CN2399528Y - 大排量新型杆式管式两性泵 - Google Patents

Abstract

本使用新型属于油田机械采油的一种大排量新型杆式管式两性泵,由上端设变扣接头(2)下端设变扣接头(8)其上设长椭圆形进油排气孔(4)的泵筒(1),由上端设上游动凡尔机构(6)下端设下游动凡尔机构(7)的活塞(5),由位于泵筒下部连接的加长管(9)和接于加长管下部的限位器(3)四部分组成。该泵与现有的稠油泵相比具有防气锁、防砂卡和作业时具有原井管柱可以正压井及起管柱时的泄油功能,还是一种具有杆式泵和管式泵两性作用新型泵,既可以作为杆式泵使用,又可以作为管式泵使用。既可以使用于稠油井,也可以使用于非稠油井,该杆式泵排量比现有的杆式泵的排量大3—5倍。

Description

大排量新型杆式管式两性泵

本申请的使用新型属油田机械采油的一种大排量杆式管式两性油井深井泵。

现有泵型有杆式泵和管式泵两种。管式泵有普通管式泵、防砂卡泵、抽稠泵、滑套底阀式稠油泵等泵型，都是由泵筒、活塞及一个固定凡尔和两个游动凡尔、有板阀代替球阀或者是滑套而组成的配套结构。此种结构的泵结构复杂，特别是球阀泵在抽油机抽油生产过程中固定凡尔易漏失、砂卡，对稠油的井油稠球阀关闭不严漏失量大，同时因流体阻力大造成泵的吸入系数很低。由于以上问题的存在每年造成停产的井能造成数亿元的经济损失。

本申请的目的是提供一种防砂卡、防气锁且适宜稠油生产的大排量新型杆式管式两性泵。

经检索尚未发现有类似的油井深井泵。

大排量新型杆式管式两性泵由上端设变径接头(2)下端设下变径变扣接头(8)其上部设有长椭圆形进油排气孔(4)的泵筒(1)、下部有与变径变扣接头(8)相连接的加长管(9)、下端相连接的限位接头(3)、由上端设上游动凡尔机构(6)下端设下高碳钢加工成的游动凡尔机构(7)的活塞(5)四部分组成。其特征在于泵筒呈圆筒形，其上下两端设有变径街头，与泵筒是普通丝扣连接，泵筒本体上设有几个较大的长条椭圆形进油排气孔；泵筒下部有与变径变扣接头相连接的加长管；加长管下端接有限位接头；活塞上下两端所设的游动凡尔机构与较长的活塞筒呈丝扣连接；泵筒上变径接头下端设有普通母扣螺纹与泵筒公扣连接，上端设有油管扣母扣螺纹与泵上油管连接，内径略大于泵筒内径；泵筒下变径接头上端设有普通母扣螺纹与泵筒公扣连接，下端设有油管扣母扣螺纹与相应的加长管公扣连接，加长管的内径略大于活塞的外径；加长管下端是油管公扣与限位器的母扣连接，限位器内径略小于泵的活塞的外径，且在变径处设有适当的倒角；活塞与泵径之间是一级泵或二级泵精度配合，活塞与长椭圆形油气进入孔是启闭式配合，代替现有的稠油泵的固定凡尔、板阀、滑套的启闭作用；活塞的下游动凡尔止回机构其外径等于活塞的外径，与泵筒是一级间隙配合；泵筒上(最好是中部)的长椭圆形进油排气孔是多个孔(最好是2个孔)，可保持有较大面积孔径的进油通道；活塞的总长度等于泵筒长度的二分之一与加长管的合最合适，但也可以是不等长。

为了将本使用新型的技术方案进一步公开，下边结合大排量新型杆式管式两性泵结构式意图作进一步阐述：

附图是大排量新型杆式管式两性泵的结构示意图。

用作业机先将下端带死堵的油管第一根做沉砂尾管下入井内，连续一根一根地下，下入油管的累计长度在10米与150米之间，再先将限位器(3)、加长管(9)、下变径接头(8)、泵筒(1)和上变径接头(2)依次连接成一个整体，限位器(3)的公扣接头与已下入的末根油管的油管接箍的母扣连接下入井内，泵筒的上变径接头(2)的上端的母扣与油管的公扣连接后连续将油管一根一根的下入井内，下至完井管柱所设计的泵深，深度一般不要超过1500米，下管工作完毕，再进入下一步下抽油杆工序。

将活塞(5)的下游动凡尔机构(7)和上游动凡尔机构(6)连接成一个整体，上游动凡尔机构(6)的上端抽油杆母扣连接在抽油杆的下端公扣上，将活塞总组成沿油管的中心空间下入井内，连续将抽油杆一根一根的下入，下至活塞进入泵筒，使活塞(5)的下游动凡尔机构(7)的下端压到限位器(3)的变径处，上提抽油杆轻探两次证实确实到位，此时进油空(4)刚好露出最为合适，油套处于连通状态，然后通过抽油杆上提活塞泵深的理论防冲距L+0.5米，定为活塞的实际防冲距，此时驴头为下死点，活塞位于最低点并将进油孔封闭，整个油井的下泵作业任务完毕，装井口，将抽油杆光杆与地面抽油机的传动机构连接一起，启动抽油机，大排量新型杆式管式两性稠油泵开始往复工作。活塞由下死点运行到上死点为上冲程，由上死点运行到下死点为下冲程。

活塞(5)下行，活塞(5)下行至下死点时将长椭圆形进油排气孔(4)密封住，使沉砂尾管内的油液不能进入套管环形空间。下行过程中，在活塞未密封油气进入孔之前，首先压缩长椭圆形进油孔(4)上段的气体，并将它排到套管空间内，这样就防止了泵的气锁，当活塞(5)继续下行，在油管内液柱的静压和自重以及下行牵引阻力综合作用下，活塞下行的过程中牢牢的将长椭圆形进油排气孔(4)封住，此时尾管内的油液被压缩产生高压，迫使游动凡尔止回机构(6)(7)的游动凡尔打开，使尾管腔内的油通过活塞内腔通孔进入泵上部的油管，活塞下冲程的排油任务完成。

当活塞从下死点开始上冲程时，下冲程排进油管的油又被排到地面管线。在未行止上死点之前，活塞(5)始终将进油排气孔牢牢密封住，使油管里的油气不被漏回油套环形空间，同时在沉砂尾管内形成一个相对的负压空间。当活塞继续上行到一定的位置，下凡尔上行通过进油孔(4)时，使进油排气孔开始打开，继续上行较小的一段距离为吸油提供一段时间，这时尾管里面的空间处于负压状态下，油套环形空间的油气在泵沉度产生压力下流进尾管，由于是负压，2个进油排气孔通孔面积较大，受原油粘度的影响较小，尾管很快就被充满，并在下行时等体积地排入泵上油管中，对稠油井来讲，克服了原有的稠油泵充满系数小，泵效低的问题，也克服了固定凡尔漏失的因素。由于油气先进入尾管，尾管长达10---150米，原油里的较大粒径的砂粒先沉入尾管底部，进不到泵筒和活塞里面，防止了活塞砂卡和游动凡尔被砂垫漏失的问题。所以说该大排量新型杆式管式两性稠油泵是防气锁、防砂卡泵效高、即可以用于稠油、又可以用于稀有的深井泵，对适用于中高粘度的稠油井开采具有更大的特点。

大排量新型杆式管式两性泵长时间生产，有的会因活塞磨损、泵筒磨损、球座磨损造成配合间隙变大发生漏失现象，在作业时检查证实是球座磨损造成漏失(在无砂井中)，只要把活塞提出来检修更换，就可以达到检泵作业的目的，避免了起出油管的工序。现在的管式泵的结构，固定凡尔是设在泵筒底部上的，检修时必须全部起出，工作量较大，花费较大得人力和物力，特别是在深井中，起下一躺油管需要二至三天的时间。

使用大排量新型杆式泵长时间生产，若因油管漏、泵筒磨损引起的漏失需要检修时就需要起出油管管柱，只要将活塞下放到底部或将活塞提出泵筒，就可以进行正循环压井，这是其它管式泵所不具有的功能，比反循环压井能显著降低用量，节约压井时间降低压井液成本成本，能显著降低地层的漏失量，保护油气层。作业时先起出抽油杆带出活塞，起油管时，油管内的原油可以从泵筒的进油孔漏回到井中，具有泄油器的功能，防止了以前起油管带出的原油对井场的污染，因此该泵又具有方便压井和泄油的功能。综上所述该泵具有广阔的应用前景，该泵不仅对稠油具有较好的使用性能，也使用于稀油井中。

附图说明

1-------泵筒

2-------上变径接头

3-------限位器

4-------进油排气孔

5-------活塞

6-------上游动凡尔机构

7-------下游动凡尔机构

8-------下变径接头

9-------加长管

Claims (9)

1、本使用新型属于油田机械采油的一种大排量新型杆式管式两性泵，由上端设变扣接头(2)下端设变扣接头(8)其上设长椭圆形进油排气孔(4)的泵筒(1)，由上端设上游动凡尔机构(6)下端设下游动凡尔机构(7)的活塞(5)，由接于泵筒下部的加长管(9)和接于加长管下面的限位器(3)四部分组成，其特征在于泵筒呈圆形，上端设变径接头(2)下端设下变径变扣接头(8)，与泵筒是丝扣连接，泵筒中部设有长椭圆形进油排气孔(4)；活塞上端设上游动凡尔机构(6)下端设下游动凡尔机构(7)与活塞呈丝扣连接，下游动凡尔机构(7)是有耐磨材料制成；加长管成圆形接于泵筒下端，长度不限，最好是3米；加长管下端接的是限位器(3)，其内径小于活塞的外径，用于控制活塞的深度。

2、根据权利要求1所述的大排量新型杆式管式两性泵其特征在于泵筒上变径接头上下设有母扣螺纹，上内径大于泵筒内径与油管公扣连接，下内径比泵筒内径略大，与泵筒公扣连接。泵筒下变径接头上端设母扣螺纹与泵筒公扣连接，下端设母扣螺纹，与加长管公扣相匹配。

3、根据权利要求1所述的大排量新型杆式管式两性泵其特征在于加长管接于泵筒下部，其长度最佳是当活塞下放至限位器时，进油孔在活塞上面刚好露出，提起防冲距后，进油孔就被活塞密封住，密封段长度在1.0米以上。

4、根据权利要求1所述的大排量新型杆式管式两性泵其特征在于该泵无固定凡尔、板阀或滑套，通过活塞上行至上死点前打开进油排气孔，活塞下行初就关闭进油排气孔，活塞启闭一次，吸油、排排油一次。

5、根据权利要求1所述的大排量新型杆式管式两性泵其特征在于限位器接于加长管下部，内径略小于活塞外径。

6、根据权利要求1所述的大排量新型杆式管式两性泵其特征在于加长管、限位器和沉砂尾管口袋组成泵筒。

7、根据权利要求1、3所述的大排量新型杆式管式两性泵特征在丁泵筒长不限，以2.5米为最佳，长椭圆型油气进入孔位于泵筒之上，最好位于泵筒中下部，油气进入孔可以是多个，最好是2个。

8、权利要求1所述的大排量新型杆式管式两性泵特征在于即可以是管式泵，同时又是杆式泵，其结构一样。

9、权利要求1、3、4、6所述的大排量新型杆式管式两性泵其特征在于吸液过程是负压灌注式充满形式。

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