CN219472313U - 一种内排气式的柱塞抽油泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种内排气式的柱塞抽油泵,主要由泵筒、柱塞、固定凡尔等组成。在泵筒内壁之中下部位的环形面上,设有环形储气凹槽;在柱塞壁自上而下占总柱塞壁70%的区域上,开有排气孔。该柱塞抽油泵的“内排气”功能,是指抽油泵作业时:当上冲程时,溶解于井液中的气体会和井液一起进入泵腔,随着泵腔内压力减小,气体会从井液中游离出来并升至设定的环形储气凹槽内;而下冲程时,当柱塞壁上设定的排气孔与泵筒内壁设定的环形储气凹槽连通时,储气凹槽里的游离气体就会通过排气孔进入柱塞内,进而通过管柱而排走。如此,柱塞在上下循环往复的行程中,及时排出井液中多余气体,解决了井液因气体占据泵腔导致井液无法有效举升,甚至“气锁”造成抽油泵停产的难题。
Description
技术领域
本实用新型涉及油田的采油设施,具体地说是一种可从泵腔内排出气体的柱塞抽油泵。
背景技术
柱塞抽油泵是石油开采用的重要设施。传统的柱塞抽油泵,主要由泵筒3、柱塞5、固定凡尔10等组成。柱塞5、泵筒3为圆筒形;柱塞5下方的泵腔9底部,有固定凡尔10,柱塞5顶端与管柱1连接。柱塞5位于泵筒3内,抽油杆4带动柱塞5在泵筒3中上下移动。工作时,在地面动力的作用下,抽抽杆4带动柱塞5在泵筒3内上下移动:当上冲程时,柱塞5上行,柱塞5内的游动凡尔8关闭,泵腔9内的压力下降,当泵腔9内的压力低于抽油泵入口的压力时,固定凡尔10打开,井液从井筒2流入抽油泵内,并通过管柱1向井外排出井液;当下冲程时,柱塞5下行,柱塞5内的游动凡尔8关闭,泵腔9内的压力升高,固定凡尔10关闭,泵腔9内井液通过游动凡尔10排出到柱塞5内及柱塞上方的油管中,继而举升到井外。如此循环往复,便达到了从地层中提取石油的目的。
传统固定凡尔总成10存在的缺点是:当柱塞5上行时,泵腔9内压力逐渐降低,原来存在于液体中的凝析气、溶解气会从井液中游离出来,并快速膨胀,该过程一直持续到泵腔内压力降低于吸入口压力;而当柱塞5下行时,泵腔9内压力逐渐升高,部分凝析气、溶解气会重新溶于井液中,抽油泵内剩余的游离气体随压力的增大而缩小,从而使气体占据的空间逐渐减小,该过程一直持续到泵腔9内压力升至排出压力以上,抽油泵才能进入排出过程。正是由于存在气体的反复膨胀和压缩的过程,导致抽油泵的效率降低,严重时,若泵腔9内的气体压力足够大时,会产生“气锁”现象——抽油泵上下往复运动仅仅是气体的膨胀和压缩所致,而抽油泵并不做功,进油口无液体流入。
对于油田开发的某些中后期的油井而言,许多油井都进入高含气开采阶段,加之大部油田采取气驱等采油措施,或对于动液面过低的油井而言,或尤其对高气液比的油井而言,泵腔9内的气体是影响抽油泵泵效的最主要因素——这些气体占据了泵腔的部分体积,导致泵效降低,液体无法举升,甚至“气锁”造成油井停产,或发生液压冲击,这种“液击”现象往往会造成抽油杆系统的振动,而加速损坏。
目前,各油田多采用优化抽吸参数或油气分离的配套装置等手段,其原理:一种是增大沉没度,即采用诸如降低抽油泵的抽吸次数、在抽油泵底部安装气锚装置、间接性的将油管和套管之间的游离气体释放外界的方式,来提高泵效;另一种是靠加大冲程长度,减少余隙空积比及采用特殊结构的放气泵,用强制开启或管柱内部排气的方法达到此目的。这些方法的负面结果是:或降低了产量,或工艺复杂而加大了生产成本,增加了操作难度,缩短了设备的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于,克服传统柱塞抽油泵存在的不足,提供一种可防止井液中的凝析气、溶解气对泵效造成的影响,即,既能提高泵效,又能防止因“气锁”而造成油井停产的事故,从而提高了生产效率,降低了生产成本。
本发明是这样实现的:
本实用新型之内排气式的柱塞抽油泵,由管柱1,泵筒3、抽油杆4,柱塞5、游动凡尔8、固定凡尔10等构成。泵筒3、柱塞5为圆筒形。柱塞5下端有游动凡尔8,其顶端与抽油杆4连接;泵筒3的底部有固定凡尔10,柱塞5位于泵筒3内,抽油杆4带动柱塞5在泵筒3内(泵腔9)上下移动。
本实用新型的创新之处在于:在泵筒3壁内的中下部位的环形面上,设定有环形储气凹槽7,储气凹槽7与泵腔相通;在柱塞壁自上而下占总柱塞壁70%区域的环形面上,开有排气孔6。所述泵筒3壁内环形面上设定有环形储气凹槽7,可以是1至多个环形储气凹槽7。每个环形储气凹槽7,其凹槽可以是一个完整环形的凹槽;或者是整体为环形,但由多个被隔离开的凹槽组成。
所述泵筒3壁内之中下部位设定的环形储气凹槽7,是1个或几个环形储气凹槽7。
所述柱塞5壁上的排气孔6,该排气孔6有1个或多个。
该柱塞抽油泵作业时:当上冲程时,溶解于井液中的凝析气、溶解气和井液一起进入泵腔9。随着泵腔9内压力减小,凝析气、溶解气从井液中游离了出来,并进到设定的环形储气凹槽7内;而下冲程时,当柱塞5壁上设定的排气孔6与泵筒3壁内设定的环形储气凹槽7连通时,环形储气凹槽7里储存的游离气体就会通过排气孔6进入柱塞5内,进而通过管柱1排走。柱塞5如此循环往复,达到及时从泵腔内排出无用气体,提高泵效的目的。
本实用新型之内排气式的柱塞抽油泵,结构简单,有效解决了因游离气体导致柱塞运作受阻情况的发生。
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
附图说明
图1.本实用新型实施例之内排气式柱塞壁抽油泵的结构原理示意图
图中,1是管柱,2是井筒,3是泵筒,4是抽油杆,5是柱塞,6是排气孔,7是环形储气凹槽,8是游动凡尔,9是泵腔,10是固定凡尔。
具体实施方式
实施例1.一种内排气式的柱塞壁抽油泵
图1显示了本实施例之排气式柱塞抽油泵的结构原理。该排气式柱塞抽油泵,主要由泵筒3、柱塞5、固定凡尔10等组成。抽油泵3位于井筒2内,柱塞5底部有游动凡尔8,泵筒3的底部有固定凡尔10,柱塞5在泵筒3内上下移动。
在泵筒3壁内中下部位的环形面上,设有一个环形储气凹槽7,凹槽宽50mm,深2mm,在柱塞壁自上而下占总柱塞70%的区域上,开有1个排气孔6,排气孔之孔径10mm。
柱塞抽油泵工作时:抽油泵在上冲程时,泵腔9内井液中的凝析气、溶解气,随着压力的减小而游离出来并进入环形储气凹槽7;下冲程时当柱塞5壁上的排气孔6与环形储气凹槽7连通时,环形储气凹槽7里的游离气体就会通过柱塞5壁上的排气孔6进入,进而通过管柱1排出。从而防止了泵腔9内游离气体对井液通过游动凡尔8进入柱塞5的阻碍,保证了抽油泵的正常工作。
本实施例仅仅是本实用新型中诸多实施例之一,凡依本技术原理、技术方案作出的没有创造性劳动的实施例,都属于本实用新型专利的保护范围。
Claims (3)
1.一种内排气式的柱塞抽油泵,主要由管柱(1),泵筒(3)、抽油杆(4),柱塞(5)、固定凡尔(10)构成;柱塞(5)、泵筒(3)为圆筒形;泵筒(3)底部有固定凡尔(10),柱塞(5)顶端与抽油杆(4)连接;柱塞(5)位于泵筒(3)内,抽油杆(4)带动柱塞(5)在泵筒(3)中上下移动;其特征在于:在泵筒(3)壁内的中下部位,设定有环形储气凹槽(7),凹槽宽50mm,深2mm;储气凹槽(7)与泵腔相通;在柱塞(5)壁自上而下占总柱塞壁70%的区域上,开有排气孔(6);
所述每个环形储气凹槽(7),其凹槽是一个完整环形的凹槽;或者是整体为环形,但由多个被隔离开的凹槽组成。
2.根据权利要求1所述内排气式的柱塞抽油泵,其特征在于:所述泵筒(3)壁内之中下部位设定的环形储气凹槽(7),是1个或几个环形储气凹槽(7)。
3.根据权利要求1所述内排气式的柱塞抽油泵,其特征在于:所述柱塞(5)壁上的排气孔(6),有1个或多个。
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