[发明专利]复合式双作用杆式抽油泵及其采油方法

说明书

技术领域

本发明涉及油田上石油开采领域使用的抽油泵，具体涉及复合式双作用杆式抽油泵及其采油方法。

背景技术

随着我国国民经济的高速发展，国家对油气资源的需求不断增多。目前，游梁式抽油机泵大多数都是单作用的，即在一个行程内完成一次汲油或排油过程，排量小，效率低。同时，随着油田进入开发后期，油井含水量逐渐增加，各油田为了稳产，往往采取加大抽油泵的排液量，以增加单井日产液量。为此，油田多采用电动潜油泵和大直径管式泵。电潜泵与管式泵相比，存在能耗高、效率低、价格昂贵、作业费用高等缺点，增加了原油成本。大直径管式泵虽有诸多优点，但受井身结构或套管变形的限制，泵径不能无限制增大，因此泵的排量也就受到限制。

发明内容

本发明的一个目的是提供复合式双作用杆式抽油泵，这种复合式双作用杆式抽油泵用于解决现有游梁式抽油机泵大多数都是单作用的，存在排量小、效率低的问题，本发明的另一个目的是提供这种复合式双作用杆式抽油泵采油方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种复合式双作用杆式抽油泵包括抽油杆、游梁式抽油泵、螺杆泵驱动装置、螺杆泵，游梁式抽油泵由泵筒、活塞、游动凡尔、侧吸入凡尔构成，泵筒内有活塞，活塞上端连接抽油杆，活塞上有垂向通孔，垂向通孔上端口处设置游动凡尔，活塞下端连接螺杆泵驱动装置的丝杠，泵筒上设置有侧吸入凡尔；泵筒与螺杆泵的外筒通过接箍连接，螺杆泵驱动装置位于外筒内，螺杆泵驱动装置的泵传动轴连接螺杆；螺杆泵驱动装置包括丝杠、螺母挡板、无自锁螺母、扭矩筒、泵传动轴，螺母挡板设置在侧吸入凡尔下方，螺母挡板具有垂向通孔，丝杠从螺母挡板中心穿过并插入到扭矩筒中，无自锁螺母固定在丝杠上且位于螺母挡板与扭矩筒之间，扭矩筒下端固定泵传动轴，泵传动轴下端连接螺杆。

上述方案中垂向通孔的上端具有弧形凡尔座，游动凡尔处在弧形凡尔座中。

上述方案中螺杆泵为单螺杆泵，单螺杆泵由外筒、衬套、螺杆构成，扭矩筒与外筒之间设置扭矩筒扶正器，扭矩筒扶正器具有垂向通孔；泵传动轴外设置有止推轴承，止推轴承安装在止推轴承底座上，泵传动轴通过活动联轴节与螺杆连接，止推轴承底座具有垂向通孔。

上述方案中螺母挡板固定在接箍内，不仅对泵筒、外筒的强度不会造成减弱，而且安装方便，便于维修。

上述方案中止推轴承采用防水轴承。

上述复合式双作用杆式抽油泵采油的方法：

1）将所述复合式双作用杆式抽油泵通过抽油杆柱下放到油管内设计位置；

2）通过地面游梁式抽油机带动抽油杆开始上下往复工作；

3）上冲程中，活塞上行，游动凡尔关闭，油管内的液体液面逐渐升高，井口排出液体，同时，侧吸入凡尔打开，井液在沉没压力和泵内压力的压差作用下，进入泵筒内，丝杠在活塞的带动下上行，无自锁螺母上提，离开扭矩筒上的键槽，扭矩筒停止转动，螺杆泵停止工作，无自锁螺母被螺母挡板阻挡后，开始自转；

4）下冲程中，活塞下行，泵筒上的侧吸入凡尔关闭，丝杠下行，带动无自锁螺母下行，与扭矩筒上的键槽咬合，停止下行，随着丝杠的继续下行，带动无自锁螺母旋转，无自锁螺母将扭矩传给扭矩筒，带动泵传动轴、活动联轴节及螺杆旋转，螺杆泵开始工作，地层产出液通过螺杆泵吸入口被吸入密封腔室，随着密封腔室的向上运移，地层产出液被送至螺杆泵上方出口处，液体通过止推轴承底座上的通孔、螺母挡上的通孔，继续上行，由于泵筒内液体被压缩，活塞上的游动凡尔被打开，泵筒内液体被排出泵筒，井口排出液体。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明充分利用游梁式抽油机泵与单螺杆泵的结合，在几乎不增加抽油机悬点载荷的情况下，上下冲程内完成两次汲油和两次排油，大幅度地提高了单井的产液量，增大了泵的排量，充分地利用了抽油机的机械功率，有效地降低了采油成本。

2、本发明充分利用了下冲程时抽油杆柱的自身重力，通过螺杆泵驱动装置，巧妙地转换为螺杆泵的驱动力，完成下冲程抽油；上冲程时又完全停止工作，节省了能量消耗，极大地提高了系统效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1抽油杆；2泵筒；3游动凡尔；4活塞；5丝杠；6侧吸入凡尔；7接箍；8螺母挡板；9无自锁螺母；10扭矩筒扶正器；11扭矩筒；12止推轴承；13泵传动轴；14止推轴承底座；15活动联轴节；16螺杆；17衬套；18螺杆泵吸入口；19筛网。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明：