CN212690305U - 一种偏置阀式抽油泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种偏置阀式抽油泵，包括：柱塞总成、泵筒总成及偏心阀总成，偏心阀总成包括：偏心阀体、上进油阀、下进油阀、阀座管塞；泵筒总成包括：上泵筒、下泵筒和外筒；偏心阀体为圆柱形，其内部两个通道A和B均不位于偏心阀体的轴线上，两个通道上端通过柱塞总成连通；上泵筒的上端和下泵筒的下端均同轴套装在柱塞总成外部，且上泵筒的下端通过外螺纹连接在偏心阀体的通道A的上端，下泵筒上端通过外螺纹连接在偏心阀体的通道A的下端；偏心阀体的通道B中设置有上进油阀，在外筒内部通道B中上进油阀的下方依次设置有下进油阀和阀座管塞，偏心阀体下端设置外螺纹，其与外筒上端设置的内螺纹相连，下进油阀和阀座管塞均位于外筒中。

Description

一种偏置阀式抽油泵

技术领域

本实用新型涉及抽油泵技术领域，具体涉及一种偏置阀式抽油泵。

背景技术

目前，随着部分油田进入开发中后期，石油开采不断深入，在钻井过程中受地面和开发阶段的限制，稠油井开发逐渐成为油田增储上产的主力阵地。由于有杆抽油泵采油方式技术成熟、经济可靠、维护管理方便，是稠油井最主要的举升方式。

但是现有技术中有杆抽油泵在稠油井应用过程中，存在杆柱下行阻力大，下行困难，进油阀流道窄，流程长，进油阻力大，检泵周期短等问题；此外，在稠油粘度较大时，液压反馈力还不够，不足以完全克服稠油阻力，并且由于受套管内径的限制，进油阀阀球直径较小，抽油时很容易工作不灵，引起稠油井不出油等问题，严重影响了这类油井的经济高效开采。

西北油田在开采稠油时主要使用具有液压反馈力的反馈抽稠泵或环流式抽稠泵。反馈抽稠泵采用了大小泵串联的形式，利用下冲程产生的液压反馈力，帮助抽油杆克服稠油阻力下行；但该泵由于原油需通过下柱塞内腔进入，流道较长，油流阻力大。环流式抽稠泵在反馈抽稠泵的基础上进行了改进，采用环流阀进油方式，缩短了进油流道，减少进油阻力，但由于环流阀周边布置了三个阀，一个失效就会导致整机失效，可靠性较差；同时发现游动阀往往因为油稠而易堵塞；此外，在稠油粘度较大时，液压反馈力不足以完全克服稠油阻力。因为井斜造成杆柱磨损，磨损掉的铁屑漏入泵筒，引起卡泵，泵筒堵塞现象也愈加严重，这大大缩短了油井的检泵周期，影响油田的正常的生产。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种偏置阀式抽油泵，在不增加抽油泵外形尺寸条件下，设计了偏心阀体结构，缩小了进油通道，增大了进油量，能够有效提高抽油泵的泵效及其抽稠油的可靠性。

本实用新型的技术方案为：一种偏置阀式抽油泵，包括：柱塞总成、泵筒总成及偏心阀总成，偏心阀总成包括：偏心阀体、上进油阀、下进油阀、阀座管塞；泵筒总成包括：上泵筒、下泵筒和外筒；

偏心阀体为圆柱形，其内部开设两个相互平行的轴向通道，且两个通道均不位于偏心阀体的轴线上，两个通道上端通过柱塞总成连通，令两个通道分别为通道A和通道B；上泵筒的上端和下泵筒的下端均同轴套装在所述柱塞总成外部，且上泵筒的下端通过外螺纹连接在偏心阀体的通道A的上端，下泵筒上端通过外螺纹连接在偏心阀体的通道A的下端；偏心阀体的通道B中设置有上进油阀，在外筒内部通道B中上进油阀的下方依次设置有下进油阀和阀座管塞，偏心阀体下端设置外螺纹，其与外筒上端设置的内螺纹相连，下进油阀和阀座管塞均位于外筒中；

所述柱塞总成同轴安装在上泵筒、偏心阀体的通道A和下泵筒形成的通道C中，所述柱塞总成在通道C中可以上下往复运动。

其中，下柱塞同轴安装在下泵筒内；柱塞总成内部位于下出油阀以上的通道为出油通道，外筒与偏心阀体的通道B连通的通道为进油通道，下柱塞与柱塞导向接头形成的空腔以及进油接头与偏心阀体和上泵筒形成的环形空腔为储油腔，进油接头周向开设一个以上用于连通进油通道、出油通道和储油腔的通孔，储油腔通过进油接头实现其与进油通道和出油通道的连通。

优选地，所述柱塞总成包括：上游动阀罩、上出油阀、上柱塞、下出油阀、进油接头、下柱塞和柱塞导向接头；所述上柱塞一端通过柱塞导向接头封闭，另一端依次通过进油接头和下出油阀阀座与上柱塞同轴对接；上柱塞的另一端通过上出油阀阀座同轴对接上游动阀罩；下出油阀阀座用于安装下出油阀，上出油阀阀座用于安装上出油阀；

上泵筒上端同轴套装在上柱塞外部，下泵筒下端同轴套装在下柱塞外部。

优选地，所述泵筒总成还包括：偏心阀下接头，偏心阀下接头上端设置内螺纹，其与外筒下端螺纹连接。

优选地，所述泵筒总成还包括：上接箍，所述上接箍一端与上泵筒上端相连，另一端用于和外部的油管相连。

优选地，所述泵筒总成还包括：扶正环，所述扶正环安装在下泵筒下端外圆周，用于保证下泵筒轴线与外筒的轴线平行。

有益效果：

(1)本实用新型在不增加抽油泵外形尺寸条件下，增大了进油阀的阀球直径，使其在稠油井中工作灵活，由于上进油阀的阀径设置较大，能够及时关闭，提高抽油泵的泵效及在抽稠油的可靠性；上柱塞上端面承受高压的面积大于下端面承受高压的面积，在压力差和面积差的作用下产生了一个向下的反馈力，此反馈力帮助抽油杆下行，从而克服稠油对抽油杆的摩擦阻力，使稠油井能正常生产；采用偏心结构的阀体，使原油从偏心阀总成中进入，进油通道减短，油流阻力减小，抽油泵的泵效大大增加，起井、下井作业简单，省时省力，提高了工作效率。

(2)本实用新型的下柱塞采用空心结构，减轻下柱塞的重量，降低进油接头下端承重载荷，提高了抽油泵的使用寿命。

(3)本实用新型的偏心阀体外表面与外筒连接，大大增加整个抽油泵的抗拉强度，有效解决尾部加重杆、尾管的承重载荷，有助延长泵筒的寿命，提高了泵的稳定性。

(4)本实用新型的柱塞总成上的上游动阀罩和进油接头等零件均采用不锈钢材质，阀球和阀座采用硬质合金材质，所有零部件均采用了成熟的热处理及表面处理工艺，增强了耐磨耐腐蚀性能，提高了泵的可靠性和使用寿命。

(5)本实用新型外部增设防护件，使产品在试验、运输、现场安装等各个环节，都能够很好的保护密封面、螺纹面等工作面，保障了安装效果。

附图说明

图1为本实用新型偏置阀式抽油泵的结构示意图。

其中，1-上接箍，2-上游动阀罩，3-上出油阀，4-上柱塞，5-上泵筒，6-进油接头，7-偏心阀体，8-下柱塞，9-下泵筒，10-外筒，11-扶正环，12-柱塞导向接头，13-下出油阀，14-上进油阀；15-下进油阀；16-阀座管塞；17-偏心阀下接头。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。

实施例1：

本实施例提供了一种偏置阀式抽油泵，在不增加抽油泵外形尺寸条件下，设计了偏心阀体结构，缩小了进油通道，增大了进油量，能够有效提高抽油泵的泵效及其抽稠油的可靠性。

该偏置阀式抽油泵包括：柱塞总成、泵筒总成及偏心阀总成；

柱塞总成包括：上游动阀罩2、上出油阀3、上柱塞4、下出油阀13、进油接头6、下柱塞8和柱塞导向接头12；

泵筒总成包括：上接箍1、上泵筒5、下泵筒9、外筒10、扶正环11、偏心阀下接头17；

偏心阀总成包括：偏心阀体7、上进油阀14、下进油阀15、阀座管塞16。

该偏置阀式抽油泵的连接关系：

上柱塞4和下柱塞8均为空心结构，上柱塞4一端通过柱塞导向接头12封闭，另一端依次通过进油接头6和下出油阀阀座与上柱塞4同轴对接；上柱塞4的另一端通过上出油阀阀座同轴对接上游动阀罩2；在下出油阀阀座内设置有下出油阀13，上出油阀阀座内设置有上出油阀3；偏心阀体7为圆柱形，其内部开设两个相互平行的轴向通道，且两个通道均不位于偏心阀体7的轴线上，两个通道上端通过进油接头6侧壁设置的开口连通，令两个通道分别为通道A和通道B；上泵筒5同轴套装在上柱塞4外部，且其下端通过外螺纹连接在偏心阀体7的通道A的上端，下泵筒9同轴套装在下柱塞8外部，且下泵筒9上端通过外螺纹连接在偏心阀体7的通道A的下端；上泵筒5与下泵筒9同轴，上泵筒5与下泵筒9的轴线均不与偏心阀体7的轴线重合；偏心阀体7的通道B中设置有上进油阀14(上进油阀14的阀径大于现有技术中抽稠泵的阀径)，在外筒10内部通道B中上进油阀14的下方依次设置有下进油阀15和阀座管塞16，偏心阀体7下端设置外螺纹，其与外筒10上端设置的内螺纹相连，下进油阀15和阀座管塞16均位于外筒10中，外筒10下端设置内螺纹，其与偏心阀下接头17螺纹连接；

上泵筒5、偏心阀体7的通道A和下泵筒9形成的通道C，所述柱塞总成同轴安装在通道C中，所述柱塞总成在通道C中可以上下往复运动，其中，下柱塞8同轴安装在下泵筒9内，下泵筒9下端周向安装有扶正环11，扶正环11用于保证下泵筒9轴线与外筒10的轴线平行；上泵筒5上端安装有上接箍1，用于和外部的油管相连，偏心阀下接头17与尾管相连；其中，柱塞总成内部位于下出油阀13以上的通道为出油通道，偏心阀下接头17与偏心阀体7的通道B连通的通道为进油通道，下柱塞8采用两端开口的空心结构，其底端与柱塞导向接头12相连，下柱塞8与柱塞导向接头12形成的空腔以及进油接头6与偏心阀体7和上泵筒5形成的环形空腔为储油腔，进油接头6周向开设一个以上用于连通进油通道、出油通道和储油腔的通孔，储油腔通过进油接头6实现其与进油通道和出油通道的连通，当柱塞总成向上运动时，储油腔体积增大，其中的压力小于进油通道和出油通道的压力，上进油阀14和下进油阀15在进油通道和储油腔的压力差作用下被顶开，上出油阀3和下出油阀13在出油通道和储油腔的压力差作用下关闭；当柱塞总成向下运动时，储油腔体积减小，其中的压力大于进油通道和出油通道的压力，上进油阀14和下进油阀15在进油通道和储油腔的压力差作用下关闭，上出油阀3和下出油阀13在出油通道和储油腔的压力差作用下被顶开。

该偏置阀式抽油泵的工作原理：

柱塞总成和偏心阀总成插入到泵筒总成之中，柱塞总成在上泵筒5和下泵筒9中做上下往复运动；柱塞总成向上运动时带动偏心阀总成中的上进油阀14和下进油阀15打开；柱塞总成向下运动时带动偏心阀总成中的上进油阀14和下进油阀15关闭；

具体地：

将该偏置阀式抽油泵放入油井中设定位置，上泵筒5上端通过上接箍1接油管，下端通过偏心阀下接头17接尾管；上柱塞4上端连接有抽油杆，地面抽油机通过油管与该偏置阀式抽油泵上端的上接箍1相连，当抽油机上冲程时，抽油机带动抽油杆、上游动阀罩2、上出油阀3、上柱塞4、下出油阀13、进油接头6、下柱塞8上行，此时，储油腔的体积增大、压力减小，上出油阀3和下出油阀13关闭，上进油阀14和下进油阀15打开，油液不断从进油通道流向储油腔，直至储油腔中充满油液时，进液完成；当地面抽油机下冲程时，上游动阀罩2、上出油阀3、上柱塞4、下出油阀13、进油接头6、下柱塞8下行，储油腔体积减小，压力增大，上进油阀14和下进油阀15关闭，上出油阀3和下出油阀13打开，储油腔中的油液从储油腔流出，同时，该偏置阀式抽油泵外部的压力低于内部的压力，上柱塞4上端面承受高压的面积大于下端面承受高压的面积，因此，在面积差和压力差的作用下产生一个向下的力，称为反馈力，此反馈力带动抽油杆下行，从而克服稠油对抽油杆的摩擦阻力，使储油腔中的稠油能源源不断的流向出油通道，从而从油管中输出稠油。

所述柱塞总成按照上述工作原理往复运动一次就完成了偏心阀式抽油泵的一次进、排液过程。

实施例2：

在实施例1的基础上，进油接头6上用于连通通道A和通道B的通孔为两个以上沿周向均匀设置的通孔时，增大了过流通道，进油接头6采用性能较好的不锈钢材质，能够有效保证强度，下柱塞8采用的空心管材，能够节约材料，有效降低了进油接头6的承载载荷，使其使用寿命长，解决了进油接头6强度薄弱的难题。

实施例3：

在实施例1或2的基础上，下泵筒9外部设置外筒10，用于承载通过偏心阀下接头17连接的尾部加重杆及尾管载荷，使得整个抽油泵的承载能力大大增加，避免了下泵筒9因受载过大而变形卡泵的现象。

综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。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 (5)

1.一种偏置阀式抽油泵，其特征在于，包括：柱塞总成、泵筒总成及偏心阀总成，偏心阀总成包括：偏心阀体(7)、上进油阀(14)、下进油阀(15)、阀座管塞(16)；泵筒总成包括：上泵筒(5)、下泵筒(9)和外筒(10)；

偏心阀体(7)为圆柱形，其内部开设两个相互平行的轴向通道，且两个通道均不位于偏心阀体(7)的轴线上，两个通道上端通过柱塞总成连通，令两个通道分别为通道A和通道B；上泵筒(5)的上端和下泵筒(9)的下端均同轴套装在所述柱塞总成外部，且上泵筒(5)的下端通过外螺纹连接在偏心阀体(7)的通道A的上端，下泵筒(9)上端通过外螺纹连接在偏心阀体(7)的通道A的下端；偏心阀体(7)的通道B中设置有上进油阀(14)，在外筒(10)内部通道B中上进油阀(14)的下方依次设置有下进油阀(15)和阀座管塞(16)，偏心阀体(7)下端设置外螺纹，其与外筒(10)上端设置的内螺纹相连，下进油阀(15)和阀座管塞(16)均位于外筒(10)中；

所述柱塞总成同轴安装在上泵筒(5)、偏心阀体(7)的通道A和下泵筒(9)形成的通道C中，所述柱塞总成在通道C中可以上下往复运动；

其中，下柱塞(8)同轴安装在下泵筒(9)内；柱塞总成内部位于下出油阀(13)以上的通道为出油通道，外筒(10)与偏心阀体(7)的通道B连通的通道为进油通道，下柱塞(8)与柱塞导向接头(12)形成的空腔以及进油接头(6)与偏心阀体(7)和上泵筒(5)形成的环形空腔为储油腔，进油接头(6)周向开设一个以上用于连通进油通道、出油通道和储油腔的通孔，储油腔通过进油接头(6)实现其与进油通道和出油通道的连通。

2.如权利要求1所述的偏置阀式抽油泵，其特征在于，所述柱塞总成包括：上游动阀罩(2)、上出油阀(3)、上柱塞(4)、下出油阀(13)、进油接头(6)、下柱塞(8)和柱塞导向接头(12)；所述上柱塞(4)一端通过柱塞导向接头(12)封闭，另一端依次通过进油接头(6)和下出油阀阀座与上柱塞(4)同轴对接；上柱塞(4)的另一端通过上出油阀阀座同轴对接上游动阀罩(2)；下出油阀阀座用于安装下出油阀(13)，上出油阀阀座用于安装上出油阀(3)；

上泵筒(5)上端同轴套装在上柱塞(4)外部，下泵筒(9)下端同轴套装在下柱塞(8)外部。

3.如权利要求1所述的偏置阀式抽油泵，其特征在于，所述泵筒总成还包括：偏心阀下接头(17)，偏心阀下接头(17)上端设置内螺纹，其与外筒(10)下端螺纹连接。

4.如权利要求1所述的偏置阀式抽油泵，其特征在于，所述泵筒总成还包括：上接箍(1)，所述上接箍(1)一端与上泵筒(5)上端相连，另一端用于和外部的油管相连。

5.如权利要求1所述的偏置阀式抽油泵，其特征在于，所述泵筒总成还包括：扶正环(11)，所述扶正环(11)安装在下泵筒(9)下端外圆周，用于保证下泵筒(9)轴线与外筒(10)的轴线平行。

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