CN116838580A - 一种防砂卡变排量抽油泵 - Google Patents

Abstract

一种防砂卡变排量抽油泵，上泵筒的泵径小于下泵筒的泵径，杆接头、上活塞、排液阀、阀间接头、双作用泵阀、下活塞依次连接，上活塞上内部与外部相通，上活塞穿过上泵筒、泵筒接头，下泵筒套装在下活塞外，上泵筒、泵筒接头、下泵筒、进液阀依次连接，上活塞的外壁与下泵筒的内壁之间形成上泵腔，进液阀的上部、下泵筒的内壁、下活塞的下部形成下泵腔，阀间接头上有联通槽，在上泵筒、泵筒接头、下泵筒外套装沉砂筒，沉砂筒与上泵筒、泵筒接头、下泵筒之间形成沉砂通道，沉砂筒的上部有变扣接头，所述的变扣接头的上端有与泵上油管相配接的连接螺纹，沉砂筒的下部与进液阀的外部连接，能自动变排量生产，设置有沉砂通道，能防止垢、砂沉于泵上。

Description

一种防砂卡变排量抽油泵

技术领域

本发明属于油田抽油用的抽油泵，是一种防砂卡变排量抽油泵。

背景技术

有的抽油井在开抽初期地层供液能力强，套管内的动液面高，产液量高，需要抽油泵的排量大。在开井后期，地层供液能力变差，套管内的动液面下降，产液量下降，需要抽油泵的排量变小。现有的普通抽油泵适应不了这种变化和要求，只有将抽油管柱起出，再下入泵径小的抽油管柱，这样做一方面使油井生产间断，影响油井产量；另一方面需要上动力设备，将现有管柱提出，再下入新的深抽管柱，需要增加油井作业费用。

为了克服上述问题，技术人员研制了变排量抽油泵，使开井初期为大排量泵生产，待产量下降，供液能力下降后，再由小排量泵生产。现有的变排量泵虽然不需要将全部管柱提出，但要在井口进行碰泵或上提一根抽油杆或下放一根抽油杆等操作，这些操作都需要停抽一定时间（顺利的话需要几个小时），而且仍然需要上动力设备；由于需要在地面操作时要使井下工具动作才能实现变排量，还存在工具的可靠性问题，经常出现井下工具不能可靠动作的问题，使其变排量的成功率达不到100%。

现有的变排量泵由于没有防垢功能，如因故停抽，泵上油管内的井液停止流动，其中的垢、砂因密度大于井液而下沉，卡泵或埋泵，造成重新开抽困难或不能再开井生产，需要上作业提出管柱清垢、清砂，会产生重大经济损失。

发明内容

本发明的目的是设计一种防砂卡变排量抽油泵，克服现有技术存在的不足，提高变排量的可靠性，并能防止垢、砂沉于泵上，延长油井生产周期，提高经济效益。

本发明的目的是这样实现的: 包括杆接头、上泵筒、上活塞、泵筒接头、排液阀、阀间接头、双作用泵阀、下泵筒、下活塞、进液阀，排液阀、双作用泵阀、进液阀为单向阀，井液只能通过排液阀、双作用泵阀、进液阀由下向上流动，不能由上向下流动，上泵筒的泵径小于下泵筒的泵径，杆接头、上活塞、排液阀、阀间接头、双作用泵阀、下活塞依次连接，上活塞上内部通过在杆接头或上活塞上设置的排出通道与外部相通，上活塞穿过上泵筒、泵筒接头，下泵筒套装在下活塞外，上泵筒、泵筒接头、下泵筒、进液阀依次连接，上泵筒与上活塞配合密封，下泵筒与下活塞配合密封，上活塞的外壁与下泵筒的内壁之间因两者直径差形成上泵腔，进液阀的上部、下泵筒的内壁、下活塞的下部形成下泵腔，阀间接头上有联通槽，使其在下冲程时所述的下泵腔的井液通过双作用泵阀后能进入所述的上泵腔里，上冲程时井液能再从所述的上泵腔里排出经排液阀排至杆接头之上，在上泵筒、泵筒接头、下泵筒外套装沉砂筒，沉砂筒与上泵筒、泵筒接头、下泵筒之间因直径差形成沉砂通道，沉砂筒的上部有变扣接头，所述的变扣接头的上端有与泵上油管相配接的连接螺纹，使所述的沉砂通道的上端与泵上油管相通，所述的沉砂筒的下部与进液阀的外部连接，使所述的沉砂通道的下端封闭，所述的沉砂筒的下部或与安装在进液阀下部的双通接头的外部连接，使所述的沉砂筒的下部与双通接头的沉砂通道相通。

在上泵筒与沉砂筒之间安装泵筒悬挂套，泵筒悬挂套的外壁坐于沉砂筒的内部台肩上，泵筒悬挂套内部与上泵筒连接，使上泵筒、下泵筒处于拉直状态。

本发明的有益效果是：套管内的动液面高，供液能力强时，油井产量为双作用泵阀、下泵筒、下活塞、进液阀组成的大排量泵抽汲，套管内的动液面下降，供液能力减弱时，则由上泵筒、上活塞、泵筒接头、排液阀、阀间接头、双作用泵阀、下泵筒、下活塞组成的反馈泵抽汲，使其适应供液能力减弱后油井产液量的要求，实现自动变排量生产，不需要任何操作，不存在变排量不可靠的问题，变排量时不需要上动力设备，不需要停井，设置有沉砂通道，能防止垢、砂沉于泵上，本发明能延长油井生产周期，提高油井产量，具有显著的经济效益。

附图说明

图1是本发明的结构图。

图2是图1中上部分的结构图。

图3是图1中下部分的结构图。

实施方式

下面结合附图1对本发明的实施例进行说明。

如图1所示，本发明的实施例包括杆接头1、上泵筒3、上活塞4、泵筒接头5、排液阀6、阀间接头7、双作用泵阀8、下泵筒9、下活塞10、进液阀11、沉砂筒12，排液阀6、双作用泵阀8、进液阀11为单向阀，井液只能通过排液阀6、双作用泵阀8、进液阀11由下向上流动，不能由上向下流动，上泵筒3的泵径小于下泵筒9的泵径，杆接头1、上活塞4、排液阀6、阀间接头7、双作用泵阀8、下活塞10依次连接，上活塞4上内部通过在杆接头1或上活塞4上设置的排出通道与外部相通，上活塞4穿过上泵筒3、泵筒接头5，下泵筒9套装在下活塞10外，上泵筒3、泵筒接头5、下泵筒9、进液阀11依次连接，上泵筒3与上活塞4配合密封，下泵筒9与下活塞10配合密封，上活塞4的外壁与下泵筒9的内壁之间因两者直径差形成上泵腔9-1，进液阀11的上部、下泵筒9的内壁、下活塞10的下部形成下泵腔，阀间接头7上有联通槽，使其在下冲程时所述的下泵腔的井液通过双作用泵阀8后能进入所述的上泵腔9-1里，上冲程时井液能再从所述的上泵腔9-1里排出经排液阀6排至杆接头1之上，在上泵筒3、泵筒接头5、下泵筒9外套装沉砂筒12，沉砂筒12与上泵筒3、泵筒接头5、下泵筒9之间因直径差形成沉砂通道12-1，沉砂筒12的上部有变扣接头，所述的变扣接头的上端有与泵上油管相配接的连接螺纹，使所述的沉砂通道12-1的上端与泵上油管相通，所述的沉砂筒12的下部与进液阀11的外部连接，使所述的沉砂通道12-1的下端封闭，所述的沉砂筒12的下部或与安装在进液阀11下部的双通接头的外部连接，使所述的沉砂筒12的下部与双通接头的沉砂通道相通。

本发明的进一步措施是，在上泵筒3与沉砂筒12之间安装泵筒悬挂套2，泵筒悬挂套2的外壁坐于沉砂筒12的内部台肩上，泵筒悬挂套2内部与上泵筒3连接，使上泵筒3、下泵筒9处于拉直状态。本发明下冲程时，所述的上泵腔9-1内的压力为吸入压力，所述的沉砂通道12-1里的压力为排出压力，此时排出压力要高于吸入压力数十兆帕，此压力差作用在泵筒接头5的上端面上产生向下的轴向力。本发明设置泵筒悬挂套2后，泵筒接头5的上端面承受向下的轴向力被泵筒悬挂套2转移到沉砂筒12上，不会造成下泵筒9失稳弯曲，保证下泵筒9能正常工作。泵筒悬挂套2上设置联通孔槽，砂、垢能通过泵筒悬挂套2上的联通孔槽向下沉降。

如图1所示，上活塞4上内部与外部联通的排出通道4-1设置在上活塞4的上部，下抽油杆碰泵作业时，所述的排出通道4-1处于上泵筒3内，提完防冲距抽油时，所述的排出通道4-1处于上泵筒3之上，设置的所述的排出通道4-1是为了防止砂、垢进入上活塞4内。所述的排出通道4-1也可以设置在杆接头2上（如常用抽油泵上的上端一样），如将所述的排出通道4-1设置在杆接头2上也处于本发明的保护范围内。

在排液阀6与双作用泵阀8之间设置了调心机构，所以，阀间接头由三件或四件组成，其上的联通槽则为两个，分别为上联通槽7-1、下联通槽7-2，井液从所述的下联通槽7-2进入到所述的上泵腔9-1里，再由所述的上泵腔9-1经所述的上联通槽7-1排走。如不设置调心机构，阀间接头7为空心结构，则联通槽只需要一个，此设计也在本发明的保护范围内。

本发明随抽油管柱下井后初期抽油时，套管内的动液面高，供液能力强，油井的供液量大于所述的上泵腔9-1的排量时，由双作用泵阀6、下泵筒9、下活塞10、进液阀11组成的大排量泵抽汲，其工作原理与普通泵相同。

经过一段时间抽汲后，套管内的动液面下降，供液能力减弱，油井的供液量小于上泵腔的排量时，则由上泵筒3、上活塞4、泵筒接头5、排液阀6、阀间接头7、双作用泵阀8、下泵筒9、下活塞10组成的反馈泵接替抽汲，排量为所述的上泵腔9-1产生的排量。工作原理是：下冲程时，所述的上泵腔9-1的容积增大，其内压力下降，排液阀6关闭，双作用泵阀8打开，所述的下泵腔内的井液（经所述的下联通槽7-2）进入到所述的上泵腔9-1里；上冲程时，双作用泵阀8关闭，所述的上泵腔9-1的容积减小，其内压力增加，排液阀6打开，所述的上泵腔9-1的井液（经所述的上联通槽7-1）被排至杆接头2之上。

从上述可知，套管内的动液面下降，供液能力减弱时，就能自动变排量生产，不需要任何操作，不存在变排量不可靠的问题，变排量时不需要上动力设备，不需要停井，实现本发明的目的。

在大排量生产时，双作用泵阀8起到排液阀的作用，变排量后生产时，双作用泵阀8起到进液阀的作用，故为双作用泵阀。

油井因故停产后，本发明之上油管内的井液停止流动，在密度差作用下，井液中的砂、垢下沉，经所述的沉砂通道12-1沉至其下部，或经安装在进液阀11之下、沉砂筒下部的双通接头沉至收砂尾管里。

本发明中所指的双通接头为石油工业出版社1994年7月出版的《抽油泵》中第112页中图2-15中的结构，所述图中的双通接头为示意图，它的具体结构本领域的普通技术人员都很清楚。

上泵筒3、上活塞4、下泵筒9、下活塞10、排液阀6、双作用泵阀8、为标准部件。

本发明变排量后具有反馈力，非常适合稠油井蒸汽吞吐后期生产。

Claims (2)

1.一种防砂卡变排量抽油泵，包括杆接头（1）、上泵筒（3）、上活塞（4）、泵筒接头（5）、排液阀（6）、阀间接头（7）、双作用泵阀（8）、下泵筒（9）、下活塞（10）、进液阀（11），排液阀（6）、双作用泵阀（8）、进液阀（11）为单向阀，井液只能通过排液阀（6）、双作用泵阀（8）、进液阀（11）由下向上流动，不能由上向下流动，其特征是：上泵筒（3）的泵径小于下泵筒（9）的泵径，杆接头（1）、上活塞（4）、排液阀（6）、阀间接头（7）、双作用泵阀（8）、下活塞（10）依次连接，上活塞（4）上内部通过在杆接头（1）或上活塞（4）上设置的排出通道与外部相通，上活塞（4）穿过上泵筒（3）、泵筒接头（5），下泵筒（9）套装在下活塞（10）外，上泵筒（3）、泵筒接头（5）、下泵筒（9）、进液阀（11）依次连接，上泵筒（3）与上活塞（4）配合密封，下泵筒（9）与下活塞（10）配合密封，上活塞（4）的外壁与下泵筒（9）的内壁之间因两者直径差形成上泵腔（9-1），进液阀（11）的上部、下泵筒（9）的内壁、下活塞（10）的下部形成下泵腔，阀间接头（7）上有联通槽，使其在下冲程时所述的下泵腔的井液通过双作用泵阀（8）后能进入所述的上泵腔（9-1）里，上冲程时井液能再从所述的上泵腔（9-1）里排出经排液阀（6）排至杆接头（1）之上，在上泵筒（3）、泵筒接头（5）、下泵筒（9）外套装沉砂筒（12），沉砂筒（12）与上泵筒（3）、泵筒接头（5）、下泵筒（9）之间因直径差形成沉砂通道（12-1），沉砂筒（12）的上部有变扣接头，所述的变扣接头的上端有与泵上油管相配接的连接螺纹，使所述的沉砂通道（12-1）的上端与泵上油管相通，所述的沉砂筒（12）的下部与进液阀（11）的外部连接，使所述的沉砂通道（12-1）的下端封闭，所述的沉砂筒（12）的下部或与安装在进液阀（11）下部的双通接头的外部连接，使所述的沉砂筒（12）的下部与双通接头的沉砂通道相通。

2.根据权利要求1所述的一种防砂卡变排量抽油泵，其特征是：在上泵筒（3）与沉砂筒（12）之间安装泵筒悬挂套（2），泵筒悬挂套（2）的外壁坐于沉砂筒（12）的内部台肩上，泵筒悬挂套（2）内部与上泵筒（3）连接，使上泵筒（3）、下泵筒（9）处于拉直状态。