CN208073448U - 杆式举升装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种杆式举升装置，其涉及抽油井下工具，其包括：油管机构，油管机构包括第一油管、连接在第一油管下端的支撑接头，连接在支撑接头下端的第二油管；设置在油管机构中的泵筒，泵筒与支撑接头之间设置有密封机构，密封机构包括：设置在支撑接头与泵筒之间的第一柔性密封件和刚性密封件，泵筒的下端具有固定阀机构，固定阀机构与密封机构下方的油管机构内部相连通，泵筒中设置有具有第一游动阀机构的柱塞，柱塞能够在泵筒中上下滑动，游动阀机构一端与固定阀机构相连通，游动阀机构的另一端与密封机构上方的油管机构内部相连通。本申请能够有效提高泵内部的密封效果，减小细粉砂的冲蚀柱塞和泵筒而导致柱塞和泵筒的间隙加大。

Description

杆式举升装置

技术领域

本实用新型涉及了一种抽油井下工具，特别涉及一种杆式举升装置。

背景技术

随着环保压力加大，越来越多的油田施工过程中需要更进一步关注清洁作业。在油井举升作业过程中，对油井举升提出了更高的要求，需要其降低作业频次及单次作业时间。油井举升作业中一般使用杆式泵与管式泵两大类泵，两者的区别就在于杆式泵作业过程中无需起下油管，可以减少落地油的几率，同时提高作业速率。同时，杆式泵只需要提升抽油杆即可实现换泵作业，如此便可以减低一半作业时间。

在岀砂区块的油田中，由于细分砂无法彻底进行防砂工艺，杆式泵在现场应用过程中，初期泵效基本满足要求，但是在运行3个月以后，泵效严重降低，无法满足现场举升需求。以某区块为例，油井平均检泵周期265天，投产初期平均泵效为31.9％，后期由于细粉砂冲蚀，导致泵间隙加大，泵效持续降低，平均泵效仅为18.9％，通过统计，杆式泵处于高效生产期的时间仅为3-4个月。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型实施例所要解决的技术问题是提供了一种杆式举升装置，其能够有效提高泵内部的密封效果，减小细粉砂的冲蚀柱塞和泵筒而导致柱塞和泵筒的间隙加大。

本实用新型实施例的具体技术方案是：

一种杆式举升装置，所述杆式举升装置包括：

油管机构，所述油管机构包括第一油管、连接在所述第一油管下端的支撑接头、连接在所述支撑接头下端的第二油管；

设置在所述油管机构中的泵筒，所述泵筒与所述支撑接头之间设置有密封机构，所述密封机构包括：设置在支撑接头与所述泵筒之间的第一柔性密封件、刚性密封件和密封付，所述刚性密封件连接在支撑接头上，所述密封付连接在泵筒上，所述刚性密封件能与所述密封付相抵，所述泵筒的下端具有固定阀机构，所述固定阀机构与所述密封机构下方的油管机构内部相连通，所述泵筒中设置有具有第一游动阀机构的柱塞，所述柱塞能够在所述泵筒中上下滑动，所述游动阀机构一端与固定阀机构相连通，所述游动阀机构的另一端与所述密封机构上方的油管机构内部相连通。

在一种优选的实施方式中，所述支撑接头的内壁具有台阶，所述刚性密封件设置在台阶处。

在一种优选的实施方式中，所述刚性密封件与所述支撑接头相螺纹连接，所述密封付与所述泵筒相螺纹连接。

在一种优选的实施方式中，所述泵筒由多段连接而成，所述泵筒的部分段之间连接有第二柔性密封件，所述第二柔性密封件用于对所述泵筒与所述柱塞之间进行密封。

在一种优选的实施方式中，所述第二柔性密封件包括由金属制成的外壳，注塑在所述外壳内的柔性材料。

在一种优选的实施方式中，所述第一柔性密封件位于所述刚性密封件的下方，所述泵筒和所述撑接头之间还设置有爪簧，所述爪簧位于所述第一柔性密封件和所述刚性密封件之间，并位于所述台阶的下方。

在一种优选的实施方式中，所述密封付位于所述刚性密封件的上方。

在一种优选的实施方式中，所述泵筒的下端具有第一开孔，所述泵筒内设置有具有第二开孔的第一限位件，所述第一限位件下方的所述泵筒内设置第一阀球，所述第一限位件以下部分的所述泵筒、所述第一限位件、所述第一阀球形成所述固定阀机构。

在一种优选的实施方式中，所述柱塞下端具有第三开孔，所述柱塞内设置有具有第四开孔的第二限位件，所述第二限位件下方的所述柱塞内设置有第二阀球，所述第二限位件以下部分的所述柱塞、所述第二限位件、所述第二阀球形成所述第一游动阀机构。

在一种优选的实施方式中，所述柱塞还具有第二游动阀机构，所述柱塞内具有具限位部，所述限位部具有第五开孔，所述限位部上方的所述柱塞内具有第三阀球，所述限位部上方的所述柱塞壁面上具有第六开孔，所述限位部以上部分的所述柱塞、所述第三阀球、所述限位部形成所述第二游动阀机构。

在一种优选的实施方式中，所述柱塞的上端连接有拉杆，所述拉杆穿出所述泵筒。

本实用新型的技术方案具有以下显著有益效果：

在本申请中在油管机构的支撑接头与泵筒之间设置有由第一柔性密封件和刚性密封件构成的密封机构，利用第一柔性密封件具有弹性的特性，其可以对支撑接头与泵筒之间的间隙进行有效密封。利用刚性密封件与密封付的强度，刚性密封件与密封付之间端面与端面之间的贴合从而实现密封。通过利用第一柔性密封件、刚性密封件和密封付两种不同密封的优缺点，从而实现支撑接头与泵筒之间的双级密封。在柱塞在泵筒中提升液体时，在油管机构中密封机构上方的液体难以通过支撑接头与泵筒之间的缝隙回流至油管机构中密封机构下方，如此大大减小流体中细粉砂冲蚀柱塞和泵筒而导致柱塞和泵筒的间隙加大，进而有效保证了较高的泵效，并大大延长了泵的使用寿命。

参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。

图1为本实用新型实施例中杆式举升装置的结构示意图。

以上附图的附图标记：

1、拉杆；2、油管机构；21、第一油管；22、支撑接头；221、台阶；23、第二油管；3、泵筒；31、第二柔性密封件；32、第一开孔；33、第一限位件；331、第二开孔；34、第一阀球；4、密封机构；41、第一柔性密封件；42、刚性密封件；5、柱塞；51、第三开孔；52、第二限位件；521、第四开孔；53、第二阀球；54、限位部；541、第五开孔；55、第三阀球；56、第六开孔；6、爪簧；7、密封付。

具体实施方式

结合附图和本实用新型具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了能够有效提高泵内部的密封效果，减小细粉砂的冲蚀柱塞5和泵筒3而导致柱塞5和泵筒3的间隙加大，在本申请中提出了一种杆式举升装置，图1为本实用新型实施例中杆式举升装置的结构示意图，如图1所示，杆式举升装置可以包括：油管机构2，油管机构2包括第一油管21、连接在第一油管21下端的支撑接头22、连接在支撑接头22下端的第二油管23；设置在油管机构2中的泵筒3，泵筒3与支撑接头22之间设置有密封机构4，密封机构4包括：设置在支撑接头22与泵筒3之间的第一柔性密封件41、刚性密封件42和密封付7，刚性密封件42连接在支撑接头22上，密封付7连接在泵筒3上，刚性密封件42能与密封付7相抵，泵筒3的下端具有固定阀机构，固定阀机构与密封机构4下方的油管机构2内部相连通，泵筒3中设置有具有第一游动阀机构的柱塞5，柱塞5能够在泵筒3中上下滑动，游动阀机构一端与固定阀机构相连通，游动阀机构的另一端与密封机构4上方的油管机构2内部相连通。

在本申请中在油管机构2的支撑接头22与泵筒3之间设置有由第一柔性密封件41和刚性密封件42构成的密封机构4，利用第一柔性密封件41具有弹性的特性，其可以对支撑接头22与泵筒3之间的间隙进行有效密封。利用刚性密封件42与密封付7的强度，刚性密封件42与密封付7之间端面与端面之间的贴合从而实现密封。通过利用第一柔性密封件41、刚性密封件42和密封付7两种不同密封的优缺点，从而实现支撑接头22与泵筒3之间的双级密封。在柱塞5在泵筒3中提升液体时，在油管机构2中密封机构4上方的液体难以通过支撑接头22与泵筒3之间的缝隙回流至油管机构2中密封机构4下方，如此大大减小流体中细粉砂冲蚀柱塞5和泵筒3而导致柱塞5和泵筒3的间隙加大，进而有效保证了较高的泵效，并大大延长了泵的使用寿命。

为了能够更好的理解本申请中的杆式举升装置，下面将对其做进一步解释和说明。如图1所示，油管机构2可以包括第一油管21、通过螺纹连接连接在第一油管21下端的支撑接头22、通过螺纹连接连接在支撑接头22下端的第二油管23。支撑接头22的内壁具有台阶221，台阶221可以抵住刚性密封件42，从而对泵筒3进行限位。

如图1所示，泵筒3设置在油管机构2中，泵筒3与支撑接头22之间设置有密封机构4，密封机构4包括：设置在支撑接头22与泵筒3之间的第一柔性密封件41、刚性密封件42和密封付7，刚性密封件42通过螺纹连接连接在支撑接头22的侧壁上，密封付7通过螺纹连接连接在泵筒3的外侧壁上。同时，密封付7的侧壁能与支撑接头22的内壁紧贴抵紧，从而实现泵筒3与支撑接头22相之间的固定，从而保证柱塞5在上下抽汲的过程中，泵筒3静止不动，不会受到柱塞5影响而被上提。在上述状态下，密封付7位于刚性密封件42的上方。第一柔性密封件41一般由柔性的密封材料制成，如塑性密封膏、弹塑性密封膏、弹性密封膏制成的密封件。刚性密封件42一般由金属材料制成。

如图1所示，第一柔性密封件41位于刚性密封件42的下方，泵筒3和撑接头之间还可以设置有爪簧6，爪簧6位于第一柔性密封件41和刚性密封件42之间，并位于台阶221的下方。当泵筒3随抽油杆下入至井中时，爪簧6受到支撑接头22台阶221的挤压，受力收缩卡在泵筒3与支撑接头22之间，其可以加强泵筒3与支撑接头22的摩擦力，防止泵筒3与支撑接头22之间轻易脱离。

如图1所示，泵筒3的下端具有固定阀机构，固定阀机构与密封机构4下方的油管机构2内部相连通。具体而言，泵筒3的下端具有第一开孔32，泵筒3内设置有具有第二开孔331的第一限位件33，第一限位件33下方的泵筒3内设置第一阀球34，第一限位件33以下部分的泵筒3、第一限位件33、第一阀球34形成固定阀机构。

如图1所示，泵筒3中设置有具有第一游动阀机构的柱塞5，柱塞5能够在泵筒3中上下滑动，游动阀机构一端与固定阀机构相连通，游动阀机构的另一端与密封机构4上方的油管机构2内部相连通。柱塞5下端具有第三开孔51，柱塞5内设置有具有第四开孔521的第二限位件52，第二限位件52下方的柱塞5内设置有第二阀球53，第二限位件52以下部分的柱塞5、第二限位件52、第二阀球53形成第一游动阀机构。

如图1所示，柱塞5的上端连接有拉杆1，拉杆1穿出泵筒3。拉杆1用于与抽油杆相连接。固定阀机构和第一游动阀机构的运行过程如下，当抽油杆带动拉杆1上行，进而带动柱塞5进行上冲程，此时，第一游动阀机构中柱塞5内的压力增大，使得第二阀球53抵住第三开孔51，第一游动阀机构关闭，从而导致固定阀机构中泵筒3内下端的压力减小，第一阀球34被油管机构2内的压力顶开，固定阀机构开启，油管机构2内的液体从而能够通过第一开孔32流入泵筒3内，柱塞5内的液体则被提升。当抽油杆带动拉杆1下行，进而带动柱塞5进行下冲程，此时，第一游动阀机构中柱塞5内的压力减小，使得第二阀球53在泵筒3内液体的压力下顶开脱离第三开孔51，第一游动阀机构打开。而泵筒3内压力增大，使得第一阀球34顶住第一开孔32，固定阀关闭，从而导致固定阀机构中泵筒3内下端的压力减小，第一阀球34被油管机构2内的压力顶开，固定阀机构开启，油管机构2内的液体从而能够通过第一开孔32流入泵筒3内。通过上述过程反复循环，从而将油管机构2中的液体(油液)进行升举。

如图1所示，泵筒3由多段连接而成，泵筒3的部分段之间连接有第二柔性密封件31，第二柔性密封件31用于对泵筒3与柱塞5之间进行密封。第二柔性密封件31与泵筒3的部分段之间均可以通过螺纹连接。第二柔性密封件31可以包括由金属制成的外壳，注塑在外壳内的柔性材料，如此，第二柔性密封件31具有一定的弹性。第二柔性密封件31的内径与柱塞5的外径过盈配合，当柱塞5接触第二柔性密封件31时，柱塞5能够顺利穿过第二柔性密封件31处。按照一级泵的制造标准，泵筒3的部分段与柱塞5之间为间隙配合。通过第二柔性密封件31可以有效实现泵筒3与柱塞5之间的密封，同时又能够满足柱塞5在泵筒3中上下往复运动。在一种优选的实施方式中，柱塞5的上下端面可以呈锥形，如此，在上下冲程过程中，柱塞5能够更为通畅的通过第二柔性密封件31。

如图1所示，在一种可行的实施方式中，柱塞5还可以具有第二游动阀机构，柱塞5内具有具限位部54，限位部54具有第五开孔541，限位部54上方的柱塞5内具有第三阀球55，限位部54上方的柱塞5壁面上具有第六开孔56，限位部54以上部分的柱塞5、第三阀球55、限位部54形成第二游动阀机构。第二游动阀机构的运行过程与第一游动阀机构的运行过程相同，设置第二游动阀机构的作用在于，在柱塞5上提过程中，柱塞5内的任一一个游动阀机构处于关闭下就可以保证柱塞5内的液体被上提，避免柱塞5内的游动阀机构未关闭而导致柱塞5内和柱塞5以上的液体返流，如此，可以进一步提高柱塞5在上下反复运动过程中对液体的升举效率。

本说明书中的上述各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似部分相互参照即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式不同之处。披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

以上所述仅为本实用新型的几个实施方式，虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用于限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。

Claims (11)

1.一种杆式举升装置，其特征在于，所述杆式举升装置包括：

油管机构，所述油管机构包括第一油管、连接在所述第一油管下端的支撑接头、连接在所述支撑接头下端的第二油管；

设置在所述油管机构中的泵筒，所述泵筒与所述支撑接头之间设置有密封机构，所述密封机构包括：设置在支撑接头与所述泵筒之间的第一柔性密封件、刚性密封件和密封付，所述刚性密封件连接在支撑接头上，所述密封付连接在泵筒上，所述刚性密封件能与所述密封付相抵，所述泵筒的下端具有固定阀机构，所述固定阀机构与所述密封机构下方的油管机构内部相连通，所述泵筒中设置有具有第一游动阀机构的柱塞，所述柱塞能够在所述泵筒中上下滑动，所述游动阀机构一端与固定阀机构相连通，所述游动阀机构的另一端与所述密封机构上方的油管机构内部相连通。

2.根据权利要求1所述的杆式举升装置，其特征在于，所述支撑接头的内壁具有台阶，所述刚性密封件设置在台阶处。

3.根据权利要求1所述的杆式举升装置，其特征在于，所述刚性密封件与所述支撑接头相螺纹连接，所述密封付与所述泵筒相螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的杆式举升装置，其特征在于，所述泵筒由多段连接而成，所述泵筒的部分段之间连接有第二柔性密封件，所述第二柔性密封件用于对所述泵筒与所述柱塞之间进行密封。

5.根据权利要求4所述的杆式举升装置，其特征在于，所述第二柔性密封件包括由金属制成的外壳，注塑在所述外壳内的柔性材料。

6.根据权利要求2所述的杆式举升装置，其特征在于，所述第一柔性密封件位于所述刚性密封件的下方，所述泵筒和所述撑接头之间还设置有爪簧，所述爪簧位于所述第一柔性密封件和所述刚性密封件之间，并位于所述台阶的下方。

7.根据权利要求1所述的杆式举升装置，其特征在于，所述密封付位于所述刚性密封件的上方。

8.根据权利要求1所述的杆式举升装置，其特征在于，所述泵筒的下端具有第一开孔，所述泵筒内设置有具有第二开孔的第一限位件，所述第一限位件下方的所述泵筒内设置第一阀球，所述第一限位件以下部分的所述泵筒、所述第一限位件、所述第一阀球形成所述固定阀机构。

9.根据权利要求1所述的杆式举升装置，其特征在于，所述柱塞下端具有第三开孔，所述柱塞内设置有具有第四开孔的第二限位件，所述第二限位件下方的所述柱塞内设置有第二阀球，所述第二限位件以下部分的所述柱塞、所述第二限位件、所述第二阀球形成所述第一游动阀机构。

10.根据权利要求8所述的杆式举升装置，其特征在于，所述柱塞还具有第二游动阀机构，所述柱塞内具有具限位部，所述限位部具有第五开孔，所述限位部上方的所述柱塞内具有第三阀球，所述限位部上方的所述柱塞壁面上具有第六开孔，所述限位部以上部分的所述柱塞、所述第三阀球、所述限位部形成所述第二游动阀机构。

11.根据权利要求1所述的杆式举升装置，其特征在于，所述柱塞的上端连接有拉杆，所述拉杆穿出所述泵筒。