CN113236549B - 一种无漏失密封柱塞及防卡抽油泵及慢抽采油系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无漏失密封柱塞及防卡抽油泵及慢抽采油系统，包括由上至下依次密封固定连接的上阀罩（101）、柱塞管（103）、下阀罩（106）和下阀座压帽（108），以及设于上阀罩（101）内部的上阀球阀座（102）和设于下阀罩（106）内部的下阀球阀座（107），柱塞管（103）的管身外壁上自上至下固定套接有多个铜皮碗支撑套（104），每个所述铜皮碗支撑套（104）上固定设有一个铜皮碗（105），铜皮碗（105）上部设有多条割缝（1052）；本发明采用铜密封柱塞结构，同时铜密封件设有刮垢刃来防止卡泵，在最大程度上消除抽油泵的漏失量，从而提高采油效率，减少修井次数，大幅度降低修井成本。

Description

一种无漏失密封柱塞及防卡抽油泵及慢抽采油系统

技术领域

本发明涉及一种抽油泵及采油系统，特别是涉及一种无漏失密封柱塞及防卡抽油泵及慢抽采油系统。

背景技术

在当前的油田开采中，标准抽油泵柱塞与泵筒为间隙配合，抽油泵均有一定量的漏失量。在生产过程中，柱塞在泵筒内每天发生上千次往复运动，将油流源源不断举升至地面，地层中部分砂粒和泥浆会随油流进入抽油泵的泵筒和柱塞之间，泵的间隙小、漏失量小、泵效高，但容易因卡泵而导致提泵修井，在泵还未完全被卡死前，柱塞和泵筒的相对运动会导致柱塞表面和泵筒内表面划伤，大量的划伤使泵效下降，甚至会导致抽油泵彻底失效，抽油泵频繁故障必然造成修井作业工作量与成本大幅增加，严重影响正常生产；同时由于泵筒和柱塞之间存在间隙，造成漏失，影响原油产量。

随着油田开发进入中后期，地层中原油含量降低，油井供液量下降，增加了抽油泵气锁的几率，柱塞与泵筒的干磨次数增加，会加剧柱塞与泵筒的磨损，使抽油泵快速失效，同时井口密封处光杆干磨次数增加，也可能导致抽油泵频繁故障。针对该问题，一个解决办法是通过降低抽油机的冲次来匹配油井地层的供液量，能较大幅度降低抽油泵气锁的几率，以及柱塞与泵筒的干磨次数。然而，目前标准抽油泵的漏失量限制了抽油机的冲次，过小的冲次会导致漏失量大于抽油量，导致了泵效的大幅度降低。

为了提高油田中后期的原油产量，保障正常生产需求，急需研发一种无漏失的抽油泵柱塞及防卡抽油泵及慢抽采油系统，通过慢抽采油工艺来缓解前述矛盾。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种无漏失密封柱塞及防卡抽油泵及慢抽采油系统，采用铜密封柱塞结构，其铜密封件与泵筒内壁通过套接来实现密封，砂粒不会随油流进入抽油泵筒和柱塞之间，同时铜密封件设有刮垢刃来防止卡泵，在最大程度上消除抽油泵的漏失量，从而提高采油效率，减少修井次数，大幅度降低修井成本。

本发明的第一个方面是提供一种无漏失密封柱塞，包括由上至下依次密封固定连接的上阀罩、柱塞管、下阀罩和下阀座压帽，以及设于上阀罩内部的上阀球阀座和设于下阀罩内部的下阀球阀座，所述柱塞管的管身外壁上自上至下固定套接有多个铜皮碗支撑套，每个所述铜皮碗支撑套上固定设有一个铜皮碗，铜皮碗呈上粗下细的碗状，其下部与所述铜皮碗支撑套固定连接、上部通过均匀设置的多条割缝来分成若干等份，柱塞管上相邻铜皮碗的割缝各自错开。

作为本发明技术方案的进一步优化，所述上阀罩、柱塞管、下阀罩和下阀座压帽之间分别通过锥管螺纹进行密封固定连接。

作为本发明技术方案的进一步优化，所述铜皮碗支撑套和柱塞管的管身之间采用过盈配合的方式进行固定套接。

作为本发明技术方案的进一步优化，所述铜皮碗和铜皮碗支撑套之间通过锥管螺纹进行密封固定连接，或采用过盈配合的方式进行固定套接。

作为本发明技术方案的进一步优化，所述铜皮碗的顶部设有呈锐角的刮垢刃，在柱塞和泵筒的往复运动过程中有效刮除泵筒内壁黏附的砂粒和泥垢。

作为本发明技术方案的进一步优化，所述铜皮碗上部割缝的数量为4、6或8条，通过割缝把铜皮碗上部等分，能有效消除其挤压应力，从而大大增强柱塞和泵筒之间的密封性。

作为本发明技术方案的进一步优化，所述柱塞管上设置铜皮碗的个数为不少于3个，以进一步增强柱塞和泵筒之间的密封性。

作为本发明技术方案的进一步优化，所述柱塞管上相邻的铜皮碗之间以头尾相接的方式设置或以部分重叠的方式设置。

本发明的又一个方面是提供一种防卡抽油泵，包括泵筒，所述泵筒的上端设有密封连接组件，其内部套接有密封柱塞，所述密封柱塞为前述任一项所述的无漏失密封柱塞。

本发明的再一个方面是提供一种慢抽采油系统，包括抽油机、电机、减速箱、采油树、采油井、油管柱和抽油杆柱，在所述电机和减速箱之间设有带轮减速器；所述油管柱的下端与抽油泵的上端密封固定连接，所述抽油泵为上述防卡抽油泵。

在上述技术方案中，利用铜皮碗和泵筒之间的密封套接，能在最大程度上消除抽油泵的漏失量，因而在中后期油井上，当产液量相同时能提高该防卡抽油泵的泵径，并在电机和减速箱之间设有带轮减速器，来大幅度降低抽油机冲次，既降低抽油泵气锁的几率，又能大幅度提高泵效，从而提高采油效率，减少修井次数。

综上所述，相对于现有技术，本发明的无漏失密封柱塞及防卡抽油泵及慢抽采油系统具有如下技术优势：

（1）无漏失、泵效高，能有效提高采油效率；

（2）铜皮碗耐高温、耐磨损性好，同时能避免偏磨；

（3）铜皮碗不磨损泵筒，其损坏时只需上提抽油杆柱对其进行更换即可，维修简单；

（4）慢抽采油能有效减少抽油泵的磨损和卡泵几率，大幅度降低修井成本。

附图说明

图1为本发明实施例无漏失密封柱塞、防卡抽油泵及采油装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中无漏失密封柱塞的结构剖视图；

图3为本发明实施例中柱塞上多个铜皮碗的结构放大图；

图4为本发明实施例中单个铜皮碗的结构示意图；

图5为本发明实施例中多个铜皮碗的轴侧图；

图6为本发明实施例中防卡抽油泵的结构剖视图；

图中：1-抽油机、2-电机、3-带轮减速器、4-减速箱、5-采油树、6-采油井、7-油管柱、8-抽油杆柱、9-防卡抽油泵、10-密封柱塞、91-泵筒、101-上阀罩、102-上阀球阀座、103-柱塞管、104-铜皮碗支撑套、105-铜皮碗、106-下阀罩、107-下阀球阀座、108-下阀座压帽、1051-刮垢刃、1052-割缝。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明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。

图1-6显示了本发明无漏失密封柱塞及防卡抽油泵及慢抽采油系统的实施方式。

如图2-5所示，一种无漏失密封柱塞，包括由上至下依次密封固定连接的上阀罩101、柱塞管103、下阀罩106和下阀座压帽108，以及设于上阀罩101内部的上阀球阀座102和设于下阀罩106内部的下阀球阀座107，所述柱塞管103的管身外壁上自上至下固定套接有三个铜皮碗支撑套104，每个所述铜皮碗支撑套104上固定设有一个铜皮碗105，铜皮碗105呈上粗下细的碗状，其下部与所述铜皮碗支撑套104固定连接、上部通过均匀设置的六条割缝1052而分成六等份，柱塞管103上相邻铜皮碗105的割缝1052各自错开。

在该实施例中，所述上阀罩101、柱塞管103、下阀罩106和下阀座压帽108之间分别通过锥管螺纹进行密封固定连接。

在该实施例中，所述铜皮碗支撑套104和柱塞管103的管身之间采用过盈配合的方式进行固定套接。

在该实施例中，所述铜皮碗105和铜皮碗支撑套104之间通过锥管螺纹进行密封固定连接。

在该实施例中，所述铜皮碗105的顶部设有呈锐角的刮垢刃1051。

在该实施例中，所述柱塞管103上相邻的铜皮碗105之间以头尾相接的方式设置。

如图6所示，一种防卡抽油泵，包括泵筒91，所述泵筒91的上端设有密封连接组件，其内部套接有密封柱塞10，所述密封柱塞10即上述的无漏失密封柱塞。

如图1所示，一种慢抽采油系统，包括抽油机1、电机2、减速箱4、采油树5、采油井6、油管柱7和抽油杆柱8，在所述电机2和减速箱4之间设有带轮减速器3；所述油管柱7的下端与抽油泵9的上端密封固定连接，所述抽油泵9为上述的防卡抽油泵。

本发明的无漏失密封柱塞及防卡抽油泵及慢抽采油系统适用于处于开发中后期的油田采油，此时地层中原油含量降低，油井供液量下降，利用铜皮碗105和泵筒91之间的密封套接，能在最大程度上消除抽油泵9的漏失量，因而通过提高防卡抽油泵9的泵径，并在电机2和减速箱4之间设置带轮减速器3，可以大幅度降低抽油机1的冲次，既降低抽油泵9气锁的几率，又能大幅度提高泵效，从而提高采油效率，减少修井次数，降低修井成本。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“内侧”、“外侧”、“上端”、“下端”、“一侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。同时，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明的范围，任何本领域的技术人员，凡在不脱离本发明的精神和原则之前提下，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无漏失密封柱塞，包括由上至下依次密封固定连接的上阀罩（101）、柱塞管（103）、下阀罩（106）和下阀座压帽（108），以及设于上阀罩（101）内部的上阀球阀座（102）和设于下阀罩（106）内部的下阀球阀座（107），其特征在于：所述柱塞管（103）的管身外壁上自上至下固定套接有多个铜皮碗支撑套（104），每个所述铜皮碗支撑套（104）上固定设有一个铜皮碗（105），铜皮碗（105）呈上粗下细的碗状，其下部与所述铜皮碗支撑套（104）固定连接、上部通过均匀设置的多条割缝（1052）而分成若干等份，柱塞管（103）上相邻铜皮碗（105）的割缝（1052）各自错开；所述铜皮碗（105）的顶部设有呈锐角的刮垢刃（1051）；所述上阀罩（101）、柱塞管（103）、下阀罩（106）和下阀座压帽（108）之间分别通过锥管螺纹进行密封固定连接。

2.根据权利要求1所述的无漏失密封柱塞，其特征在于：所述铜皮碗支撑套（104）和柱塞管（103）的管身之间采用过盈配合的方式进行固定套接。

3.根据权利要求1所述的无漏失密封柱塞，其特征在于：所述铜皮碗（105）和铜皮碗支撑套（104）之间通过锥管螺纹进行密封固定连接，或采用过盈配合的方式进行固定套接。

4.根据权利要求1所述的无漏失密封柱塞，其特征在于：所述铜皮碗（105）上部割缝（1052）的数量为4、6或8条。

5.根据权利要求1所述的无漏失密封柱塞，其特征在于：所述柱塞管（103）上设置铜皮碗（105）的个数为不少于3个。

6.根据权利要求1所述的无漏失密封柱塞，其特征在于：所述柱塞管（103）上相邻的铜皮碗（105）之间以头尾相接的方式设置或以部分重叠的方式设置。

7.一种防卡抽油泵，包括泵筒（91），所述泵筒（91）的上端设有密封连接组件，其特征在于：所述泵筒（91）的内部套接有密封柱塞（10），所述密封柱塞（10）为权利要求1-6任一项所述的无漏失密封柱塞。

8.一种慢抽采油系统，包括抽油机（1）、电机（2）、减速箱（4）、采油树（5）、采油井（6）、油管柱（7）和抽油杆柱（8），其特征在于：在所述电机（2）和减速箱（4）之间设有带轮减速器（3）；所述油管柱（7）的下端与抽油泵（9）的上端密封固定连接，所述抽油泵（9）为权利要求7所述的防卡抽油泵。