CN205638873U - 一种上部交换式防气抽油泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种上部交换式防气抽油泵，包括由上至下依次螺纹连接的上接头、外管、下接头，外管内套设有工作泵筒，工作泵筒的上端筒壁上开设有换气通道，工作泵筒的下端与下接头连接，工作泵筒内设有柱塞总成；下接头的下端连接有进油阀罩，进油阀罩的下端连接有进油阀罩接头，进油阀罩的内壁卡接有进油阀座，进油阀座和进油阀罩之间形成腔体，该腔体内设有进油阀球。本实用新型提供的这种上部交换式防气抽油泵，能实现井下原油举升，通过在抽油泵工作泵筒的上部气体交换通道，配合柱塞合理的冲程运动，实现了抽油泵下泵腔原油中的气体向油管交换的目的，减少井液中气体对抽油泵泵效的不利影响，提高了机采系统效率。

Description

一种上部交换式防气抽油泵

技术领域

本实用新型属于石油机械采油技术领域，具体涉及一种上部交换式防气抽油泵。

背景技术

在油田开采中后期的油井或动液面低的油井，特别是高气液比的油井，气体是影响抽油泵泵效的主要因素之一。抽油泵在抽汲过程中，泵腔（泵筒内游动阀与固定阀之间的部分）内存在游离气、溶解气，泵上冲程时，若泵腔内的压力低于气体溶于液体的饱和压力，溶于液体中的气体就会从液体中游离出来，这些气体占据泵腔的一定体积，导致泵的充满度降低，进而引起泵效下降；泵下冲程时，泵腔内气液两相流体被压缩，直到泵腔内压力大于游动阀上部的压力时，游动阀才打开，将泵腔内的原油排出，含气油井中的抽油泵阀球一般都会开启滞后，当在泵腔内的气体所占据的体积足够大时，不但下冲程时游动阀打不开，甚至上冲程时固定阀也有可能打不开，整个上、下冲程中只是腔内气体在膨胀和压缩，而没有液体举升，这些气体占据泵腔的部分体积，会降低泵腔内的充满度，导致抽油泵阀球开启滞后，甚至出现“气锁”现象。“气锁”时还会发生“液压冲击”，造成有杆抽油系统的振动，加速其损坏，结果造成抽油机井频繁作业，使检泵周期缩短，开发成本增加。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决在油井开采中，井液中的气体造成抽油泵泵效低，进一步造成气锁现象，导致抽油泵无法工作的问题。

为此，本实用新型提供了一种上部交换式防气抽油泵，包括由上至下依次螺纹连接的上接头、外管、下接头，所述外管内套设有工作泵筒，工作泵筒的上端筒壁上开设有换气通道，工作泵筒的下端外壁与下接头的内壁螺纹连接，工作泵筒内设有柱塞总成，柱塞总成与工作泵筒滑动连接；

下接头的下端内壁螺纹连接有进油阀罩，进油阀罩的下端内壁螺纹连接有进油阀罩接头，进油阀罩的内壁开设有一台阶孔，该台阶孔内卡接有进油阀座，进油阀座的底面与进油阀罩接头的顶面接触，且进油阀座与进油阀罩压紧密封，进油阀座和进油阀罩之间形成腔体，该腔体内设有进油阀球。

所述柱塞总成包括套设在工作泵筒内、与工作泵筒滑动连接的柱塞，柱塞的上端内壁螺纹连接有开式阀罩，下端内壁由上至下依次螺纹连接有2个闭式阀罩、1个闭式阀罩接头，2个闭式阀罩内均开设有台阶孔，两个台阶孔内均卡接有游动阀座，2个游动阀座的顶端均与各自所在的闭式阀罩的内壁形成腔室，每一个腔室内均有1个游动阀球。

所述工作泵筒的上端悬空。

所述换气通道是换气槽，换气槽沿工作泵筒上端筒壁开设有数道，且长度不等。

所述换气通道是换气孔，换气孔沿工作泵筒上端筒壁开设有多个。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的这种上部交换式防气抽油泵，解决了在油井开采中，井液中的气体造成抽油泵泵效低，进一步造成气锁现象，导致抽油泵无法工作的问题，能实现井下原油举升，通过在抽油泵工作泵筒的上部气体交换通道，配合柱塞合理的冲程运动，实现了抽油泵下泵腔原油中的气体向油管交换的目的，减少井液中气体对抽油泵泵效的不利影响，提高了机采系统效率。

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是上部交换式防气抽油泵的结构示意图。

图2是上行程时，柱塞总成上行至工作泵筒上端的示意图。

图3是上行程时，柱塞总成行至工作泵筒上端开设的换气槽或换气孔位置及以上时的示意图。

图4是下行程时，柱塞总成下行至工作泵筒上端开设的换气槽或换气孔位置时的示意图。

图5是下行程时，柱塞总成下行至工作泵筒上端开设的换气槽或换气孔位置以下时的示意图。

附图标记说明：1、上接头；2、开式阀罩；3、外管；4、工作泵筒；5、柱塞；6、闭式阀罩；7、游动阀球；8、游动阀座；9、闭式阀罩接头；10、下接头；11、进油阀罩；12、进油阀球；13、进油阀座；14、进油阀罩接头。

具体实施方式

实施例1：

为了克服在油井开采中，井液中的气体造成抽油泵泵效低，进一步造成气锁现象，导致抽油泵无法工作的问题，本实施例提供了如图1所示的一种上部交换式防气抽油泵，包括由上至下依次螺纹连接的上接头1、外管3、下接头10，所述外管3内套设有工作泵筒4，工作泵筒4的上端筒壁上开设有换气通道，工作泵筒4的下端外壁与下接头10的内壁螺纹连接，工作泵筒4内设有柱塞总成，柱塞总成与工作泵筒4滑动连接；

下接头10的下端内壁螺纹连接有进油阀罩11，进油阀罩11的下端内壁螺纹连接有进油阀罩接头14，进油阀罩11的内壁开设有一台阶孔，该台阶孔内卡接有进油阀座13，进油阀座13的底面与进油阀罩接头14的顶面接触，且进油阀座13与进油阀罩11压紧密封，进油阀座13和进油阀罩11之间形成腔体，该腔体内设有进油阀球12。

本实施例提供的上部交换式防气抽油泵的工作过程是：

抽油泵上工作行程，即柱塞总成由工作泵筒4的下端上行至工作泵筒4上端的过程（图2，下泵腔进液，上泵腔举升已进入上泵腔液体；图3，下泵腔、油管连通完成气体交换）。首先，工作泵筒4下端的进油阀总成上的进油阀球12和进油阀座13打开，井液被吸入至下泵腔内；当柱塞总成的下端行至工作泵筒4上端开设的换气槽或换气孔位置及以上时，此时，下泵腔与油管连通，油管内液柱在重力作用下沉降至下泵腔，同时将下泵腔内由井底吸入或油液中析出的气体挤压至油管内，下泵腔被井液完全充满，排除气体对柱塞总成下行程的影响。抽油泵在上工作形程，完成了下泵腔气体向上部油管的交换，将下泵腔内的气体完全排至油管内，上升至井口，减少了气体对泵效的影响。

抽油泵下工作行程，即柱塞总成由工作泵筒4的上端下行至工作泵筒4下端的过程（图4，下泵腔关闭，与油管隔开；图5下泵腔液体排至上泵腔）。当柱塞总成的下端下行至工作泵筒4换气槽或换气孔位置及以下时，下泵腔形成封闭空间，工作泵筒4下端进油阀总成上的进油阀球12和进油阀座13关闭，下泵腔内的井液经柱塞总成中心孔被挤压至上泵腔。伴随下一个柱塞总成的上行程运动，柱塞总成会将已挤压至上泵腔内的井液提升至地面。

需要特别说明的是，抽油泵在上行程时，柱塞总成的下端必须行至工作泵筒4上端开设的换气槽或换气孔位置及以上位置，以实现下泵腔与油管连通，从而完成气体的置换过程。

本实用新型提供的这种上部交换式防气抽油泵，解决了在油井开采中，井液中的气体造成抽油泵泵效低，进一步造成气锁现象，导致抽油泵无法工作的问题，能实现井下原油举升，通过在抽油泵工作泵筒的上部气体交换通道，配合柱塞合理的冲程运动，实现了抽油泵下泵腔原油中的气体向油管交换的目的，减少井液中气体对抽油泵泵效的不利影响，提高了机采系统效率。

实施例2：

如图1所示，在实施例1的基础上，所述柱塞总成包括套设在工作泵筒4内、与工作泵筒4滑动连接的柱塞5，柱塞5的上端内壁螺纹连接有开式阀罩2，下端内壁由上至下依次螺纹连接有2个闭式阀罩6、1个闭式阀罩接头9，2个闭式阀罩6内均开设有台阶孔，两个台阶孔内均卡接有游动阀座8，2个游动阀座8的顶端均与各自所在的闭式阀罩6的内壁形成腔室，每一个腔室内均有1个游动阀球7。下方的闭式阀罩6螺纹连接在上方的闭式阀罩6的下端内壁上，闭式阀罩接头9螺纹连接在闭式阀罩6的内壁上。

本实施例提供的上部交换式防气抽油泵的工作过程是：

抽油泵上工作行程，即柱塞总成由工作泵筒4的下端上行至工作泵筒4上端的过程（图2和图3）。首先，柱塞总成上的游动阀球7和游动阀座8关闭，工作泵筒4下端的进油阀总成上的进油阀球12和进油阀座13打开，井液被吸入至下泵腔内；当柱塞总成的下端行至工作泵筒4上端开设的换气槽或换气孔位置及以上时，此时，下泵腔与油管连通，油管内液柱在重力作用下沉降至下泵腔，同时将下泵腔内由井底吸入或油液中析出的气体挤压至油管内，下泵腔被井液完全充满，排除气体对柱塞总成下行程的影响。抽油泵在上工作形程，完成了下泵腔气体向上部油管的交换，将下泵腔内的气体完全排至油管内，上升至井口，减少了气体对泵效的影响。

抽油泵下工作行程，即柱塞总成由工作泵筒4的上端下行至工作泵筒4下端的过程（图4和图5）。当柱塞总成的下端下行至工作泵筒4换气槽或换气孔位置及以下时，下泵腔形成封闭空间，柱塞总成上的游动阀球7和游动阀座8打开，工作泵筒4下端进油阀总成上的进油阀球12和进油阀座13关闭，下泵腔内的井液经柱塞5中心孔被挤压至上泵腔。伴随下一个柱塞总成的上行程运动，柱塞总成会将已挤压至上泵腔内的井液提升至地面。

需要特别说明的是，抽油泵在上行程时，柱塞总成的下端必须行至工作泵筒4上端开设的换气槽或换气孔位置及以上位置，以实现下泵腔与油管连通，从而完成气体的置换过程。

本实施例提供的上部交换式防气抽油泵的开式阀罩2内不放置游动阀球7和游动阀座8，解决了游动阀球7反复冲刷磨损造成的开式阀罩2断裂的问题，有助于延长开式阀罩2的使用寿命。

本实用新型提供的这种上部交换式防气抽油泵，解决了在油井开采中，井液中的气体造成抽油泵泵效低，进一步造成气锁现象，导致抽油泵无法工作的问题，能实现井下原油举升，通过在抽油泵工作泵筒的上部气体交换通道，配合柱塞合理的冲程运动，实现了抽油泵下泵腔原油中的气体向油管交换的目的，减少井液中气体对抽油泵泵效的不利影响，提高了机采系统效率。

实施例3：

本实施例提供了如图1所示的一种上部交换式防气抽油泵，包括由上至下依次螺纹连接的上接头1、外管3、下接头10，所述外管3内套设有工作泵筒4，工作泵筒4的上端筒壁上开设有换气通道，工作泵筒4的下端外壁与下接头10的内壁螺纹连接，工作泵筒4内设有柱塞总成，柱塞总成与工作泵筒4滑动连接；

下接头10的下端内壁螺纹连接有进油阀罩11，进油阀罩11的下端内壁螺纹连接有进油阀罩接头14，进油阀罩11的内壁开设有一台阶孔，该台阶孔内卡接有进油阀座13，进油阀座13的底面与进油阀罩接头14的顶面接触，且进油阀座13与进油阀罩11压紧密封，进油阀座13和进油阀罩11之间形成腔体，该腔体内设有进油阀球12。

所述工作泵筒4的上端悬空，解决了抽油泵工作过程工作泵筒4受外力作用产生的缩颈变形，影响泵效的问题。

实施例4：

本实施例提供了如图1所示的一种上部交换式防气抽油泵，包括由上至下依次螺纹连接的上接头1、外管3、下接头10，所述外管3内套设有工作泵筒4，工作泵筒4的上端筒壁上开设有换气通道，工作泵筒4的下端外壁与下接头10的内壁螺纹连接，工作泵筒4内设有柱塞总成，柱塞总成与工作泵筒4滑动连接；

下接头10的下端内壁螺纹连接有进油阀罩11，进油阀罩11的下端内壁螺纹连接有进油阀罩接头14，进油阀罩11的内壁开设有一台阶孔，该台阶孔内卡接有进油阀座13，进油阀座13的底面与进油阀罩接头14的顶面接触，且进油阀座13与进油阀罩11压紧密封，进油阀座13和进油阀罩11之间形成腔体，该腔体内设有进油阀球12。

所述换气通道是换气槽，换气槽沿工作泵筒4上端筒壁开设有数道，且长度不等。换气槽作为在抽油泵工作泵筒的上部气体交换通道，配合柱塞合理的冲程运动，实现了抽油泵下泵腔原油中的气体向油管交换的目的，减少井液中气体对抽油泵泵效的不利影响，提高了机采系统效率。

实施例5：

本实施例提供了如图1所示的一种上部交换式防气抽油泵，包括由上至下依次螺纹连接的上接头1、外管3、下接头10，所述外管3内套设有工作泵筒4，工作泵筒4的上端筒壁上开设有换气通道，工作泵筒4的下端外壁与下接头10的内壁螺纹连接，工作泵筒4内设有柱塞总成，柱塞总成与工作泵筒4滑动连接；

下接头10的下端内壁螺纹连接有进油阀罩11，进油阀罩11的下端内壁螺纹连接有进油阀罩接头14，进油阀罩11的内壁开设有一台阶孔，该台阶孔内卡接有进油阀座13，进油阀座13的底面与进油阀罩接头14的顶面接触，且进油阀座13与进油阀罩11压紧密封，进油阀座13和进油阀罩11之间形成腔体，该腔体内设有进油阀球12。

所述换气通道是换气孔，换气孔沿工作泵筒4上端筒壁开设有多个。换气孔作为抽油泵工作泵筒的上部气体交换通道，配合柱塞合理的冲程运动，实现了抽油泵下泵腔原油中的气体向油管交换的目的，减少井液中气体对抽油泵泵效的不利影响，提高了机采系统效率。

本实用新型提供的这种上部交换式防气抽油泵，解决了在油井开采中，井液中的气体造成抽油泵泵效低，进一步造成气锁现象，导致抽油泵无法工作的问题，能实现井下原油举升，通过在抽油泵工作泵筒的上部气体交换通道，配合柱塞合理的冲程运动，实现了抽油泵下泵腔原油中的气体向油管交换的目的，减少井液中气体对抽油泵泵效的不利影响，提高了机采系统效率。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (5)

1.一种上部交换式防气抽油泵，包括由上至下依次螺纹连接的上接头（1）、外管（3）、下接头（10），其特征在于：所述外管（3）内套设有工作泵筒（4），工作泵筒（4）的上端筒壁上开设有换气通道，工作泵筒（4）的下端外壁与下接头（10）的内壁螺纹连接，工作泵筒（4）内设有柱塞总成，柱塞总成与工作泵筒（4）滑动连接；

下接头（10）的下端内壁螺纹连接有进油阀罩（11），进油阀罩（11）的下端内壁螺纹连接有进油阀罩接头（14），进油阀罩（11）的内壁开设有一台阶孔，该台阶孔内卡接有进油阀座（13），进油阀座（13）的底面与进油阀罩接头（14）的顶面接触，且进油阀座（13）与进油阀罩（11）压紧密封，进油阀座（13）和进油阀罩（11）之间形成腔体，该腔体内设有进油阀球（12）。

2.如权利要求1所述的上部交换式防气抽油泵，其特征在于：所述柱塞总成包括套设在工作泵筒（4）内、与工作泵筒（4）滑动连接的柱塞（5），柱塞（5）的上端内壁螺纹连接有开式阀罩（2），下端内壁由上至下依次螺纹连接有2个闭式阀罩（6）、1个闭式阀罩接头（9），2个闭式阀罩（6）内均开设有台阶孔，两个台阶孔内均卡接有游动阀座（8），2个游动阀座（8）的顶端均与各自所在的闭式阀罩（6）的内壁形成腔室，每一个腔室内均有1个游动阀球（7）。

3.如权利要求1所述的上部交换式防气抽油泵，其特征在于：所述工作泵筒（4）的上端悬空。

4.如权利要求1所述的上部交换式防气抽油泵，其特征在于：所述换气通道是换气槽，换气槽沿工作泵筒（4）上端筒壁开设有数道，且长度不等。

5.如权利要求1所述的上部交换式防气抽油泵，其特征在于：所述换气通道是换气孔，换气孔沿工作泵筒（4）上端筒壁开设有多个。