CN207813877U - 一种防气锁抽油泵、气液分离器及采油装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种防气锁抽油泵、气液分离器及采油装置。防气锁抽油泵包括泵筒及位于泵筒内的抽油泵柱塞和固定阀，固定阀下端连接有气液分离器，气液分离器包括通过上端开口与固定阀的阀孔连通的进液桶，进液桶外周上设有至少一个上部开口的导流片，导流片与进液桶外桶壁围成容纳腔，进液桶的桶壁上于容纳腔内设有进液孔，油液从进液桶外绕过导流片进入容纳腔中并通过进液孔进入进液桶内，油液中的伴生气在油液绕流过程中上浮。可实现油气有效分离，导流片的容纳腔中油液可对进液孔进行液封，防止气体顺着进液孔流入进液桶内腔，通过简单的结构即可实现油液中气体的预先排出，防止气体随油液进入泵内，进而导致泵气锁而抽不上油的问题。

Description

一种防气锁抽油泵、气液分离器及采油装置

技术领域

本实用新型涉及一种防气锁抽油泵、气液分离器及采油装置。

背景技术

众所周知，原油中往往携带有大量伴生气，生产过程中伴生气随原油一起进入泵内，由于气体具有较大的可压缩性，泵阀的打开、关闭均会受到影响，导致泵效降低，严重时还会造成抽油泵气锁，导致无法抽油泵采不出油。

有杆泵抽油是当前应用最广泛的采油方式，其工作原理是应用地面抽油机设备拖动抽油杆及抽油泵柱塞往复运动，将液体抽吸至地面，液力采油作为新兴采油方式，通过地面设备向动力液管道打压或放压，压力变化经动力液管道传递到动力泵缸筒，使动力泵缸筒上下运动，带动抽油泵柱塞完成抽油动作。然后，市面上常见的有杆泵采油和液力采油方式均没有一种简单有效的方式来解决伴生气进入抽油泵而导致气锁的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单并能很好解决伴生气进泵而导致抽油泵气锁的问题的防气锁抽油泵；本实用新型的目的还在于提供一种气液分离器；本实用新型的目的还在于提供一种采油装置。

为实现上述目的，本实用新型的防气锁抽油泵采用如下的方案：

方案1：防气锁抽油泵包括泵筒及位于泵筒内的抽油泵柱塞和固定阀，固定阀下端连接有气液分离器，气液分离器包括通过上端开口与固定阀的阀孔连通的进液桶，进液桶外周上设有至少一个上部开口的导流片，导流片与进液桶外桶壁围成容纳腔，所述进液桶的桶壁上于容纳腔内设有进液孔，油液从进液桶外绕过导流片进入容纳腔中并通过进液孔进入进液桶内，油液中的伴生气在油液绕流过程中上浮。

有益效果：本实用新型通过进液桶的进液孔抽吸油气混合液，由于进液孔位于上部开口的导流片与进液桶围成的容纳腔内，油气混合液上流至导流片的边沿后折流而进入容纳腔，在这个绕流过程中，伴生气由于密度小而上浮，实现与油液的分离，导流片为油液导流，可实现油气有效分离，导流片的容纳腔中油液可对进液孔进行液封，防止气体顺着进液孔流入进液桶内腔，通过简单的结构即可实现油液中气体的预先排出，防止气体随油液进入泵内，进而导致泵气锁而抽不上油的问题。

方案2：在方案1的基础上进一步改进如下，所述进液桶外部还套设有外筒，外筒于最上端导流片之上的一段上设有排气孔。

方案3：在方案1或2的基础上进一步改进如下，导流片有多个，各个导流片呈层状布置。层状分布可使局部油气混合液得到多次绕流，使得油气分离更加彻底。

方案4：在方案3的基础上进一步改进如下，所述导流片呈环形并套设在进液桶上，环形导流片下部通过缩口结构与进液桶外桶壁连接。可使加工过程更加简单方便。

方案5：在方案4的基础上进一步改进如下，所述导流片呈锥形。

方案6：在方案1或2或4或5的基础上进一步改进如下，所述进液孔位于所述容纳腔的底部。可增加液封效果且不会油油液残留在容纳腔中。

方案7：在方案1或2的基础上进一步改进如下，所述进液桶与固定阀螺纹连接。

本实用新型的气液分离器采用如下的方案：

方案1：气液分离器包括进液桶，进液桶具有用于与抽油泵连通的上端开口，进液桶的外桶壁上连接有上部开口的导流片，导流片与进液桶外桶壁围成容纳腔，所述进液桶的桶壁上于容纳腔内设有进液孔，油液从进液桶外绕过导流片进入容纳腔中并通过进液孔进入进液桶内，油液中的伴生气在油液绕流过程中上浮。

有益效果：本实用新型通过进液桶的进液孔抽吸油气混合液，由于进液孔位于上部开口的导流片与进液桶围成的容纳腔内，油气混合液上流至导流片的边沿后折流而进入容纳腔，在这个绕流过程中，伴生气由于密度小而上浮，实现与油液的分离，导流片为油液导流，可实现油气有效分离，导流片的容纳腔中油液可对进液孔进行液封，防止气体顺着进液孔流入进液桶内腔，通过简单的结构即可实现油液中气体的预先排出，防止气体随油液进入泵内，进而导致泵气锁而抽不上油的问题。

方案2：在方案1的基础上进一步改进如下，所述进液桶外部还套设有外筒，进液桶和外筒之间的环空上部通过封板封堵，外筒于最上端导流片之上的一段上设有排气孔。

方案3：在方案1或2的基础上进一步改进如下，导流片有多个，各个导流片呈层状布置。

方案4：在方案3的基础上进一步改进如下，所述导流片呈环形并套设在进液桶上，环形导流片下部通过缩口结构与进液桶外桶壁连接。

方案5：在方案4的基础上进一步改进如下，所述导流片呈锥形。

方案6：在方案1或2或4或5的基础上进一步改进如下，所述进液孔位于所述容纳腔的底部。

本实用新型的采油装置采用如下的方案：

方案1：采油装置包括抽油泵以及驱动抽油泵进行抽油的动力装置，抽油泵包括泵筒及位于泵筒内的抽油泵柱塞和固定阀，固定阀下端连接有气液分离器，气液分离器包括通过上端开口与固定阀的阀孔连通的进液桶，进液桶外周上设有至少一个上部开口的导流片，导流片与进液桶外桶壁围成容纳腔，所述进液桶的桶壁上于容纳腔内设有进液孔，油液从进液桶外绕过导流片进入容纳腔中并通过进液孔进入进液桶内，油液中的伴生气在油液绕流过程中上浮。

有益效果：本实用新型通过进液桶的进液孔抽吸油气混合液，由于进液孔位于上部开口的导流片与进液桶围成的容纳腔内，油气混合液上流至导流片的边沿后折流而进入容纳腔，在这个绕流过程中，伴生气由于密度小而上浮，实现与油液的分离，导流片为油液导流，可实现油气有效分离，导流片的容纳腔中油液可对进液孔进行液封，防止气体顺着进液孔流入进液桶内腔，通过简单的结构即可实现油液中气体的预先排出，防止气体随油液进入泵内，进而导致泵气锁而抽不上油的问题。

方案2：在方案1的基础上进一步改进如下，所述进液桶外部还套设有外筒，外筒于最上端导流片之上的一段上设有排气孔。

方案3：在方案1或2的基础上进一步改进如下，导流片有多个，各个导流片呈层状布置。层状分布可使局部油气混合液得到多次绕流，使得油气分离更加彻底。

方案4：在方案3的基础上进一步改进如下，所述导流片呈环形并套设在进液桶上，环形导流片下部通过缩口结构与进液桶外桶壁连接。可使加工过程更加简单方便。

方案5：在方案4的基础上进一步改进如下，所述导流片呈锥形。

方案6：在方案1或2或4或5的基础上进一步改进如下，所述进液孔位于所述容纳腔的底部。可增加液封效果且不会油油液残留在容纳腔中。

方案7：在方案1或2的基础上进一步改进如下，所述进液桶与固定阀螺纹连接。

附图说明

图1为本实用新型的采油装置的实施例1的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为本实用新型的采油装置的实施例2的结构示意图；

图中：1—气液分离器；2—抽油泵；3—产液油管；4—动力泵；101—内管；102—排气孔；103—外管；104—导流杯；105—进液孔；106—盲板；107—下接头；108—尾管；201—抽油杆；202—抽油泵上接头；203—抽油泵柱塞；204—泵筒；205—游动阀；206—抽油泵下接头，207—固定阀球；208—固定阀；401—缸筒；402—活塞；403—动力液连管；404—动力液通孔；405—连杆。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的采油装置的具体实施例1，如图1-2所示，该实施例中采油装置为有杆泵采油装置，包括产液油管3和抽油泵2，抽油泵2包括泵筒204、抽油泵柱塞203、固定阀208；固定阀208下端安装有气液分离器1。

气液分离器1包括用于进液的内管101和用于排气的外管103，内管101上端为可与抽油泵固定阀208的阀座连接的螺纹，下端口为盲板106，侧管壁上开有径向进液孔105；内管101的进液孔105处的外管壁上设有倒锥形导流杯104，即进液孔105位于导流杯104的罩设范围内以便导流杯104中的油液可沿进液孔105进入到内管101内腔中，导流杯104可使油气混合液绕流并在绕流过程中利用气体上浮原理使油气分离，且便于实现对进液孔105的液封。内管101的进液孔至少为1级，本实施例设计的是3级进液孔,3级进液孔沿内管101的轴向间隔设置，且三级进液孔处均对应设置有导流杯，三个导流杯的开口均朝上设置，导流杯呈喇叭状或者呈圆锥状。外管103上下两端为连接螺纹，上部管壁上开有径向排气孔102，且排气孔102位于最上侧导流杯104与上部的固定阀208之间的外管管段上。

工作过程：抽油杆201与抽油泵柱塞203连接，地面抽油机带动抽油杆201及抽油泵柱塞203做往复运动，在抽油时，抽油泵柱塞203向上运动产生负压，使得固定阀球207打开，在负压作用下，产液油管3下部的油气混合液上涌，油气混合液经过内管101与外管103之间的环空上流而进入导流杯104，油气混合液在进入导流杯104的绕流过程中，油气逐渐分离，即混合液中的伴生气因质轻而浮向上侧，最终从固定阀座与上侧导流杯之间的排气孔102排出外管之外，由于导流杯中油液可将进液孔15液封，气体不会从进液孔流入泵内，从而实现了油气分离与排气，防止伴生气进入抽油泵而导致抽油泵气锁。

本实用新型的采油装置的具体实施例2，与实施例1的不同之处在于，如图3所示，该采油装置为液力采油装置，由动力泵4代替抽油杆201，为抽油泵柱塞203往复运动提供动力，避免管杆偏磨。动力泵4由缸筒401、缸筒内置动力泵活塞402组成，动力泵活塞402将缸筒401的内腔分隔为上部打压腔和下部压力平衡腔，动力液连管403与缸筒401内的活塞402固定连接，并与其上部打压腔连通，缸筒401通过连杆405与抽油泵柱塞203连接、联动。缸筒401下端盖开有纵向平衡孔，所述置于缸筒401内的动力液连管403开有与其打压腔连通的动力液通孔404。动力液连管403向上延伸至井口并与地面动力设备连接。

液力采油泵抽油过程包括上冲程和下冲程两个过程：

上冲程过程为：由地面动力设备向动力液连管403打压，动力液经动力液连管403、动力液通孔404进入缸筒401的打压腔，打压腔内压力上升推动缸筒401上行，带动连杆405及抽油泵柱塞203上行，抽油泵柱塞203下方的泵腔内压力下降，游动阀205关闭，固定阀208打开，液流经内管101和固定阀208进入抽油泵，完成上冲程进液过程；下冲程过程为：地面动力设备泄压，动力泵缸筒401的打压腔压力降低，抽油泵柱塞203在上部压力及自身重力作用下向下运动，抽油泵柱塞203下方的泵腔内压力上升，游动阀205打开，固定阀208关闭，泵内液体经游动阀205、抽油泵柱塞203内腔进入产液油管3内，完成下冲程排液过程。

通过设计该气液分离器1并将该装置应用于常规有杆抽油泵及液力采油泵抽油，实现气液过流通道分离，使液流在进泵前充分脱气，减少进泵气体量，能有效防止抽油泵气锁。

在其他实施例中：导流杯也可替换为多个在内管外壁的同一圆上的导流片，导流片与内管的管壁围成容纳腔，进液孔位于容纳腔中，导流片的形状可以是弧形或者三角锥形等，导流片的排布方式可以是层状，也可以是杂乱排布；导流杯的形状不限于锥形，也可替换为圆桶状、碗状以及其他异形形状；进液孔的位置也不限于位于导流杯的底部，也可设置在导流杯的中部或者上部位置，只要导流杯中注满油时油液能够将进液孔覆盖即可；导流杯以及对应的进液孔的数量也不限于三级，也可仅设置一级、两级或者超过三级；内管与固定阀座的连接方式也不限于螺纹连接，可替换为焊接、卡接或者其他稳定连接的密封连接方式。

本实用新型的防气锁抽油泵的各实施例与本实用新型的采油装置的上述各实施例中的抽油泵的各实施例相同，不再赘述。

本实用新型的气液分离器的各实施例与上述采油装置的各实施例中的气液分离器的各实施例相同，不再赘述。

Claims (20)

1.防气锁抽油泵，包括泵筒及位于泵筒内的抽油泵柱塞和固定阀，其特征是，固定阀下端连接有气液分离器，气液分离器包括通过上端开口与固定阀的阀孔连通的进液桶，进液桶外周上设有至少一个上部开口的导流片，导流片与进液桶外桶壁围成容纳腔，所述进液桶的桶壁上于容纳腔内设有进液孔，油液从进液桶外绕过导流片进入容纳腔中并通过进液孔进入进液桶内，油液中的伴生气在油液绕流过程中上浮。

2.根据权利要求1所述的防气锁抽油泵，其特征是，所述进液桶外部还套设有外筒，外筒于最上端导流片之上的一段上设有排气孔。

3.根据权利要求1或2所述的防气锁抽油泵，其特征是，导流片有多个，各个导流片呈层状布置。

4.根据权利要求3所述的防气锁抽油泵，其特征是，所述导流片呈环形并套设在进液桶上，环形导流片下部通过缩口结构与进液桶外桶壁连接。

5.根据权利要求4所述的防气锁抽油泵，其特征是，所述导流片呈锥形。

6.根据权利要求1或2或4或5所述的防气锁抽油泵，其特征是，所述进液孔位于所述容纳腔的底部。

7.根据权利要求1或2所述的防气锁抽油泵，其特征是，所述进液桶与固定阀螺纹连接。

8.气液分离器，其特征是，包括进液桶，进液桶具有用于与抽油泵连通的上端开口，进液桶的外桶壁上连接有上部开口的导流片，导流片与进液桶外桶壁围成容纳腔，所述进液桶的桶壁上于容纳腔内设有进液孔，油液从进液桶外绕过导流片进入容纳腔中并通过进液孔进入进液桶内，油液中的伴生气在油液绕流过程中上浮。

9.根据权利要求8所述的气液分离器，其特征是，所述进液桶外部还套设有外筒，进液桶和外筒之间的环空上部通过封板封堵，外筒于最上端导流片之上的一段上设有排气孔。

10.根据权利要求8或9所述的气液分离器，其特征是，导流片有多个，各个导流片呈层状布置。

11.根据权利要求10所述的气液分离器，其特征是，所述导流片呈环形并套设在进液桶上，环形导流片下部通过缩口结构与进液桶外桶壁连接。

12.根据权利要求11所述的气液分离器，其特征是，所述导流片呈锥形。

13.根据权利要求8或9或11或12所述的气液分离器，其特征是，所述进液孔位于所述容纳腔的底部。

14.采油装置，包括抽油泵以及驱动抽油泵进行抽油的动力装置，抽油泵包括泵筒及位于泵筒内的抽油泵柱塞和固定阀，其特征是，固定阀下端连接有气液分离器，气液分离器包括通过上端开口与固定阀的阀孔连通的进液桶，进液桶外周上设有至少一个上部开口的导流片，导流片与进液桶外桶壁围成容纳腔，所述进液桶的桶壁上于容纳腔内设有进液孔，油液从进液桶外绕过导流片进入容纳腔中并通过进液孔进入进液桶内，油液中的伴生气在油液绕流过程中上浮。

15.根据权利要求14所述的采油装置，其特征是，所述进液桶外部还套设有外筒，外筒于最上端导流片之上的一段上设有排气孔。

16.根据权利要求14或15所述的采油装置，其特征是，导流片有多个，各个导流片呈层状布置。

17.根据权利要求16所述的采油装置，其特征是，所述导流片呈环形并套设在进液桶上，环形导流片下部通过缩口结构与进液桶外桶壁连接。

18.根据权利要求17所述的采油装置，其特征是，所述导流片呈锥形。

19.根据权利要求14或15或17或18所述的采油装置，其特征是，所述进液孔位于所述容纳腔的底部。

20.根据权利要求14或15所述的采油装置，其特征是，所述进液桶与固定阀螺纹连接。