專利名稱：帶吸液管無固定凡爾無氣蝕無砂卡抽油泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請是一種帶吸液管無固定凡爾無氣蝕，無砂卡抽油泵。該泵加工容易，泵吸液口在吸液管上面，且吸液口可以是多個，比現(xiàn)有泵的吸液口大幾倍，提高了抽油泵的充滿系數(shù)，避免了泵的氣蝕和砂卡現(xiàn)象，提高了泵效，延長修井周期，增加了油井生產(chǎn)時率。
經(jīng)檢索查新，尚未發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外有類似結(jié)構(gòu)的泵。
現(xiàn)在油田上游梁抽油機井用的管式泵均為長泵筒，短活塞，泵筒的長度是活塞長度的三倍以上。限制了調(diào)沖程的長度，對油井產(chǎn)量有影響，如需大沖程生產(chǎn)，泵筒長度就要增加。只能在規(guī)定的范圍內(nèi)調(diào)沖程。這種結(jié)構(gòu)也給泵筒的加工帶來難度，泵筒越長，同心度越難保持，精度很難達到，活塞卻比泵筒好加工。
現(xiàn)有泵的吸液口設(shè)在泵筒的下端，靠固定凡爾啟閉控制，活塞上行固定凡爾打開，泵筒內(nèi)瞬間是低壓區(qū)，氣液進來，活塞行止上死點時由于氣的存在。液體未充滿泵筒，上面是氣體下面是液體，降低了泵的充滿系數(shù)。在活塞下行時，氣體是可壓縮的，活塞速度突然加快，活塞上的游動凡爾不能及時打開，當(dāng)泵筒內(nèi)的壓力高于活塞上面液柱的壓力時，游動凡爾才被打開，這時活塞也撞擊著液面，其撞擊動能相當(dāng)大，會引起抽油桿斷脫，油管拉伸脫扣，如氣量大的油井，活塞到防沖距位置(怕活塞撞擊固定凡爾所留的距離、即活塞下死點到固定凡爾的位置一般留0．5～1．2米)，游動凡爾還不能打開，當(dāng)活塞上行時，被壓縮的氣體隨著膨脹，固定凡爾不能打開就造成空抽，抽油機做無用功。這種現(xiàn)象就稱為液擊和氣蝕現(xiàn)象。是抽油機井正常生產(chǎn)的最大克星。也是現(xiàn)有抽油管式泵存在的弊端之一。
現(xiàn)有管式抽油泵的弊端之二是泵筒下端與尾管(油管)相連接，尾管的深度接近油層，油層壓力低，氣量大的井，油氣進入尾管，容易產(chǎn)生無數(shù)個氣的斷塞，加之泵筒是間歇進油，奠定產(chǎn)生氣斷塞的基礎(chǔ)。當(dāng)某一氣斷塞運行到固定凡爾處，對于游動凡爾漏失嚴重或活塞和泵筒之間密封不好漏失嚴重的泵，即是活塞上行時，游動凡爾和固定凡爾之間也處于正壓狀態(tài)，此時固定凡爾下面的氣斷塞和尾管中的多個氣斷塞即是受到地層壓力的上頂力，由于氣體的可壓縮性，也打不開固定凡爾，也造成泵的空抽現(xiàn)象。
現(xiàn)有管式抽油泵的弊端之三是對氣量小含砂量高的油井，容易造成泵的砂卡或固定凡爾漏失。當(dāng)攜帶砂子的原油進入尾管，運行到固定凡爾處的過程也是砂子的分離沉積過程，泵效高的油井，泵吸入能力很強，尾管的原油運行速度快，攜砂能力很強，即便是間歇運行，也有一部分砂子進入泵筒，容易造成活塞與泵筒之間砂卡或造成固定凡爾座積砂，固定凡爾漏失，造成經(jīng)常檢泵修井，直接影響油井的正常生產(chǎn)，由于現(xiàn)有管式抽油泵存在著以上三個弊端，每年為此勝利油田因檢泵修井、大修修井所支付的修井費上億元，影響產(chǎn)油量近百萬噸。
本申請的目的就是為克服現(xiàn)有管式抽油泵的三個弊端，研制設(shè)計一種長活塞、短泵筒、無氣蝕無砂卡的抽油泵。
本申請的一種帶吸液管無固定凡爾無氣蝕無砂卡抽油泵由泵筒(5)及運行于泵筒中的呈圓管形，上端設(shè)有抽油桿接頭(2)內(nèi)徑上端設(shè)上游動凡爾(3)內(nèi)徑下端設(shè)下游動凡爾(4)的活塞(1)組成，其特征在于泵筒(5)下端設(shè)有滑套(6)在滑套中部設(shè)有氣液孔(7)在滑套內(nèi)設(shè)有滑筒(8)，滑筒限位器(9)在滑套內(nèi)上端和滑筒限位器上端設(shè)有蝶形彈簧或螺旋彈簧(10)，在滑套下端設(shè)有與滑套下端用油管接箍(11)連接吸液管(12)與吸液管下端用油管接箍連接積液沉砂管(13)積液沉砂管下端設(shè)有絲堵(14)；活塞(1)長于泵筒(5)吸液管長于活塞(1)積液沉砂管(12)長于吸液管(11)；進氣液孔(7)呈圓形或橢圓形，滑套(6)滑筒(8)和滑筒限位器呈圓管形與蝶形彈簧組成進氣液孔啟閉換向機構(gòu)，去消了現(xiàn)有泵的固定凡爾；滑筒(8)的內(nèi)徑小于滑筒限位器(9)的內(nèi)徑，滑筒上部內(nèi)徑大于下部內(nèi)徑或滑筒的外徑等于滑套的內(nèi)徑，滑筒的內(nèi)徑上下都大于活塞的外徑，滑筒(8)的外徑上下與滑套(6)的內(nèi)徑相等，中間小于滑套內(nèi)徑，滑筒的外徑與滑套內(nèi)徑呈動配合；滑套(6)與泵筒呈一體加工或分體加工用絲扣連接。
本申請與現(xiàn)有的管式抽油泵相比有以下幾個有益之處一是將長泵筒變成短泵筒容易加工，容易保證精度要求，活塞容易加工，取長補短，提高了泵的精度，降低了加工成本，為長沖程生產(chǎn)創(chuàng)造了條件；二是現(xiàn)有管式抽油泵供液是油層油氣從尾管進入通過固定凡爾壓入泵筒，尾管直徑小流通面積小，流速快、容易將砂粒攜帶于泵筒引起泵砂卡和固定凡爾漏失，還容易產(chǎn)生氣斷塞、引起泵的氣蝕、液擊和固定凡爾打不開，造成檢泵、修井頻凡。本申請的供液是油氣從油套管環(huán)形空間從油層壓入滑套吸液口，流通面積大，流速小，防砂管未防住的1微米以下的砂粒易沉入井底防砂管柱處，即是有微量砂粒進入吸液管，也沉積于沉砂積液管中，不會產(chǎn)生砂卡，也不會產(chǎn)生氣斷塞，分離出的氣體上升到井口處積存起來，呈現(xiàn)出的壓力為井口套壓。即是有氣進入吸液口，活塞下行時的瞬間滑筒在下死點、吸液口是打開的，氣體會被活塞壓出吸液口，不會造成氣蝕或液擊，如果將活塞運行的上死點定在滑筒下死點以下，活塞的下端就在上下往復(fù)運行過程中永遠沉沒在液體中，加之活塞在上行時，液體是從活塞的上側(cè)部進液，就是有氣溢出，也存于滑套上部，不接觸活塞下端，當(dāng)活塞下行時又將氣體壓入油套管環(huán)行空間，升止井口段。不會有產(chǎn)生氣蝕液擊的因素，綜上所述本申請所以稱之為長活塞短泵筒無氣蝕無砂卡抽油泵。減少了檢泵修井次數(shù)每年可為油田節(jié)約近億元的修井費用，延長了泵的使用壽命，為此，每年可提高百萬噸的液量，幾千噸的產(chǎn)油量。
為進一步描述本申請的技術(shù)方案，結(jié)合說明書附圖清楚說明實現(xiàn)本申請的最好方式。
附


圖1是一種帶吸液管無固定凡爾無氣蝕無砂卡抽油泵的結(jié)構(gòu)示意圖。
下泵之前先將油井用清水或配制的泥漿把井壓住，防止井噴，用作業(yè)機將沉砂積液管(12)的下端擰上死堵(13)先逐根下入油井內(nèi)，下止油層上部，上用油管接箍(14)與吸液管(11)連接。吸液管用油管接箍(10)與滑套(6)吸液口(7)滑筒(8)滑筒限位器(9)組成的吸液口啟閉換向機構(gòu)連接，換向機構(gòu)與泵筒(5)下端用油管接箍(10)連接，泵筒上端用油管接箍(14)與油管柱連接，油管柱上端與油管懸掛器用絲扣連接，裝好井口，泵筒的管柱下好，一般泵筒下在油井動液面以下6百米處，稱之為泵的沉沒度。其目的是保證泵供液充足。
泵筒管柱下完，再下活塞管柱，將活塞(1)的抽油桿接頭與抽油桿連接，逐根連接逐根下入井里，將活塞送入泵筒，滑筒上端處，定為活塞的上死點，最后一根抽油桿與光桿連接，光桿用懸繩器與抽油機驢頭連接，整個泵的安裝完畢。
啟動抽油機，抽油機驢頭上下磕頭，帶動活塞上下運動，當(dāng)活塞在上死點油套管環(huán)形空間的液體在地層壓力的作用下通過吸液口(7)進入吸液管(12)、積液沉砂管(13)，由于油套管環(huán)形空間體積大，液體流速慢，經(jīng)防砂管未防住的1微米以下砂?？梢猿练e于防砂管處，即是進入吸液管里微量砂也沉積于積液沉砂管(13)的底部，進不到泵筒內(nèi)，因經(jīng)過防砂管防砂，油套管環(huán)形空間、積液沉砂管沉砂，三道措施，保證了泵筒里進不去砂，確保了泵無砂卡，游動凡爾不積砂不漏失。同時氣也容易溢出，由于比重輕，升至井口段，就是微量氣進入吸液管，也在吸液管上部。當(dāng)活塞(1)上行的過程，整個是吸液過程，液體會很快吸滿吸液管(12)，每次充滿系數(shù)可達到100％，當(dāng)活塞(1)上行到上死點時，活塞下端還浸沒在液體中，就不會產(chǎn)生氣蝕和液擊現(xiàn)象。活塞從下死點運行到上死點為一沖程，因活塞長，只要將活塞(1)的下死點往下一調(diào)就增加沖程的長度。
綜上所述本申請的一種帶吸液管無固定凡爾無氣蝕，無砂卡抽油泵具有以下特點1、將現(xiàn)有管式抽油泵的泵筒的吸液段由專門設(shè)計的不要求精度的吸液管代替，減小了泵筒的長度，增加了活塞長度，提高了泵的精度，降低了泵的成本。
2、調(diào)沖程不受泵筒限制。
3、吸液口設(shè)計在吸液管的上端周側(cè)，且孔徑大，吸液能力強，吸液過程沖不著滑筒的密封面和滑套的密封面，提高了吸液口啟閉換向機構(gòu)的使用壽命，這是現(xiàn)有的管式抽油泵的固定凡爾無可比的。
4、利用活塞下行的沖擊力和活塞上行時的真空吸力、巧妙的設(shè)計了吸液口啟閉換向機構(gòu)。
5、在活塞的上死點，能使活塞的下端始終浸沒在液體中，克服氣蝕和液擊現(xiàn)象。
6、利用油套管環(huán)形空間，解決了現(xiàn)有管式抽油泵供油尾管易產(chǎn)生氣斷塞，不能打開固定凡爾問題。
該泵具有的特點，完全克服了現(xiàn)有管式抽泵所存的弊端，具有很高的推廣價值，僅勝利油田就有抽油機井8千口以上，如果每口井每年減少4萬元的修井費，每年可獲經(jīng)濟效益就億萬元以上(不算提高泵效增產(chǎn)原油的價值)。
附
圖1--是一種帶吸液管無固定凡爾無氣蝕無砂卡抽油泵的結(jié)構(gòu)示意圖。
1--活塞2--抽桿接頭3--上游動凡爾4--下游動凡爾5--泵筒6--滑套7--進氣液口8--滑筒9--滑筒限位器10--蝶形彈簧11--油管接箍12--吸液管13--積液沉砂管14--死堵
權(quán)利要求1.一種帶吸液管無固定凡爾無氣蝕無砂卡抽油泵，由泵筒(5)及運行于泵筒中的呈圓管形的上端設(shè)抽油桿接頭(2)內(nèi)徑上端設(shè)上游動凡爾(3)下設(shè)下游動凡爾(4)的活塞(1)組成，其特征在于泵筒(5)下端設(shè)有滑套(6)在滑套中部設(shè)有進氣液孔(7)在滑套內(nèi)設(shè)有滑筒(8)，在滑套內(nèi)下端設(shè)有滑筒限位器(9)在滑套內(nèi)上端和滑筒限位器上端設(shè)有蝶形彈簧(10)或螺旋彈簧，設(shè)有與滑套下端用油管接箍(11)連接的吸液管(12)與吸液管下端用油管接箍連接的積液沉砂管(13)，積液沉砂管下端設(shè)有絲堵(14)，吸液管長于活塞和泵筒，積液沉砂管長于吸液管，進氣液孔(7)呈圓形或橢圓形，滑套(6)滑筒(8)滑筒限位器(9)呈圓管形與蝶形彈簧組成進氣液孔啟閉換向機構(gòu)，去消了現(xiàn)有泵的固定凡爾。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶吸液管無固定凡爾無氣蝕無砂卡抽油泵，其特征在于滑筒(8)的內(nèi)徑小于滑筒限位器(9)的內(nèi)徑，滑筒上部內(nèi)徑大于下部內(nèi)徑，其外徑與滑套(6)內(nèi)徑相等，呈動配合，或滑筒內(nèi)徑一樣，其外徑上下與滑套內(nèi)徑相等，中間外徑小于滑套內(nèi)徑，與滑套呈動配合，滑筒內(nèi)徑大于活塞(1)的外徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的一種帶吸液管無固定凡爾無氣蝕無砂卡抽油泵，其特征在于滑套(6)與泵筒呈一體加工或分體加工用絲扣連接。
專利摘要一種帶吸液管無固定凡爾無氣蝕無砂卡抽油泵,由泵筒(5)及運行于泵筒中的呈圓管形的上端設(shè)抽油桿接頭(2),內(nèi)徑上端設(shè)上游動凡爾(3)下端設(shè)下游動凡爾(4)的活塞(1)組成。其特征在于泵筒(5)下端設(shè)有滑套(6),在滑套中部設(shè)有進氣液孔(7)在滑套內(nèi)設(shè)有滑筒(8),在滑套內(nèi)下端設(shè)有滑筒限位器(9),在滑套內(nèi)上端和滑筒限位器上端設(shè)有蝶形彈簧或螺旋彈簧(10),滑套下端設(shè)有吸液管(12),吸液管下端設(shè)有積液沉砂管(13),積液沉砂管下端設(shè)有死堵(14),他們之間靠油管接箍連接。該泵是一種充滿系數(shù)高、泵效高的新型泵。
文檔編號F04B47/00GK2416250SQ9924718
公開日2001年1月24日 申請日期1999年11月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月20日
發(fā)明者王勇 申請人:王勇