CN206158975U - 三柱塞机械阀式水平井抽油泵 - Google Patents

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Abstract

三柱塞机械阀式水平井抽油泵,包括上接头、泵筒、柱塞单元和固定阀总成,所述上接头连接泵筒的上端,泵筒内安装柱塞单元;泵筒的下部设有销钉泄油器,泵筒下端设有固定阀总成;该三柱塞机械阀式水平井抽油泵,结合斜井泵、阀式泵的结构特点,创新了抽油泵的设计理念,突破了抽油泵传统的柱塞结构;柱塞设计为多级弹性密封,各柱塞单元采用柔性连接,能够在井斜85°左右的工况条件下,柱塞与泵筒间密封可靠,并有效消除管杆大斜度造成的摩擦力增加,有效消除或减缓井下泵密封单元的偏磨,保证长期平稳举升工作状态。

Description

三柱塞机械阀式水平井抽油泵
技术领域
本实用新型涉及石油开采领域,尤其是一种三柱塞机械阀式水平井抽油泵。
背景技术
石油在国民经济中的作用石油是重要能源,同煤相比,具有能量密度大(等重的石油燃烧热比标准煤高50%)、运输储存方便、燃烧后对大气的污染程度较小等优点。从石油中提炼的燃料油是运输工具、电站锅炉、冶金工业和建筑材料工业各种窑炉的主要燃料。以石油为原料的液化气和管道煤气是城市居民生活应用的优质燃料。飞机、坦克、舰艇、火箭以及其他航天器,也消耗大量石油燃料。因此,许多国家都把石油列为战略物资。近年来国内原油需求随着国民经济的高速发展而日益增长,但国内大部分油田已经进入开发后期,特别是稠油水平井多轮次吞吐,地层能量差。转抽开井后,由于含水高,液面下降快,常规斜井泵泵挂下深受到限制,且最大下泵深度到井斜50°左右,导致周期产量低,不能充分挖掘周期采油效益。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种柱塞设计为多级弹性密封,各柱塞单元采用柔性连接,能够在井斜85°左右的工况条件下,柱塞与泵筒间密封可靠的三柱塞机械阀式水平井抽油泵。
为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:三柱塞机械阀式水平井抽油泵,包括上接头、泵筒、柱塞单元和固定阀总成,所述上接头连接泵筒的上端,泵筒内安装柱塞单元,柱塞单元包括柱塞内套、薄壁柱塞密封外套和带扶正楞中心拉杆,带扶正楞中心拉杆设于薄壁柱塞密封外套内,薄壁柱塞密封外套内设有与带扶正楞中心拉杆配合的柱塞内套;带扶正楞中心拉杆的两端均设有柱塞扶正器,带扶正楞中心拉杆的下端设有游动阀弧形阀芯,游动阀弧形阀芯与柱塞扶正器螺纹连接,游动阀弧形阀芯与游动阀弧形阀座密封配合,构成游动阀机构;泵筒的下部设有销钉泄油器,泵筒下端设有固定阀总成,固定阀总成由下接头、密封阀球、接箍、复位弹簧和密封阀罩组成,下接头通过接箍固定在泵筒下端开口处,密封阀球设于密封阀罩内,密封阀罩的内凸台与下接头之间安装有阀座,密封阀球坐在阀座上,并连接密封阀罩内的复位弹簧。
作为本实用新型的进一步方案:所述柱塞单元设有三个,由上至下分别是一级柱塞单元、二级柱塞单元和三级柱塞单元,一级柱塞单元与二级柱塞单元之间设有柱塞扶正器,该柱塞扶正器与二级柱塞单元的带扶正楞中心拉杆连为一体,二级柱塞单元与三级柱塞单元之间设有柱塞扶正器,该柱塞扶正器与三级柱塞单元的带扶正楞中心拉杆连为一体,一级柱塞单元的顶部设有柱塞扶正器,该柱塞扶正器与一级柱塞单元的带扶正楞中心拉杆为一体,三级柱塞单元的底部设有柱塞扶正器。
作为本实用新型的进一步方案:所述带扶正楞中心拉杆的上部与柱塞内套连接,柱塞内套与薄壁柱塞密封外套螺纹连接。
作为本实用新型的进一步方案:所述上接头与油管相连,下接头与尾管相连,带扶正楞中心拉杆与抽油杆杆柱相连。
作为本实用新型的进一步方案:所述薄壁柱塞密封外套的厚度小于4mm。
作为本实用新型的进一步方案:所述密封阀罩设有导向筋。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:该三柱塞机械阀式水平井抽油泵,结合斜井泵、阀式泵的结构特点,创新了抽油泵的设计理念,突破了抽油泵传统的柱塞结构。柱塞设计为多级弹性密封,各柱塞单元采用柔性连接,能够在井斜85°左右的工况条件下,柱塞与泵筒间密封可靠,并有效消除管杆大斜度造成的摩擦力增加,有效消除或减缓井下泵密封单元的偏磨,保证长期平稳举升工作状态。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图;
图2为图1的G-G剖视图;
图3为图1的F-F剖视图;
图4为图1的D-D剖视图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-4,本实用新型实施例中,三柱塞机械阀式水平井抽油泵,包括上接头12、泵筒11、柱塞单元和固定阀总成,所述上接头12连接泵筒11的上端,泵筒11内安装柱塞单元,柱塞单元包括柱塞内套10、薄壁柱塞密封外套9和带扶正楞中心拉杆8,带扶正楞中心拉杆8设于薄壁柱塞密封外套9内,薄壁柱塞密封外套9内设有与带扶正楞中心拉杆8配合的柱塞内套10;带扶正楞中心拉杆8的两端均设有柱塞扶正器7,带扶正楞中心拉杆8的下端设有游动阀弧形阀芯,游动阀弧形阀芯与柱塞扶正器7螺纹连接,游动阀弧形阀芯与游动阀弧形阀座密封配合,构成游动阀机构;
泵筒11的下部设有销钉泄油器6,泵筒11下端设有固定阀总成,固定阀总成由下接头1、密封阀球2、接箍3、复位弹簧4和密封阀罩5组成,下接头1通过接箍3固定在泵筒11下端开口处,密封阀球2设于密封阀罩5内,密封阀罩5的内凸台与下接头1之间安装有阀座,密封阀球2坐在阀座上,并连接密封阀罩5内的复位弹簧4。
上述,柱塞单元设有三个,由上至下分别是一级柱塞单元、二级柱塞单元和三级柱塞单元,一级柱塞单元与二级柱塞单元之间设有柱塞扶正器7,该柱塞扶正器7与二级柱塞单元的带扶正楞中心拉杆8连为一体,二级柱塞单元与三级柱塞单元之间设有柱塞扶正器7,该柱塞扶正器7与三级柱塞单元的带扶正楞中心拉杆8连为一体,一级柱塞单元的顶部设有柱塞扶正器7,该柱塞扶正器7与一级柱塞单元的带扶正楞中心拉杆8为一体,三级柱塞单元的底部设有柱塞扶正器7。三个柱塞单元共同组成三柱塞机构,该三柱塞机构包含四个柱塞扶正器7。
上述,带扶正楞中心拉杆8的上部与柱塞内套10连接,柱塞内套10与薄壁柱塞密封外套9螺纹连接。
上述,上接头12与油管相连,下接头1与尾管相连,带扶正楞中心拉杆8与抽油杆杆柱相连。
本实用新型的结构特点及其原理:上冲程时,柱塞上行,固定阀开启,游动阀关闭,下腔吸液入泵,上腔排液出井;下冲程时,柱塞下行,游动阀开启,固定阀关闭,下腔液体进入到上腔。
柱塞采用等径、等长的3个短柱塞单元,柱塞单元长度小于500mm,柱塞单元采用厚度小于4mm的薄壁柱塞密封外套9与保证柱塞强度的柱塞内套10用螺纹的方式连接固定。
带有扶正楞的中心拉杆与柱塞内套10配合,确保游动阀弧形阀芯与弧形阀座能够始终居中工作。
柱塞扶正器7与泵筒11配合,确保各柱塞单元在泵筒11内居中,减小抽油泵在大斜度工况条件下弯曲变形造成抽油泵工作时泵筒11与柱塞单元偏磨带来的摩擦力增大问题。
本实用新型具有以下优点:一、采用相互完全独立的三级密封单元结构,各级之间相互独立,强开强闭。
二、将常规泵柱塞与泵筒11之间的硬性间隙变为弹性间隙,单级密封单元采用弹性间隙密封。上下冲程时,柱塞与泵筒11间的间隙值δ会随着液柱压力的升高和降低发生轻微弹性变形补偿。由于采用薄壁柱塞(3.4mm,普通斜井泵柱塞壁厚9mm),上冲程时薄壁柱塞在内压下直径微扩张0.02mm-0.03mm,补偿泵筒11和柱塞之间的配合间隙,可以大幅度降低泵的漏失量,提高泵效。
三、柱塞上下部及各柱塞单元之间有专用四个扶正器,用于保证中心杆上的游动阀阀球居中,阀球和阀座完全密封。用于大斜度井及水平井时,杆柱的偏心力作用于导向块,由导向块承受偏磨,有效消除泵密封单元的偏磨。
四、带有扶正楞的中心拉杆与柱塞内套10配合,确保游动阀弧形阀芯与弧形阀座能够始终居中工作。在大斜度工况条件下,抽油泵游动阀密封可靠,减少漏失,提高抽油泵的吸入系数,提升泵效。
五、密封阀罩5设有导向筋,在弹簧和推杆的作用下,密封阀球强制关闭,避免大斜度井段阀球关闭不及时、密封不严的问题,可有效提高泵效。
六、配套销钉泄油器6,检泵时投杆可实现管柱泄油,避免喷提管柱,保障清洁生产,有利于保护环境。
对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.三柱塞机械阀式水平井抽油泵,包括上接头、泵筒、柱塞单元和固定阀总成,其特征在于,所述上接头连接泵筒的上端,泵筒内安装柱塞单元,柱塞单元包括柱塞内套、薄壁柱塞密封外套和带扶正楞中心拉杆,带扶正楞中心拉杆设于薄壁柱塞密封外套内,薄壁柱塞密封外套内设有与带扶正楞中心拉杆配合的柱塞内套;带扶正楞中心拉杆的两端均设有柱塞扶正器,带扶正楞中心拉杆的下端设有游动阀弧形阀芯,游动阀弧形阀芯与柱塞扶正器螺纹连接,游动阀弧形阀芯与游动阀弧形阀座密封配合,构成游动阀机构;泵筒的下部设有销钉泄油器,泵筒下端设有固定阀总成,固定阀总成由下接头、密封阀球、接箍、复位弹簧和密封阀罩组成,下接头通过接箍固定在泵筒下端开口处,密封阀球设于密封阀罩内,密封阀罩的内凸台与下接头之间安装有阀座,密封阀球坐在阀座上,并连接密封阀罩内的复位弹簧。
2.根据权利要求1所述的三柱塞机械阀式水平井抽油泵,其特征在于,所述柱塞单元设有三个,由上至下分别是一级柱塞单元、二级柱塞单元和三级柱塞单元,一级柱塞单元与二级柱塞单元之间设有柱塞扶正器,该柱塞扶正器与二级柱塞单元的带扶正楞中心拉杆连为一体,二级柱塞单元与三级柱塞单元之间设有柱塞扶正器,该柱塞扶正器与三级柱塞单元的带扶正楞中心拉杆连为一体,一级柱塞单元的顶部设有柱塞扶正器,该柱塞扶正器与一级柱塞单元的带扶正楞中心拉杆为一体,三级柱塞单元的底部设有柱塞扶正器。
3.根据权利要求1所述的三柱塞机械阀式水平井抽油泵,其特征在于,所述带扶正楞中心拉杆的上部与柱塞内套连接,柱塞内套与薄壁柱塞密封外套螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的三柱塞机械阀式水平井抽油泵,其特征在于,所述上接头与油管相连,下接头与尾管相连,带扶正楞中心拉杆与抽油杆杆柱相连。
5.根据权利要求1所述的三柱塞机械阀式水平井抽油泵,其特征在于,所述薄壁柱塞密封外套的厚度小于4mm。
6.根据权利要求1所述的三柱塞机械阀式水平井抽油泵,其特征在于,所述密封阀罩设有导向筋。
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