CN112012913B - 一种油田用抽油泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油田开采技术领域，且公开了一种油田用抽油泵，包括油井、泵筒和进油腔，所述泵筒与油井固定套接，所述进油腔的顶端与泵筒的底端固定连接。通过螺旋刮刀的设置，使得螺旋刮刀对柱塞下方粘附于泵筒内壁上的原油进行清除，降低粘附原油的厚度，以此更好的形成油膜，并减少粘附于泵筒内壁上原油内的沙粒，减少沙粒在柱塞与泵筒之间的堆积，减低柱塞的磨损，提高抽油泵的使用时间，同时，通过中心轴和十字杆的设置，随着柱塞下降，螺旋刮刀受到原油向上的冲击而旋转，进而带动中密封球旋转，使原油形成旋流向上传输，减少对柱塞的阻力，加快传输速率，并减少与中密封球之间形成直接撞击，进一步加快原油的传输速率。
Description
技术领域
本发明涉及油田开采技术领域，具体为一种油田用抽油泵。
背景技术
抽油泵是一种把井内原油抽到地面上的常用抽油设备,如附图8所示，其抽油方式是通过柱塞5的上下运动把原油从低处提升到高处及把原油从井底内抽到井上输出井外,当柱塞5向上时，对其下部形成负压，上密封球7与中密封球6关闭，下密封球4被拉起，使得原油从进油腔3进入泵筒2中，同时对柱塞5上部的原油进行举升，当柱塞5向下时，下密封球4关闭，上密封球7与中密封球6开启，随着柱塞5的下降，柱塞5下部的原油逐渐进入柱塞5中，以此形成循环，实现抽油，但目前抽油泵存在一些不足，如下：
通常柱塞5底端端部开设约为l: 100的锥度，是为了让柱塞5易于装入与其有严格配合度要求的泵筒2内，但由于原油在柱塞5的下部停留，一部分原油会粘附到泵筒2的内壁上，并且原油中含有砂粒，随着柱塞5的下降，沙粒聚集阻塞在泵筒2与柱塞5之间,长期积累后会阻塞抽油泵柱塞的上下运动而停止工作，虽然一些抽油泵在柱塞5外壁面设置凹陷的直角聚沙槽，以减缓砂粒对抽油泵的阻塞,但是依然不理想,工作一段时间后砂粒会聚满沙槽,最终还是阻塞抽油泵停止工作,造成抽油泵卡机死机。
当柱塞5向上时，柱塞5下部空间产生负压区，以此对油腔3下部油井里的原油进行吸引，原油顶开下密封球4进入负压区，但同时负压区通过柱塞5与泵筒2的间隙使已经提升柱塞5上方筒内的液体渗回到柱塞5下部,渗回的液体在高压作用下通过柱塞与泵简的间隙,产生雾化，迅速充满柱塞5下部的负压区,形成气阻墙，占据负压区空间，造成抽油泵效率降低,影响油田的产量。
发明内容
本发明提供了一种油田用抽油泵，具备抽油效率高，能耗小的优点，解决了上述背景技术中的问题。
本发明提供如下技术方案：一种油田用抽油泵，包括油井、泵筒和进油腔，所述泵筒与油井固定套接，所述进油腔的顶端与泵筒的底端固定连接，所述进油腔的内部活动安装有下密封球，所述泵筒的内部活动套接有柱塞，所述泵筒与进油腔间隙配合，所述柱塞内腔底部活动安装有中密封球，所述柱塞内腔的顶部活动安装有上密封球，所述柱塞的内腔中且位于中密封球的正下方固定安装有固定架，所述固定架中活动套接有中心轴，所述中心轴的底端固定安装有螺旋刮刀，所述中心轴的内部活动卡接有十字杆，所述柱塞底端的内部安装有密封排沙装置。
优选的，所述柱塞的底部外侧开设有环形槽和阶梯槽，所述环形槽和阶梯槽连通，所述密封排沙装置包括异形橡胶密封环、传动装置和排沙孔，所述异形橡胶密封环与柱塞活动套接且位于环形槽内，所述传动装置位于阶梯槽内且与异形橡胶密封环活动连接，所述传动装置共有八组且均匀分布在异形橡胶密封环的下方，所述传动装置包括活塞，所述活塞与柱塞活动卡接，所述活塞的上表面活动连接有传动杆，所述传动杆的顶端活动连接有传动杠杆，所述传动杠杆与柱塞活动套接，所述传动杠杆的左端与异形橡胶密封环的底部活动连接，所述柱塞的内部开设有排沙孔，所述排沙孔的底端与异形橡胶密封环上方的阶梯槽空间连通，所述排沙孔的顶端与柱塞且位于中密封球和上密封球之间的内腔连通。
优选的，所述传动杠杆以与柱塞连接处分为右部与左部，且右部与左部的长度比例为2：1。
优选的，所述中心轴包括轴体，所述轴体的内部开设有十字孔，所述轴体上开设有均匀分布的通孔，所述通孔与十字孔的凸起面连通，所述十字杆与十字孔配合安装。
优选的，所述螺旋刮刀叶片的外侧固定安装有耐腐蚀橡胶刮板。
本发明具备以下有益效果：
1、通过螺旋刮刀的设置，使得螺旋刮刀对柱塞下方粘附于泵筒内壁上的原油进行清除，降低粘附原油的厚度，以此更好的形成油膜，并减少粘附于泵筒内壁上原油内的沙粒，减少沙粒在柱塞与泵筒之间的堆积，减低柱塞的磨损，提高抽油泵的使用时间，同时，通过中心轴和十字杆的设置，随着柱塞下降，螺旋刮刀受到原油向上的冲击而旋转，进而带动中密封球旋转，使原油形成旋流向上传输，减少对柱塞的阻力，加快传输速率，并减少与中密封球之间形成直接撞击，进一步加快原油的传输速率。
2、通过密封排沙装置的设置，使得当柱塞向上时，对柱塞与泵筒之间的间隙进行阻隔，柱塞下部的负压力越大，对间隙的密封效果越好，减少原油的泄漏，减少气阻墙占据负压区空间的比例，提高抽油泵一次行程提升原油的量，增加油田的产量，同时，当柱塞向上时，传动装置受到原油的挤压向上，异形橡胶密封环缩回柱塞内，对泵筒与柱塞之间的细沙进行收集，并将含有细沙通过排沙孔送进柱塞的内部，减少泵筒与柱塞之间的含沙量，降低柱塞的磨损，提高抽油泵的使用年限。
附图说明
图1为本发明结构正视示意图；
图2为本发明结构中心轴与十字杆安装示意图；
图3为本发明结构图1中C-C处示意图；
图4为本发明结构图1中A处放大示意图；
图5为本发明结构图4中B处放大示意图；
图6为本发明结构螺旋刮刀俯视示意图；
图7为本发明结构异形橡胶密封环示意图；
图8为现有结构示意图。
图中：1、油井；2、泵筒；3、进油腔；4、下密封球；5、柱塞；6、中密封球；7、上密封球；8、固定架；9、中心轴；91、轴体；92、十字孔；93、通孔；10、螺旋刮刀；11、十字杆；12、密封排沙装置；121、异形橡胶密封环；122、传动装置；1221、活塞；1222、传动杆；1223、传动杠杆；123、排沙孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1-7，一种油田用抽油泵，包括油井1、泵筒2和进油腔3，泵筒2与油井1固定套接，进油腔3的顶端与泵筒2的底端固定连接，进油腔3的内部活动安装有下密封球4，泵筒2的内部活动套接有柱塞5，泵筒2与进油腔3间隙配合，柱塞5内腔底部活动安装有中密封球6，柱塞5内腔的顶部活动安装有上密封球7，柱塞5的内腔中且位于中密封球6的正下方固定安装有固定架8，固定架8中活动套接有中心轴9，中心轴9的底端固定安装有螺旋刮刀10，中心轴9的内部活动卡接有十字杆11，柱塞5底端的内部安装有密封排沙装置12。
其中，柱塞5的底部外侧开设有环形槽和阶梯槽，环形槽和阶梯槽连通，密封排沙装置12包括异形橡胶密封环121、传动装置122和排沙孔123 ，异形橡胶密封环121与柱塞5活动套接且位于环形槽内，传动装置122位于阶梯槽内且与异形橡胶密封环121活动连接，传动装置122共有八组且均匀分布在异形橡胶密封环121的下方，传动装置122包括活塞1221，活塞1221与柱塞5活动卡接，活塞1221的上表面活动连接有传动杆1222，传动杆1222的顶端活动连接有传动杠杆1223，传动杠杆1223与柱塞5活动套接，传动杠杆1223的左端与异形橡胶密封环121的底部活动连接，柱塞5的内部开设有排沙孔123，排沙孔123的底端与异形橡胶密封环121上方的阶梯槽空间连通，排沙孔123的顶端与柱塞5且位于中密封球6和上密封球7之间的内腔连通，当柱塞5向上时，活塞1221下部产生负压，对活塞1221进行拉扯，使得活塞1221通过传动杆1222将传动杠杆1223的右端向下拉扯，故传动杠杆1223的左端向上，对异形橡胶密封环121进行向上挤压，增加异形橡胶密封环121对泵筒2与柱塞5之间间隙的封堵，柱塞5下部的负压力越大，对间隙的密封效果越好，减少原油的泄漏，减少气阻墙占据负压区空间的比例，提高抽油泵一次行程提升原油的量，增加油田的产量，当柱塞5向下时，活塞1221受到原油的挤压向上，异形橡胶密封环121缩回柱塞5内，环形槽空出空间，对泵筒2与柱塞5之间的细沙进行收集，待下次异形橡胶密封环121上升时，将含有细沙通过排沙孔123送进柱塞5的内部，减少泵筒2与柱塞5之间的含沙量，降低柱塞5的磨损，提高抽油泵的使用年限。
其中，传动杠杆1223以与柱塞5连接处分为右部与左部，且右部与左部的长度比例为2：1，使得活塞1221可以以最小的行程使得异形橡胶密封环121活动最大的上升行程，增加对异形橡胶密封环121的支撑力。
其中，中心轴9包括轴体91，轴体91的内部开设有十字孔92，轴体91上开设有均匀分布的通孔93，通孔93与十字孔92的凸起面连通，十字杆11与十字孔92配合安装，当柱塞5向下时，螺旋刮刀10受到底部原油向上的冲击力，使得螺旋刮刀10旋转，进而带动中心轴9旋转，同时通过十字杆11带动中密封球6旋转，减少中密封球6对原油的直接的阻力，利用旋转进行分流，提高原油的通过速率。
其中，螺旋刮刀10叶片的外侧固定安装有耐腐蚀橡胶刮板，对泵筒2内壁上粘附的原油进行刮除，减少粘附原油的厚度，形成较薄且均匀的油膜，并且带走其中的沙粒，减少沙粒在柱塞5底部的堆积。
工作原理，当柱塞5向上时，对其下部形成负压，上密封球7与中密封球6对柱塞5的内部通道进行封闭，下密封球4被拉起，使得油井1内的原油从进油腔3进入泵筒2中，同时柱塞5的举升对其顶部的原油进行举升，同时，活塞1221下部产生负压，对活塞1221进行拉扯，使得活塞1221通过传动杆1222将传动杠杆1223的右端向下拉扯，故传动杠杆1223的左端向上，对异形橡胶密封环121进行向上挤压，异形橡胶密封环121与泵筒2的内壁和柱塞5的外壁接触，实现对泵筒2与柱塞5之间的间隙的封堵，当柱塞5向下时，下密封球4关闭，上密封球7与中密封球6开启，随着柱塞5的下降，柱塞5下部的原油逐渐进入柱塞5中，通过柱塞5和上密封球7，进入柱塞5的上方，以此形成循环，实现原油的提升，并且螺旋刮刀10受到底部原油向上的冲击力，使得螺旋刮刀10旋转，对泵筒2内壁上粘附的原油进行刮除，减少对柱塞5的阻挡，并带动原油旋转进入柱塞5的内部，同时依次通过螺旋刮刀10、中心轴9和十字杆11带动中密封球6旋转，减少度原油的阻挡。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种油田用抽油泵，包括油井（1）、泵筒（2）和进油腔（3），所述泵筒（2）与油井（1）固定套接，所述进油腔（3）的顶端与泵筒（2）的底端固定连接，所述进油腔（3）的内部活动安装有下密封球（4），所述泵筒（2）的内部活动套接有柱塞（5），所述泵筒（2）与进油腔（3）间隙配合，所述柱塞（5）内腔底部活动安装有中密封球（6），所述柱塞（5）内腔的顶部活动安装有上密封球（7），其特征在于：所述柱塞（5）的内腔中且位于中密封球（6）的正下方固定安装有固定架（8），所述固定架（8）中活动套接有中心轴（9），所述中心轴（9）的底端固定安装有螺旋刮刀（10），所述中心轴（9）的内部活动卡接有十字杆（11），所述柱塞（5）底端的内部安装有密封排沙装置（12）；
所述柱塞（5）的底部外侧开设有环形槽和阶梯槽，所述环形槽和阶梯槽连通，所述密封排沙装置（12）包括异形橡胶密封环（121）、传动装置（122）和排沙孔（123），所述异形橡胶密封环（121）与柱塞（5）活动套接且位于环形槽内，所述传动装置（122）位于阶梯槽内且与异形橡胶密封环（121）活动连接，所述传动装置（122）共有八组且均匀分布在异形橡胶密封环（121）的下方，所述传动装置（122）包括活塞（1221），所述活塞（1221）与柱塞（5）活动卡接，所述活塞（1221）的上表面活动连接有传动杆（1222），所述传动杆（1222）的顶端活动连接有传动杠杆（1223），所述传动杠杆（1223）与柱塞（5）活动套接，所述传动杠杆（1223）的左端与异形橡胶密封环（121）的底部活动连接，所述柱塞（5）的内部开设有排沙孔（123），所述排沙孔（123）的底端与异形橡胶密封环（121）上方的阶梯槽空间连通，所述排沙孔（123）的顶端与柱塞（5）且位于中密封球（6）和上密封球（7）之间的内腔连通。
2.根据权利要求1所述的一种油田用抽油泵，其特征在于：所述传动杠杆（1223）以与柱塞（5）连接处分为右部与左部，且右部与左部的长度比例为2：1。
3.根据权利要求1所述的一种油田用抽油泵，其特征在于：所述中心轴（9）包括轴体（91），所述轴体（91）的内部开设有十字孔（92），所述轴体（91）上开设有均匀分布的通孔（93），所述通孔（93）与十字孔（92）的凸起面连通，所述十字杆（11）与十字孔（92）配合安装。
4.根据权利要求1所述的一种油田用抽油泵，其特征在于：所述螺旋刮刀（10）叶片的外侧固定安装有耐腐蚀橡胶刮板。
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