CN209195663U - 一种抽油泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抽油泵，属于采油工程领域，包括：泵筒结构和柱塞结构，泵筒结构包括顺次连接的泵管防撞接头、第一泵筒、泵筒连接接头、第二泵筒、加长接箍、泵筒进油阀罩、固定接头、弹性芯轴；和，密封锥套、密封接头、油管接箍，泵管防撞接头位于第一泵筒外；柱塞结构包括顺次连接的柱塞出油阀罩、第一柱塞、柱塞下罩、柱塞转换接头、第二柱塞、柱塞下部阀罩、柱塞压帽，第一柱塞位于第一泵筒和第二泵筒内，第二柱塞位于第二泵筒内；密封锥套设置于泵筒进油阀罩与弹性芯轴之间；弹性芯轴的下端位于密封接头内；密封接头与油管接箍和尾管连接，油管接箍与油管柱连接；柱塞出油阀罩与抽油杆连接。本实用新型的抽油泵能够工作在恶劣井况下。

Description

一种抽油泵

技术领域

本实用新型涉及采油工程领域，特别涉及一种抽油泵。

背景技术

在油田机械有杆采油系统中，抽油泵通常是由抽油机带动实现将井内原油举升到地面。其中，抽油泵通常在几百米甚至几千米的井下工作，不但工作环境复杂且条件恶劣,为此，如何设计性能良好的抽油泵，以保证油井产量，成为了时下一个关注焦点。

相关技术中抽油泵通常采用普通管式泵、顶部机械固定杆式泵或双固定杆式泵完成采油，其中，上述每种抽油泵中均包括泵筒、在泵筒内可自由运动的柱塞、以及控制流体的流量或方向的阀。

对于上述几种抽油泵，当油层深度达到3000m以上时，会遇到含砂、结垢、油气比高的特殊井况，针对这些特殊井况，上述几类抽油泵在工作时往往会出现漏失量增加、阀开启或关闭滞后、柱塞脱扣、阀座刺漏等导致泵效降低的现象，且上述几种抽油泵的检泵周期短，较为耗费人力和物力。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种抽油泵,能够解决深井作业时漏失量增加、阀开启或关闭滞后、柱塞脱扣、阀座刺漏等导致泵效降低，以及检泵周期短的问题。所述技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种抽油泵，所述抽油泵包括：泵筒结构和柱塞结构，所述泵筒结构包括泵管防撞接头、第一泵筒、泵筒连接接头、第二泵筒、加长接箍、泵筒进油阀罩、固定接头、弹性芯轴、密封锥套、密封接头以及油管接箍，所述泵管防撞接头位于所述第一泵筒外；

所述柱塞结构包括柱塞出油阀罩、第一柱塞、柱塞下罩、柱塞转换接头、第二柱塞、柱塞下部阀罩以及柱塞压帽，所述第一柱塞位于所述第一泵筒和所述第二泵筒内，所述第二柱塞位于所述第二泵筒内；

所述泵管防撞接头、所述第一泵筒、所述泵筒连接接头、所述第二泵筒、所述加长接箍、所述泵筒进油阀罩、所述固定接头以及弹性芯轴顺次连接；

所述密封锥套设置于所述泵筒进油阀罩与所述弹性芯轴之间；所述弹性芯轴的下端位于所述密封接头内；所述密封接头与油管接箍和尾管连接，所述油管接箍与油管柱连接；

所述柱塞出油阀罩与抽油杆连接，且所述柱塞出油阀罩、所述第一柱塞、所述柱塞下罩、所述柱塞转换接头、所述第二柱塞、所述柱塞下部阀罩以及所述柱塞压帽顺次连接。

在另一个实施例中，所述第一泵筒的长度小于所述第二泵筒。

在另一个实施例中，所述第一柱塞的长度大于所述第二柱塞。

在另一个实施例中，所述泵筒进油阀罩内部设置有第一阀球以及第一阀座。

在另一个实施例中，所述柱塞下罩内部设置有第二阀球以及第二阀座。

在另一个实施例中，所述柱塞下部阀罩内部设置有第三阀球以及第三阀座。

在另一个实施例中，所述泵筒进油阀罩、所述柱塞下罩以及所述柱塞下部阀罩内部设置的阀球为硬质合金材质。

在另一个实施例中，所述泵筒进油阀罩、所述柱塞下罩以及所述柱塞下部阀罩内部设置的阀座为硬质合金材质。

在另一个实施例中，所述第二柱塞在所述第二泵筒与所述泵筒进油阀罩之间运动。

在另一个实施例中，所述连接为螺纹连接。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型提供的抽油泵可工作在恶劣井况下，即便油层深度达到几千米以上，遇到含砂、结垢、油气比高的特殊井况，该抽油泵也能正常工作，不但能够有效减少漏失量、完成自动泄油、减少了柱塞脱扣、阀座刺漏等导致泵效降低的现象，而且起下泵作业方便、气锁几率小、以及检泵周期长，大量节约了人力和物力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种抽油泵的结构示意图。

图中的附图标记分别表示：

101-泵管防撞接头、102-第一泵筒、103-泵筒连接接头、104-第二泵筒、 105-加长接箍、106-泵筒进油阀罩、107-固定接头、108-弹性芯轴、109-密封锥套、110-密封接头、111-油管接箍；

201-柱塞出油阀罩、202-第一柱塞、203-柱塞下罩、204-柱塞转换接头、 205-第二柱塞、206-柱塞下部阀罩、207-柱塞压帽。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

图1是本实用新型实施例提供的一种抽油泵的结构示意图。参见图1，该抽油泵作为一种用于深井且底部固定的双作用杆式泵，主要包括两大部分，分别为：泵筒结构和柱塞结构。

在本实用新型实施例中，泵筒总成，即泵筒结构包括：泵管防撞接头101、第一泵筒102、泵筒连接接头103、第二泵筒104、加长接箍105、泵筒进油阀罩106、固定接头107、弹性芯轴108、密封锥套109、密封接头110以及油管接箍111。

其中，泵管防撞接头101位于第一泵筒102外。第一泵筒102又称之为短泵筒，第二泵筒104又称之为长泵筒，即第一泵筒102的长度小于第二泵筒104。

上述泵筒结构包括的各个部件之间的连接关系为：泵管防撞接头101、第一泵筒102、泵筒连接接头103、第二泵筒104、加长接箍105、泵筒进油阀罩106、固定接头107以及弹性芯轴108顺次连接。

换一种表达方式，泵管防撞接头101的下端连接第一泵筒102；第一泵筒 102的下端连接泵筒连接接头103；泵筒连接接头103的下端连接第二泵筒104，第二泵筒104的下端连接加长接箍105；加长接箍105的下端连接泵筒进油阀罩 106；泵筒进油阀罩106的下端连接固定接头107，固定接头107的下端连接弹性芯轴108。

其中，密封锥套109设置于泵筒进油阀罩106与弹性芯轴108之间；且弹性芯轴108的下端位于密封接头110内，即弹性芯轴108的下端会压入密封街头110内；密封接头110与油管接箍111和尾管连接，具体地，密封接头110 的上端油管连接油管接箍111，密封接头110的下端油管连接尾管；而油管接箍 111与油管柱连接。

需要说明的第一点是，泵筒进油阀罩106的内部设置有第一阀球106-1以及第一阀座106-2，其中，第一阀球106-1位于第一阀座106-2上，第一阀球 106-1以及第一阀座106-2在本实用新型实施例中均为硬质合金材质，本实用新型实施例对此不作具体限定。

需要说明的第二点是，上述泵筒结构中包括的各部件之间的连接均为螺纹连接。

在本实用新型实施例中，柱塞总成，即柱塞结构(2)包括：柱塞出油阀罩 201、第一柱塞202、柱塞下罩203、柱塞转换接头204、第二柱塞205、柱塞下部阀罩206以及柱塞压帽207。

其中，第一柱塞202又称之为长柱塞，第二柱塞205又称之为短柱塞，即第一柱塞202的长度大于第二柱塞205；另外，第一柱塞202位于第一泵筒102 和第二泵筒104内，即长柱塞位于短泵筒和长泵筒之间；第二柱塞205位于第二泵筒104内，且第二柱塞205仅能在第二泵筒104与泵筒进油阀罩106之间运动，即短柱塞位于长泵筒104内，且仅能在长泵筒104与泵筒进油阀罩106 之间运动。

另外，柱塞出油阀罩201与抽油杆连接，具体地，柱塞出油阀罩201的上端连接抽油杆，且柱塞出油阀罩、第一柱塞202、柱塞下罩203、柱塞转换接头 204、第二柱塞205、柱塞下部阀罩206以及柱塞压帽207顺次连接。

换一种表达方式，柱塞出油阀罩201的下端连接第一柱塞202；第一柱塞 202的下端连接柱塞下罩203；柱塞下罩203的下端连接柱塞转换接头204；柱塞转换接头204的下端连接第二柱塞205；第二柱塞205的下端连接柱塞下部阀罩206；柱塞下部阀罩206连接柱塞压帽207。

需要说明的第一点是，柱塞下罩203的内部设置有第二阀球203-1以及第二阀座203-2，柱塞下部阀罩206的内部设置有第三阀球206-1以及第三阀座206-2，其中，第二阀球203-1位于第二阀座203-2上，第三阀球206-1位于第三阀座206-2上，以上阀球和阀座均为硬质合金材质，本实用新型实施例对此不作具体限定。

需要说明的第二点是，上述柱塞结构中包括的各部件之间的连接均为螺纹连接。

下面对本实用新型实施例提供的抽油泵的下井方式和工作原理进行说明。

下井方式：密封接头110的下端螺纹连接尾管，而密封接头110的上端螺纹连接油管柱，直至密封接头110下至设计泵挂深度处，油管柱的上端连接至油管悬挂器；即，密封接头110和油管接箍111和油管柱连接，和油管柱一起下井，而抽油泵的其他部件则随杆柱一起下井。

工作原理：包括柱塞上冲程和柱塞下冲程。

针对柱塞上冲程，柱塞在抽油杆的带动下，柱塞上行，第一柱塞202与第二泵筒104之间环形空间缩短，压力变大；第二阀球203-1、即长柱塞阀球克服油柱压力打开，实现第一柱塞202与第二泵筒104的环形空间排油；第三阀球206-1、即短柱塞阀球关闭，随第一柱塞202上行，第二柱塞205与第一阀球106-1 之间空间变大，压力减小，在油套环空沉没压力下，第一阀球106-1打开，实现原油进入泵筒。

针对柱塞下冲程，柱塞在抽油杆和油管柱液压力作用下下行，第二柱塞205 逐渐进入第二泵筒104，第一柱塞202与第二泵筒104环形空间增大，压力减小，第一柱塞202在油管液柱压力作用下，第二阀球203-1迅速关闭；同时由于第二柱塞205随第一柱塞202一起下行，第一阀球106-1与第三阀球206-1空间减小，压力增大，泵筒进油阀罩内的阀球关闭。第三阀球206-1打开，原油进入第二柱塞205上方(长柱塞与长泵筒的环形空间)，第一阀球106-1与第二阀球203-1以及第二阀座203-2间连通。柱塞继续下行，第一阀球106-1与第二阀球203-1间压力变大，克服油管柱上方压力，第二阀球203-1打开，原油进入油管内，实现泵腔排油。

在本实用新型实施例中，长泵筒和短泵筒依靠泵筒连接接头103实现螺纹连接；而依靠泵筒连接接头103的锥面，与柱塞转换接头204的斜面结合，实现了抽油泵的下井和泄油操作；依靠密封锥套109与弹性芯轴108结合，实现了抽油泵的密封作用；通过弹性芯轴108与密封接头110结合，实现抽油泵下端固定，即依靠弹性芯轴108、密封锥套109与油管柱上的密封接头，实现了抽油泵下端的密封和固定。

另外，抽油泵的冲程可以在3.6m至6m间任意选择，本实用新型实施例对此不进行具体限定。此外，通过长柱塞与长泵筒的环形空间变化，减少中间阀球即第三阀球206-1的开启与关闭时间；在液力反馈力作用下，下冲程减小抽油杆下行阻力，能够实现抽油泵上下冲程，柱塞2次向油管排油。

管柱全长油管内径76mm，抽油泵可与31/2UPTBG螺纹连接。其中，管柱全长，指油管柱从井口到泵管位置抽油泵，满足内孔全长不小于76mm,才能保证抽油泵正常下井。

综上所述，本实用新型实施例提供的抽油泵至少具有以下效果：

1.泵体采用杆式泵结构，通过弹性芯轴、密封锥套与同油管柱连接的密封接头，实现了对抽油泵的下端密封和固定；另外，泵筒连接接头的外径在保证顺利下井的条件下，对泵体的上端有扶正作用；由于泵体与油管环空有油柱压力，针对柱塞上冲程，泵筒内压变小，泵筒内径有减小的变形趋势，泵筒与柱塞间隙配合减小，实现漏失量减小；针对柱塞下冲程，在油柱外压下泵筒内胀，泵筒内径有扩大趋势，而在油柱外压下，使得这种扩大趋势不明显。

2.泵体采用杆式泵结构，下端密封固定，检泵过程仅需上提抽油杆，弹性芯轴从密封接头处滑出，密封锥套与密封接头分离，实现油管泄油。相对于管式泵结构加装滑套式泄油器的方式而言，本实用新型的杆式泵结构更为简单。

3.针对柱塞上冲程，实现了长柱塞与长泵筒间环空压力变大，第二阀球203-1打开实现了泵筒向油管排油、排气；与相关技术中的抽油泵相比，多了1 次向油管的排油过程。针对柱塞下冲程，长柱塞与长泵筒间环空体积变大，压力减小，第三阀球206-1快速开启，长泵筒内原油(包括气体)很开进入第一阀球106-1与第二阀球203-1之间的空间，柱塞能够迅速下行，使得抽油杆下行顺利。另外，随着时间增长，抽油杆的下行速度变大，惯性力相应变大，第二阀球203-1在抽油杆的惯性力作用下，容易开启，气体压缩影响变小，降低了气锁概率。

4.实现了柱塞上冲程排油，抽油杆处于拉升状态，不产生弯曲、扭转变形，脱扣及疲劳失效几率显著降低。

5.采用硬质合金材质的阀球和阀座，由于合金材质的阀球密度大，因此阀球容易开启，气体刺漏作用减小；而阀球和阀座的硬度够大，能够使得阀球与阀座在撞击过程中损坏作用较小。

6.柱塞出油阀罩内无阀球，且一直处于泵筒外部，使得流边面积增大，原油排出过程阻力损失相对于相关技术的抽油泵来说会小很多。

7.在油井实际生产过程中，无论出现哪个阀球失效，抽油泵均能正常工作，但抽油泵的工作原理会发生改变，而根据产油量和油井参数可以较快诊断故障。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抽油泵，其特征在于，所述抽油泵包括：泵筒结构和柱塞结构，所述泵筒结构包括泵管防撞接头(101)、第一泵筒(102)、泵筒连接接头(103)、第二泵筒(104)、加长接箍(105)、泵筒进油阀罩(106)、固定接头(107)、弹性芯轴(108)、密封锥套(109)、密封接头(110)以及油管接箍(111)，所述泵管防撞接头(101)位于所述第一泵筒(102)外；

所述柱塞结构包括柱塞出油阀罩(201)、第一柱塞(202)、柱塞下罩(203)、柱塞转换接头(204)、第二柱塞(205)、柱塞下部阀罩(206)以及柱塞压帽(207)，所述第一柱塞(202)位于所述第一泵筒(102)和所述第二泵筒(104)内，所述第二柱塞(205)位于所述第二泵筒(104)内；

所述泵管防撞接头(101)、所述第一泵筒(102)、所述泵筒连接接头(103)、所述第二泵筒(104)、所述加长接箍(105)、所述泵筒进油阀罩(106)、所述固定接头(107)以及弹性芯轴(108)顺次连接；

所述密封锥套(109)设置于所述泵筒进油阀罩(106)与所述弹性芯轴(108)之间；所述弹性芯轴(108)的下端位于所述密封接头(110)内；所述密封接头(110)与油管接箍(111)和尾管连接，所述油管接箍(111)与油管柱连接；

所述柱塞出油阀罩(201)与抽油杆连接，且所述柱塞出油阀罩、所述第一柱塞(202)、所述柱塞下罩(203)、所述柱塞转换接头(204)、所述第二柱塞(205)、所述柱塞下部阀罩(206)以及所述柱塞压帽(207)顺次连接。

2.根据权利要求1所述的抽油泵，其特征在于，所述第一泵筒(102)的长度小于所述第二泵筒(104)。

3.根据权利要求1所述的抽油泵，其特征在于，所述第一柱塞(202)的长度大于所述第二柱塞(205)。

4.根据权利要求1所述的抽油泵，其特征在于，所述泵筒进油阀罩(106)内部设置有第一阀球(106-1)以及第一阀座(106-2)。

5.根据权利要求1所述的抽油泵，其特征在于，所述柱塞下罩(203)内部设置有第二阀球(203-1)以及第二阀座(203-2)。

6.根据权利要求1所述的抽油泵，其特征在于，所述柱塞下部阀罩(206)内部设置有第三阀球(206-1)以及第三阀座(206-2)。

7.根据权利要求1所述的抽油泵，其特征在于，所述泵筒进油阀罩(106)、所述柱塞下罩(203)以及所述柱塞下部阀罩(206)内部设置的阀球为硬质合金材质。

8.根据权利要求1所述的抽油泵，其特征在于，所述泵筒进油阀罩(106)、所述柱塞下罩(203)以及所述柱塞下部阀罩(206)内部设置的阀座为硬质合金材质。

9.根据权利要求1所述的抽油泵，其特征在于，所述第二柱塞(205)在所述第二泵筒(104)与所述泵筒进油阀罩(106)之间运动。

10.根据权利要求1至9中任一权利要求所述的抽油泵，其特征在于，所述连接为螺纹连接。