[实用新型]冗余式抽油泵固定阀

说明书

技术领域

本实用新型涉及采油工程技术领域，油井井下抽油泵配套使用的一种冗余式抽油泵固定阀。

背景技术

抽油泵是石油开采过程中的关键装置，放置于油井套管内几百米至上千米不等的深度，通过抽油泵的抽吸作用，将井筒内的石油通过油管通道举升至地面。抽油泵工作原理为：通过抽油泵柱塞部件的上下往复运动，带动柱塞内的游动阀与抽油泵末端的固定阀交替开关实现液体的抽吸，使液流从抽油泵以下源源不断地抽吸至抽油泵以上的油管内。

由于抽油泵固定阀不断的打开和闭合，阀座及阀球始终承受着交变载荷，同时井内的液体组分复杂，矿化度高及含H₂S等腐蚀性物质，并伴有砂粒和气体，抽油泵固定阀井下工作环境恶劣，因此工作一段时间后经常会由于固定阀关闭不严导致油井躺井，在以往情况下，需要通过重新起出井内管柱，更换抽油泵作业来恢复油井生产，作业需要投入大量的资金以及油井停产期间造成石油产量的较大损失。因此，期望能够提供一个井下冗余装置，在抽油泵固定阀失效时，不必起出井内管柱，仅仅通过地面的抽油光杆旋转等简单操作，经抽油杆及抽油泵柱塞的扭矩传递，启动该井下冗余装置，使其由备用状态转换为工作状态，替代失效的固定阀，使抽油泵恢复正常工作，减少修井作业的资金投入和石油产量的损失。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种冗余式抽油泵固定阀，其位于抽油泵泵体与抽油泵固定阀之间，在抽油泵正常工作时，冗余式抽油泵固定阀处于备用状态，不参与工作；当抽油泵固定阀失效时，在不起出井内管柱的情况下，冗余式抽油泵固定阀进入工作状态，使油井迅速恢复生产。

本实用新型的技术解决方案是：它具有上接头，上接头上部用于连接抽油泵泵筒下端，转动盘组件位于外壳上体内腔，由转动盘、顶杆、伸缩环、C型卡簧、固定接头组成转动盘组件，转动盘上端面有通孔，是液流通道，抽油泵柱塞下放后，转动盘上端面的通孔，能与抽油泵柱塞具有凸状的下端部相啮合，实现扭矩传递，顶杆为中空管，可通过部分液流，锁爪、阀球、弹簧限位组件位于外壳下体内腔，弹簧限位组件由弹簧、弹簧座套、紧固销钉组成，锁爪内外腔都有液流通道，锁爪的上部外端径向有四个对称的凸块，通过凸块径向螺纹与外壳下体的内螺纹连接，实现紧固限位，下接头组件由限位环、阀座、密封胶圈、下接头组成，下接头下部用于连接抽油泵固定阀，冗余状态时，转动盘组件中的转动盘与外壳上体的内壁通过外、内梯形螺纹连接，转动盘组件中的伸缩环位于转动盘和固定接头之间，通过转动盘和固定接头的螺纹连接实现伸缩环的定位，伸缩环为2片凸状半圆环，伸缩环内安装C型卡簧，使伸缩环处于弹性伸缩状态，外壳上体的内壁尺寸确保伸缩环的外径处于弹性压缩状态；转动盘组件中的顶杆位于弹簧限位组件中的弹簧内；锁爪的上部与外壳下体内壁通过外、内螺纹连接固定，阀球位于锁爪内腔；弹簧限位组件中的弹簧一端面座于弹簧座套内，另一端面座于旋转盘内端面，即顶杆根部，弹簧座套通过紧固销钉与锁爪上部紧固连接，弹簧限位组件中的弹簧座套下端与阀球球面接触，与锁爪共同固定阀球；启动操作时，卸掉抽油光杆上的载荷，此时抽油泵柱塞落在冗余式抽油泵固定阀的转动盘上端面，通过旋转抽油光杆，使抽油泵柱塞凸状的下端部，嵌入转动盘上端面的通孔内，实现扭矩传递，继续旋转抽油光杆数圈，进一步使转动盘与外壳上体内腔梯形螺纹脱开，转动盘组件下行，通过顶杆将抽油杆负荷加载到阀球上，阀球在下行载荷的作用下，涨开锁爪，阀球落在阀座上，锁爪又恢复原状，转动盘组件中的伸缩环下行通过外壳上体台阶处，伸缩环在C型卡簧的弹性力的作用下，外径变大，上提并重新悬挂抽油光杆时，伸缩环卡在外壳上体内壁的变径台阶上，同时弹簧限位组件中的弹簧处于弹性压缩状态，弹簧的弹性力向上作用于转动盘组件，使卡在变径台阶处的伸缩环处于固定状态，工作状态时，转动盘组件中的顶杆与锁爪共同构成阀球罩，与下接头组件的阀座形成一个工作腔，阀球被限制在阀罩与阀座之间运动；阀球与阀座配合，实现液流通道的开关功能。

本实用新型的技术效果是：它具有操作简单，快速恢复油井生产的优点，当原抽油泵固定阀失效时，不必起出井内管柱，仅仅通过地面的抽油光杆下放、旋转等简单操作，在抽油杆及抽油泵柱塞的扭矩力传递下，启动井下冗余装置，使其由备用状态转换为工作状态，替代原失效的抽油泵固定阀进行工作，此时的冗余式固定阀在功能上等同于抽油泵固定阀，确保抽油泵继续正常运行，避免了修井作业，节省了修井作业费用，延长了油井免修期。

附图说明

图1为处于冗余状态下的结构示意图。

图2为处于工作状态下的结构示意图。