CN208089517U - 一种插入式抽稠油泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种插入式抽稠油泵，包括泵筒总成、锚定组件和泵柱塞总成，锚定组件和泵柱塞总成位于泵筒总成内，泵柱塞总成穿过锚定组件，锚定组件包括密封支承锚和上泵筒，密封支承锚包括密封芯轴、弹性锁爪、皮碗芯轴和多个非金属的密封皮碗，密封芯轴的上部外壁设有一圈与台阶上表面适配的密封面，密封芯轴的下端与弹性锁爪连接，弹性锁爪的外径大于台阶的内径，弹性锁爪与台阶的下表面适配，皮碗芯轴的上端与弹性锁爪连接，密封皮碗套在皮碗芯轴上，上泵筒与皮碗芯轴的下端连接。本实用新型的密封支承锚采用一套金属的机械固定硬密封和一套非金属材质的密封皮碗，组成软硬结合的固定密封形式，固定密封可靠性高，寿命长，适合深井开采。

Description

一种插入式抽稠油泵

技术领域

本实用新型属于石油行业机械开采采油设备技术领域，具体涉及一种插入式抽稠油泵。

背景技术

目前，稠油开采最常用的杆抽油泵有两种类型，一类是液压反馈抽稠泵系列，如长冲程液压反馈抽油泵(ZL02228867.8)和液压反馈抽稠泵(ZL89201356.7)，另一类是浸入式抽稠泵系列，如浸入式抽稠泵(ZL90210980.4)和柱塞悬重式抽油泵(ZL00256652.4)及悬挂浸入式抽稠油泵(CN200620097894.1)，这两种类型的抽稠泵都是采用两种不同直径的泵筒和柱塞进行串接，利用大小泵筒形成的环形腔抽吸原油，同样都具有液压反馈力作用在小柱塞截面上帮助柱塞下行。液压反馈抽稠泵的结构特点是大泵在上，小泵在下，不需要配脱接器，下泵作业方便，而且起泵作业时可自动泄油，不足之处是上冲程时泵腔通过长柱塞或中心管的内腔进油，流道小而长，进油阻力大，冲程较长时或油较稠时，会出现泵充满程度差，上行载荷大，泵效低的现象，液压反馈抽稠泵还存在泵长度过长，不易实现长冲程。另一类，浸入式抽稠泵和柱塞悬重式抽油泵及悬挂浸入式抽稠油泵的特点是小泵在上，大泵在下，下冲程时泵腔通过下泵短柱塞的内腔进油，流道大而短，进油阻力小，但是，浸入式抽稠泵和柱塞悬重式抽油泵，柱塞组件不能脱出泵筒，必须配合脱接器使用，下泵作业较复杂。挂浸入式抽稠油泵不需配脱接器，不需配泄油器，不但下泵、起泵作业简单方便，而且可自动泄油，泵下可接加重杆，能较好的适用于稠油的开采，但是这种泵的缺陷是，上泵筒的悬挂固定是采用一组皮碗，通过过盈配合固定于支承短接上，这种皮碗是一种非金属材料制成，这种非金属材料虽然在低压状态下密封效果好，但在较高的工作压力环境下，会逐步产生蠕动变形，从而丧失过盈量，导致上泵筒松动，密封失效，油井内的压力是随着井深度的增加而增大，因此这种抽油泵不适合较深油井，在正常深度油井中，使用寿命也不理想。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种插入式抽稠油泵。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种插入式抽稠油泵，包括泵筒总成、锚定组件和泵柱塞总成，所述锚定组件和泵柱塞总成位于泵筒总成内，所述泵柱塞总成穿过锚定组件；

所述泵筒总成包括支承短节和下泵筒，所述支承短节为圆筒形，支承短节的上端开设有与油管连接的螺纹，支承短节的下端与下泵筒的上端连接，支承短节内壁中部设有一圈台阶；

所述锚定组件包括密封支承锚和上泵筒，所述密封支承锚包括密封芯轴、弹性锁爪、皮碗芯轴和多个非金属的密封皮碗，所述密封芯轴为圆筒形，密封芯轴的上部外壁设有一圈与台阶上表面适配的密封面，密封芯轴的下端与弹性锁爪连接，所述弹性锁爪的外径大于台阶的内径，弹性锁爪与台阶的下表面适配，所述皮碗芯轴的上端与弹性锁爪连接，所述密封皮碗安装在皮碗芯轴的外侧壁，所述上泵筒的上端与皮碗芯轴的下端连接；

所述泵柱塞总成包括从上至下依次连接的上出油阀、上柱塞、下出油阀、进油阀和下柱塞，所述上柱塞贯穿锚定组件，上柱塞与上泵筒配合；所述下柱塞与下泵筒配合，所述上柱塞直径小于下柱塞直径。

优选的，所述下出油阀与进油阀之间通过活动接头连接。

优选的，所述下柱塞的下端可拆卸安装有加重杆。

进一步的，所述弹性锁爪为上端直径大于下端直径的锥套，所述锥套的上部纵向开槽，所述开槽将锥套的上部分隔成至少四个沿圆周分布的弹性锁片。

进一步的，所述台阶的上表面为上端直径大于下端直径的锥面，所述密封面为与台阶的上表面适配的密封锥面；所述台阶的下表面为上端直径小于下端直径的锥面，所述弹性锁片的上端设有与台阶的下表面适配的锁紧锥面。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型的密封支承锚采用一套金属的机械固定硬密封和一套非金属材质的密封皮碗，组成软硬结合的固定密封形式，固定密封可靠性高，寿命长，适合深井开采。

本实用新型的为上柱塞直径小，下柱塞直径大的倒置式布局结构，柱塞总成下行程时为泵的进油过程，井液可不依赖于沉没度压力，而凭借自身的惯性力进入到泵环形腔内，并且进油流道大，进油助力很小，泵腔的充满程度高，因此该泵适合于油井动液面低的低产油井。

由于在柱塞总成下行程时，油管柱内井液重量是作用于上柱塞的截面上，形成液压返馈力，同时，下柱塞下端能连接一定长度的加重杆，液压返馈力和加重杆都能帮助柱塞和杆柱克服稠油助力顺利下行，因此，该泵适合于稠油井。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是支承短节的结构示意图。

图3是锚定组件的结构示意图。

图中：1-支承短节；2-下泵筒；3-密封支承锚；4-上泵筒；5-上出油阀；6-上柱塞；7-下出油阀；8-活动接头；9-进油阀；10-下柱塞；11-加重杆；12-密封芯轴；13-弹性锁爪；14-皮碗芯轴；15-密封皮碗；16-密封面；17-锁紧锥面；18-弹性锁片。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。

如图1-3所示，本实施例的一种插入式抽稠油泵，包括泵筒总成、锚定组件和泵柱塞总成，锚定组件和泵柱塞总成位于泵筒总成内，泵柱塞总成穿过锚定组件；

泵筒总成包括支承短节1和下泵筒2，支承短节1为圆筒形，支承短节1的上端开设有与油管连接的螺纹，支承短节1的下端与下泵筒2的上端连接，支承短节1内壁中部设有一圈台阶；

锚定组件包括密封支承锚3和上泵筒4，密封支承锚3包括密封芯轴12、弹性锁爪13、皮碗芯轴14和多个非金属的密封皮碗15，密封芯轴12为圆筒形，密封芯轴12的上部外壁设有一圈与台阶上表面适配的密封面16，密封芯轴12的下端与弹性锁爪13连接，弹性锁爪13的外径大于台阶的内径，弹性锁爪13与台阶的下表面适配，皮碗芯轴14的上端与弹性锁爪13连接，密封皮碗15安装在皮碗芯轴14的外侧壁，上泵筒4的上端与皮碗芯轴14的下端连接；台阶的上表面为密封面，与密封芯轴12的上部密封连接；台阶的下表面为锁止面，弹性锁爪13下行至台阶处时受台阶的挤压收缩，经过台阶后回弹卡在锁止面上，使得密封芯轴12的密封面16与支承短节1内台阶的密封面配合，形成金属硬密封，同时弹性锁爪13顶在支承短节1内台阶的锁止面上，将密封配合面紧紧锁住，同时也将锚定组件固定在了支承短节1内，此时，密封皮碗15进入到支承短节1内，并与支承短节1内孔配合形成辅助密封；

泵柱塞总成包括从上至下依次连接的上出油阀5、上柱塞6、下出油阀7、进油阀9和下柱塞10，上柱塞6贯穿锚定组件，上柱塞6与上泵筒4配合；下柱塞10与下泵筒2配合，上柱塞6直径小于下柱塞10直径。

泵筒总成为固定部分，下泵筒2比上泵筒4直径大且长度长，泵下井安装时随着油管一起下入井下预定位置，当泵工作时泵筒总成固定不动；泵柱塞总成为游动部分，上柱塞6比下柱塞10直径小，且长度长，柱塞总成上端连接抽油杆，泵工作时，柱塞总成随抽油杆上下运动；锚定组件套在上柱塞6上，泵下井安装时，随柱塞总成一起从油管内下入，到达泵筒总成位置后，锚定在支承短节1内，泵工作时，锚定组件固定不动，并与支承短节1形成密封。泵在工作时，上柱塞6外径与下泵筒2内径之间形成一个体积可变化的环形空间，柱塞总成下行时，环形空间体积增大，压力减小，进油阀9在柱塞总成下行的惯性力作用下和压力差的作用下开启，井液在自身惯性力和压力差作用下通过下柱塞10的内孔进入到环形空间，柱塞总成上行程时，环形空间体积减小，压力升高，进油阀9关闭，上出油阀5和下出油阀7打开，环形空间内井液通过上柱塞6的内孔排出泵外，沿着油管被举升到地面。

为了使上柱塞6和下柱塞10运行更灵活顺畅，下出油阀7与进油阀9之间通过活动接头8连接，可以补偿上柱塞6和下柱塞10由于加工精度和装配精度造成的轴向不同心。

为了能适应不同的工况，下柱塞10的下端可拆卸安装有加重杆11。当用于常规油井或低产油井时，可不用安装加重杆11；加重杆11能帮助柱塞和杆柱克服稠油助力顺利下行，因此加装加重杆11后更适合于稠油井。

具体的，弹性锁爪13为上端直径大于下端直径的锥套，锥套的上部纵向开槽，开槽将锥套的上部分隔成至少四个沿圆周分布的弹性锁片18。

为了保证泵筒总成与锚定组件同轴，台阶的上表面为上端直径大于下端直径的锥面，密封面16为与台阶的上表面适配的密封锥面；台阶的下表面为上端直径小于下端直径的锥面，弹性锁片18的上端设有与台阶的下表面适配的锁紧锥面17。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种插入式抽稠油泵，其特征在于：包括泵筒总成、锚定组件和泵柱塞总成，所述锚定组件和泵柱塞总成位于泵筒总成内，所述泵柱塞总成穿过锚定组件；

所述泵筒总成包括支承短节(1)和下泵筒(2)，所述支承短节(1)为圆筒形，支承短节(1)的上端开设有与油管连接的螺纹，支承短节(1)的下端与下泵筒(2)的上端连接，支承短节(1)内壁中部设有一圈台阶；

所述锚定组件包括密封支承锚(3)和上泵筒(4)，所述密封支承锚(3)包括密封芯轴(12)、弹性锁爪(13)、皮碗芯轴(14)和多个非金属的密封皮碗(15)，所述密封芯轴(12)为圆筒形，密封芯轴(12)的上部外壁设有一圈与台阶上表面适配的密封面(16)，密封芯轴(12)的下端与弹性锁爪(13)连接，所述弹性锁爪(13)的外径大于台阶的内径，弹性锁爪(13)与台阶的下表面适配，所述皮碗芯轴(14)的上端与弹性锁爪(13)连接，所述密封皮碗(15)安装在皮碗芯轴(14)的外侧壁，所述上泵筒(4)的上端与皮碗芯轴(14)的下端连接；

所述泵柱塞总成包括从上至下依次连接的上出油阀(5)、上柱塞(6)、下出油阀(7)、进油阀(9)和下柱塞(10)，所述上柱塞(6)贯穿锚定组件，上柱塞(6)与上泵筒(4)配合，所述下柱塞(10)与下泵筒(2)配合，所述上柱塞(6)直径小于下柱塞(10)直径。

2.根据权利要求1所述的一种插入式抽稠油泵，其特征在于：所述下出油阀(7)与进油阀(9)之间通过活动接头(8)连接。

3.根据权利要求1所述的一种插入式抽稠油泵，其特征在于：所述下柱塞(10)的下端可拆卸安装有加重杆(11)。

4.根据权利要求1所述的一种插入式抽稠油泵，其特征在于：所述弹性锁爪(13)为上端直径大于下端直径的锥套，所述锥套的上部纵向开槽，所述开槽将锥套的上部分隔成至少四个沿圆周分布的弹性锁片(18)。

5.根据权利要求4所述的一种插入式抽稠油泵，其特征在于：所述台阶的上表面为上端直径大于下端直径的锥面，所述密封面(16)为与台阶的上表面适配的密封锥面；所述台阶的下表面为上端直径小于下端直径的锥面，所述弹性锁片(18)的上端设有与台阶的下表面适配的锁紧锥面(17)。