[实用新型]一种强采深抽泵

说明书

本实用新型涉及一种用于油井生产特别是低液面油井生产的井下装置。

目前，我国大多数油田已进入开发中后期，随着地层能量的下降，油层压力和油井动液面不断降低，产量大幅度下降。为提高低液面低产油井采油速度，现场通常采用放大生产压差、加深泵挂、提高排液量等措施。放大生产压差一方面会造成井底流压降低，使泵吸入口处的溶解气量增高，泵的充满系数降低，严重时会形成气锁和液击现象，另一方面还会造成井底出砂严重，使抽油泵凡尔漏失，检泵周期缩短，原油生产成本增加。而加深泵挂则会由于液柱重量增加，使得泵筒径向变形加大，从而使泵筒与柱塞的配合间隙增大，漏失量增大，泵效降低，无助于油井产量的提高和生产状况的改善。

本实用新型的目的在于提供一种可以有效改善低液面低产油井生产状况、提高原油产量的强采深抽泵。

本实用新型的目的是这样实现的：此种抽油泵由环形阀总承、活塞及杯形阀总承和碟形阀总承三大部分及异径接头、上连杆组成。其中，环形阀总承由减压管箍、环形阀、阀罩、“O”形密封圈、弹性卡簧、阀座密封体构成；活塞及杯形阀总承由泵筒、连杆接头、下连杆、活塞上、下扶正环、活塞、杯形阀阀座、阀套、杯形阀构成；碟形阀总承由碟阀管箍、伞形罩、阀杆、弹簧、管节、碟形阀、碟形阀阀座、碟形阀工作筒、变径接箍构成。该抽油泵的结构和组装特征如下：环形阀总承、“O”形密封圈、弹性卡簧套在环形阀密封体的密封段上，阀罩罩着环形阀并与阀座密封体对扣拧紧，阀座密封体通过卡簧卡于管箍卡簧槽内与减压管箍连接；活塞及杯形阀总承、活塞上、下端通过螺纹分别连接活塞上、下扶正环，活塞下扶正环的阀座槽里设有杯形阀阀座，并与阀套螺纹连接，下连杆上端与背帽和连杆接头螺纹连接，下端与杯形阀对扣拧紧，以上组合件装入泵筒内；碟形阀总承、阀杆与碟形阀中心孔对扣拧紧，碟形阀工作筒下端与变径接箍对扣拧紧，上端依次设有碟形阀阀座、管节和碟形阀、阀杆、弹簧组合件，伞形罩与碟形阀工作筒对扣拧紧，碟阀管箍与碟形阀工作筒上端对扣拧紧；穿过环形阀总承中心的上连杆上、下端分别与异径接头和连杆接头对扣拧紧，减压管箍下端与泵筒上端对扣拧紧，碟形阀管箍与泵筒下端对扣联接。使用时，将该抽油泵上端的异径接头上连对接器，随抽油管柱下至设计深度。在抽油井生产过程中，活塞在泵筒内随抽油杆柱作上下往复运动。下冲程时，油管上千米液柱压力作用在环形阀上，环形阀关闭，同时活塞下行，活塞与环形阀间的泵筒空间增大，环形阀以下的泵筒空间形成低压区，碟形阀在弹力的作用下迅速关闭，连杆稍往下行，杯形阀即打开，随即连杆接头推动活塞下行，泵筒内的流体迅速通过杯形阀进入活塞让出的空间。由于整个泵筒空间处于低压状态，且处于同一个压力系统，从而大大减小了活塞与泵筒间、凡尔与凡尔座间的漏失，同时，该机构能迅速形成气体通道，气体迅速排出活塞，避免活塞压缩气体，消除气体对泵的影响；上冲程时，连杆上行，杯形阀迅速关闭并带着活塞上行，活塞与环形阀间的泵筒空间减小，压力增大，当压力大于液柱压力时，环形阀打开，活塞以上流体通过环形阀进入抽油泵以上的油管内，同时，由于活塞上行，活塞与弹力碟形阀间的泵筒空间增大，压力减小，在油套环空沉没压力的作用下流体顶开弹力碟形阀，进入活塞让出的空间内。如此循环往复，液(油)、气混合流体不断地抽出地面，从而可以防止气体在泵内滞留而产生气锁。另外，由于伞形罩直径较大，能把出油口挡住，这样，如果弹力碟阀以上有沉砂落下，遇到伞形罩时，伞形罩就会改变沉砂运动方向，沉砂沉于伞形罩出油口以下台阶与阀工作筒形成的沟槽内，因而不致沉入碟形阀及阀座内而影响凡尔的密封性，从而达到提高泵效的目的。

本实用新型由于采用了球阀、弹力阀、机械阀三种泵阀结构，开关及时，密封可靠，具有强采深抽功能，由于其进油口流道面积大，且具有独特的气体流动通道和存砂槽结构，流动阻力小，且可消除气锁现象和防砂，提高泵的充满程度和泵效。此种抽油泵的阀与阀座均采用硬质合金制作且加工精度高，使用寿命长，特别适于在低液面、高油气比低产油井和稠油井应用。

图1为本实用新型的总体结构示意图；图2、图3分别为伞形罩的正视图及其A-A剖面图。

以下结合附图对本实用新型的实施作进一步说明。

如图1所示，本实用新型由异径接头1、上、下连杆2、11、减压管箍3、环形阀4、阀罩5、“O”形密封圈6、弹性卡簧7、阀座密封体8、泵筒9、连杆接头10、活塞上、下扶正环12、14、活塞13、杯形阀阀座15、阀套16、杯形阀17、碟阀管箍18、伞形罩19、阀杆20、弹簧21、管节22、碟形阀23、碟形阀阀座24、碟形阀工作筒25、变径接箍26构成。其中，减压管箍3为一上、下端分别设有英制母扣管螺纹的圆管，上端螺纹退刀槽宽，其下方为一长斜面，斜面以下为圆柱面，圆柱面下部有一方形卡簧槽。环形阀4上部为圆柱形，下部为等径球面形，其中心为连杆通孔，通孔内侧车有两道等距方形存砂槽。阀罩5为半圆桶形结构，顶面中央钻有连杆孔，侧壁上部铣出三个沿圆周均布的方形出油孔，下部有一长斜面，底面敝口，其内侧车有内螺纹。阀座密封体8亦为厚壁半圆桶形结构，顶面敝口，敝口内侧为圆弧形倒角面，并研磨出密封线，外圆面上端车有外螺纹，中部设有两个“O”形密封圈槽和一个方形卡簧槽，下部铣有三个沿圆周均布的方形进油孔，下底面中央钻有连杆孔。连杆接头10为不等径圆柱体，上大下小，中心有两个相通的螺孔，上孔直径较大，下孔直径较小。活塞上扶正环12呈半圆桶形，顶面中央钻有圆孔，侧壁上部铣出三个沿圆周均布的方形出油孔，下部车有外螺纹，底部为敝口。活塞下扶正环14亦呈半圆桶形，内径相对较小，顶面中央设有连杆孔，侧壁有四个直径不等的台阶面，上台阶外圆面上铣有三个沿圆周均布的出油孔，第二个台阶外圆面车有外螺纹，第三个台阶外圆面直径最大，其上铣有一道存砂槽，第四个台阶外圆面直径与第二个台阶外圆面直径相等，其上设有外螺纹，底面为敝口，内壁铣有阀座槽。杯形阀17呈烧杯形，上小下大，中心车有内螺纹孔。伞形罩19为杯口朝下的双层杯形结构(如图2所示)，顶面呈伞形，其内隔层中心钻有圆孔，中心孔外侧铣有三个与之连通近似三角形的进油孔，隔层上方侧上沿圆周均布三个方形出油口。碟形阀23呈碟形，其底部外表面为半球形，半球体顶面上方呈圆柱状，沿圆柱体中心线从上到下钻有一定深度的内螺纹孔。