CN219795521U - 一种新型深井抽油泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种新型深井抽油泵，本抽油泵包括游动凡尔和固定凡尔，上游动凡尔的外径大于泵筒的外径，上游动凡尔与位于泵筒内的下游动凡尔之间通过柱塞连接；在泵筒外面和上连接筒与下连接筒之间连接着外筒，固定凡尔安装在下连接筒内，在泵筒的上端外部装有防胀环，在泵筒的下端外部与外筒之间连接着沉砂封堵套；各凡尔中的凡尔球分别被弹簧固定在各自的凡尔罩与凡尔座之间，沉砂封堵套将外筒和下连接筒分隔为游动凡尔沉砂腔和阀间沉砂腔两个沉砂腔。减少了上游动凡尔始终承受抽油泵交变载荷影响和伤害的问题，将游动凡尔和固定凡尔的阀球均由弹簧束缚在凡尔座与凡尔罩之间，减少对凡尔罩的冲击，延长其使用寿命，降低生产成本。

Description

一种新型深井抽油泵

技术领域

本实用新型涉及井下采油设备技术领域，具体地说是一种新型深井抽油泵。

背景技术

目前，进入注水开发中后期的油田，二三类储层的开发和井况日益恶化，部分注采井网不完善，导致油藏边部和小区块的油井地层能力下降较快，抽油泵的泵挂逐渐加深，抽油泵固定凡尔承受的压差达到了25MPa以上，再加上矿化度高、井底温度、出液介质腐蚀的工作环境影响，易造成抽油泵失效，检泵作业井次增多，检泵周期越来越短。检泵后查找出抽油泵失效的故障主要是泵漏和上凡尔罩断裂，上述两种因素占到作业总井次的20%以上。其原因如下：1、深抽井动液面深、泵挂深，造成套管与油管之间的内外压差大。大压差导致抽油泵的泵筒鼓胀效应，泵筒鼓胀效应带来抽油泵的漏失量增大、卡泵、上凡尔罩刺漏、断裂等问题。

2、上凡尔罩，尤其是小泵的上凡尔罩，活塞的直径小，上凡尔罩壁薄，断裂现象比较突出。现有抽油泵的上游动凡尔均设置在泵筒内，其外径受泵筒内径的限制、其上凡尔罩刚体壁薄，而且泵筒内部上方，始终承受抽油泵的交变载荷，工作中又受阀球的频繁冲击，在交变载荷的反复作用下，薄壁部分被拉长和撞击并变得更薄，最终断裂。在壁薄、强度低、受抽油泵交变载荷及被阀球撞击的几个主要原因中，被阀球频繁撞击是上凡尔罩断裂的最主要原因。而抽油泵的上凡尔罩被阀球频繁撞击是因为上游动凡尔的结构以及在抽油泵中的安装位置所导致，因为阀球在上凡尔罩中没有被束缚，在液流的冲击下，频繁撞击，最终导致上凡尔罩断裂。

经检索，现有技术中的采油井深抽泵种类颇多，比如以下几种：专利申请号CN201922430105.1公开了一种固定阀及深抽泵,其中,固定阀包括固定阀罩、固定阀球和固定阀座,在固定阀罩的中部内壁上形成有多个沿其轴向延伸的第一扶正筋,多个第一扶正筋沿固定阀罩周向间隔排布,每个第一扶正筋的内壁为弧面,多个第一扶正筋的内壁围成的第一圆形通孔的直径大于固定阀球的直径,固定阀座设在第一扶正筋的下方且固定阀球的直径大于固定阀座的内径。上述实用新型中的固定阀及深抽泵,能够减小固定阀球与固定阀罩之间的间隙,减小固定阀球的摆动范围,使得固定阀球下落能够对中,防止固定阀座因偏磨而造成的漏失问题。

专利申请号CN202122676953.8公开了一种过滤装置及包含该过滤装置的一体化深抽杆式泵，涉及采油工程领域。过滤装置,包括中空结构的连接筒体和过滤挡板；所述连接筒体安装在泵体内部且通过外侧壁与泵体固定连接；所述过滤挡板固定在所述连接筒体内部且与所述连接筒体的侧壁相垂直；所述过滤挡板表面均匀设有多个过滤通孔。还提供了一种一体化深抽杆式泵,上述实用新型在原本一体化深抽杆式泵的基础上,增加了一种过滤装置起到过滤和保护功能,在不影响泵本身性能的情况下,达到过滤大型异物的目的,降低阀球失灵或柱塞卡死的风险。

专利申请号CN201520465461.6公开了一种防偏磨深抽泵,包括泵筒和滑动设置于所述泵筒内的柱塞,所述泵筒外固定套设有外管,所述泵筒与所述外管之间设置有流体通道,所述泵筒的下端连接有能够使液体进入所述流体通道的游动阀,所述游动阀的下方设置有能够使液体进入所述泵筒的固定阀,所述固定阀全部位于所述外管内。上述实用新型在所述泵筒的扶正作用下,利用柱塞反馈力推动所述柱塞下行,避免了抽油杆在下行时因受阻力失稳而造成弯曲,解决了杆柱失稳弯曲造成杆管偏磨的问题。

专利申请号CN201420683256.2公开了一种井下深抽装置，包括：抽油泵筒、抽油泵柱塞、抽油杆和防砂筛管；所述抽油泵柱塞和所述抽油杆连接,所述抽油泵柱塞沿所述抽油泵筒内壁上下移动；所述防砂筛管设置在所述抽油泵筒下端且与所述抽油泵筒连通,所述防砂筛管侧壁上设置多个筛孔,所述防砂筛管下端设置有丝堵。上述实用新型提供的井下深抽装置,可以防止抽油泵柱塞卡在抽油泵筒内,防止卡泵故障的发生,提升了机采井深抽开采效率。

以上公开的技术方案以及所要解决的技术问题和产生的有益效果均不能解决阀球频繁撞击抽油泵的上凡尔罩，导致的断裂问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种新型深井抽油泵，解决深抽井动液面深、泵挂深，造成套管、油管内外压差大所导致的泵筒鼓胀效应带来的抽油泵的漏失量增大以及抽油泵的上凡尔罩断裂问题。达到延长抽油泵的检泵周期，提高井下采油举升系统寿命、降低生产成本的目的。

本实用新型的技术解决方案是：一种新型深井抽油泵，包括游动凡尔和固定凡尔，其中：上游动凡尔的外径大于泵筒的外径，上游动凡尔与位于泵筒内的下游动凡尔之间通过柱塞连接；

在泵筒外面和上连接筒与下连接筒之间连接着外筒，固定凡尔安装在下连接筒内，在泵筒的上端外部装有防胀环，在泵筒的下端外部与外筒之间连接着沉砂封堵套；

上游动凡尔、下游动凡尔和固定凡尔中的凡尔球分别被弹簧固定在各自的凡尔罩与凡尔座之间，沉砂封堵套将外筒和下连接筒分隔为游动凡尔沉砂腔和阀间沉砂腔两个沉砂腔。

优选的，所述泵筒包括上泵筒和下泵筒，上泵筒与下泵筒之间通过连接套连接；上泵筒的长度设定在1.5m以上，上泵筒和下泵筒的筒体厚度设定在11mm以上；所述上游动凡尔与位于泵筒内的下游动凡尔之间通过连接柱塞与柱塞连接。

优选的，所述上游动凡尔包括上游动凡尔阀罩、上游动凡尔弹簧和上游动凡尔球，上游动凡尔阀罩中设有上游动凡尔液流口，上游动凡尔液流口径向设置在上游动凡尔阀罩的罩体上部且位于上游动凡尔球和上游动凡尔弹簧的上方。

优选的，所述上游动凡尔阀罩的内腔中自上而下设有弹簧限位台阶和球座，上游动凡尔弹簧安装在弹簧限位台阶下方且位于上游动凡尔球的上方，上游动凡尔球安装在上游动凡尔阀罩内腔中的球座上面并被上游动凡尔弹簧限位；上游动凡尔阀罩中球座的下部内腔与连接柱塞螺纹连接。

优选的，所述上游动凡尔阀罩中上游动凡尔液流口上方的本体外壁是上小下大的锥形壁且该锥形壁上方的外壁与扶正体连接，所述扶正体的外径等于或小于外筒的内径；所述上游动凡尔阀罩的上部内圆与拉杆螺纹连接。

优选的，连接在所述上泵筒上端外壁的防胀环与外筒之间设有1mm以上的间隙；所述下游动凡尔设有下游动凡尔罩、下游动凡尔弹簧和下游动凡尔球，下游动凡尔罩的内腔自上而下设有弹簧限位台阶和球座限位连接台阶，下游动凡尔弹簧安装在弹簧限位台阶的下方，下游动凡尔球安装在球座限位连接台阶和球座的上面且位于下游动凡尔弹簧下方并被下游动凡尔弹簧限位。

优选的，所述固定凡尔包括固定凡尔罩、固定凡尔弹簧、固定凡尔球和固定凡尔球座，固定凡尔罩的上部内腔设有弹簧限位台阶，固定凡尔弹簧安装在弹簧限位台阶的下方并位于固定凡尔球的上方，固定凡尔球座连接在固定凡尔罩的中部内腔中，固定凡尔球安装于固定凡尔球座上面并被固定凡尔弹簧限位。

优选的，所述固定凡尔罩的顶部封闭且上部本体中径向设置固定凡尔液流口，该固定凡尔液流口与阀间沉砂腔相对应。

优选的，所述固定凡尔罩上部本体中设置的固定凡尔液流口在径向上至少设置一组，每一组固定凡尔液流口设置在二个以上；固定凡尔罩、固定凡尔球座以及与固定凡尔罩下部连接的短节均通过管螺纹连接。

优选的，所述上游动凡尔球、下游动凡尔中的下游动凡尔球和固定凡尔球均采用碳化钛材料制做，拉杆采用哈式合金材料制做；上泵筒和下泵筒内壁的镀铬层厚度较现有普通深井泵泵筒的内壁镀铬层厚度增加50%且外壁经渗氮处理后形成渗氮层。

与现有技术相比，本实用新型的显著使用效果在于：本实用新型将上游动凡尔外置于泵筒之外、位于上泵筒的上方，降低其始终承受抽油泵交变载荷影响和伤害的问题。

本实用新型将游动凡尔和固定凡尔的阀球均由弹簧束缚在凡尔座与凡尔罩之间，使其不能在液流的冲击下碰撞凡尔罩，减少对凡尔罩的冲击，延长其使用寿命、进而延长检泵周期、延长抽油泵的使用寿命，减少检泵带来的井下作业费用，降低生产成本。

本实用新型在上泵筒的外壁连接安装了防胀环，避免长泵筒带来的鼓胀效应，减少由此带来的抽油泵的漏失量增大、上凡尔罩刺漏、断裂等问题。

本实用新型还通过外筒、沉砂封堵套和下连接筒构成了游动凡尔沉砂腔和阀间沉砂腔两个沉砂腔，本实用新型在防鼓胀、防凡尔球撞击凡尔座的同时，还具有沉砂功能，进一步提高其使用效果。

本实用新型中的上游动凡尔和固定凡尔中的液流口均是设置在阀罩的侧面，尤其是固定凡尔中的液流口还能够将沉积在阀间沉砂腔中的砂粒冲起来，让井液将其带到地面。

综上所述，本实用新型具有显著的使用效果并能取得较好的经济效益。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：

拉杆1、扶正体2、上游动凡尔阀罩3、上游动凡尔液流口4、上游动凡尔弹簧5、上游动凡尔球6、上泵筒7、下泵筒8、柱塞9、游动凡尔沉砂腔10、外筒11、下游动凡尔弹簧12、下游动凡尔球13、阀间沉砂腔14、固定凡尔液流口15、固定凡尔弹簧16、固定凡尔球17、固定凡尔球座18、防胀环19、油泵封堵套20、下连接筒21。

具体实施方式

附图仅为参考与说明之用，并非用以限制本实用新型的保护范围。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参见图1，一种新型深井抽油泵，包括游动凡尔和固定凡尔，其中：上游动凡尔的外径大于泵筒的外径，上游动凡尔与位于泵筒内的下游动凡尔之间通过柱塞9连接；在泵筒外面和上连接筒与下连接筒21之间连接着外筒11，固定凡尔安装在下连接筒21内，在泵筒的上端外部装有防胀环19，在泵筒的下端外部与外筒11之间连接着沉砂封堵套20；上游动凡尔、下游动凡尔和固定凡尔中的凡尔球分别被弹簧固定在各自的凡尔罩与凡尔座之间，沉砂封堵套20将外筒11和下连接筒21分隔为游动凡尔沉砂腔10和阀间沉砂腔14两个沉砂腔。

本实用新型中上游动凡尔的外径大于泵筒的外径，将上游动凡尔外置于泵筒上方，减少了抽油泵交变载荷对上游动凡尔始终造成影响和伤害的问题。

本实用新型将游动凡尔和固定凡尔的阀球均由弹簧束缚在凡尔座与凡尔罩之间，使其不能在液流的冲击下碰撞凡尔罩，减少了对各自凡尔罩的冲击，延长了各个凡尔罩的使用寿命，进而延长检泵周期、延长抽油泵的使用寿命，减少了检泵带来的井下作业费用，降低了生产成本。

本实用新型在泵筒的上端外壁连接安装了防胀环19并在泵筒下端与外筒11之间安装了沉砂封堵套20，可避免和减少长泵筒带来的鼓胀效应，从而减少由此带来的抽油泵的漏失量增大、上凡尔罩刺漏、断裂等问题。

本实用新型在避免和减少长泵筒带来的鼓胀效应的同时，通过外筒11、泵筒、沉砂封堵套20和下连接筒21又构成了游动凡尔沉砂腔10和阀间沉砂腔14两个沉砂腔，本实用新型在防鼓胀、防凡尔球撞击凡尔座的同时，还具有沉砂功能，进一步提高其使用效果。

优选的一个实施例：所述泵筒包括上泵筒7和下泵筒8，上泵筒7与下泵筒8之间通过连接套连接；上泵筒7的长度设定在1.5m以上，上泵筒7和下泵筒8的筒体厚度设定在11mm以上；所述上游动凡尔与位于泵筒内的下游动凡尔之间通过连接柱塞与柱塞9连接。

优选的一个实施例：所述上游动凡尔包括上游动凡尔阀罩3、上游动凡尔弹簧5和上游动凡尔球6，上游动凡尔阀罩3中设有上游动凡尔液流口4，上游动凡尔液流口4径向设置在上游动凡尔阀罩3的罩体上部且位于上游动凡尔球6和上游动凡尔弹簧5的上方。

优选的一个实施例：所述上游动凡尔阀罩3的内腔中自上而下设有弹簧限位台阶和球座，上游动凡尔弹簧5安装在弹簧限位台阶下方且位于上游动凡尔球6的上方，上游动凡尔球6安装在上游动凡尔阀罩3内腔中的球座上面并被上游动凡尔弹簧5限位；上游动凡尔阀罩3中球座的下部内腔与连接柱塞螺纹连接。

优选的一个实施例：所述上游动凡尔阀罩3中上游动凡尔液流口4上方的本体外壁是上小下大的锥形壁且该锥形壁上方的外壁与扶正体2连接，所述扶正体2的外径等于或小于外筒11的内径，扶正体2防止抽油泵偏磨；所述上游动凡尔阀罩3的上部内圆与拉杆1螺纹连接。

优选的一个实施例：连接在所述上泵筒7上端外壁的防胀环19与外筒11之间设有1mm以上的间隙，使其既具有沉砂、过流功能，又具有防止泵筒鼓胀的功能；所述下游动凡尔设有下游动凡尔罩、下游动凡尔弹簧12和下游动凡尔球13，下游动凡尔罩的内腔自上而下设有弹簧限位台阶和球座限位连接台阶，下游动凡尔弹簧12安装在弹簧限位台阶的下方，下游动凡尔球13安装在球座限位连接台阶和球座的上面且位于下游动凡尔弹簧12下方并被下游动凡尔弹簧12限位。

优选的一个实施例：所述固定凡尔包括固定凡尔罩、固定凡尔弹簧16、固定凡尔球17和固定凡尔球座18，固定凡尔罩的上部内腔设有弹簧限位台阶，固定凡尔弹簧16安装在弹簧限位台阶的下方并位于固定凡尔球17的上方，固定凡尔球座18连接在固定凡尔罩的中部内腔中，固定凡尔球17安装于固定凡尔球座18上面并被固定凡尔弹簧16限位。

优选的一个实施例：所述固定凡尔罩的顶部封闭且在上部本体中径向设置固定凡尔液流口15，该固定凡尔液流口15与阀间沉砂腔14相对应，有利于冲刷堆积的沉砂。

优选的一个实施例：所述固定凡尔罩上部本体中设置的固定凡尔液流口15在径向上至少设置一组，每一组固定凡尔液流口15设置在二个以上；固定凡尔罩、固定凡尔球座18以及与固定凡尔罩下部连接的短节均通过管螺纹连接，可消除固定凡尔球座18下端面因压差大造成的刺漏现象。

优选的一个实施例：所述上游动凡尔球6、下游动凡尔中的下游动凡尔球13和固定凡尔球17均采用碳化钛、即TiC材料制做，拉杆1采用哈式合金、即00Cr材料制做；上泵筒7和下泵筒8内壁的镀铬层厚度较现有普通深井泵泵筒的内壁镀铬层厚度增加50%且外壁经渗氮处理后形成渗氮层。

上面叙述的实施例仅仅为典型实施例，但本实用新型不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本实用新型的精神和启示下做出修改。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的创造精神和创造理念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。因此，保护范围不仅限于上文的说明。

Claims (10)

1.一种新型深井抽油泵，包括游动凡尔和固定凡尔，其特征是，上游动凡尔的外径大于泵筒的外径，上游动凡尔与位于泵筒内的下游动凡尔之间通过柱塞连接；在泵筒外面和上连接筒与下连接筒之间连接着外筒，固定凡尔安装在下连接筒内，在泵筒的上端外部装有防胀环，在泵筒的下端外部与外筒之间连接着沉砂封堵套；上游动凡尔、下游动凡尔和固定凡尔中的凡尔球分别被弹簧固定在各自的凡尔罩与凡尔座之间，沉砂封堵套将外筒和下连接筒分隔为游动凡尔沉砂腔和阀间沉砂腔两个沉砂腔。

2.如权利要求1所述的一种新型深井抽油泵，其特征是，所述泵筒包括上泵筒和下泵筒，上泵筒与下泵筒之间通过连接套连接；上泵筒的长度设定在1.5m以上，上泵筒和下泵筒的筒体厚度设定在11mm以上；所述上游动凡尔与位于泵筒内的下游动凡尔之间通过连接柱塞与柱塞连接。

3.如权利要求2所述的一种新型深井抽油泵，其特征是，所述上游动凡尔包括上游动凡尔阀罩、上游动凡尔弹簧和上游动凡尔球，上游动凡尔阀罩中设有上游动凡尔液流口，上游动凡尔液流口径向设置在上游动凡尔阀罩的罩体上部且位于上游动凡尔球和上游动凡尔弹簧的上方。

4.如权利要求3所述的一种新型深井抽油泵，其特征是，所述上游动凡尔阀罩的内腔中自上而下设有弹簧限位台阶和球座，上游动凡尔弹簧安装在弹簧限位台阶下方且位于上游动凡尔球的上方，上游动凡尔球安装在上游动凡尔阀罩内腔中的球座上面并被上游动凡尔弹簧限位；上游动凡尔阀罩中球座的下部内腔与连接柱塞螺纹连接。

5.如权利要求4所述的一种新型深井抽油泵，其特征是，所述上游动凡尔阀罩中上游动凡尔液流口上方的本体外壁是上小下大的锥形壁且该锥形壁上方的外壁与扶正体连接，所述扶正体的外径等于或小于外筒的内径；所述上游动凡尔阀罩的上部内圆与拉杆螺纹连接。

6.如权利要求5所述的一种新型深井抽油泵，其特征是，连接在所述上泵筒上端外壁的防胀环与外筒之间设有1mm以上的间隙；所述下游动凡尔设有下游动凡尔罩、下游动凡尔弹簧和下游动凡尔球，下游动凡尔罩的内腔自上而下设有弹簧限位台阶和球座限位连接台阶，下游动凡尔弹簧安装在弹簧限位台阶的下方，下游动凡尔球安装在球座限位连接台阶和球座的上面且位于下游动凡尔弹簧下方并被下游动凡尔弹簧限位。

7.如权利要求6所述的一种新型深井抽油泵，其特征是，所述固定凡尔包括固定凡尔罩、固定凡尔弹簧、固定凡尔球和固定凡尔球座，固定凡尔罩的上部内腔设有弹簧限位台阶，固定凡尔弹簧安装在弹簧限位台阶的下方并位于固定凡尔球的上方，固定凡尔球座连接在固定凡尔罩的中部内腔中，固定凡尔球安装于固定凡尔球座上面并被固定凡尔弹簧限位。

8.如权利要求7所述的一种新型深井抽油泵，其特征是，所述固定凡尔罩的顶部封闭且上部本体中径向设置固定凡尔液流口，该固定凡尔液流口与阀间沉砂腔相对应。

9.如权利要求8所述的一种新型深井抽油泵，其特征是，所述固定凡尔罩上部本体中设置的固定凡尔液流口在径向上至少设置一组，每一组固定凡尔液流口设置在二个以上；固定凡尔罩、固定凡尔球座以及与固定凡尔罩下部连接的短节均通过管螺纹连接。

10.如权利要求6所述的一种新型深井抽油泵，其特征是，所述上游动凡尔球、下游动凡尔中的下游动凡尔球和固定凡尔球均采用碳化钛材料制做，拉杆采用哈式合金材料制做；上泵筒和下泵筒内壁的镀铬层厚度较现有普通深井泵泵筒的内壁镀铬层厚度增加50%且外壁经渗氮处理后形成渗氮层。