CN111197572A - 超长冲程抽油泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超长冲程抽油泵，涉及石油开采设备的技术领域，包括泵筒总成和柱塞总成；柱塞总成沿着泵筒总成的抽油通道内运动，柱塞总成包括柱塞活节、第一柱塞和第二柱塞；第一柱塞和所述第二柱塞之间通过柱塞活节连接，在实际操作过程中，由于柱塞活节的调节，第一柱塞和第二柱塞之间能够相对偏转，当泵筒总成的抽油通道具有偏差角度时，第一柱塞和第二柱塞运动至该偏差角度时，由于柱塞活节的存在会自动调节第一柱塞和第二柱塞之间的运动偏差，使得第一柱塞和第二柱塞均能够沿着泵筒总成的抽油通道的具体形状进行配合运动，降低了对泵筒总成的制备以及安装要求，缓解现有技术中存在的抽油泵制备困难，成本高的技术问题。

Description

超长冲程抽油泵

技术领域

本发明涉及石油开采设备技术领域，尤其是涉及一种超长冲程抽油泵。

背景技术

从地层中开采石油的过程中要使用机械设备将井内原油举升到地面，抽油泵是主要的采油设备。抽油泵是一种特殊形式的往复泵，动力从地面经抽油杆传递到井下，使抽油泵的柱塞作上下往复运动，将油井中的原油沿油管举升到地面上来；随着油井开采深度的增加，抽油泵的冲程也越来越长，需要解释的是，抽油泵的柱塞在泵筒结构内上下运动一次为一个冲程，为了实现超长冲程，需要使用长泵筒结构。

现有技术中的超长冲程抽油泵是利用长泵筒结构总成，其中泵筒结构总成的全长大于50米以上，用5根以上泵筒结构连接组成，每根泵筒结构大于等于10米，泵筒结构之间用泵筒结构接箍螺纹连接，确保每两根泵筒结构连接后内径同心度误差不大于0.02mm，柱塞密封面长度大于等于1.5米，柱塞与泵筒结构之间的配合间隙为一级间隙。

但是，现有技术中的抽油泵对于整个泵筒结构和柱塞的要求都较高，抽油泵的生产工序复杂，具体地，现有技术中的抽油泵对泵筒结构材料本身要求高，要求泵筒结构反复轧拔，泵筒结构内外壁等壁厚，泵筒结构直线度0.05mm/m，内外径同轴度不超过0.1mm；其次，现有技术中的抽油泵加工过程复杂，每根泵筒结构要进行(下料、镀铬、螺纹加工、相邻泵筒结构组装)四道校直工序，每班要对珩磨机夹紧装置校正，采用专用机床用专用6米涨心胎具定位加工螺纹，螺纹加工采用工件不旋转工艺，而且还有泵筒结构间用直螺纹连接，泵筒结构要在现场采用拧扣摩擦钳工具安装，专人操作比较麻烦，使得现有技术中的抽油泵在实际生产以及安装的过程存在制备困难、成本高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超长冲程抽油泵，以缓解现有技术中存在的抽油泵制备困难，成本高的技术问题。

本发明提供的一种超长冲程抽油泵，包括：泵筒总成和柱塞总成；

所述柱塞总成位于所述泵筒总成的抽油通道内，所述柱塞总成沿着所述泵筒总成的抽油通道内运动；

所述柱塞总成包括柱塞活节、第一柱塞和第二柱塞；所述第一柱塞和所述第二柱塞之间通过所述柱塞活节连接，所述柱塞活节用于调节所述第一柱塞和所述第二柱塞之间相对偏转。

在本发明较佳的实施例中，所述第二柱塞的一端设置有通孔，所述柱塞活节插设于所述通孔内，且所述第二柱塞靠近所述通孔的侧壁设置有阶梯槽，所述柱塞活节的一端与所述阶梯槽抵接，且所述柱塞活节能够相对于所述阶梯槽在水平面转动；

所述柱塞活节伸出所述第二柱塞的一端与所述第一柱塞螺纹连接。

在本发明较佳的实施例中，所述柱塞总成还包括阀副；

所述阀副设置有两个，一个所述阀副与所述第一柱塞远离所述柱塞活节的一端连接，另一个所述阀副与所述第二柱塞远离所述柱塞活节的一端连接。

在本发明较佳的实施例中，泵筒总成包括多组泵筒机构；

多组所述泵筒机构之间依次通过油管螺纹连接。

在本发明较佳的实施例中，所述泵筒机构包括上接头、泵筒结构和下接头；

所述泵筒结构的两端分别与所述上接头和所述下接头连接，所述泵筒结构通过所述下接头与相邻泵筒结构的上接头螺纹连接。

在本发明较佳的实施例中，所述泵筒结构的长度大于或等于所述柱塞总成的长度。

在本发明较佳的实施例中，所述柱塞总成还包括第一弹性环和第二弹性环；

所述第一弹性环设置有多个，多个所述第一弹性环沿着所述第一柱塞的延伸方向套设于所述第一柱塞的外部，所述第一弹性环用于密封所述第一柱塞与所述泵筒结构之间的间隙；

所述第二弹性环设置有多个，多个所述第二弹性环沿着所述第二柱塞的延伸方向套设于所述第二柱塞的外部，所述第二弹性环用于密封所述第二柱塞与所述泵筒结构之间的间隙。

在本发明较佳的实施例中，还包括固定阀总成；

所述固定阀总成与位于油井底部的所述泵筒机构连接。

在本发明较佳的实施例中，所述固定阀总成的一端设置有内油管螺纹，所述下接头远离所述泵筒结构的一端设置有外油管螺纹，所述固定阀总成与位于油井底部的所述下接头通过油管螺纹连接。

本发明提供的一种超长冲程抽油泵，包括：泵筒总成和柱塞总成；柱塞总成位于泵筒总成的抽油通道内，柱塞总成沿着泵筒总成的抽油通道内运动，以利用柱塞总成的运动将油井中的原油沿油管举升到地面上来；并且柱塞总成包括柱塞活节、第一柱塞和第二柱塞；第一柱塞和所述第二柱塞之间通过柱塞活节连接，柱塞活节能够调节第一柱塞和第二柱塞之间的相对偏转，在实际操作过程中，当泵筒总成的抽油通道具有偏差角度时，第一柱塞和第二柱塞运动至该偏差角度对应的位置时，由于柱塞活节的存在会自动调节第一柱塞和第二柱塞之间的运动偏差，使得第一柱塞和第二柱塞均能够沿着泵筒总成的抽油通道的具体形状进行配合运动，因此泵筒总成的抽油通道并不需要必须满足内外径同轴度不超过0.1mm的要求，降低了对泵筒总成的制备以及安装要求，缓解现有技术中存在的抽油泵制备困难，成本高的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的超长冲程抽油泵的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的超长冲程抽油泵的柱塞总成的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的超长冲程抽油泵的柱塞总成的局部放大结构图；

图4为本发明实施例提供的超长冲程抽油泵的泵筒机构的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的超长冲程抽油泵的固定阀总成的结构示意图。

图标：100-泵筒总成；101-泵筒机构；111-上接头；121-泵筒结构；131-下接头；200-柱塞总成；201-柱塞活节；221-阶梯槽；202-第一柱塞；203-第二柱塞；204-阀副；205-第一弹性环；206-第二弹性环；300-固定阀总成。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图5所示，本实施例提供的一种超长冲程抽油泵，包括：泵筒总成100和柱塞总成200；柱塞总成200位于泵筒总成100的抽油通道内，柱塞总成200沿着泵筒总成100的抽油通道内运动；柱塞总成200包括柱塞活节201、第一柱塞202和第二柱塞203；第一柱塞202和第二柱塞203之间通过柱塞活节201连接，柱塞活节201用于调节第一柱塞202和第二柱塞203之间相对偏转。

需要说明的是，由于抽油泵的整体结构呈圆柱形，因此泵筒总成100、柱塞总成200以及泵筒总成100的抽油通道的结构均呈圆柱形，此处将不再赘述；本实施例提供的超长冲程抽油泵的泵筒总成100的总长度可以根据不同油井的具体情况，适当增加或者减短泵筒总成100的总长度，其中，泵筒总成100的抽油通道作为柱塞总成200的运动路径，柱塞总成200能够与泵筒总成100的抽油通道内壁贴合配合，进而能够使得柱塞总成200沿着泵筒总成100的抽油通道的延伸方向往复运动，具体地，下述的固定阀总成300连接在泵筒总成100的底部随油管下入到油井内，将柱塞总成200连接在抽油杆上后沿着泵筒总成100下到油井的具体位置后进行采油。

可选地，第二柱塞203可以作为进入到油井的一端，第一柱塞202可以作为靠近油井口的一端，其中，第一柱塞202远离第二柱塞203的一端设置有抽油杆螺纹，第一柱塞202通过抽油杆螺纹与抽油杆连接。

本实施例中，第一柱塞202与第二柱塞203通过柱塞活节201活动连接，柱塞活节201作为第一柱塞202和第二柱塞203的连接结构，柱塞活节201具有自动调节转动的作用，其中柱塞活节201内部具有活动连接结构，柱塞活节201利用活动连接结构在水平方向具有倾斜的运动方式，换句话说，柱塞活节201能够使得第一柱塞202和第二柱塞203在竖直方向发生偏转的运动方式，其中，在泵筒总成100的安装过程中，抽油通道在泵筒总成100连接处有偏差角度时，第二柱塞203在运动至该连接处时，柱塞活节201能够使得第一柱塞202和第二柱塞203之间随着该偏差角度进行偏转贴合，即第二柱塞203会随着该偏差角度进行倾斜运动，此时第一柱塞202仍然沿着竖直方向进行运动，当第一柱塞202运动到此处时，第一柱塞202也会随着该偏差角度进行偏转贴合，此时第二柱塞203位于泵筒总成100的内壁处，第二柱塞203又呈竖直运动。

可选地，第一柱塞202与第二柱塞203的结构相同，第一柱塞202和第二柱塞203的数量可以设置有多个，任意相邻的第一柱塞202或者第二柱塞203之间通过柱塞活节201连接即可。

本实施例提供的一种超长冲程抽油泵，包括：泵筒总成100和柱塞总成200；柱塞总成200位于泵筒总成100的抽油通道内，柱塞总成200用于沿着泵筒总成100的抽油通道内运动，以利用柱塞总成200的运动将油井中的原油沿油管举升到地面上来；并且柱塞总成200包括柱塞活节201、第一柱塞202和第二柱塞203；第一柱塞202和第二柱塞203之间通过柱塞活节201连接，柱塞活节201能够调节第一柱塞202和第二柱塞203之间能够相对偏转，在实际操作过程中，当泵筒总成100的抽油通道具有偏差角度时，第一柱塞202和第二柱塞203运动至该偏差角度对应的位置时，由于柱塞活节201的存在会自动调节第一柱塞202和第二柱塞203之间的运动偏差，使得第一柱塞202和第二柱塞203均能够沿着泵筒总成100的抽油通道的具体形状进行配合运动，因此泵筒总成100的抽油通道并不需要必须满足内外径同轴度不超过0.1mm的要求，降低了对泵筒总成100的制备以及安装要求，缓解现有技术中存在的抽油泵制备困难，成本高的技术问题。

如图3所示，在上述实施例的基础上，进一步地，在本发明较佳的实施例中，第二柱塞203的一端设置有通孔，柱塞活节201插设于通孔内，且第二柱塞203靠近通孔的侧壁设置有阶梯槽221，柱塞活节201的一端与阶梯槽221抵接，且柱塞活节201能够相对于阶梯槽221在水平面转动；柱塞活节201伸出第二柱塞203的一端与第一柱塞202螺纹连接。

本实施例中，柱塞活节201呈T型结构，其中柱塞活节201将T型端卡接在第二柱塞203的阶梯槽221内，而且柱塞活节201的T型端的外径小于阶梯槽221的内径，而且柱塞活节201伸出第二柱塞203的通孔处的外径同样小于通孔的内径，因此当柱塞活节201与阶梯槽221在竖直方向抵接时，柱塞活节201在水平方向具有偏转倾斜的运动空间；由于柱塞活节201会随着第一柱塞202和第二柱塞203在泵筒总成100的抽油通道进行运动，因此在第一柱塞202受到抽油通道内壁的干涉时，会将受到的偏转力传递至柱塞活节201处，柱塞活节201根据偏转力的方向相对于第二柱塞203的通孔以及阶梯槽221呈倾斜偏转，进而柱塞活节201能够调节第一柱塞202和第二柱塞203之间在竖直方向的相对偏转，使得第一柱塞202和第二柱塞203之间呈夹角设置。

为了使得柱塞活节201倾斜偏转时更加顺滑，避免柱塞活节201与第二柱塞203的阶梯槽221的侧壁发生碰撞干涉，在本发明较佳的实施例中，第二柱塞203的阶梯槽221呈圆弧状；利用圆弧状的阶梯槽221与柱塞活节201进行接触，能够使得柱塞活节201倾斜偏转更加方便。

需要说明的是，阶梯槽221呈直角设置，阶梯槽221的圆弧状位于直接的内角位置，圆弧状能够使得柱塞活节201运动更加平顺，但是当柱塞活节201倾斜偏转超过圆弧状部分时，此时阶梯槽221的内壁会与柱塞活节201发生干涉，进而能够保证柱塞活节201一直位于阶梯槽221内。

在本发明较佳的实施例中，柱塞总成200还包括阀副204；阀副204设置有两个，一个阀副204与第一柱塞202远离柱塞活节201的一端连接，另一个阀副204与第二柱塞203远离柱塞活节201的一端连接。

本实施例中，柱塞总成200的阀副204包括抽油泵的阀球和阀座，由于阀球和阀座属于抽油泵的现有结构，此处将不再赘述。

在本发明较佳的实施例中，泵筒总成100包括多组泵筒机构101；多组泵筒机构101之间依次通过油管螺纹连接。

由于本实施例提供的超长冲程的抽油泵，单个泵筒机构101的长度无法满足超出冲程的长度，因此利用多组泵筒机构101之间依次通过油管螺纹连接，进而能够使得泵筒总成100的总长度满足超长冲程的需求，可选地，多组泵筒机构101由油管螺纹连接而成，能够保证超长冲程采油的需要，每组泵筒机构101的长度可根据冲程需要定制不同长度；需要说明的是，正是由于多组泵筒机构101依次连接，进而无法满足泵筒总成100的抽油通道同轴度要求，本实施例提供的抽油泵利用改变柱塞总成200的结构，通过柱塞活节201能够调节第一柱塞202和第二柱塞203之间的偏转角度，进而使得柱塞总成200的运动方式更加灵活，实现了柱塞总成200能顺畅无阻滞地通过几组泵筒机构101的连接处，降低了泵筒机构101之间连接的装配方法，使得抽油泵的使用更加方便。

在本发明较佳的实施例中，泵筒机构101包括上接头111、泵筒结构121和下接头131；泵筒结构121的两端分别与上接头111和下接头131连接，泵筒结构121通过下接头131与相邻泵筒结构121的上接头111螺纹连接。

本实施例中，由于泵筒结构121呈竖直放置于油井内，因此为了保证整体连接的密封性，每个泵筒结构121的两端分别连接有上接头111和下接头131，下接头131位于竖直向下的一端，相邻的泵筒结构121通过下接头131插设于上接头111内壁，利用上接头111的上端为内油管螺纹，下接头131的下端为外油管螺纹，使得相邻的泵筒结构121之间通过上接头111和下接头131之间通过油管螺纹固定连接。需要说明的是，每个泵筒结构121的两端分别与上接头111和下接头131为固定连接。

本实施例中，由于第一柱塞202和第二柱塞203需要满足超长冲程的运动的同时，需要保证第一柱塞202和第二柱塞203能够在同一个泵筒结构121内进行往复运动，因此在本发明较佳的实施例中，泵筒结构121的长度大于或等于柱塞总成200的长度；需要说明的是，当第二柱塞203运动至第二个泵筒结构121的位置时，此时柱塞活节201调节第二柱塞203与第一柱塞202之间的偏转角度，第一柱塞202此时仍然沿着第一个泵筒结构121的位置进行竖直运动；即虽然相邻的两个泵筒结构121不同轴，但是柱塞活节201可以自动调节第一柱塞202和第二柱塞203之间的偏差，使得第一柱塞202和第二柱塞203分别在两个泵筒结构121内与泵筒结构121贴合配合。

在本发明较佳的实施例中，柱塞总成200还包括第一弹性环205和第二弹性环206；第一弹性环205设置有多个，多个第一弹性环205沿着第一柱塞202的延伸方向套设于第一柱塞202的外部，第一弹性环205用于密封第一柱塞202与泵筒结构121之间的间隙；第二弹性环206设置有多个，多个第二弹性环206沿着第二柱塞203的延伸方向套设于第二柱塞203的外部，第二弹性环206用于密封第二柱塞203与泵筒结构121之间的间隙。

可选地，为了保证第一柱塞202和第二柱塞203分别与泵筒结构121之间的紧密贴合，通过在第一柱塞202的外圆套设有第一弹性环205，在第二柱塞203的外圆套设有第二弹性环206，利用第一弹性环205和第二弹性环206的密封作用，能够保证第一柱塞202和第二柱塞203分别与泵筒结构121之间的密封，实现了第一柱塞202以及第二柱塞203与泵筒结构121之间的零间隙配合，减少了漏失，提高了泵效率。

可选地，由于具有第一弹性环205和第二弹性环206能够保证密封效果，因此可以适当减小第一柱塞202和第二柱塞203的外径，使得第一柱塞202和第二柱塞203通过两个泵筒结构121的连接处，更加容易通过；可选地，第一弹性环205和第二弹性环206均可以采用开口弹性环，进而套接在第一柱塞202和第二柱塞203的外圆上。

在本发明较佳的实施例中，还包括固定阀总成300；固定阀总成300与位于油井底部的泵筒机构101连接。

在本发明较佳的实施例中，固定阀总成300的一端设置有内油管螺纹，下接头131远离泵筒结构121的一端设置有外油管螺纹，固定阀总成300与位于油井底部的下接头131通过油管螺纹连接。

本实施例中，由于泵筒结构121在竖直向下的一端与下接头131固定连接，因此在进入油井底部的泵筒结构121的一端同样为下接头131，固定阀总成300需要与位于油井底部的泵筒结构121进行固定连接，因此固定阀总成300远离油井底部的一端设置有连接槽，并且在连接槽设置有内油管螺纹，位于油井底部的泵筒结构121通过下接头131的外油管螺纹与固定阀总成300通过油管螺纹固定连接。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种超长冲程抽油泵，其特征在于，包括：泵筒结构总成和柱塞总成；

所述柱塞总成位于所述泵筒结构总成的抽油通道内，所述柱塞总成沿着所述泵筒结构总成的抽油通道内运动；

所述柱塞总成包括柱塞活节、第一柱塞和第二柱塞；所述第一柱塞和所述第二柱塞之间通过所述柱塞活节连接，所述柱塞活节用于调节所述第一柱塞和所述第二柱塞之间相对偏转。

2.根据权利要求1所述的超长冲程抽油泵，其特征在于，所述第二柱塞的一端设置有通孔，所述柱塞活节插设于所述通孔内，且所述第二柱塞靠近所述通孔的侧壁设置有阶梯槽，所述柱塞活节的一端与所述阶梯槽抵接，且所述柱塞活节能够相对于所述阶梯槽在水平面转动；

所述柱塞活节伸出所述第二柱塞的一端与所述第一柱塞螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的超长冲程抽油泵，其特征在于，所述柱塞总成还包括阀副；

所述阀副设置有两个，一个所述阀副与所述第一柱塞远离所述柱塞活节的一端连接，另一个所述阀副与所述第二柱塞远离所述柱塞活节的一端连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的超长冲程抽油泵，其特征在于，泵筒总成包括多组泵筒机构；

多组所述泵筒机构之间依次通过油管螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的超长冲程抽油泵，其特征在于，所述泵筒结构机构包括上接头、泵筒结构和下接头；

所述泵筒结构的两端分别与所述上接头和所述下接头连接，所述泵筒结构通过所述下接头与相邻泵筒结构的上接头螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的超长冲程抽油泵，其特征在于，所述泵筒结构的长度大于或等于所述柱塞总成的长度。

7.根据权利要求5所述的超长冲程抽油泵，其特征在于，所述柱塞总成还包括第一弹性环和第二弹性环；

所述第一弹性环设置有多个，多个所述第一弹性环沿着所述第一柱塞的延伸方向套设于所述第一柱塞的外部，所述第一弹性环用于密封所述第一柱塞与所述泵筒结构之间的间隙；

所述第二弹性环设置有多个，多个所述第二弹性环沿着所述第二柱塞的延伸方向套设于所述第二柱塞的外部，所述第二弹性环用于密封所述第二柱塞与所述泵筒结构之间的间隙。

8.根据权利要求5所述的超长冲程抽油泵，其特征在于，还包括固定阀总成；

所述固定阀总成与位于油井底部的所述泵筒机构连接。

9.根据权利要求8所述的超长冲程抽油泵，其特征在于，所述固定阀总成的一端设置有内油管螺纹，所述下接头远离所述泵筒结构的一端设置有外油管螺纹，所述固定阀总成与位于油井底部的所述下接头通过油管螺纹连接。

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