CN204941904U - 一种防砂抽油泵及其柱塞 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种防砂抽油泵及其柱塞。柱塞的柱塞本体的外周面向上的延伸柱面处于出油阀的外周面以内。这样在采油过程中，出油阀的外周面将始终处于泵筒的上方，且出油阀的外周从柱塞本体的外周露出的部分将会在泵筒和柱塞本体之间的间隙的上方形成遮挡，以阻挡泵筒上方沉积下来的砂粒，避免这些砂粒落入泵筒和柱塞本体之间的间隙，尤其在柱塞下行到下冲程极限位时，出油阀从柱塞本体的外周露出的部分会将泵筒和柱塞本体之间的间隙的上环端口封上，因此本实用新型中柱塞能够有效的防止泵上油管沉积下来的砂粒落入泵筒中，避免柱塞和泵筒之间出现砂磨和砂卡现象。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种防砂抽油泵及其柱塞。
背景技术
目前，我国多数油田已经处于开发中后期，随着能源的枯竭，对疑难储层的开发成为稳产和增产的主要手段，疏松砂岩储层的开采属于这一类。这类油井由于井液含砂较多，采用常规抽油泵举升易发生砂磨、砂卡和砂埋杆管柱，使井下工具过早失效，造成频繁的检泵作业，在增加作业工作量和作业成本的同时，也影响了有效采油时间。
中国专利文献CN102562542A（公告日为2012年7月11日）公开了一种“防砂防垢长柱塞抽油泵”，包括沉砂管及其内自上而下依次串接的刮垢环、泵筒、加长筒、第一固定阀、第二固定阀，泵筒内沿上下方向导向移动装配有柱塞，柱塞比泵筒长，柱塞由中空的柱塞本体及其上下两端装配的游动阀组成，柱塞本体上端的游动阀为出油阀、下端的游动阀为进油阀，这样在使用时，刮垢环能够将柱塞上端的外周上附着的砂粒刮下，这些刮下的砂粒会落到加长管和沉砂管之间的沉砂环腔中，再通过沉砂管下端连接的双通接头的桥式沉砂通道落入沉砂尾管中。但因柱塞的外周面与刮垢环、泵筒之间存在供柱塞上下滑动的间隙，所以在使用过程中，尤其在柱塞到达下冲程极限位时，从泵上油管中沉积下来的砂粒很容易通过柱塞和刮垢环之间的间隙而进入泵筒和柱塞之间，引起柱塞和泵筒之间出现砂磨、砂卡的问题，增加了抽油泵在使用中出现卡泵现象的几率。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种防止泵上油管沉积下来的砂粒落入泵筒中的柱塞，同时还提供了一种使用该柱塞的防砂抽油泵。
为了实现以上目的，本实用新型中柱塞的技术方案如下：
柱塞，包括柱塞本体及其上端设置的出油阀，柱塞本体的外周面和出油阀的外周面均为上下延伸的柱面，柱塞本体的外周面向上的延伸柱面处于出油阀的外周面以内。
柱塞本体的外周面和出油阀的外周面为相互同轴的外圆柱面，出油阀的外径比柱塞本体的外径大。
柱塞本体的下端设有进油阀，所述进油阀的外周面与柱塞本体的外周面处于同一竖向延伸的柱面上。
本实用新型中防砂抽油泵的技术方案如下：
防砂抽油泵，包括泵筒及其内沿上下方向导向移动装配的柱塞，柱塞包括柱塞本体及其上端设置的出油阀，柱塞本体的外周面和出油阀的外周面均为上下延伸的柱面，柱塞本体的外周面向上的延伸柱面处于出油阀的外周面以内，出油阀处于泵筒的上方。
柱塞本体的外周面和出油阀的外周面为相互同轴的外圆柱面，出油阀的外径比柱塞本体的外径大。
泵筒的上环端面为自上而下逐渐变大的锥面，泵筒的上环端面和内壁面的过渡部位为环形的刮砂尖角。
泵筒外套设有沉砂管，沉砂管的内管壁和泵筒的外筒壁之间具有泵筒段环空，并在泵筒的上端套装有处于泵筒段环空内的扶正环，扶正环的侧壁上开设和有上下贯通的排砂通道，扶正环的底部具有支撑在沉砂管的内管壁和泵筒的外筒壁之间的下扶正部，扶正环的顶部具有支撑在沉砂管的内管壁和柱塞的外周面之间的上扶正部。
泵筒的外周上设有挡止在扶正环的下环端面下方的限位台阶。
柱塞比泵筒长。
本实用新型中柱塞的柱塞本体的外周面向上的延伸柱面处于出油阀的外周面以内。这样在采油过程中，出油阀的外周面将始终处于泵筒的上方，且出油阀的外周从柱塞本体的外周露出的部分将会在泵筒和柱塞本体之间的间隙的上方形成遮挡，以阻挡泵筒上方沉积下来的砂粒，避免这些砂粒落入泵筒和柱塞本体之间的间隙，尤其在柱塞下行到下冲程极限位时，出油阀从柱塞本体的外周露出的部分会将泵筒和柱塞本体之间的间隙的上环端口封上，因此本实用新型中柱塞能够有效的防止泵上油管沉积下来的砂粒落入泵筒中，避免柱塞和泵筒之间出现砂磨和砂卡现象。
附图说明
图1是本实用新型的防砂抽油泵的实施例的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型中防砂抽油泵的实施例：如图1所示，该防砂抽油泵是一种应用于稀油井的预制间隙挡沉砂抽油泵，包括沉砂管9及其内自上而下依次相接的泵筒8、加长管12、第一固定阀13、第二固定阀14。沉砂管9的上端螺纹连接有连接泵上油管的上接头4，沉砂管9的下端连接有双通芯总成，双通芯总成的下端连接有尾管堵头，双通芯总成的顶部还与第二固定阀14的下端连接。
泵筒8内沿上下方向导向移动装配有比泵筒8长的柱塞，这样在抽汲过程中，泵筒8始终与柱塞保持全密封，泵筒8内壁始终不外漏，使得绝大部分砂粒无法进入柱塞与泵筒8的间隙中，有效防止柱塞砂卡。
柱塞由自上而下依次串接的出油阀1、柱塞接头5、柱塞本体6、进油阀10和进油堵11构成，进油阀10和出油阀1均为与中空圆柱状的柱塞本体6同轴布置的游动阀，且出油阀1的外径比柱塞本体6的外径大，进油阀10的外径与柱塞本体6的外径相等，以使柱塞本体6的外周面向上的延伸柱面处于出油阀1的外周面以内，这样可对来自泵上油管沉降下来的砂粒进行隔挡，防止砂粒进入长柱塞与短泵筒8的间隙，降低卡泵几率。柱塞接头5的上端顶压在出油阀1的游动阀座3下侧，以将游动阀座固定在出油阀1的阀体内。
泵筒8的内筒壁与柱塞本体6的外周面之间的间隙采用最小间隙泵的原则进行设定，以在保证防砂效果的同时，降低抽油泵的漏失量，理论上可提高8%的泵效。
泵筒8的上下两端均设置有环形的刮砂尖角，即泵筒8的上环端面为自上而下逐渐变大的锥面，泵筒8的下环端面为自上而下逐渐变小的锥面，以由泵筒8上下两端的环端面和内筒壁的过渡部分形成朝向柱塞的外周面设置的刮砂尖角，这样在柱塞上下运动过程中，可对粘附在柱塞外表面及泵筒8内表面的砂粒、结蜡等杂质进行刮削，保持抽油泵密封面的清洁，防止卡泵。
沉砂管9的内管壁和泵筒8的外筒壁之间具有泵筒8段环空，并在泵筒8的上端套装有处于泵筒8段环空内的扶正环7，扶正环7的侧壁上开设和有上下贯通的排砂通道，扶正环7的下环端面被挡止在泵筒8的外周上设置的限位台阶上，扶正环7的底部具有支撑在沉砂管9的内管17-1壁和泵筒8的外筒壁之间的下扶正部，扶正环7的顶部具有支撑在沉砂管9的内管17-1壁和柱塞的外周面之间的上扶正部，以通过该扶正环7与泵筒8底部的双通芯总成对泵筒8上下两端分别进行扶正，保证了泵筒8的对中性及柱塞与泵筒8的同轴度，有效降低抽汲过程中柱塞与泵筒8之间的偏磨，均匀磨损可有效降低泵漏失量，提高检泵周期。
双通芯总成由内管17-1、外管17-2和外罩17-3组成，其中内管17-1的上端连接第二固定阀14，外管17-2的上端连接沉砂管9、下端连接尾管堵头18，外罩17-3罩设在外管17-2的外周上，外罩17-3、外管17-2的管壁上开设有外孔，外孔通过内管17-1的管壁上开设的径向延伸的内孔连通内管17-1中心的中心盲孔。加长管12的外管17-2壁和沉砂管9的内管17-1壁形成桥式的沉砂环空，以使泵上沉积下来的砂粒可经该沉砂环空进入下部的沉砂尾管，可防止或降低砂卡、砂埋杆柱几率，同时也可以通过适当增加尾管长度，可达到增加防砂泵沉砂能力目的。
第二固定阀14的固定阀座16被内管17-1顶压在阀体上，以通过该固定阀座16对第二固定阀14的固定阀球15起到限位作用。第一固定阀13的结构与第二固定阀14类似。
本实施例中抽油泵的工作原理是：
柱塞上冲程过程中，出油阀1通过柱塞接头5带动柱塞本体6上移，柱塞本体6依次带动进油阀10及进油堵11，进油阀10的游动阀球位于进油阀10之中并随柱塞本体6上移，此过程中泵腔体积逐渐增大，压力逐渐降低，当泵腔（进油堵11和第一固定阀13的固定阀球之间的腔室）内压力低于泵吸入口压力时，第一固定阀13和第二固定阀14被打开，进油阀10和出油阀1在油管内液柱压力作用下关闭，液体由地层经内管17-1、外管17-2及外罩17-3流入泵筒8的泵腔，泵上油管内的液体则被出油阀1的游动阀球2举升流到地面，直至上冲程结束。
柱塞下冲程过程中，出油阀1通过柱塞接头5带动柱塞本体6下移，柱塞本体6依次带动进油阀10及进油堵11，进油阀10的游动阀球位于进油阀10之中并随柱塞本体6下移，此过程中泵腔体积逐渐减小，压力逐渐升高，当泵腔内压力高于泵吸入口压力时，第一固定阀13和第二固定阀14被关闭，游动阀被打开，泵腔内液体通过柱塞流至泵上油管的上部之中，直至下冲程结束。
在其他实施例中，在出油阀和柱塞本体的外观不是圆柱形时，出油阀的外周面也应当处于柱塞本体的外周面以外，即柱塞本体的外周面向上的延伸柱面处于出油阀的外周面以内。
本实用新型中柱塞的实施例：本实施例中柱塞的结构与其他实施例中柱塞的结构相同，因此不再赘述。
Claims (9)
1.柱塞，包括柱塞本体及其上端设置的出油阀，柱塞本体的外周面和出油阀的外周面均为上下延伸的柱面，其特征在于，柱塞本体的外周面向上的延伸柱面处于出油阀的外周面以内。
2.根据权利要求1所述的柱塞，其特征在于，柱塞本体的外周面和出油阀的外周面为相互同轴的外圆柱面，出油阀的外径比柱塞本体的外径大。
3.根据权利要求1或2所述的柱塞，其特征在于，柱塞本体的下端设有进油阀，所述进油阀的外周面与柱塞本体的外周面处于同一竖向延伸的柱面上。
4.防砂抽油泵，包括泵筒及其内沿上下方向导向移动装配的柱塞，柱塞包括柱塞本体及其上端设置的出油阀，柱塞本体的外周面和出油阀的外周面均为上下延伸的柱面，其特征在于，柱塞本体的外周面向上的延伸柱面处于出油阀的外周面以内，出油阀处于泵筒的上方。
5.根据权利要求4所述的防砂抽油泵，其特征在于，柱塞本体的外周面和出油阀的外周面为相互同轴的外圆柱面，出油阀的外径比柱塞本体的外径大。
6.根据权利要求4或5所述的防砂抽油泵，其特征在于，泵筒的上环端面为自上而下逐渐变大的锥面，泵筒的上环端面和内壁面的过渡部位为环形的刮砂尖角。
7.根据权利要求4或5所述的防砂抽油泵，其特征在于，泵筒外套设有沉砂管，沉砂管的内管壁和泵筒的外筒壁之间具有泵筒段环空，并在泵筒的上端套装有处于泵筒段环空内的扶正环，扶正环的侧壁上开设和有上下贯通的排砂通道，扶正环的底部具有支撑在沉砂管的内管壁和泵筒的外筒壁之间的下扶正部，扶正环的顶部具有支撑在沉砂管的内管壁和柱塞的外周面之间的上扶正部。
8.根据权利要求7所述的防砂抽油泵，其特征在于，泵筒的外周上设有挡止在扶正环的下环端面下方的限位台阶。
9.根据权利要求4或5所述的防砂抽油泵，其特征在于，柱塞比泵筒长。
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| CN201520603958.XU CN204941904U (zh) | 2015-08-12 | 2015-08-12 | 一种防砂抽油泵及其柱塞 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109505550A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-03-22 | 东营市鑫聚合石油科技有限责任公司 | 一种双管环空沉砂捞砂装置及工艺 |
| CN111005860A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-04-14 | 大庆喜利科技有限公司 | 一种防砂防垢用的长柱塞抽油泵 |
| CN112112608A (zh) * | 2019-06-21 | 2020-12-22 | 中国石油天然气股份有限公司 | 碳酸盐岩油藏垮塌井综合治理方法 |
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2015
- 2015-08-12 CN CN201520603958.XU patent/CN204941904U/zh not_active Expired - Lifetime
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