CN201778983U - 一种柔性金属抽油泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于石油开采出砂油井的强制携砂采油装置，特别是一种柔性金属抽油泵，包括：泵筒1、薄壁柱塞2、中心杆3、压套4、浮动阀座5、半球6、导向块7、固定阀球8、固定阀座9组成，本实用新型由于采用多级浮环结构，各级之间相互独立，并强开强闭，具有防气功能，柱塞与泵筒之间的硬性间隙变为弹性间隙，当砂粒进入薄壁柱塞与泵筒之间并形成卡泵趋势时，薄壁柱塞可以产生一定的弹性变形，避免卡泵，可用于高温井况采油，使用温度可达260℃；多级浮环结构允许将柱塞上端设计为锐角，最大限度减少沉降砂粒进入密封间隙的可能性，彻底解决砂卡泵问题，检泵周期长；现场操作简单易行，保证了油井的正常生产。

Description

一种柔性金属抽油泵

技术领域：

本实用新型涉及一种用于石油开采出砂油井的强制携砂采油装置，特别是一种柔性金属抽油泵。

背景技术：

油田开采进入中后期，常使油井大量出砂，普通抽油泵用于高含砂井已经证明不可行，现有的防砂泵在设计上主要从以下两个方面考虑：设法阻止或减少砂粒进入柱塞与泵筒之间的密封间隙，以避免或减小砂卡泵的可能性：此种设计目前应用较多，但井液含砂悬浮于液体中，随液体运动，柱塞与泵筒之间是间隙密封，密封间隙必然存在液流，所以砂不可避免地进入柱塞与泵筒之间的密封间隙，此设计方法只是在一定程度上缓解砂卡泵的问题，不能根本解决问题；采用软密封的设计方法：其设计原则是允许砂粒进入泵内任何空间，并具有漏失量小、泵效高等特点，可以彻底解决砂卡泵的问题。但此设计柱塞密封件与泵筒之间始终处于磨损状态，检泵周期有限，只适用于严重出砂的油井。因此，有必要开发一种适用于出砂井，又具有较长检泵周期的抽油泵。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种柔性金属抽油泵。从解决砂卡泵、出砂井检泵周期短两方面入手，形成一种适用于高含砂、高井温(260℃)、深泵挂油井的抽油泵。现场操作简单易行，保证了油井的正常生产。

本实用新型主要包括泵筒、薄壁柱塞、中心杆、压套、浮动阀座、半球、导向块、固定阀球、固定阀座组成，在泵筒内有薄壁柱塞、中心杆，下部为导向块，其上为半球；泵筒内，薄壁柱塞下接压套、浮动阀座，泵筒底部与固定阀座连接，固定阀座上有固定阀球。

整体结构上采用多级浮环结构，各级之间相互独立，并强开强闭，具有防气功能，取消游动阀；

单级密封单元采用薄壁短柱塞，短柱塞本身具有不易砂卡的特点，采用薄壁柱塞有两个作用，一是上冲程抽油时薄壁短柱塞内侧流体压力高于外侧，薄壁短柱塞向外弹性变形，减小密封间隙，可以降低漏失量，提高泵效；二是将普通泵柱塞与泵筒之间的硬性间隙变为弹性间隙，当砂粒进入薄壁柱塞与泵筒之间并形成卡泵趋势时，薄壁柱塞可以产生一定的弹性变形，避免卡泵，并可以避免砂粒对泵筒及柱塞外表面的损伤，延长检泵周期。另外在形成弹性间隙的基础上，可以在出砂条件下缩小柱塞与泵筒之间的配合间隙，减小漏失量；

多级浮环结构允许将柱塞上端设计为锐角，最大限度减少沉降砂粒进入密封间隙的可能性。

本实用新型由于采用多级浮环结构，各级之间相互独立，并强开强闭，具有防气功能，柱塞与泵筒之间的硬性间隙变为弹性间隙，当砂粒进入薄壁柱塞与泵筒之间并形成卡泵趋势时，薄壁柱塞可以产生一定的弹性变形，避免卡泵，可用于高温井况采油，使用温度可达260℃；多级浮环结构允许将柱塞上端设计为锐角，最大限度减少沉降砂粒进入密封间隙的可能性，彻底解决砂卡泵问题，检泵周期长；现场操作简单易行，保证了油井的正常生产。

附图说明：

附图1为本实用新型的主体结构示意图。

具体实施例

如图1所示，本实用新型包括：泵筒1、薄壁柱塞2、中心杆3、压套4、浮动阀座5、半球6、导向块7、固定阀球8、固定阀座9组成，在泵筒1内有薄壁柱塞2、中心杆3，下部为导向块7，其上为半球6；泵筒1内，薄壁柱塞2下接压套4、浮动阀座5，泵筒1底部与固定阀座9连接，固定阀座9上有固定阀球8。

采用三级浮环结构，各级之间相互独立，并强开强闭，具有防气功能，取消游动阀。整体结构上采用多级浮环结构，各级之间相互独立，并强开强闭，具有防气功能，取消游动阀；

单级密封单元采用薄壁短柱塞，短柱塞本身具有不易砂卡的特点，采用薄壁柱塞有两个作用，一是上冲程抽油时薄壁短柱塞内侧流体压力高于外侧，薄壁短柱塞向外弹性变形，减小密封间隙，可以降低漏失量，提高泵效；二是将普通泵柱塞与泵筒之间的硬性间隙变为弹性间隙，当砂粒进入薄壁柱塞与泵筒之间并形成卡泵趋势时，薄壁柱塞可以产生一定的弹性变形，避免卡泵，并可以避免砂粒对泵筒及柱塞外表面的损伤，延长检泵周期。另外在形成弹性间隙的基础上，可以在出砂条件下缩小柱塞与泵筒之间的配合间隙，减小漏失量；

多级浮环结构允许将柱塞上端设计为锐角，最大限度减少沉降砂粒进入密封间隙的可能性。

上冲程时，由中心杆3、半球6、导向块7等组成的柱塞固定组件随抽油杆上行，浮动阀座5与半球6之间接触形成多级密封，并带动由薄壁柱塞2、压套4、浮动阀座5组成的浮环组件上行，薄壁柱塞2与泵筒1之间形成多级密封，形成抽吸能力，同时固定阀球8在井底压力作用下开启，井液进入泵筒1内柱塞下腔。下冲程时，由中心杆3、半球6、导向块7等组成的柱塞固定组件随抽油杆下行，由薄壁柱塞2、压套4、浮动阀座5组成的浮环组件相对上行，浮动阀座5与半球6之间离开形成通道，同时固定阀球8关闭，柱塞下井液通过导向块7与泵筒1之间的流道、浮动阀座5与半球6之间的流道、压套4与中心杆3之间的环形流道越过单级密封单元上行，之后逐级上行进入油管内。

Claims (2)

1.一种柔性金属抽油泵，包括：泵筒(1)、薄壁柱塞(2)、中心杆(3)、压套(4)、浮动阀座(5)、半球(6)、导向块(7)、固定阀球(8)、固定阀座(9)组成，其特征在于：在泵筒(1)内有薄壁柱塞(2)、中心杆(3)，下部为导向块(7)，其上为半球(6)；泵筒(1)内，薄壁柱塞(2)下接压套(4)、浮动阀座(5)，泵筒(1)底部与固定阀座(9)连接，固定阀座(9)上有固定阀球(8)。

2.根据权利要求1所述的一种柔性金属抽油泵，其特征在于：采用三级浮环结构，各级之间相互独立。

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