CN113738624A - 一种实心柱塞双管抽油泵及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实心柱塞双管抽油泵及方法，包括泵筒、柱塞、进液阀、出液阀，所述柱塞为实心柱塞，柱塞外壁与泵筒内壁滑动密封式连接；还包括：尾管，所述尾管上端口与泵筒下端口连接，尾管底端为盲端，所述尾管内部构成沉液腔，所述尾管开设径向的尾管进口和尾管出口，尾管出口所开设的位置高于尾管进口所开设的位置，所述进液阀、出液阀均设置于泵筒的径向外侧方，且出液阀位于进液阀的上方，所述进液阀的出口与尾管进口连通，所述出液阀的进口与尾管出口连通，出液阀的出口与泵筒上方的油管内部连通。本发明形成单独排液通道，消除泵内固定余隙。消除防冲距带来的二次余隙，彻底解决气体对抽油泵的影响。

Description

一种实心柱塞双管抽油泵及方法

技术领域

本发明涉及低渗、超低渗油藏小直径有杆泵深抽技术领域，具体地说是一种实心柱塞双管抽油泵及方法。

背景技术

低渗、超低渗油田一般液量较低，液面较深，如果使用大泵则会造成供采不平衡，或者因为载荷大造成下深受限。虽然减小抽汲参数可以缓解油田的供采不平衡现状，但是要达到日产液不足2m3的油井供采标准，仍需要更换减速器或增加变频调节装置，进而带来额外的成本投入，而且不能解决因为泵径过大而造成的”载荷大，下深浅”的问题。因此采用小直径抽油泵进行深抽，是切实可行的办法。

抽油泵柱塞有空心结构和实心结构两种，空心结构对于小直径有杆泵来说并不适用，因为小直径有杆泵的直径一般在32mm以下，若再做成空心结构，则会导致零件外壁太薄，强度及寿命不满足使用要求，相比起来，实心结构的柱塞对于小直径泵来讲就要可靠许多。在低渗、超低渗油藏深抽中，生产压差较大，原油容易析出溶解气，影响抽油泵正常工作。目前已有的实心柱塞抽油泵主要有两种，一种是进液阀出液阀都在正下端，通过双通结构进行排液，下端的进液阀、出液阀、双通排布在一起会产生很大的余隙，抽油泵反复抽汲会导致气体在余隙内聚集，影响抽油泵工作，严重时还会导致“气锁”。另一种是进液阀在正下端，出液阀在侧面，这种结构在一定程度上减小了固定余隙，但当柱塞碰泵上提防冲距之后，柱塞的下死点和进液阀之间仍会产生一段余隙，气体影响并不能完全克服。因此，发明一种能克服气体影响的小直径实心抽油泵是十分有必要的。

公开(公告)号：CN204941871U，公开(公告)日：2016-01-06公开了泵筒顶部外设进油阀的防气锁抽油泵，包括上接头、泵筒上、下接箍、抽油光杆、柱塞和泵筒；所述的泵筒上接箍连接外设进油阀；外设进油阀的上端连接防回流阀；所述的外设进油阀包括阀壳上、下端圆口、偏置阀腔、凡尔球和复位弹簧，阀壳上、下端圆口的轴线与抽油光杆的轴线重合；偏置阀腔处在泵筒的外侧；在偏置阀腔内设有凡尔球，复位弹簧的下端座在偏置阀腔的底壁上，偏置阀腔与阀壳下端圆口至阀壳上端圆口之间的腔体相连通。该泵筒顶部外设进油阀的防气锁抽油泵，不仅从原理上排除了整个进油排油过程中气体释放出来的条件，不受液体含气量的影响，避免了“气锁”现象的发生。而且结构简单、容易制作。

公开(公告)号：CN2547902Y，公开(公告)日：2003-04-30涉及一种防漏失、防气锁的高效抽油泵，该泵由异径接头、减压管箍、环形阀、泵筒、柱塞总承、弹力阀管箍、出油孔、中心盖、弹力爪、进油阀球、球座、进油阀工作筒等组成。该泵在高油气比油井中能减少气体对抽油泵的影响防止气锁发生；在定向斜井、侧钻水平井中使用具有阀球扶正强闭功能，在深井或超深井中使用不受液柱压力或泵挂深度的影响，能减小活塞与泵筒间隙漏失和泵阀的漏失；另外由于泵筒进油口流道面积大使进入油流动阻力变小，该泵有防砂功能。由于本实用新型具有结构合理、施工简便、泵效高、寿命长的特点，因此可广泛用于深井超深井高油气比井及侧钻水平井的采油。

公开(公告)号：CN110894779A，公开(公告)日：2020-03-20一种防卡防气抽油泵及抽油方法，将刮砂环和自动补偿组合式密封环总成置于强启闭防气出油阀总成外壁，与泵筒紧密贴合，形成防沙卡结构，紧密贴合的防沙卡结构，在泵筒上下运动时，阻止了沙砾进入泵腔的同时，将泵筒内壁沉积的污垢刮落，防止沙卡的发生，强启闭防气出油阀总成在抽油杆带动拉杆上移过程中，上防气锁阀坐封于出油阀尔座上，上防气锁阀打开吸入液体，当上推块带动上防气锁阀下部阀杆向下移动，打开固定阀尔球，泵腔内的流体通过固定阀尔座内孔，实现泵向油管的排液，防气卡的主要结构包括上防气锁阀强制打开，保证泵腔下部气体可以顺利向上排出；强启闭防气出油阀总成与球型阀面紧密配合，保证了万向密封性和有效工作。

以上公开技术的技术方案以及所要解决的技术问题和产生的有益效果均与本发明不相同，或者技术领域或者应用场合不同，针对本发明更多的技术特征和所要解决的技术问题以及有益效果，以上公开技术文件均不存在技术启示。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的上述缺陷而提供一种实心柱塞双管抽油泵及方法，通过双管设计，配合双阀侧置，形成单独排液通道，消除泵内固定余隙。通过尾管封闭沉液设计，消除防冲距带来的二次余隙，彻底解决气体对抽油泵的影响。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种实心柱塞双管抽油泵，包括泵筒、柱塞、进液阀、出液阀，所述柱塞为实心柱塞，柱塞外壁与泵筒内壁滑动密封式连接；

还包括：

尾管，所述尾管上端口与泵筒下端口连接，尾管底端为盲端，所述尾管内部构成沉液腔，所述尾管开设径向的尾管进口和尾管出口，尾管出口所开设的位置高于尾管进口所开设的位置，所述进液阀、出液阀均设置于泵筒的径向外侧方，且出液阀位于进液阀的上方，所述进液阀的出口与尾管进口连通，所述出液阀的进口与尾管出口连通，出液阀的出口与泵筒上方的油管内部连通。

进一步地，所述柱塞下端伸入尾管内，且柱塞外径小于尾管内径。

进一步地，还包括：

排液管，所述排液管设置在泵筒的径向外侧方，排液管下端与出液阀出口连通，排液管上端与油管开设的径向进油孔连通。

进一步地，所述泵筒上端口连接油管，柱塞外径小于油管内径，柱塞上端连接抽油杆。

进一步地，所述进液阀、出液阀均为常用单向游动阀。

进一步地，所述柱塞下端为锥形导向头。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种实心柱塞双管抽油方法，包括以下步骤：

抽油杆带着柱塞下入泵筒内直至碰泵，然后上提防冲距，上提完防冲距后，让柱塞的下死点依然位于尾管内，之后抽油杆可以带动柱塞正常上下抽汲；

柱塞上行时，原油通过进液阀进入尾管及泵筒内，这时进入的原油如果是气液两相状态，那么由于重力的作用，气体在上，液体在下，大部分的液体都会聚集在尾管的沉液腔内，大部分的气体会聚集在泵筒内，多次抽汲之后，沉液腔内会沉满液体；

沉液腔内沉满液体后，柱塞下行时，首先压缩泵筒内的空间，当柱塞的下端探出泵筒后，泵筒内的空间可以认为被压缩至零，柱塞继续下行，然后压缩沉液腔内的空间，由于沉液腔内沉满液体，而液体不可压缩，因此液体和气体将会通过出液阀、排液管被强制排出到泵上油管中。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

进液阀与出液阀都在侧面，有单独的排液管将出液阀与泵上油管连通。柱塞上行时，原油通过进液阀进入尾管及泵筒，柱塞下行时，将原油通过出液阀、排液管排出到泵上油管中，期间尾管内一直沉满液体，形成一个沉液腔。由于抽油泵提完防冲距后，柱塞的下死点依然位于尾管内，一直低于进液阀和出液阀，因此每当柱塞行至下死点时，都沉入到尾管的液体中，即使泵内有气体，也会被强制排出，不存在气体聚集的余隙空间。

通过双管设计，配合双阀侧置，形成单独排液通道，消除泵内固定余隙。通过尾管封闭沉液设计，消除防冲距带来的二次余隙，彻底解决气体对抽油泵的影响。

附图说明

图1为本发明一种实心柱塞双管抽油泵的结构示意图。

图中：1-排液管；2-出液阀；3-进液阀；4-抽油杆；5-油管；6-柱塞；7-泵筒；8-尾管；9-沉液腔。

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。

实施例1：

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：

一种实心柱塞双管抽油泵，包括泵筒7、柱塞6、进液阀3、出液阀2，所述柱塞为实心柱塞，柱塞外壁与泵筒内壁滑动密封式连接；

还包括：

尾管8，所述尾管上端口与泵筒下端口连接，尾管底端为盲端，所述尾管内部构成沉液腔9，所述尾管开设径向的尾管进口和尾管出口，尾管出口所开设的位置高于尾管进口所开设的位置，所述进液阀、出液阀均设置于泵筒的径向外侧方，且出液阀位于进液阀的上方，所述进液阀的出口与尾管进口连通，所述出液阀的进口与尾管出口连通，出液阀的出口与泵筒上方的油管5内部连通。

进一步地，所述柱塞6下端伸入尾管内，且柱塞外径小于尾管内径。

进一步地，还包括：

排液管1，所述排液管设置在泵筒的径向外侧方，排液管下端与出液阀出口连通，排液管上端与油管开设的径向进油孔连通。

进一步地，所述泵筒上端口连接油管，柱塞外径小于油管内径，柱塞上端连接抽油杆4。

进一步地，所述进液阀、出液阀均为本领域常用单向游动阀，本身为公知技术。

进一步地，所述柱塞下端为锥形导向头。

这种抽油泵由柱塞6、泵筒7、排液管1、进液阀3、出液阀2，尾管8组成，进液阀3与出液阀2都在侧面，有单独的排液管1将出液阀2与泵上油管5连通。柱塞6上行时，原油通过进液阀3进入尾管8及泵筒7，柱塞6下行时，将原油通过出液阀2、排液管1排出到泵上油管5中，期间尾管8内一直沉满液体，形成一个沉液腔9。由于抽油泵提完防冲距后，柱塞6的下死点依然位于尾管8内，一直低于进液阀3和出液阀2，因此每当柱塞6行至下死点时，都沉入到尾管8的液体中，即使泵内有气体，也会被强制排出，不存在气体聚集的余隙空间。

所谓柱塞6的下死点或者上死点均为本领域现有技术，本领域技术人员是清楚的，简单来说，就是柱塞的轴向滑动行程，也就是上死点保证柱塞不脱出泵筒上端，下死点保证柱塞不顶住尾管盲端。

施工时，油管5带着泵筒先下入井内，抽油杆4带着柱塞6下入泵筒内直至碰泵，然后上提防冲距，上提完防冲距后，让柱塞6的下死点依然位于尾管8内，之后抽油杆4可以带动柱塞6正常上下抽汲。柱塞6上行时，原油通过进液阀3进入尾管8及泵筒7内，这时进入的原油如果是气液两相状态，那么由于重力的作用，气体在上，液体在下，大部分的液体都会聚集在尾管8的沉液腔9内，大部分的气体会聚集在泵筒7内，多次抽汲之后，沉液腔9内会沉满液体；柱塞6下行时，首先压缩泵筒7内的空间，当柱塞6的下端探出泵筒后，泵筒内的空间可以认为被压缩至零，柱塞6继续下行，然后压缩沉液腔9内的空间，由于沉液腔9内沉满液体，而液体不可压缩，因此液体和气体将会通过出液阀2、排液管1被强制排出到泵上油管5中。

1、通过双管设计，配合双阀侧置，形成单独排液通道，消除泵内固定余隙。

2、通过尾管8封闭沉液设计，消除防冲距带来的二次余隙，彻底解决气体对抽油泵的影响。

实施例2：

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：

一种实心柱塞双管抽油泵，包括泵筒7、柱塞6、进液阀3、出液阀2，所述柱塞为实心柱塞，柱塞外壁与泵筒内壁滑动密封式连接；

还包括：

尾管8，所述尾管上端口与泵筒下端口连接，尾管底端为盲端，所述尾管内部构成沉液腔9，所述尾管开设径向的尾管进口和尾管出口，尾管出口所开设的位置高于尾管进口所开设的位置，所述进液阀、出液阀均设置于泵筒的径向外侧方，且出液阀位于进液阀的上方，所述进液阀的出口与尾管进口连通，所述出液阀的进口与尾管出口连通，出液阀的出口与泵筒上方的油管5内部连通。

进一步地，所述柱塞6下端伸入尾管内，且柱塞外径小于尾管内径，柱塞最下端低于尾管进口。

进一步地，还包括：

排液管1，所述排液管设置在泵筒的径向外侧方，排液管下端与出液阀出口连通，排液管上端与油管开设的径向进油孔连通。

实施例3：

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：

一种实心柱塞双管抽油泵，包括泵筒7、柱塞6、进液阀3、出液阀2，所述柱塞为实心柱塞，柱塞外壁与泵筒内壁滑动密封式连接；

还包括：

尾管8，所述尾管上端口与泵筒下端口连接，尾管底端为盲端，所述尾管内部构成沉液腔9，所述尾管开设径向的尾管进口和尾管出口，尾管出口所开设的位置高于尾管进口所开设的位置，所述进液阀、出液阀均设置于泵筒的径向外侧方，且出液阀位于进液阀的上方，所述进液阀的出口与尾管进口连通，所述出液阀的进口与尾管出口连通，出液阀的出口与泵筒上方的油管5内部连通。

进一步地，所述柱塞6下端伸入尾管内，且柱塞外径小于尾管内径，柱塞最下端低于尾管进口。

虽然以上所有的实施例均使用图1，但作为本领域的技术人员可以很清楚的知道，不用给出单独的图纸来表示，只要实施例中缺少的零部件或者结构特征在图纸中拿掉即可。这对于本领域技术人员来说是清楚的。当然部件越多的实施例，只是最优实施例，部件越少的实施例为基本实施例，但是也能实现基本的发明目的，所以所有这些都在本发明的保护范围内。

本申请中凡是没有展开论述的零部件本身、本申请中的各零部件连接方式均属于本技术领域的公知技术，不再赘述。比如焊接、丝扣式连接等。

在本发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，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；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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单元必须具有特定的方向、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。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，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 (7)

1.一种实心柱塞双管抽油泵，包括泵筒、柱塞、进液阀、出液阀，所述柱塞为实心柱塞，柱塞外壁与泵筒内壁滑动密封式连接；

其特征在于，还包括：

尾管，所述尾管上端口与泵筒下端口连接，尾管底端为盲端，所述尾管内部构成沉液腔，所述尾管开设径向的尾管进口和尾管出口，尾管出口所开设的位置高于尾管进口所开设的位置，所述进液阀、出液阀均设置于泵筒的径向外侧方，且出液阀位于进液阀的上方，所述进液阀的出口与尾管进口连通，所述出液阀的进口与尾管出口连通，出液阀的出口与泵筒上方的油管内部连通。

2.根据权利要求1所述的一种实心柱塞双管抽油泵，其特征在于，所述柱塞下端伸入尾管内，且柱塞外径小于尾管内径。

3.根据权利要求1或2所述的一种实心柱塞双管抽油泵，其特征在于，还包括：

排液管，所述排液管设置在泵筒的径向外侧方，排液管下端与出液阀出口连通，排液管上端与油管开设的径向进油孔连通。

4.根据权利要求3所述的一种实心柱塞双管抽油泵，其特征在于，所述泵筒上端口连接油管，柱塞外径小于油管内径，柱塞上端连接抽油杆。

5.根据权利要求4所述的一种实心柱塞双管抽油泵，其特征在于，所述进液阀、出液阀均为常用单向游动阀。

6.根据权利要求1或2所述的一种实心柱塞双管抽油泵，其特征在于，所述柱塞下端为锥形导向头。

7.一种实心柱塞双管抽油方法，其特征在于，包括以下步骤：

抽油杆带着柱塞下入泵筒内直至碰泵，然后上提防冲距，上提完防冲距后，让柱塞的下死点依然位于尾管内，之后抽油杆可以带动柱塞正常上下抽汲；

柱塞上行时，原油通过进液阀进入尾管及泵筒内，这时进入的原油如果是气液两相状态，那么由于重力的作用，气体在上，液体在下，大部分的液体都会聚集在尾管的沉液腔内，大部分的气体会聚集在泵筒内，多次抽汲之后，沉液腔内会沉满液体；

沉液腔内沉满液体后，柱塞下行时，首先压缩泵筒内的空间，当柱塞的下端探出泵筒后，泵筒内的空间可以认为被压缩至零，柱塞继续下行，然后压缩沉液腔内的空间，由于沉液腔内沉满液体，而液体不可压缩，因此液体和气体将会通过出液阀、排液管被强制排出到泵上油管中。

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