CN218454813U - 一种降低余隙体积的变排量抽油泵 - Google Patents

Abstract

一种降低余隙体积的变排量抽油泵，包括上泵筒、上柱塞、上泵排出阀、分流接头、联通管、偏心阀体、上泵进油阀、偏心管、隔离泵筒、隔离柱塞、联通接头、泵间油管、泵间连接杆、下泵筒、下柱塞，开井初期上泵和下泵同时抽油，排量为上下泵的总合，开井后期井内动液面下降至上泵之下后，转为下泵抽油，实现变排量生产，上泵与下泵之间的距离可根据井况设计，使上泵和下泵处于井内不同深度，油井的动液面下降后仍能正常生产，能自动变排量生产，隔离泵筒、隔离柱塞将上泵筒与下泵筒隔开，使上泵的余隙不是泵间油管的容积，消除了这部分余隙对上泵抽油的影响，上泵的泵效高，不会气锁，设置的几处偏心结构能实现在常用套管内下入较大直径的下泵。

Description

一种降低余隙体积的变排量抽油泵

技术领域

本实用新型属于油田抽油用的设备，是一种变排量抽油泵，具体是一种降低余隙体积的变排量抽油泵。

背景技术

有的抽油井在开抽初期原油粘度低，地层供液能力强，套管内的动液面高，产液量高，如蒸汽吞吐后开采的稠油井，需要大排量生产，在开井后期，地层供液能力变差，套管内的动液面低，产液量下降，原油粘度升高，需要抽油泵的排量变小，需要加深抽泵的深度才能保证油井有一定的产量，普通抽油泵适应不了这种变化和要求。只有将抽油管柱起出下入泵径小、泵挂深的抽油管柱，这样做一方面使油井生产间断，影响油井产量，也打乱油层内部的运移，对以后的采油造成影响；另一方面需要上动力设备，将现有管柱提出，再下入新的深抽管柱，需要增加油井作业费用。

为了克服上述问题，技术人员研制了变排量抽油泵，使开井初期为大排量泵生产，待产量下降，供液能力下降后，再由小排量泵生产。现有的变排量泵虽然不需要将全部管柱提出，但要在井口进行碰泵或上提一根抽油杆或下放一根抽油杆等操作，这些操作都需要停抽一定时间（顺利的话需要几个小时），而且仍然需要上动力设备；由于在地面操作时要使井下工具动作才能实现变排量，因此，现有的变排量泵还存在工具的可靠性问题，经常出现井下工具不能可靠动作的问题，使其变排量的成功率达不到100%。

现有的变排量泵还存在泵深不能调整的问题，排量大时，抽油系统的负荷就大，为了适应抽油机、抽油杆的要求，泵的深度不能深下，使其生产后期，油井动液面下降泵的沉没度变小后，泵的沉没度不能满足抽油泵的抽汲条件，造成因供液不足而停产。

根据上述变排量抽油泵存在的问题，技术人员又研制了新的变排量抽油泵，如中国专利申请：202111491643160《一种变排量抽油泵》，这种变排量抽油泵能自动变排量生产，克服了现有变排量抽油泵的不足。但它的泵间油管为100m-2000m，这部分的容积是上泵的余隙，井液中含有气体，在这么大的余隙情况下，很容易产生气体影响，造成上泵的泵效低，甚至会气锁不能抽油。

实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种降低余隙体积的变排量抽油泵，克服中国专利申请：202111491643160《一种变排量抽油泵》存在的不足，提高变排量泵的泵效，避免发生气锁，提高油井产量。

本实用新型的目的是这样实现的: 包括上泵筒、上柱塞、上泵排出阀、分流接头、联通管、偏心阀体、上泵进油阀、偏心管、隔离泵筒、隔离柱塞、联通接头、泵间油管、泵间连接杆、下泵筒、下柱塞，上柱塞与上泵筒配合密封，下柱塞上有排出阀，下柱塞与下泵筒配合密封，下泵筒的下部有下泵进油阀，上泵进油阀连接在偏心阀体的偏心孔螺纹上，所述的偏心孔螺纹之上有联通孔，所述的联通孔与偏心阀体的内部相通，泵间油管的上部与偏心管的下部连接，下泵筒的上部与泵间油管的下部连接，上柱塞、分流接头、泵间连接杆、下柱塞依次连接，泵间油管的长度大于100m，泵间连接杆的长度与泵间油管相配套，使下柱塞随泵间连接杆往复运动时处于下泵筒内，上泵筒的泵径大于下泵筒的泵径，相应的上柱塞的直径大于下柱塞的直径，偏心阀体的上部螺纹轴线与阀体轴线不同轴，所述的上部螺纹轴线处于所述的阀体轴线的右侧，偏心阀体的下部螺纹轴线与阀体轴线不同轴，所述的下部螺纹轴线处于所述的阀体轴线的右侧，偏心阀体的上部螺纹之下有上孔，所述的上孔的轴线与所述的上部螺纹轴线同轴，所述的上孔直径大于下柱塞直径，偏心阀体的下部螺纹之上有下孔，所述的下孔的轴线与所述的上孔的轴线同轴，所述的下孔的直径大于下柱塞的直径，偏心管的上部有偏心螺纹，偏心螺纹的轴线是偏心螺纹轴线，偏心管的轴线是管轴线，所述的偏心螺纹轴线与所述的管轴线不同轴，所述的偏心螺纹轴线处于所述的管轴线的右侧，偏心管内有偏心孔，偏心孔的轴线是偏心孔轴线，所述的偏心孔轴线与所述的管轴线不同轴，所述的偏心孔轴线处于所述的管轴线的右侧，偏心管的左侧壁上设置安装槽，上泵进油阀的右侧处于所述的安装槽里，在偏心管与泵间油管之间安装隔离泵筒，在分流接头与泵间连接杆之间连接联通管、隔离柱塞、联通接头，联通接头上有联通槽，泵间油管里的井液能通过联通槽进入隔离柱塞内，隔离柱塞在隔离泵筒内配合密封，分流接头上有上泵排出通道、下泵排出通道，所述的上泵排出通道的下端与上柱塞下部的上泵筒内部相通，所述的上泵排出通道的上端安装上泵排出阀，上泵排出阀处于上柱塞内，所述的下泵排出通道的下端与联通管相通，所述的下泵排出通道的上端与上柱塞的内部相通，所述的上部螺纹轴线、所述的管轴线、隔离泵筒的轴线与上泵筒的轴线同轴。

隔离泵筒与偏心管之间安装过渡管，过渡管的内径大于所述的偏心孔、隔离泵筒的内径，所述的偏心孔向下的投影处于过渡管的内孔里，过渡管的长度大于隔离柱塞、下柱塞的长度，使隔离柱塞、下柱塞全部进入过渡管后再进入隔离泵筒。

本实用新型的有益效果是：开井初期上泵和下泵同时抽油，排量为上下泵的总合，开井后期井内动液面下降至上泵之下后，转为下泵抽油，排量变为下泵排量，实现变排量生产，上泵与下泵之间的距离可根据井况设计，使上泵和下泵处于井内不同深度，油井的动液面下降后仍能正常生产，能自动变排量生产，隔离泵筒、隔离柱塞将上泵筒与下泵筒隔开，使上泵的余隙不是泵间油管的容积，消除了这部分余隙对上泵抽油的影响，上泵的泵效高，不会气锁，能正常抽油生产，设置的几处偏心结构能实现在常用套管（内径¢124）内下入较大直径的下泵，以便使上泵、下泵的排量根据井况达到合理分配，具有显著的经济效益。

附图说明

图1是本实用新型的结构图。

图2是图1中上部分的结构图。

图3是图1中下部分的结构图。

图4是图1的局部放大图。

图5是图4中件6的剖视图。

图6是图4中件9的剖视图。

图7是图6中从A-A处剖开后的断面图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行说明。

由图可知，本实用新型的实施例包括上泵筒1、上柱塞2、上泵排出阀3、分流接头4、联通管5、偏心阀体6、上泵进油阀8、偏心管9、隔离泵筒11、隔离柱塞12、联通接头13、泵间油管14、泵间连接杆15、下泵筒16、下柱塞17，上柱塞2与上泵筒1配合密封，下柱塞17上有排出阀，下柱塞17与下泵筒16配合密封，下泵筒16的下部有下泵进油阀，上泵进油阀8连接在偏心阀体6的偏心孔螺纹6-2上，所述的偏心孔螺纹6-2之上有联通孔6-1，所述的联通孔6-1与偏心阀体6的内部相通，上泵筒1、上柱塞2、上泵排出阀3、分流接头4、偏心阀体6、上泵进油阀8、偏心管9组成上泵，下泵筒16、下柱塞17、下泵筒16下部的进油阀组成下泵，泵间油管14的上部与偏心管9的下部连接，下泵筒16的上部与泵间油管14的下部连接，上柱塞2、分流接头4、泵间连接杆15、下柱塞17依次连接，泵间油管14的长度大于100m，泵间连接杆15的长度与泵间油管14相配套，使下柱塞17随泵间连接杆15往复运动时处于下泵筒16内，上泵筒1的泵径大于下泵筒16的泵径，相应的上柱塞2的直径大于下柱塞17的直径，偏心阀体6的上部螺纹轴线6-4与阀体轴线6-3不同轴，所述的上部螺纹轴线6-4处于所述的阀体轴线6-3的右侧，偏心阀体6的下部螺纹轴线6-7与阀体轴线6-3不同轴，所述的下部螺纹轴线6-7处于所述的阀体轴线6-3的右侧，偏心阀体6的上部螺纹之下有上孔6-5，所述的上孔6-5的轴线与所述的上部螺纹轴线6-4同轴，所述的上孔6-5直径大于下柱塞17的直径，小于上泵筒1的螺纹直径，以便形成台肩起锁紧螺纹和端面密封的作用，偏心阀体6的下部螺纹之上有下孔6-6，所述的下孔6-6的轴线与所述的上孔6-5的轴线同轴，所述的下孔6-6的直径大于下柱塞17的直径，小于偏心管9的上部螺纹的外径，以便形成台肩起锁紧螺纹和端面密封的作用，所述的上孔6-5的直径大于所述的下孔6-67的直径，以便形成环空保证上泵的过流通道，偏心管9的上部有偏心螺纹，偏心螺纹的轴线是偏心螺纹轴线9-2，偏心管9的轴线是管轴线9-3，所述的偏心螺纹轴线9-2与所述的管轴线9-3不同轴，所述的偏心螺纹轴线9-2处于所述的管轴线9-3的右侧，偏心管9内有偏心孔9-5，所述的偏心孔9-5的轴线是偏心孔轴线9-4，所述的偏心孔轴线9-4与所述的管轴线9-3不同轴，所述的偏心孔轴线9-4处于所述的管轴线9-3的右侧，偏心管9的左侧壁上设置安装槽9-1，上泵进油阀8的右侧处于所述的安装槽9-1里，保证本实用新型的总体外径小于¢116，便于下入¢124套管里（¢124套管为目前油田的常用套管），在偏心管9与泵间油管14之间安装隔离泵筒11，在分流接头4与泵间连接杆15之间连接联通管5、隔离柱塞12、联通接头13，联通接头13上有联通槽，泵间油管14里的井液能通过联通槽进入隔离柱塞12内，隔离柱塞12在隔离泵筒11内配合密封，分流接头4上有上泵排出通道4-1、下泵排出通道4-2，所述的上泵排出通道4-1的下端与上柱塞2下部的上泵筒1内部相通，所述的上泵排出通道4-1的上端安装上泵排出阀3（上泵排出阀3处于偏心位置），上泵排出阀3处于上柱塞2内，所述的下泵排出通道4-2的下端与联通管5相通，所述的下泵排出通道4-2的上端与上柱塞2的内部相通，所述的上部螺纹轴线6-4、所述的管轴线9-3、隔离泵筒11的轴线与上泵筒的轴线同轴，保证管柱受力合理，减少事故。

本实用新型的进一部措施是，隔离泵筒11与偏心管9之间安装过渡管10，过渡管10的内径大于所述的偏心孔9-5、隔离泵筒11的内径，所述的偏心孔9-5向下的投影处于过渡管10的内孔里，过渡管10的长度大于隔离柱塞12、下柱塞17的长度，使隔离柱塞12、下柱塞17全部进入过渡管10后再下放才能进入隔离泵筒11。本技术特征是为了能下入较大直径的隔离柱塞12、下柱塞17，如隔离柱塞12、下柱塞17直径小，所述的偏心孔9-5向下的投影处于隔离泵筒11的内孔里，就不用设置过渡管10。

在偏心阀体6内安装导引套7，上泵进油阀8的井液能通过导引套7进入上泵筒1的下部内，导引套7是为了引导隔离柱塞12、下柱塞17下入，防止在此处碰撞。

开井初期上泵和下泵同时抽油，排量为上下泵的总合，开井后期井内动液面下降至上泵之下后，上泵不能抽油，转为下泵抽油，排量变为下泵排量，实现变排量生产，上泵与下泵之间的距离可根据井况设计，一般为100m-2000m，油井的动液面下降后仍能正常生产。

抽油过程中，上柱塞2在上泵筒1内往复运动，下柱塞17在下泵筒16内往复运动，隔离柱塞12在隔离泵筒11内往复运动。

泵间连接杆5为普通抽油杆。上泵筒1、上柱塞2、隔离泵筒11、隔离柱塞12、下泵筒16、下柱塞17为标准部件。

上泵筒1、偏心阀体6、上泵进油阀8、偏心管9、隔离泵筒11、泵间油管14、下泵筒16先下入井内（一般大于1000m），然后再下入上柱塞2、上泵排出阀3、分流接头4、联通管5、隔离柱塞12、联通接头13、泵间连接杆15、下柱塞17。本实用新型设置了几处偏心机构，是为了在套管内径为¢124里能下入大直径的下泵，如上泵为¢70，则下泵可以设计成¢56。隔离泵筒11直径可与下泵直径相同。

所述的偏心孔9-5、所述的安装槽9-1是在偏心阀体6与偏心管9连接成一体后加工出来的，以保证形成图1或图2或图4中的状态。

Claims (2)

1.一种降低余隙体积的变排量抽油泵，包括上泵筒（1）、上柱塞（2）、上泵排出阀（3）、分流接头（4）、联通管（5）、偏心阀体（6）、上泵进油阀（8）、偏心管（9）、隔离泵筒（11）、隔离柱塞（12）、联通接头（13）、泵间油管（14）、泵间连接杆（15）、下泵筒（16）、下柱塞（17），上柱塞（2）与上泵筒（1）配合密封，下柱塞（17）上有排出阀，下柱塞（17）与下泵筒（16）配合密封，下泵筒（16）的下部有下泵进油阀，上泵进油阀（8）连接在偏心阀体（6）的偏心孔螺纹（6-2）上，所述的偏心孔螺纹（6-2）之上有联通孔（6-1），所述的联通孔（6-1）与偏心阀体（6）的内部相通，泵间油管（14）的上部与偏心管（9）的下部连接，下泵筒（16）的上部与泵间油管（14）的下部连接，上柱塞（2）、分流接头（4）、泵间连接杆（15）、下柱塞（17）依次连接，泵间油管（14）的长度大于100m，泵间连接杆（15）的长度与泵间油管（14）相配套，使下柱塞（17）随泵间连接杆（15）往复运动时处于下泵筒（16）内，上泵筒（1）的泵径大于下泵筒（16）的泵径，相应的上柱塞（2）的直径大于下柱塞（17）的直径，其特征是：偏心阀体（6）的上部螺纹轴线（6-4）与阀体轴线（6-3）不同轴，所述的上部螺纹轴线（6-4）处于所述的阀体轴线（6-3）的右侧，偏心阀体（6）的下部螺纹轴线（6-7）与阀体轴线（6-3）不同轴，所述的下部螺纹轴线（6-7）处于所述的阀体轴线（6-3）的右侧，偏心阀体（6）的上部螺纹之下有上孔（6-5），所述的上孔（6-5）的轴线与所述的上部螺纹轴线（6-4）同轴，所述的上孔（6-5）直径大于下柱塞（17）的直径，偏心阀体（6）的下部螺纹之上有下孔（6-6），所述的下孔（6-6）的直径大于下柱塞（17）的直径，偏心管（9）的上部有偏心螺纹，偏心螺纹的轴线是偏心螺纹轴线（9-2），偏心管（9）的轴线是管轴线（9-3），所述的偏心螺纹轴线（9-2）与所述的管轴线（9-3）不同轴，所述的偏心螺纹轴线（9-2）处于所述的管轴线（9-3）的右侧，偏心管（9）内有偏心孔（9-5），偏心孔（9-5）的轴线是偏心孔轴线（9-4），所述的偏心孔轴线（9-4）与所述的管轴线（9-3）不同轴，所述的偏心孔轴线（9-4）处于所述的管轴线（9-3）的右侧，偏心管（9）的左侧壁上设置安装槽（9-1），上泵进油阀（8）的右侧处于所述的安装槽（9-1）里，在偏心管（9）与泵间油管（14）之间安装隔离泵筒（11），在分流接头（4）与泵间连接杆（15）之间连接联通管（5）、隔离柱塞（12）、联通接头（13），联通接头（13）上有联通槽，泵间油管（14）里的井液能通过联通槽进入隔离柱塞（12）内，隔离柱塞（12）在隔离泵筒（11）内配合密封，分流接头（4）上有上泵排出通道（4-1）、下泵排出通道（4-2），所述的上泵排出通道（4-1）的下端与上柱塞（2）下部的上泵筒（1）内部相通，所述的上泵排出通道（4-1）的上端安装上泵排出阀（3），上泵排出阀（3）处于上柱塞（2）内，所述的下泵排出通道（4-2）的下端与联通管（5）相通，所述的下泵排出通道（4-2）的上端与上柱塞（2）的内部相通，所述的上部螺纹轴线（6-4）、所述的管轴线（9-3）、隔离泵筒（11）的轴线与上泵筒的轴线同轴。

2.根据权利要求1所述的一种降低余隙体积的变排量抽油泵，其特征是：隔离泵筒（11）与偏心管（9）之间安装过渡管（10），过渡管（10）的内径大于所述的偏心孔（9-5）、隔离泵筒（11）的内径，所述的偏心孔（9-5）向下的投影处于过渡管（10）的内孔里，过渡管（10）的长度大于隔离柱塞（12）、下柱塞（17）的长度，使隔离柱塞（12）、下柱塞（17）全部进入过渡管（10）后再进入隔离泵筒（11）。

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