有機六防桿式井下往復(fù)泵的制作方法
【專利摘要】本實用新型為一種集防腐、防垢、防蠟、防粘稠、防氣、防砂于一體的有機六防桿式井下往復(fù)泵，屬機械采油技術(shù)新領(lǐng)域。該泵由上接箍、下變扣接頭串接的泵筒有機構(gòu)件組成，下變扣接頭之下選擇性配置除砂、防氣裝置，其中泵筒底部內(nèi)置由凡爾座、凡爾球、凡爾罩組成的固定凡爾總成，泵筒內(nèi)腔設(shè)置間隙或過盈配合的抽油柱塞總成。該泵與通用無機鋼結(jié)構(gòu)抽油泵比較具有防腐、防垢、防蠟、防粘稠、防氣、防砂、耐磨多種功效和明顯的增油效果，適于規(guī)?；茝V應(yīng)用。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型為一種集防腐、防垢、防蠟、防粘稠、防氣、防砂于一體的有機六防桿式 井下往復(fù)泵，屬機械采油技術(shù)新領(lǐng)域。 有機六防桿式井下往復(fù)泵
【背景技術(shù)】
[0002] 在油田有桿泵機械采油中，無一例外地采用無機鋼制抽油泵。由于油層復(fù)雜的地 質(zhì)條件和原油物性的差異，砂、蠟、稠、垢、氣和高礦化度腐蝕介質(zhì)嚴重影響著無機鋼制有桿 泵的使用壽命。圍繞著防腐、防垢、防蠟、防粘稠、防氣、防砂難題，采油工藝技術(shù)人員竭盡努 力，開發(fā)出眾多先進實用的新技術(shù)、新工藝，并陸續(xù)取得100多項國家專利。化學(xué)固砂、旋流 除砂、高效濾砂、機械清蠟、化學(xué)防蠟降粘、強磁防蠟降粘、高效氣錨、防腐鍍層等一大批防 蠟、防砂、除氣、防腐裝置應(yīng)用于油田采油工藝，形成了門類齊全，跨學(xué)科、跨工種的注、采、 輸系統(tǒng)，支撐著石油工業(yè)的發(fā)展。
[0003] 上述技術(shù)和工藝雖一定程度上延長了無機鋼制有桿泵的使用壽命，但難以從根本 上杜絕上述危害，機泵故障率高，檢泵周期短，采油成本居高不下，成為制約采油工藝久攻 不克的難題。
[0004] 如何實現(xiàn)一泵多功能，減緩或杜絕砂、蠟、稠、垢、氣和腐蝕介質(zhì)的危害，進一步提 高油田開發(fā)效益，成為亟待解決和攻克的課題。
[0005] 探索離成功往往只有一步之遙，深入分析眾多專利技術(shù)難以根除油田有桿泵機械 采油砂、蠟、氣、稠、腐蝕、結(jié)垢危害的原因，并非專利成果技術(shù)含量問題，而是研究過程擺脫 不了慣性思維的束縛，研究思路存在慣性思維盲區(qū)，往往突破的捷徑就在身邊卻找不到解 決技術(shù)問題的訣竅。比如要解決井下抽油泵的防腐、結(jié)垢問題，人們習(xí)慣于研究昂貴的不銹 鋼或高污染的有色金屬鍍層，而不去開發(fā)不腐蝕、難結(jié)垢、防蠟、防稠效果極佳的有機塑料， 既是提出有機塑料的方案，也要用從未用過的疑問打100個問號，致使許多高性能有機塑 料制品已隨衛(wèi)星上天，但至今卻未見隨抽油泵入地下井；再如要提高頻繁連續(xù)磨損工況的 柱塞和泵筒壽命，往往不計成本優(yōu)選超硬耐磨的合金鋼并苛求加工精度，卻忽略了不磨損 或少磨損的技術(shù)途徑。因而，成功的奧秘需打破傳統(tǒng)慣性思維死角，另辟蹊徑，反其道而行 之，才能收到事半功倍的奇效！
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 針對無機鋼制有桿泵采油面臨的腐蝕、結(jié)垢和砂、蠟、稠、氣危害，本實用新型的目 的是打破傳統(tǒng)慣性思維，探索用高強度、耐高溫、抗老化、耐腐蝕、不粘附的有機材料構(gòu)件取 代無機鋼制構(gòu)件，并對通用有桿泵的密封方式和最大限度地減輕磨損工況進行突破性創(chuàng) 新，同時巧妙地設(shè)置防砂、除氣裝置，設(shè)計一種集防腐、防垢、防蠟、防粘稠、防氣、防砂于一 體的有機六防桿式井下往復(fù)泵，實現(xiàn)油田采油工藝的創(chuàng)新和換代。
[0007] 有機六防桿式井下往復(fù)泵的工作機理：
[0008] 有機六防桿式井下往復(fù)泵利用抽油桿拖動抽油柱塞垂直往復(fù)運動，通過固定凡爾 和游動凡爾輪番周期性閉合，實現(xiàn)抽油柱塞下行程進油，上行程排液。與通用鋼制有桿泵比 較，該泵的高分子有機合成材料構(gòu)件（如聚四氟乙烯）耐高溫、抗老化、耐磨性能優(yōu)異，而且 具有固體材料中最小的表面張力而不粘附任何物質(zhì)，對油水介質(zhì)具有得天獨厚的防腐、防 垢、防蠟、防粘稠功效，輔之以抽油柱塞的特殊排氣結(jié)構(gòu)和除砂、防氣裝置設(shè)計的有機材料 井下往復(fù)泵，可以起到理想的防腐、防垢、防蠟、防粘稠、防氣、防砂六防效果。
[0009] 有機材料的研究和優(yōu)選：
[0010] 實現(xiàn)井下往復(fù)泵六防的捷徑是用有機構(gòu)件取代無機鋼制構(gòu)件，但取而代之的有機 材料除具備優(yōu)異的耐高溫、抗老化、耐腐蝕、不粘附性能外，還必須具備無機鋼制構(gòu)件的抗 拉、抗壓、抗彎、抗蠕變、耐磨等機械力學(xué)性能。
[0011] 現(xiàn)代有機化學(xué)的發(fā)展和有機材料的不斷創(chuàng)新，為實現(xiàn)上述目的開創(chuàng)了成功之路。 如：
[0012] 1.聚苯並咪咪機械性能
[0013] 連續(xù)工作溫度310°C，最高工作溫度50(TC，保持極高的機械強度、硬度、抗蠕變 性，在250°C以下有極低的熱膨脹系數(shù)，杰出的耐磨特性，低易燃性，優(yōu)良的絕緣體，高純度 的離子水平和高抗輻射性。
[0014] 2.聚酰亞胺機械性能
[0015] 連續(xù)工作溫度288°C，最高工作溫度480°C，保持極高機械強度、硬度、抗蠕變性， 良好的表面滑動性，高耐磨性和極佳的電絕緣和隔熱性，防腐效果極佳。
[0016] 3.聚四氟乙烯機械性能
[0017] 連續(xù)工作溫度200-26(TC，在-KKTC時仍柔軟，適應(yīng)井下長期高溫工作環(huán)境；能耐 王水和一切有機溶劑腐蝕，在高礦化度混合液中可經(jīng)久不腐；具有塑料中最佳的抗老化壽 命和最小的摩擦系數(shù)（〇. 04)，與金屬和非金屬表面摩擦比冰還滑，適于連續(xù)頻繁的密封摩 擦工況；具有固體材料中最小的表面張力而不粘附任何物質(zhì)，防蠟、防粘稠、防垢性能絕佳； 具有生理惰性，優(yōu)異的電氣性能，是理想的C級絕緣材料，報紙厚的一層就能阻擋1500V的 商壓。
[0018] 4. MC尼龍機械性能
[0019] MC尼龍制品抗老化、防腐、耐熱，機械強度大、韌性好、抗沖擊、耐疲勞，尤其具有良 好的抗蠕變特性，能長期承受軸承的重負荷，摩擦系數(shù)為〇. 3-0. 4,具有良好的耐磨和無油 自潤滑性能，對振動衰減率比鋼大幾十倍，抗振減噪效果極佳。
[0020] 上述有機材料機械強度高、抗老化、耐高溫、耐腐蝕、耐磨、不粘附和無油自潤滑性 能優(yōu)異，使用壽命長，且方便成形，極易加工，為有機六防桿式井下往復(fù)泵提供了理想的替 代材料和結(jié)構(gòu)優(yōu)化條件。
[0021] 本實用新型的技術(shù)解決方案是：
[0022] 所述的有機六防桿式井下往復(fù)泵由上接箍1、下變扣接頭4串接的泵筒2有機構(gòu) 件組成，下變扣接頭4之下選擇性配置除砂、防氣裝置，其中泵筒2底部內(nèi)置由凡爾座、凡爾 球、凡爾罩組成的固定凡爾總成3,泵筒2內(nèi)腔設(shè)置間隙或過盈配合的抽油柱塞總成5。
[0023] 所述的有機六防桿式井下往復(fù)泵優(yōu)選以下有機材料之一構(gòu)成井下往復(fù)泵的結(jié)構(gòu) 部件：
[0024] 第一種為聚苯並咪咪；
[0025] 第二種為聚酰亞胺；
[0026] 第三種為聚四氟乙烯；
[0027] 第四種為MC尼龍；
[0028] 第五種為上述有機材料的組合；
[0029] 第六種為上述有機材料在鋼材內(nèi)、外表面的涂層或襯層；
[0030] 第七種為耐高溫、抗老化、耐腐蝕有機材料與高強度無機鋼材的合成材料；
[0031] 第八種不排除機械性能和化學(xué)性能更優(yōu)異或機械性能和化學(xué)性能滿足礦場需要 價格更適中的有機材料。
[0032] 所述的抽油柱塞5為外壁帶集砂槽5-3的高光潔度有機空心管，其結(jié)構(gòu)至少為以 下三種類型之一：
[0033] 第一種為圖2所示的柱塞5-2上部設(shè)置連接抽油桿的上游動凡爾總成5-1，下部設(shè) 置下游動凡爾總成5-4,柱塞5-2外表面車集砂槽5-3,其中上游動凡爾總成5-1和下游動 凡爾總成5-4均由凡爾座、凡爾球、凡爾罩組成；
[0034] 第二種為圖3所示的在第一種結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，下游動凡爾5-4之下設(shè)置頂部帶鈍 形頂尖，底部帶大面積喇叭口，桿翼上設(shè)進油孔的錐形頂桿5-5,錐形頂桿5-5運行距離由 頂桿座接頭5-6調(diào)節(jié)；
[0035] 第三種為圖4所示的柱塞5-2上部連接帶孔出油座7,下部連接倒置游動凡爾座 9,抽塞5-2內(nèi)腔設(shè)置下連拉桿凡爾球10,上連拉桿接頭6的拉桿8,柱塞5-2外表面車集砂 槽 5-4。
[0036] 所述的柱塞5-2與泵筒2的密封為以下二種類型之一：
[0037] 第一種為間隙密封；
[0038] 第二種為熱張力密封，柱塞5-2本體為耐磨無油自潤滑有機材料，與泵筒2保持間 隙密封，泵筒2優(yōu)選熱膨脹系數(shù)小于柱塞5-2本體材質(zhì)的有機材料，靠磨損后柱塞5-2本體 密封面熱張力大于泵筒2密封面熱張力的過盈配合實現(xiàn)可靠密封。
[0039] 如圖5所示：所述的除砂、防氣裝置為有機六防桿式井下往復(fù)泵的輔助增效裝置， 包括上配合接頭11、下配合接頭23自上而下串連的增效工作筒12、彈性振片13、錐形導(dǎo)流 頭14和強磁旋流加熱油氣分離器A、錐管式重力升降油氣分離器B及下配合接頭23之下串 接的旋流除砂管24,旋流除砂管24底部由絲堵25封閉，上述各部件之間設(shè)有油氣流通道， 其結(jié)構(gòu)和裝配關(guān)系按工藝流程為：
[0040] 旋流除砂管24為串接于下配合接頭23之下的除砂、沉砂尾管，其外表面設(shè)置螺旋 管，螺旋管上部開進油孔，油井混合液旋流流經(jīng)螺旋管時，大顆粒砂礫被離心分離，沉入井 筒底部的預(yù)留口袋，細微顆粒隨混合液經(jīng)螺旋管上部進油孔進入旋流除砂管24內(nèi)腔進一 步重力沉降，除砂后的油氣混和液經(jīng)下配合接頭23之上的通道流出；
[0041] 錐管式重力升降油氣分離器B為串接于下配合接頭23之上的單級或多級井下油 氣分離器，包括設(shè)置于增效工作筒12外壁的錐管溢氣進油閥21、進油中心管22和相對應(yīng)的 進油孔及密封間隔，除砂后的油氣混合液流經(jīng)錐管溢氣進油閥21時，產(chǎn)生流速變化，密度 輕的氣體溢出上浮，液體折返經(jīng)進油孔流入進油中心管22,并經(jīng)上部油氣流通道進入強磁 旋流加熱油氣分離器A進一步油氣分離；
[0042] 強磁旋流加熱油氣分離器A為串接于進油中心管22之上的單級或多級螺旋油氣 分離、強磁旋流和套裝式組合鼠籠20發(fā)電制熱增效裝置，自上而下包括排氣孔15、排氣凡 爾16、集氣罩17和集氣罩17之下由上、下帶孔隔板中心軸承固定的套裝強磁體環(huán)18的中 心管，強磁體環(huán)18周邊設(shè)置的螺旋流道19,螺旋流道19由內(nèi)至外設(shè)置的1-6組套裝式組合 鼠籠20,經(jīng)單級或多級除砂分氣后的油氣流流經(jīng)螺旋流道19時，帶動由軸承固定的套裝強 磁體環(huán)18的中心管旋轉(zhuǎn)，被外置的套裝式組合鼠籠20切割磁力線發(fā)電制熱，旋轉(zhuǎn)油氣流靠 旋流離心力進一步油氣分離，密度較重的油組分沿套裝式組合鼠籠20外圍經(jīng)對應(yīng)油流通 道進入上部空間，密度較輕的氣組分經(jīng)中心管孔眼進入集氣罩17,打開排氣凡爾16經(jīng)排氣 孔15排出泵外；
[0043] 彈性振片13為串接于上配合接頭11之下固定于增效工作筒12內(nèi)壁上的高頻脈 沖水力振蕩降粘組件，其下部增效工作筒12內(nèi)壁上固定與其配合增效的錐形導(dǎo)流頭14,經(jīng) 除砂脫氣的旋轉(zhuǎn)油流流經(jīng)錐形導(dǎo)流頭14后，流速驟然增加，沖擊彈性振片13產(chǎn)生高頻脈沖 水力振蕩，大大提高油流的降粘效果，其彈性振片13的結(jié)構(gòu)為以下三種類型之一：
[0044] 第一種為彈性振片；
[0045] 第二種為螺旋振片；
[0046] 第三種為振蕩彈簧。
[0047] 采用以上技術(shù)方案，本實用新型與通用無機鋼結(jié)構(gòu)抽油泵比較具有防腐、防垢、防 蠟、防粘稠、防氣、防砂、耐磨多種功效和明顯的增油效果，適于規(guī)?；茝V應(yīng)用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0048] 圖1為有機六防桿式井下往復(fù)泵結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049] 圖2為圖1的抽油柱塞總成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050] 圖3為圖1的頂桿式抽油柱塞總成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051] 圖4為圖1的拉桿式抽油柱塞總成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0052] 圖5為圖1的防砂、除氣增效裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0053] 圖中：
[0054] 1.上接榧；2.栗筒；3.固定凡爾總成；4.下變扣接頭；5.抽油柱塞總成；6.拉 桿接頭；7.帶孔出油座；8.拉桿；9.倒置游動凡爾座；10.拉桿凡爾球；11.上配合接頭； 12.增效工作筒；13.彈性振片；14.錐形導(dǎo)流頭；15.排氣孔；16.排氣凡爾；17.集氣罩； 18.強磁體環(huán)；19.螺旋流道；20.套裝式組合鼠籠；21.錐管溢氣進油閥；22.進油中心管； 23.下配合接頭；24.旋流除砂管；25.絲堵。
[0055] 其中抽油柱塞總成5標注代號為：
[0056] 5-1.上游動凡爾總成；5-2.柱塞；5-3.集砂槽；5-4.下游動凡爾總成；5-5.錐形 頂桿；5-6.頂桿座接頭
[0057] 強磁旋流加熱油氣分離器A標注代號為：
[0058] 15.排氣孔；16.排氣凡爾；17.集氣罩；18.強磁體環(huán)；19.螺旋流道；20.套裝式 組合鼠籠
[0059] 錐管式重力升降油氣分離器B標注代號為：
[0060] 21.錐管溢氣進油閥；22.進油中心管。
【具體實施方式】 [0061] 實施例1 :
[0062] 如圖1、圖2和圖5所示：本實用新型所述的有機六防桿式井下往復(fù)泵由上接箍1、 下變扣接頭4串接的泵筒2有機構(gòu)件組成，下變扣接頭4之下選擇性配置除砂、防氣裝置， 其中泵筒2底部內(nèi)置由凡爾座、凡爾球、凡爾罩組成的固定凡爾總成3,泵筒2內(nèi)腔設(shè)置間隙 或過盈配合的抽油柱塞總成5。
[0063] 所述的有機六防桿式井下往復(fù)泵優(yōu)選以下有機材料之一構(gòu)成井下往復(fù)泵的結(jié)構(gòu) 部件：
[0064] 第一種為聚苯並咪咪；
[0065] 第二種為聚酰亞胺；
[0066] 第三種為聚四氟乙烯；
[0067] 第四種為MC尼龍；
[0068] 第五種為上述有機材料的組合；
[0069] 第六種為上述有機材料在鋼材內(nèi)、外表面的涂層或襯層；
[0070] 第七種為耐高溫、抗老化、耐腐蝕有機材料與高強度無機鋼材的合成材料；
[0071] 第八種不排除機械性能和化學(xué)性能更優(yōu)異或機械性能和化學(xué)性能滿足礦場需要 價格更適中的有機材料。
[0072] 所述的抽油柱塞5為外壁帶集砂槽5-3的高光潔度有機空心管，其結(jié)構(gòu)為圖2所 示的柱塞5-2上部設(shè)置連接抽油桿的上游動凡爾總成5-1，下部設(shè)置下游動凡爾總成5-4， 柱塞5-2外表面車集砂槽5-3,其中上游動凡爾總成5-1和下游動凡爾總成5-4均由凡爾 座、凡爾球、凡爾罩組成。
[0073] 所述的柱塞5-2與泵筒2的密封為以下二種類型之一：
[0074] 第一種為間隙密封；
[0075] 第二種為熱張力密封，柱塞5-2本體為耐磨無油自潤滑有機材料，與泵筒2保持間 隙密封，泵筒2優(yōu)選熱膨脹系數(shù)小于柱塞5-2本體材質(zhì)的有機材料，靠磨損后柱塞5-2本體 密封面熱張力大于泵筒2密封面熱張力的過盈配合實現(xiàn)可靠密封。
[0076] 如圖5所示：所述的除砂、防氣裝置為有機六防桿式井下往復(fù)泵的輔助增效裝置， 包括上配合接頭11、下配合接頭23自上而下串連的增效工作筒12、彈性振片13、錐形導(dǎo)流 頭14和強磁旋流加熱油氣分離器A、錐管式重力升降油氣分離器B及下配合接頭23之下串 接的旋流除砂管24,旋流除砂管24底部由絲堵25封閉，上述各部件之間設(shè)有油氣流通道， 其結(jié)構(gòu)和裝配關(guān)系按工藝流程為：
[0077] 旋流除砂管24為串接于下配合接頭23之下的除砂、沉砂尾管，其外表面設(shè)置螺旋 管，螺旋管上部開進油孔，油井混合液旋流流經(jīng)螺旋管時，大顆粒砂礫被離心分離，沉入井 筒底部的預(yù)留口袋，細微顆粒隨混合液經(jīng)螺旋管上部進油孔進入旋流除砂管24內(nèi)腔進一 步重力沉降，除砂后的油氣混和液經(jīng)下配合接頭23之上的通道流出；
[0078] 錐管式重力升降油氣分離器B為串接于下配合接頭23之上的單級或多級井下油 氣分離器，包括設(shè)置于增效工作筒12外壁的錐管溢氣進油閥21、進油中心管22和相對應(yīng)的 進油孔及密封間隔，除砂后的油氣混合液流經(jīng)錐管溢氣進油閥21時，產(chǎn)生流速變化，密度 輕的氣體溢出上浮，液體折返經(jīng)進油孔流入進油中心管22,并經(jīng)上部油氣流通道進入強磁 旋流加熱油氣分離器A進一步油氣分離；
[0079] 強磁旋流加熱油氣分離器A為串接于進油中心管22之上的單級或多級螺旋油氣 分離、強磁旋流和套裝式組合鼠籠20發(fā)電制熱增效裝置，自上而下包括排氣孔15、排氣凡 爾16、集氣罩17和集氣罩17之下由上、下帶孔隔板中心軸承固定的套裝強磁體環(huán)18的中 心管，強磁體環(huán)18周邊設(shè)置的螺旋流道19,螺旋流道19由內(nèi)至外設(shè)置的1-6組套裝式組合 鼠籠20,經(jīng)單級或多級除砂分氣后的油氣流流經(jīng)螺旋流道19時，帶動由軸承固定的套裝強 磁體環(huán)18的中心管旋轉(zhuǎn)，被外置的套裝式組合鼠籠20切割磁力線發(fā)電制熱，旋轉(zhuǎn)油氣流靠 旋流離心力進一步油氣分離，密度較重的油組分沿套裝式組合鼠籠20外圍經(jīng)對應(yīng)油流通 道進入上部空間，密度較輕的氣組分經(jīng)中心管孔眼進入集氣罩17,打開排氣凡爾16經(jīng)排氣 孔15排出泵外；
[0080] 彈性振片13為串接于上配合接頭11之下固定于增效工作筒12內(nèi)壁上的高頻脈 沖水力振蕩降粘組件，其下部增效工作筒12內(nèi)壁上固定與其配合增效的錐形導(dǎo)流頭14,經(jīng) 除砂脫氣的旋轉(zhuǎn)油流流經(jīng)錐形導(dǎo)流頭14后，流速驟然增加，沖擊彈性振片13產(chǎn)生高頻脈沖 水力振蕩，大大提高油流的降粘效果，其彈性振片13的結(jié)構(gòu)為以下三種類型之一：
[0081] 第一種為彈性振片；
[0082] 第二種為螺旋振片；
[0083] 第三種為振蕩彈簧。
[0084] 所述的有機六防桿式井下往復(fù)泵設(shè)計參數(shù)為：
[0085] 泵徑：# 38mm ;
[0086] 栗長：7000mm ;
[0087] 除砂、防氣輔助增效裝置長：9000+2000mm。
[0088] 實施例2 :
[0089] 如圖1和圖3所示：本實用新型所述的有機六防桿式井下往復(fù)泵實施主體方案同 實施例1，只對抽油柱塞5作了進一步優(yōu)化。
[0090] 所述的抽油柱塞5為外壁帶集砂槽5-3的高光潔度有機空心管，其結(jié)構(gòu)為圖3所 示的在實施例1柱塞結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，下游動凡爾5-4之下設(shè)置頂部帶鈍形頂尖，底部帶大面 積喇叭口，桿翼上設(shè)進油孔的錐形頂桿5-5,錐形頂桿5-5運行距離由頂桿座接頭5-6調(diào)節(jié)。
[0091] 所述的有機六防桿式井下往復(fù)泵設(shè)計參數(shù)為：
[0092] 泵徑：# 44mm ;
[0093] 泵長：8000mm ;
[0094] 除砂、防氣輔助增效裝置長：9000+2000mm。
[0095] 實施例3 :
[0096] 如圖1和圖4所示：本實用新型所述的有機六防桿式井下往復(fù)泵實施主體方案同 實施例1，只對抽油柱塞5作了進一步優(yōu)化。
[0097] 所述的抽油柱塞5為外壁帶集砂槽5-3的高光潔度有機空心管，其結(jié)構(gòu)為圖4所 示的柱塞5-2上部連接帶孔出油座7,下部連接倒置游動凡爾座9,抽塞5-2內(nèi)腔設(shè)置下連 拉桿凡爾球10,上連拉桿接頭6的拉桿8,柱塞5-2外表面車集砂槽5-4。
[0098] 所述的有機六防桿式井下往復(fù)泵設(shè)計參數(shù)為：
[0099]泵徑：# 70mm ;
[0100] 栗長：6000mm ;
[0101] 除砂、防氣輔助增效裝置長：9000+2000mm。
[0102] 采用以上技術(shù)方案，本實用新型與現(xiàn)有通用鋼結(jié)構(gòu)抽油泵比較具有如下優(yōu)勢： [0103] 一是集防腐、防垢、防蠟、防粘稠、防氣、防砂六種功效于一體，開創(chuàng)了井下高溫、高 壓、腐蝕工況有機構(gòu)件取代無機鋼結(jié)構(gòu)的先河；
[0104] 二是摩擦面無油自潤滑和張力密封方式既延長了機泵運行壽命，又確保了長周期 無泄漏安全運行。
[0105] 該有機六防桿式井下往復(fù)泵開創(chuàng)了機械采油方向性技術(shù)創(chuàng)新，適于油田規(guī)模化推 廣應(yīng)用。
[0106] 上述3例實施方案僅用于說明本實用新型三種有機六防桿式井下往復(fù)泵，并非對 本實用新型涉及技術(shù)方案的限制，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實用新型涉及的技術(shù)范圍 內(nèi)提出的各種雷同或相似變化方案，仍屬于本實用新型的權(quán)利保護范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種集防腐、防垢、防蠟、防粘稠、防氣、防砂于一體的有機六防桿式井下往復(fù)泵，其 特征在于：該泵由上接箍（1)、下變扣接頭（4)串接的泵筒（2)有機構(gòu)件組成，下變扣接頭 (4)之下選擇性配置除砂、防氣裝置，其中泵筒（2)底部內(nèi)置由凡爾座、凡爾球、凡爾罩組成 的固定凡爾總成（3)，泵筒（2)內(nèi)腔設(shè)置間隙或過盈配合的抽油柱塞總成（5)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機六防桿式井下往復(fù)泵，其特征在于：所述的有機六防桿 式井下往復(fù)泵優(yōu)選以下有機材料之一構(gòu)成井下往復(fù)泵的結(jié)構(gòu)部件： 第一種為聚苯並咪咪； 第二種為聚酰亞胺； 第三種為聚四氟乙烯； 第四種為MC尼龍； 第五種為上述有機材料的組合； 第六種為上述有機材料在鋼材內(nèi)、外表面的涂層或襯層； 第七種為耐高溫、抗老化、耐腐蝕有機材料與高強度無機鋼材的合成材料； 第八種不排除機械性能和化學(xué)性能更優(yōu)異或機械性能和化學(xué)性能滿足礦場需要價格 更適中的有機材料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機六防桿式井下往復(fù)泵，其特征在于：所述的抽油柱塞總 成（5)為外壁帶集砂槽（5-3)的高光潔度有機空心管，其結(jié)構(gòu)至少為以下三種類型之一 ： 第一種為柱塞（5-2)上部設(shè)置連接抽油桿的上游動凡爾總成（5-1)，下部設(shè)置下游動 凡爾總成（5-4)，柱塞（5-2)外表面車集砂槽（5-3)，其中上游動凡爾總成（5-1)和下游動 凡爾總成（5-4)均由凡爾座、凡爾球、凡爾罩組成； 第二種為在第一種結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，下游動凡爾（5-4)之下設(shè)置頂部帶鈍形頂尖，底部 帶大面積喇叭口，桿翼上設(shè)進油孔的錐形頂桿（5-5)，錐形頂桿（5-5)運行距離由頂桿座接 頭（5-6)調(diào)節(jié)； 第三種為柱塞（5-2)上部連接帶孔出油座（7)，下部連接倒置游動凡爾座（9)，抽塞 (5-2)內(nèi)腔設(shè)置下連拉桿凡爾球（10)，上連拉桿接頭（6)的拉桿（8)，柱塞（5-2)外表面車 集砂槽（5-3)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或根據(jù)權(quán)利要求3所述的有機六防桿式井下往復(fù)泵，其特征在于： 所述的柱塞（5-2)與泵筒（2)的密封為以下二種類型之一： 第一種為間隙密封； 第二種為熱張力密封，柱塞（5-2)本體為耐磨無油自潤滑有機材料，與泵筒（2)保持 間隙密封，泵筒（2)優(yōu)選熱膨脹系數(shù)小于柱塞（5-2)本體材質(zhì)的有機材料，靠磨損后柱塞 (5-2)本體密封面熱張力大于泵筒（2)密封面熱張力的過盈配合實現(xiàn)可靠密封。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機六防桿式井下往復(fù)泵，其特征在于：所述的除砂、防氣裝 置為有機六防桿式井下往復(fù)泵的輔助增效裝置，包括上配合接頭（11)、下配合接頭（23)自 上而下串連的增效工作筒（12)、彈性振片（13)、錐形導(dǎo)流頭（14)和強磁旋流加熱油氣分離 器（A)、錐管式重力升降油氣分離器（B)及下配合接頭（23)之下串接的旋流除砂管（24)， 旋流除砂管（24)底部由絲堵（25)封閉，上述各部件之間設(shè)有油氣流通道，其結(jié)構(gòu)和裝配關(guān) 系按工藝流程為： 旋流除砂管（24)為串接于下配合接頭（23)之下的除砂、沉砂尾管，其外表面設(shè)置螺旋 管，螺旋管上部開進油孔，油井混合液旋流流經(jīng)螺旋管時，大顆粒砂礫被離心分離，沉入井 筒底部的預(yù)留口袋，細微顆粒隨混合液經(jīng)螺旋管上部進油孔進入旋流除砂管（24)內(nèi)腔進 一步重力沉降，除砂后的油氣混和液經(jīng)下配合接頭（23)之上的通道流出； 錐管式重力升降油氣分離器（B)為串接于下配合接頭（23)之上的單級或多級井下油 氣分離器，包括設(shè)置于增效工作筒（12)外壁的錐管溢氣進油閥（21)、進油中心管（22)和相 對應(yīng)的進油孔及密封間隔，除砂后的油氣混合液流經(jīng)錐管溢氣進油閥（21)時，產(chǎn)生流速變 化，密度輕的氣體溢出上浮，液體折返經(jīng)進油孔流入進油中心管（22)，并經(jīng)上部油氣流通道 進入強磁旋流加熱油氣分離器（A)進一步油氣分離； 強磁旋流加熱油氣分離器（A)為串接于進油中心管（22)之上的單級或多級螺旋油氣 分離、強磁旋流和套裝式組合鼠籠（20)發(fā)電制熱增效裝置，自上而下包括排氣孔（15)、排 氣凡爾（16)、集氣罩（17)和集氣罩（17)之下由上、下帶孔隔板中心軸承固定的套裝強磁體 環(huán)（18)的中心管，強磁體環(huán)（18)周邊設(shè)置的螺旋流道（19)，螺旋流道（19)由內(nèi)至外設(shè)置 的1-6組套裝式組合鼠籠（20)，經(jīng)單級或多級除砂分氣后的油氣流流經(jīng)螺旋流道（19)時， 帶動由軸承固定的套裝強磁體環(huán)（18)的中心管旋轉(zhuǎn)，被外置的套裝式組合鼠籠（20)切割 磁力線發(fā)電制熱，旋轉(zhuǎn)油氣流靠旋流離心力進一步油氣分離，密度較重的油組分沿套裝式 組合鼠籠（20)外圍經(jīng)對應(yīng)油流通道進入上部空間，密度較輕的氣組分經(jīng)中心管孔眼進入 集氣罩（17)，打開排氣凡爾（16)經(jīng)排氣孔（15)排出泵外； 彈性振片（13)為串接于上配合接頭（11)之下固定于增效工作筒（12)內(nèi)壁上的高頻 脈沖水力振蕩降粘組件，其下部增效工作筒（12)內(nèi)壁上固定與其配合增效的錐形導(dǎo)流頭 (14)，經(jīng)除砂脫氣的旋轉(zhuǎn)油流流經(jīng)錐形導(dǎo)流頭（14)后，流速驟然增加，沖擊彈性振片（13) 產(chǎn)生高頻脈沖水力振蕩，大大提高油流的降粘效果，其彈性振片（13)的結(jié)構(gòu)為以下三種類 型之一： 第一種為彈性振片； 第二種為螺旋振片； 第三種為振蕩彈簧。
【文檔編號】F04B53/14GK203867840SQ201420231216
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月8日
【發(fā)明者】王穎 申請人:王穎