CN201517492U - 抽油泵底阀控制装置 - Google Patents

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李庆海
李川
张建辉
陈亚军
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DRILLING TECHNOLOGY DEVELOPMENT COMPANY, TIANJIN DAGANG OILFIELD RESEARCH INSTITUTE OF PETROLEUM ENGINEERING
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Dagang Oilfield Group Co Ltd
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Abstract

一种抽油泵底阀控制装置。为了克服现有控制装置零部件多、结构复杂，容易导致控制失灵的不足，本实用新型抽油泵底阀控制装置安装在柱塞总成与底阀之间；控制装置的换向滑套外圆周上的轨道槽为连续Y型结构，且沿圆周均布，导向销的一端位于换向滑套的轨道槽内，短节上端通过接箍与泵筒固定连接，短节中部的外圆与外筒上端固定连接，短节的下端、连接筒、底阀阀罩依次固定连接；短节下部、连接筒、底阀与外筒内孔之间为环空；底阀阀罩内凸台上方回位弹簧、换向滑套、撞击套、限位套由下至上依次安装，限位套与短节固定连接。其有益效果是设计合理，结构简单，便于制造，节省作业时间，降低成本，减少油层污染，避免井口污染。

Description

抽油泵底阀控制装置
所属技术领域
本实用新型涉及一种石油开采抽油泵，尤其是涉及一种抽油泵底阀控制装置。
背景技术
抽油泵是石油开采的主要设备，抽油泵主要由泵筒、带有游动阀的柱塞总成和固定底阀组成，泵筒固定安装在油管的下端，通过动力驱动抽油杆带动柱塞总成在泵筒内做上下往复运动，进行油井内液体的抽汲。目前，抽油泵的固定底阀多为单向阀，流体只能从下往上流入泵筒，而在冲砂、洗井等特殊作业时，需要通过油管向下注入液体，现有的抽油泵底阀不具有流体注入功能，特殊作业时只能将生产管柱起出或替换管柱，工作量加大，作业成本增加。
2004年6月30日公开的中国实用新型专利《一种多功能抽油泵底阀》(CN2622426Y)，由长短轨道交替换位、凡尔球开启上提、内部机构锁定三部分组成，根据长短轨道的原理，采用长短轨道交替换位、凡尔罩提升滑套以及内部机构锁定，通过在地面井口上提或下放抽油杆实现抽油泵固定底阀的开启和关闭，底阀关闭时可进行正常采油生产，底阀开启锁定后便可进行注汽、热洗(正反洗)、冲砂、排液等特殊井下作业，而不需要更换管柱。但该装置零部件多、结构复杂，由解锁、张紧、复位三组弹簧参与控制底阀状态，作业时很容易因某个零件失效导致整套装置失灵。
实用新型内容
为了克服现有抽油泵底阀控制系统零部件多、结构复杂，作业时容易因某个零件失效导致整套装置失灵的不足，本实用新型提供一种抽油泵底阀控制装置。本实用新型抽油泵底阀控制装置在冲砂、洗井等特殊作业是不用起下管柱，减少油层污染；在起出管柱时，下放上提抽油杆就可以打开正洗井通道使管柱泄油，避免污染井口。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：抽油泵底阀控制装置包括泵筒、外筒、柱塞总成、底阀，柱塞总成位于泵筒内，底阀位于外筒内，抽油泵底阀控制装置安装在柱塞总成与底阀之间，控制装置的换向滑套外圆周上的轨道槽为连续Y型结构，导向销的一端位于换向滑套的轨道槽内，短节上端通过接箍与泵筒固定连接，短节中部的外圆与外筒上端固定连接，短节下端、连接筒、底阀阀罩依次固定连接；短节下部、连接筒、底阀与外筒内孔之间为环空；底阀阀罩内凸台上方回位弹簧、换向滑套、撞击套、限位套由下至上依次安装，限位套与短节固定连接；撞击套上端的外凸台位于短节内凸台上方；换向滑套位于短节内凸台下方；撞击套上有径向泄流孔，短节上有径向泄流孔；短节的径向固定安装有导向销。换向滑套的轨道槽为连续Y型，下部长轨道与短轨道数量各为2个以上，且数量相等，长轨道与短轨道交替排列；导向销位于轨道槽长轨道下死点时，撞击套上的径向泄流孔位于短节内凸台处；导向销位于轨道槽短轨道下死点时，撞击套的径向泄流孔与短节的径向泄流孔贯通。换向滑套的轨道槽上方、下方分别安装有径向密封圈。
本实用新型的有益效果是，设计合理，结构简单，便于制造，节省作业时间，降低成本，减少油层污染，避免井口污染。
附图说明
图1是本实用新型抽油泵底阀控制装置示意图。
图2是图1的A-A展开图。
图中：1.柱塞总成，2.泵筒，3.接箍，4.限位套，5.撞击套，6.短节，7.换向滑套，8.密封圈，9.导向销，10.轨道槽，11.回位弹簧，12.连接筒，13.底阀阀罩，14.阀球，15.底阀阀座，16.底阀，17.外筒，18.环空，19.径向泄流孔，20.径向泄流孔，21.短节内凸台，22.短轨道下死点，23.轨道上死点，24.长轨道下死点。
具体实施方式
下面结合附图1、附图2和实施例对本实用新型作进一步说明。
本实用新型抽油泵底阀控制装置，抽油泵主要由泵筒2、安装有游动阀的柱塞总成1和底阀16组成，泵筒2固定安装在油管的下端，柱塞总成1位于泵筒2内，底阀16位于外筒17内，抽油泵底阀控制装置安装在柱塞总成1与底阀16之间。
泵筒2、接箍3、短节6、外筒17、下接头依次固定连接，其中短节6中部的外螺纹与外筒17固定连接；短节6的下端、连接筒12、底阀阀罩13依次固定连接；短节6下部、连接筒12、底阀16与外筒17内孔之间为环空18。
底阀阀罩13内凸台为挡球环，挡球环上方回位弹簧11、换向滑套7、撞击套5、限位套4由下至上依次安装，限位套4与短节6固定连接。撞击套5上端的外凸台位于短节内凸台21上方，撞击套5外凸台可以沿短节内凸台21上方短节的内孔上下移动。换向滑套7位于撞击套5与回位弹簧11之间，换向滑套7依靠撞击套5和回位弹簧11的作用上下滑动。
换向滑套7外圆中部为轨道槽10，上、下两端与短节6内孔滑动配合，滑动配合处安装有径向密封圈8。轨道槽10为连续Y型结构(图2)，沿换向滑套7圆周连续分布，且向下的垂直轨道的长轨道与短轨道交替排列。导向销9的一端固定安装在短节6的径向孔内，另一端位于换向滑套7的轨道槽10内，当导向销9沿换向滑套7连续Y型轨道槽10的轨迹移动时，换向滑套7在上下滑动的同时以中心轴线为轴转动。
撞击套5上有径向泄流孔19，短节6上有径向泄流孔20。当导向销9位于轨道槽10的长轨道下死点24时，撞击套5上的径向泄流孔19位于短节内凸台21内孔处，处于关闭状态；当导向销9位于轨道槽10的短轨道下死点22时，撞击套5的径向泄流孔19与短节6的径向泄流孔20贯通。
本实用新型抽油泵底阀控制装置实施方式是，在地面井口上提或下放抽油杆柱，在柱塞总成1和回位弹簧11的作用下，通过导向销9在轨道槽10滑动带动换向滑套7上下移动，开启或关闭不同的液流通道，使得一趟管柱能够实现抽油正常生产，或不起管柱进行油井热洗、冲砂、注气等作业。
图1所示是本实用新型抽油泵底阀控制装置初始装配状态。柱塞总成1不与撞击套5接触，换向滑套7在回位弹簧11的作用下，导向销9位于轨道槽10的长轨道下死点24处，撞击套5上的径向泄流孔19位于短节内凸台21内孔处，处于关闭状态；换向滑套7上的径向密封圈8封闭了短节6上的径向泄流孔20上下两端，关闭了底阀阀球14以上的油管内腔与环空18通道，此时底阀16为单流阀，抽油泵可以进行正常的抽油生产作业。
当需要从井口抽油管柱注入流体气体或液体，进行油井热洗\冲砂\注气等作业时，下放抽油杆柱，柱塞总成1随之向下移动至撞击套5上端；继续下放抽油杆柱，撞击套5推动换向滑套7，导向销9沿着连续Y型轨道槽10(图2所示)移动，使得换向滑套7向下滑动的同时并转动，导向销9沿着连续Y型轨道槽10从长轨道下死点24处移至轨道上死点23，管柱不再下移；然后，上提抽油杆柱，使得柱塞总成1减小对撞击套5的压力，回位弹簧11推动换向滑套7向上滑动，导向销9移至换向滑套7的短轨道下死点22；此时，撞击套5的径向泄流孔19与短节6的径向泄流孔20贯通，底阀阀球14坐在底阀阀座15上，阻止液体或气体通过底阀向下流动，从井口注入的液体或气体可以经径向泄流孔19与径向泄流孔20通过环空18进入底阀16下方井筒内，即可实施热洗\冲砂\注气等作业。
待热洗\冲砂\注气等作业完成后，需要进行油井恢复正常采油生产作业时，上提抽油杆柱，在回位弹簧11作用下换向滑套7向上滑动并转动，导向销9沿着连续Y型轨道槽10从短轨道下死点22处，移至轨道上死点23；再次下放抽油杆柱，撞击撞击套5，使得导向销9回到轨道槽10的长轨道下死点24处，重新关闭底阀阀球14以上的油管内腔与环空18通道，此时底阀16为单流阀，可以进行正常的抽油生产作业。
本实用新型抽油泵底阀控制装置设计合理，结构简单，便于操作控制，换位准确，不需要起下管柱就可以进行采油生产，或进行其他注入液体气体施工作业，减少施工作业工作量，缩短作业时间，降低生产成本。
上述实施例是示例而非限制本发明，本领域技术人员将能够设计很多替代实施例而不脱离权利要求书的范围。

Claims (4)

1.一种抽油泵底阀控制装置，包括泵筒、外筒、柱塞总成、底阀，柱塞总成位于泵筒内，底阀位于外筒内，抽油泵底阀控制装置安装在柱塞总成与底阀之间；控制装置的换向滑套外圆周上的轨道槽为连续Y型结构，且沿圆周均布，导向销的一端位于换向滑套的轨道槽内，其特征是：
短节(6)上端通过接箍(3)与泵筒(2)固定连接，短节(6)中部的外圆与外筒(17)上端固定连接，短节(6)的下端、连接筒(12)、底阀阀罩(13)依次固定连接；短节(6)下部、连接筒(12)、底阀(16)与外筒(17)内孔之间为环空(18)；
底阀阀罩(13)内凸台上方回位弹簧(11)、换向滑套(7)、撞击套(5)、限位套(4)由下至上依次安装，限位套(4)与短节(6)固定连接；
撞击套(5)上端的外凸台位于短节内凸台(21)上方；换向滑套(7)位于短节内凸台(21)下方；
撞击套(5)上有径向泄流孔(19)，短节(6)上有径向泄流孔(20)；
短节(6)的径向固定安装有导向销(9)。
2.根据权利要求1所述的抽油泵底阀控制装置，其特征是：所述换向滑套(7)的轨道槽(10)为连续Y型，下部长轨道与短轨道数量各为2个以上，且数量相等，长轨道与短轨道交替排列。
3.根据权利要求2所述的抽油泵底阀控制装置，其特征是：所述导向销(9)位于轨道槽(10)长轨道下死点(24)时，撞击套(5)上的径向泄流孔(19)位于短节内凸台(21)处；所述导向销(9)位于轨道槽(10)短轨道下死点(22)时，撞击套(5)的径向泄流孔(19)与短节(6)的径向泄流孔(20)贯通。
4.根据权利要求3所述的抽油泵底阀控制装置，其特征是：所述换向滑套(7)的轨道槽(10)上方、下方分别安装有径向密封圈(8)。
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