁紧配合；所述活塞置于所述工作筒中，与所述工作筒的内壁紧配合，所述密封衬套和所述活塞之间形成第一腔室；所述密封衬套上开设有与所述第一腔室连通的第一孔；所述活塞中部开设有第一孔，所述油杆穿过所述密封衬套及第一孔，并与所述第一孔、密封衬套的内圈紧配合；所述第一孔的顶部和底部分别开设有第一锥形面和第二锥形面；所述第一接头、第二接头套设并固定在所述油杆上。

Description

一种活塞式双作用深井泵的装置

技术领域

本发明涉及油田技术领域，特别涉及一种活塞式双作用深井泵的装置。

背景技术

深井泵是电动机和抽油机相互配合使用，实现油田生产的一种必不可少采油装置，它是浸入地下油井中进行抽吸和输送石油的一种泵，被广泛应用于油田。深井泵的活塞和工作筒组成一个进排油腔室，抽油机上行程出油，而下行程不出油，抽油机下行程得不到有充分有效利用，存在深井泵的排量小产量低、机采效率低的缺点。同时，受现有技术下深井泵工作原理的影响，抽油机上行程时系统载荷变增大，抽油机下行程时系统载荷变小，这样就导致机采系统上下载荷不平衡、压力不平稳，系统设备易产生机械疲劳和电量消耗大。另外老式深井泵密封原理是钢质线性密封，而钢质线性密封的密封效果和防沙效果较差。深井泵在工作时易发生泵漏失，导致油井频繁修井作业影响原油产量，产生高额的油井维护性作业费用。

发明内容

本发明提供一种活塞式双作用深井泵的装置，解决了抽油机上行程出油，而下行程不出油问题，抽油机下行程得不到有充分有效利用，存在深井泵的排量小产量低、机采效率低的技术问题，达到了提供一种双作用出油、效率高的技术效果。

本发明提供一种活塞式双作用深井泵的装置，所述装置包括工作筒、活塞、密封衬套、油杆、第一接头、第二接头及固定座；所述工作筒为中空结构，所述密封衬套设置在所述工作筒内，且与所述工作筒的内壁紧配合；所述活塞置于所述工作筒中，与所述工作筒的内壁紧配合，所述密封衬套和所述活塞之间形成第一腔室；所述密封衬套上开设有与所述第一腔室连通的第一孔；所述活塞中部开设有第一孔，所述油杆穿过所述密封衬套及第一孔，并与所述第一孔、密封衬套的内圈紧配合；所述第一孔的顶部和底部分别开设有第一锥形面和第二锥形面；所述第一接头、第二接头套设并固定在所述油杆上；所述第一接头、第二接头分别具有与所述第一锥形面和所述第二锥形面配合的第三锥形面和第四锥形面；所述第三锥形面与所述第四锥形面相对设置，且所述第三锥形面与所述第四锥形面的距离>所述第一锥形面与所述第二锥形面的距离；所述油杆上所述第三锥形面和所述第四锥形面之间还开设有第三孔、第四孔；所述第三孔靠近所述第三锥形面，所述第四孔靠近所述第四锥形面，所述第三孔的开口和所述第四孔的开口均与所述第一孔的内壁相对设置；所述固定座设置在所述工作筒内，且与所述工作筒紧配合，且位于所述活塞相对所述密封衬套的另一侧，且与所述活塞形成第二腔室，所述固定座开设有与所述第二腔室连通的第二孔。

优选的，所述装置还包括第三接头，所述第三接头固定在所述工作筒中，且与所述固定座的位置对应；所述第三接头开设有限位孔，所述限位孔的内壁上具有第五锥形面，所述固定座放置在所述限位孔中，且与所述限位孔的孔壁紧密贴合；所述固定座开设有与所述第五锥形面配合的第六锥形面，所述第二孔的出口与所述第六锥形面具有第一预设距离。

优选的，所述第二孔的出口与所述限位孔的内壁相对设置。

优选的，所述第二孔为L型孔。

优选的，所述装置还包括弹性件，所述弹性件套设在所述固定座上，且位于所述固定座与所述第三接头之间。

优选的，所述装置还包括单向阀，所述单向阀设置在所述第一孔的出口。

优选的，所述第一孔为L型孔。

优选的，所述第三锥形面与所述第四锥形面的距离>所述第一锥形面与所述第二锥形面的距离。

优选的，所述第一接头在所述第三锥形面上附有塑性材料。

优选的，所述第二接头在所述第四锥形面上附有塑性材料。

本申请至少具有如下有益效果：

本申请通过上下行程都出油，解决了抽油机上行程出油，而下行程不出油，抽油机下行程得不到有充分有效利用，存在深井泵的排量小产量低、机采效率低的技术问题，达到了提供一种双作用出油、效率高的技术效果；提高原油产量，不同泵径产量提高幅度不同，机采效率提高60％，每生产一吨原油节约电能3.62度，同时上下行程都出油有效缓解机采系统设备的机械疲劳。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1为本申请一较佳实施方式活塞式双作用深井泵的装置的结构示意图；

图2为本申请图1的一局部结构示意图；

图3为本申请图1的又一局部结构示意图；

1-工作筒，11-第一腔室，2-活塞，21-第一锥形面，22-第二锥形面，3-油杆，31-第三孔，32-第四孔，4-第一接头，5-第二接头，6-固定座，61-第二孔，7-密封衬套，71-第一孔，8-单向阀。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

图1为本申请一较佳实施方式活塞式双作用深井泵的装置的结构示意图，请参阅图1和图3，本发明提供一种活塞式双作用深井泵的装置，所述装置包括工作筒1、活塞2、密封衬套7、油杆3、第一接头4、第二接头5及固定座6。

所述工作筒1为中空结构，所述密封衬套7设置在所述工作筒1内，且与所述工作筒1的内壁紧配合；所述活塞2置于所述工作筒1中，与所述工作筒1的内壁紧配合，所述密封衬套7和所述活塞2之间形成第一腔室11；所述密封衬套7上开设有与所述第一腔室11连通的第一孔71；

请参阅图2，所述活塞2中部开设有第一孔71，所述油杆3穿过所述密封衬套7及第一孔71，并与所述第一孔71、密封衬套7的内圈紧配合；所述第一孔71的顶部和底部分别开设有第一锥形面21和第二锥形面22；所述第一接头4、第二接头5套设并固定在所述油杆3上；所述第一接头4、第二接头5分别具有与所述第一锥形面21和所述第二锥形面22配合的第三锥形面和第四锥形面；所述第三锥形面与所述第四锥形面相对设置，且所述第三锥形面与所述第四锥形面的距离>所述第一锥形面21与所述第二锥形面22的距离，使得所述油杆3具有一行程，以此来控制所述第一腔室11中的压力；所述第一锥形面21与所述第三锥形面配合，以使所述第一腔室11密封，形成负压。所述装置还包括单向阀8，所述单向阀8设置在所述第一孔71的出口，以通过所述单向阀8控制所述第一孔71的开闭，采用所述单向阀8能有效保证所述油液只能从所述第一孔71流入，而避免油液从所述第一孔71流出。在本实施方式中，所述第一孔71为L型孔。所述第一接头4在所述第三锥形面上附有塑性材料，提高所述第一锥形面21与所述第三锥形面配合时的密封性。所述第二接头5在所述第四锥形面上附有塑性材料，提高所述第二锥形面22与所述第四锥形面配合时的密封性。所述油杆3上所述第三锥形面和所述第四锥形面之间还开设有第三孔31、第四孔32；所述第三孔31靠近所述第三锥形面，所述第四孔32靠近所述第四锥形面，所述第三孔31的开口和所述第四孔32的开口均与所述第一孔71的内壁相对设置；所述第三孔31与所述第二锥形面22的距离>所述第一锥形面21与所述第二锥形面22的距离，保证所述第二锥形面22与所述第四锥形面贴合时，所述第三孔31脱离所述第一孔71的内壁而打开。所述第四孔32与所述第一锥形面21的距离>所述第一锥形面21与所述第二锥形面22的距离，保证所述第一锥形面21与所述第三锥形面贴合时，所述第四孔32脱离所述第一孔71的内壁而打开。

所述固定座6设置在所述工作筒1内，且与所述工作筒1紧配合，且位于所述活塞2相对所述密封衬套7的另一侧，且与所述活塞2形成第二腔室，所述固定座6开设有与所述第二腔室连通的第二孔61。在所述第二锥形面22与所述第四锥形面配合时，所述第二腔室密封，形成负压。

所述装置还包括第三接头，所述第三接头固定在所述工作筒1中，且与所述固定座6的位置对应；所述第三接头开设有限位孔，所述限位孔的内壁上具有第五锥形面，所述固定座6放置在所述限位孔中，且与所述限位孔的孔壁紧密贴合；所述固定座6开设有与所述第五锥形面配合的第六锥形面，所述第二孔61的出口与所述第六锥形面具有第一预设距离。所述第二孔61的出口与所述限位孔的内壁相对设置。所述第二孔61为L型孔。当所述第二腔室受到高压时，所述第五锥形面与所述第六锥形面紧密贴合，使所述第二腔室密封；当所述第二腔室受到负压时，所述第五锥形面与所述第六锥形面脱离，所述第二孔61打开。

所述装置还包括弹性件，所述弹性件套设在所述固定座6上，且位于所述固定座6与所述第三接头之间。当所述第二腔室形成负压，所述固定座6受到向上的作用力而向所述第一腔室11的方向移动，所述第二孔61打开，通过设置弹性件，所述固定座6在向所述第一腔室11的方向移动时拉长所述弹性件，使所述弹性件发生变形，在所述固定座6在所述第二腔室中的负压消除后，由胡克定律可知，所述弹性件恢复原状自动回位，以带动所述固定座6回位。

作业时，当所述油杆3朝向第一腔室11的位置方向移动，使所述第二锥形面22与所述第四锥形面贴合并密封时，所述单向阀8关闭，所述第一腔室11形成高压，此时所述第三孔31打开，油液通过第三孔31排出；所述第二腔室形成负压，此时第二孔61打开，油液通过第二孔61进入所述第二腔室。

当所述油杆3朝远离第一腔室11的位置方向移动，使所述第一锥形面21与所述第三锥形面贴合并密封时，所述单向阀8打开，所述第一腔室11形成负压，此时所述第三孔31关闭，油液通过第一孔71进入所述第一腔室11；所述第二腔室形成高压，此时第二孔61关闭，所述第四孔32打开，油液通过第四孔32排出，完成一个往复冲程的吸排油过程。

本申请至少具有如下有益效果：

本申请通过上下行程都出油，解决了抽油机上行程出油，而下行程不出油，抽油机下行程得不到有充分有效利用，存在深井泵的排量小产量低、机采效率低的技术问题，达到了提供一种双作用出油、效率高的技术效果；提高原油产量，不同泵径产量提高幅度不同，机采效率提高60％，每生产一吨原油节约电能3.62度，同时上下行程都出油有效缓解机采系统设备的机械疲劳。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种活塞式双作用深井泵的装置，其特征在于，所述装置包括工作筒、活塞、密封衬套、油杆、第一接头、第二接头及固定座；

所述工作筒为中空结构，所述密封衬套设置在所述工作筒内，且与所述工作筒的内壁紧配合；所述活塞置于所述工作筒中，与所述工作筒的内壁紧配合，所述密封衬套和所述活塞之间形成第一腔室；所述密封衬套上开设有与所述第一腔室连通的第一孔；

所述活塞中部开设有第一孔，所述油杆穿过所述密封衬套及第一孔，并与所述第一孔、密封衬套的内圈紧配合；所述第一孔的顶部和底部分别开设有第一锥形面和第二锥形面；所述第一接头、第二接头套设并固定在所述油杆上；所述第一接头、第二接头分别具有与所述第一锥形面和所述第二锥形面配合的第三锥形面和第四锥形面；所述第三锥形面与所述第四锥形面相对设置，且所述第三锥形面与所述第四锥形面的距离>所述第一锥形面与所述第二锥形面的距离；所述油杆上所述第三锥形面和所述第四锥形面之间还开设有第三孔、第四孔；所述第三孔靠近所述第三锥形面，所述第四孔靠近所述第四锥形面，所述第三孔的开口和所述第四孔的开口均与所述第一孔的内壁相对设置；

所述固定座设置在所述工作筒内，且与所述工作筒紧配合，且位于所述活塞相对所述密封衬套的另一侧，且与所述活塞形成第二腔室，所述固定座开设有与所述第二腔室连通的第二孔。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第三接头，所述第三接头固定在所述工作筒中，且与所述固定座的位置对应；

所述第三接头开设有限位孔，所述限位孔的内壁上具有第五锥形面，所述固定座放置在所述限位孔中，且与所述限位孔的孔壁紧密贴合；所述固定座开设有与所述第五锥形面配合的第六锥形面，所述第二孔的出口与所述第六锥形面具有第一预设距离。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第二孔的出口与所述限位孔的内壁相对设置。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第二孔为L型孔。

5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括弹性件，所述弹性件套设在所述固定座上，且位于所述固定座与所述第三接头之间。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括单向阀，所述单向阀设置在所述第一孔的出口。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一孔为L型孔。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一接头在所述第三锥形面上附有塑性材料。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二接头在所述第四锥形面上附有塑性材料。