[发明专利]先进陶瓷管式抽油泵

说明书

技术领域

本发明涉及油田采油设备的制造技术领域，尤其是涉及一种抽油泵。

背景技术

抽油泵是利用球阀前后的压力差将原油提升至地面的关键设备，它的质量直接影响到油田的产量和生产成本，它在油田使用中最易受到的损伤是腐蚀、磨损和砂卡等。我国油田已进入三次开采，注水、注二氧化碳、注聚合物等一系列的增油措施，使井下的环境日益恶劣，井液的含沙量、腐蚀物质也越来越多，抽油泵的使用寿命也越来越短，油田的采油成本逐年增加。为了延长抽油泵的使用寿命，目前的解决办法是在抽油泵泵筒内壁和柱塞外壁敷设分段的烧结类陶瓷套筒，这种改进虽然在耐磨、耐高温、耐腐蚀等性能比较出色，但是陶瓷套筒容易发生破碎、崩裂和错位等现象，而且抗冲击能力低，从而影响到抽油泵的使用性能，不利于长时间采油作业，同时烧结类陶瓷成本高，而且成品率较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种防腐、耐磨、耐高温、防垢、防蜡和防砂卡而且抗冲击性能高、成本低、排量大的先进陶瓷管式抽油泵。

为解决上述技术问题，本发明提供一种先进陶瓷管式抽油泵，包括泵筒、柱塞、上游动阀总成、下游动阀总成、固定阀总成，其特征在于：在泵筒的钢基管内壁上内衬出一层耐高温、耐磨、耐腐蚀的先进陶瓷保护层；柱塞杆体外表面间隔预设有凹槽并喷涂有一层耐磨损耐腐蚀的合金涂层，凹槽内合金涂层表面镶嵌氧化锆增韧氧化铝陶瓷环。

为保证抽油泵在高腐蚀环境中的稳定工作并减小出油阻力，固定阀罩出油口采用流线型三槽结构。

为增加液体流道面积，加速阀球回落速度，游动阀罩采用开放式三槽结构。

为增加抽油泵使用寿命，阀球、阀座采用Y-TZP氧化锆陶瓷。

为了便于镶嵌及结构稳定性，陶瓷环是由三片规格相同的圆弧瓷片组合而成。

柱塞杆体外表面由镍基合金涂层材料组成，合金涂层的厚度不小于0.254mm。

本发明的优点：本发明在泵筒的钢类基管内壁上内衬出氧化铝先进陶瓷层并与其结合成一体，在柱塞表面的合金涂层上，镶嵌数个氧化锆增韧氧化铝陶瓷环，避免了合金涂层与泵筒的直接磨损，使柱塞能长时间的保持恒定的最佳间隙，能使出液量保持长期的稳定；同时也解决敷设类陶瓷柱塞上烧结陶瓷环易碎，抗冲击能力低、成本高的问题。经过试验，先进陶瓷层硬度在HV1300以上，抗拉强度≥140MPa，压溃强度≥22.9KN，剪切强度≥25MPa。高的强度可以保证在运输或施工过程中不会影响抽油泵的性能。中性的先进陶瓷层与蜡、垢没有亲和力，不会发生结垢、结蜡现象，在H₂S、CO₂、Cl^-的环境中没有腐蚀等优点；柱塞的氧化锆陶瓷与泵筒的氧化铝先进陶瓷的摩擦副最佳；阀球、阀座采用Y-TZP氧化锆陶瓷，利用其耐腐蚀、耐磨损、耐冲刷、高强度、高刚度等特点，在使用寿命上是不锈钢凡尔球/座的10倍以上；阀罩采用不锈钢材质，提高防腐性能；游动阀罩采用开放式三槽结构，使球阀的开启与关闭速度均得到提高，增加了抽油泵出油的充盈程度，保证增加液体流道面积，加速阀球回落速度；固定阀罩出油口采用流线型三槽结构，以保证抽油泵在高腐蚀环境中的稳定工作并减小出油阻力。

附图说明

图1是本发明的总装示意图。

图2是本发明的抽油柱塞轴向剖视图；

图3是本发明固定阀罩的结构示意图；

图4是图4的左视图；

图5是本发明游动阀罩结构示意图

图6是图5的左视图。

具体实施方式

参照图1、图2，1.泵筒接箍、2.上游动阀罩、3.陶瓷泵筒、4.上游动阀球、5.上游动阀座、6柱塞接头  7.柱塞、8.下游动阀罩、9.下游动阀球、10.下游动阀座、11.管塞、12.固定阀罩、13.固定阀球、14.固定阀座、15.下部接箍。