CN2634144Y - 新型组合柱塞防卡抽油泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适合于含砂、结垢油井的新型组合柱塞防垢抽油泵，在上、下出油接头上活动套装浮动刮垢环，浮动金属密封环和非金属软密封环相间活动安装于柱塞体上，组成软硬密封结合的组合柱塞，柱塞和泵筒为可产生收缩的浮动接触，可有效防止卡泵、延长使用寿命、提高泵效，具备较强的防砂、防垢能力。

Description

新型组合柱塞防卡抽油泵

                              技术领域

本实用新型涉及一种油田采油作业用深井抽油泵，尤其是一种新型组合柱塞防卡抽油泵。

                              背景技术

深井抽油泵是国内外油田采油作业的常用设备，通常采用金属柱塞，使用方便、操作简单，但是由于金属柱塞与泵筒之间密封不严，存在间隙漏失，导致泵效不高，而且一些油井含砂量高、结垢严重，易发生卡泵故障，尤其是油田进入二次和三次采油后，常采用注水和注化合物驱油，缩短了油井结垢周期，甚至在停机检修设备时泵筒内壁就结下较厚垢层，再次开抽时极易卡住柱塞。为了解决上述问题，出现了许多改进后的抽油泵，在提高泵效和防止卡泵方面取得了一定效果，如：采用非金属软密封柱塞、等径柱塞、安装带有螺旋槽的弹性刮砂装置的柱塞等。软密封柱塞抽油泵虽然消除了柱塞与泵筒的间隙漏失，提高了泵效，有效防卡，但是软密封柱塞易损坏、使用寿命短；等径柱塞防砂抽油泵有一定的防砂能力，但是泵筒与柱塞为刚性结合，存在较小间隙，直径小于泵筒与柱塞间隙的沙粒仍能进入柱塞与泵筒之间，导致柱塞、泵筒磨损，有时也会出现卡泵；ZL001105531.1的中国实用新型专利说明书公开的抗砂抽油泵，柱塞两端安装带螺旋槽且具弹性的刮砂装置，径向可微动，在液力载荷作用下紧贴泵筒内壁滑动，刮除砂粒，防止砂粒进入泵筒和柱塞间隙，防砂效果较好，但除垢效果不理想，由于垢层附着在整个泵筒内壁，质地坚硬，而上述弹性刮砂装置以螺纹固定安装在柱塞体上，轴向径向均没有自由间隙，呈锐角的刮砂片虽具一定弹性，但收缩空间有限，刮除垢层时易折断，且无法刮除全部垢层，刮砂装置常被垢层卡住导致柱塞无法运动，发生卡泵故障。

                              发明内容

本实用新型的目的是克服上述弊端，提供一种适用于含砂和结垢油井，泵效高，使用寿命长，防砂能力强，可有效防止卡泵的新型组合柱塞防卡抽油泵。

本实用新型的目的是这样实现的：一种新型组合柱塞防卡抽油泵，包括泵筒1、柱塞体2、上、下游动阀3、4、固定阀5，泵筒1为整筒结构，上端通过上接箍6与抽油杆联接，下端通过下接箍7与固定阀5联接，柱塞体2上端通过上接头11与上游动阀3的阀座12和阀罩13联接，下端与下游动阀4的阀罩14连接，上游动阀3的阀罩13与上出油接头8联接，下游动阀4的阀罩14和阀座15通过下接头16与下出油接头9联接，上、下出油接头8、9上分别安装浮动刮垢环10，两个以上的浮动金属密封环17和非金属软密封环18相间安装在柱塞体2上，组成软硬密封结合的组合柱塞19，浮动刮垢环10和浮动金属密封环17均以活动方式安装，轴向和径向都保留较大间隙，呈浮动状态，浮动刮垢环10安装的轴向间隙为4～6mm，径向间隙为1～2mm，浮动金属密封环17安装的轴向间隙为2～4mm，径向间隙为1～2mm，所述浮动刮垢环10侧面开有螺旋槽20，其中一槽从轴向贯穿将浮动刮垢环10切开，浮动金属密封环17侧面开有一斜缝21，浮动刮垢环10和浮动金属密封环17在柱塞运动受阻时可以产生1～2mm的径向收缩。

本实用新型采用上述结构后，由于浮动金属密封环和非金属软密封环相间活动安装于柱塞体上，呈浮动状态，其中软密封环具有较好弹性，在液柱载荷作用下紧贴泵筒内壁形成完全密封，消除了泵筒与柱塞的间隙漏失，浮动金属密封环在液柱载荷作用下外圆紧贴泵筒内壁，下端面压紧在支承环的支承面上形成密封，漏失极小，在软密封环磨损至损坏时，活动金属密封环仍能起到密封作用，使得该抽油泵泵效提高，使用寿命延长；又由于浮动刮垢环外径稍大于泵筒内径，端面和螺旋槽侧面均为锐利唇口，随柱塞运动紧贴泵筒内壁刮削，刮除砂粒和垢层，防砂除垢效果较好；又由于浮动刮垢环活动套在上、下出油接头上，轴向、径向均有较大间隙，也呈浮动状态，因而柱塞组件与泵筒配合面均为浮动接触而非刚性接触，遇到泵筒内壁垢层较厚不能立即清除时，浮动刮垢环、浮动金属密封环和非金属软密封环在轴向、径向上均可产生较大收缩，使柱塞让过垢层正常运动，而不至运动受阻卡住泵筒，同时保护浮动刮垢环和浮动金属密封环不被折断、磨损，浮动刮垢环随柱塞往复运动可逐步将垢层彻底清除，使得该抽油泵具备较强的防砂除垢能力，适用于含砂和结垢油井作业，有效防止卡泵，减少了非正常作业时间。

                              具体实施方式

下面结合实施例和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的描述。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的局部放大视图。

图3是图1的局部放大视图。

图中：1、泵筒，2、柱塞体，3、上游动阀，4、下游动阀，5、固定阀，6、上接箍，7、下接箍，8、上出油接头，9、下出油接头，10、浮动刮垢环，11、上接头，12、阀座，13、阀罩，14、阀罩，15、阀座，16、下接头，17、浮动金属密封环，18、非金属软密封环，19、组合柱塞，20、螺旋槽，21、斜缝，22、支承环。

图1所示的新型组合柱塞防卡抽油泵，包括泵筒1、柱塞体2、上、下游动阀3、4，固定阀5，泵筒1为整筒结构，上端通过上接箍6与抽油杆联接，下端通过下接箍7与固定阀5联接，柱塞体2上端通过上接头11与上游动阀3的阀座12和阀罩13联接，下端与下游动阀4的阀罩14连接，上游动阀3的阀罩13与上出油接头8联接，下游动阀4的阀罩14和阀座15通过下接头16与下出油接头9联接，浮动刮垢环10活动地套在上、下出油接头8、9上，保留轴向间隙6mm，径向间隙2mm，浮动刮垢环10侧面开有螺旋槽20，其中一槽在轴向贯穿将环切开，浮动金属密封环17和非金属软密封环18相间，活动地套在柱塞的支承环22上，保留轴向间隙4mm，径向间隙2mm，浮动金属密封环17侧面开有0.1mm宽的斜缝21。

开采作业时，先将泵筒1随油管下入油井设计深度，组合柱塞19沿油管下入泵筒1中，下出油接头9下部设有4根导向筋，引导组合柱塞19顺利进入泵筒1，组合柱塞19在泵筒1中往复运动开始采油作业，组合柱塞19上行程时，在液柱载荷作用下非金属软密封环18紧贴泵筒1内壁形成密封，消除了泵筒1和柱塞19的间隙漏失，浮动金属密封环17外圆紧贴泵筒1内壁，下端面压紧在支承环22的支承面上形成密封，间隙漏失极小，此种软硬结合的双密封结构极大地减小了间隙漏失量，提高了泵效；当柱塞19往复运动时，浮动刮垢环10在自身弹性和液柱载荷作用下，紧贴泵筒1内壁刮削，刮除砂粒和垢层，刮除的砂粒和垢层通过上、下出油接头侧面开有的4个通槽随液流排出泵筒1外，不会进入泵筒1和柱塞19的间隙，减小泵筒1和柱塞19的磨损，延长使用寿命，防止卡泵。

当用于结垢油井作业时，泵筒1内壁垢层厚而坚硬，浮动刮垢环10在柱塞第一个冲程内无法将垢层完全清除，由于柱塞组件与泵筒1的配合面均为可产生较大收缩的浮动接触，此时，柱塞配合面整体收缩，让过垢层，使浮动刮垢环10和浮动金属密封环17不被损坏，而且可有效防止柱塞运动受阻，发生卡泵。

Claims (5)

1、一种新型组合柱塞防卡抽油泵，包括泵筒(1)、柱塞体(2)、上、下游动阀(3、4)、固定阀(5)，泵筒(1)为整筒结构，上端通过上接箍(6)与抽油杆联接，下端通过下接箍(7)与固定阀(5)联接，柱塞体(2)上端通过上接头(11)与上游动阀(3)的阀座(12)和阀罩(13)联接，下端与下游动阀(4)的阀罩(14)连接，上游动阀(3)的阀罩(13)与上出油接头(8)联接，下游动阀(4)的阀罩(14)和阀座(15)通过下接头(16)与下出油接头(9)联接，其特征在于：上、下出油接头(8、9)上分别安装浮动刮垢环(10)，两个以上的浮动金属密封环(17)和非金属软密封环(18)相间安装在柱塞体(2)上，组成软硬密封结合的组合柱塞(19)。

2、根据权利要求1所述的新型组合柱塞防卡抽油泵，其特征在于：所述浮动刮垢环(10)和浮动金属密封环(17)均以活动方式安装，轴向和径向都保留较大间隙，呈浮动状态。

3、根据权利要求2所述的新型组合柱塞防卡抽油泵，其特征在于：所述浮动刮垢环(10)安装的轴向间隙为4～6mm，径向间隙为1～2mm，浮动金属密封环(17)安装的轴向间隙为2～4mm，径向间隙为1～2mm。

4、根据权利要求1所述的新型组合柱塞防卡抽油泵，其特征在于：所述浮动刮垢环(10)侧面开有螺旋槽(20)，其中一槽从轴向贯穿将浮动刮垢环(10)切开，浮动金属密封环(17)侧面开有一斜缝(21)。

5、根据权利要求1所述的新型组合柱塞防卡抽油泵，其特征在于：所述浮动刮垢环(10)和浮动金属密封环(17)在柱塞运动受阻时可以产生1～2mm的径向收缩。

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