油井抽油泵的吸入閥的製作方法
2023-08-08 09:35:11 1
專利名稱：油井抽油泵的吸入閥的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種油井抽油泵的固定閥，用於油田油井之抽油泵裝置上，尤其可以充當任何一種具有泵筒活塞和排出閥組件的深井抽油泵的固定閥。
在抽油泵工作時，如果固定閥(又稱吸入閥)發生漏失則影響泵的工作效率，嚴重者使泵不能抽油致使油井停產，因而，固定閥(又稱吸入閥)的閥球和閥座口之間的密封可靠性直接影響油田的原油產量和能量的利用率。常規的油井抽油泵吸入閥，在結構上一般採用一個閥球和一個閥座的結構設計，這樣不管是閥球損壞或閥座口損壞均可導致油井抽油泵在井下效率降低。在現有技術中，吸入閥的結構也有採用一個閥座配一個閥球和一個下閥球的情況，此種情形下，井液流經閥組件時產生的壓力衝擊，迫使閥球上下無規則運動，這種運動造成的閥件相互磨損加快了閥密封件的損壞，使這種一個閥座配一個閥球和一個下閥球的閥件壽命有限。目前，為提高油井抽油泵吸入閥的工作壽命，通常是選擇好的材質和進行必要的熱處理來加工閥球和閥座口，通過提高閥與閥座口的機械性能、加工精度以及抗腐蝕性能等措施來增強井下工作的閥與閥座口之間的密封可靠性，從而延長固定閥的工作壽命，這必然大大增加閥件的製造成本。
本實用新型的目的在於避免現有技術的缺陷和不足，通過巧妙的改進，使在基本不增加工藝複雜程度和成本的前提下，有效地改善閥與閥座口之間的密封可靠性，達到延長固定閥工作壽命的目的。
本實用新型的目的是這樣實現的本實用新型油井抽油泵的吸入閥，與泵簡、活塞組件和排出閥組件通過連接裝置組合而成抽油泵後，裝在設於油井抽油管柱上，包括閥球、閥座、閥腔和閥殼體，閥座位於閥腔的一端，閥球位於閥腔內並可在閥腔內軸向移動，在閥腔入口位置，閥球與閥座口相匹配，閥球和閥腔間具有流道，其中，閥座的入口處還連接有一個旋流發生器。
旋流發生器可以為通過連接裝置連接在一起的一葉以上旋狀導流片。
當油井抽油泵進行抽吸時，井液先流經旋流發生器再進入閥座入口，在旋流發生器中旋狀導流片的作用下，井液發生旋轉前進，旋流井液從閥座入口處推開閥球時，由於摩擦力的作用，致使閥球在上行時發生徑向旋轉，這種旋轉在閥球向上運動時不斷發生，從而使閥球回落時與閥座口不斷相互壓研，實現閥球和閥座口密封面的長期精密配合，延長了閥件壽命。
綜上，本實用新型通過在閥座入口處連接旋流發生器，使閥球自動地與閥座口不斷相互研磨，實現閥球和閥座口密封面的長期精密配合，使本實用新型在基本不增加工藝複雜程度和成本的前提下，有效地改善閥與閥座口之間的密封可靠性，達到延長固定閥工作壽命的目的。
下面，結合附圖和具體實施例對本實用新型進一步說明
圖1是本實用新型油井抽油泵吸入閥的一個具體實施例在油井井下管柱中的位置示意圖；圖2是本實用新型油井抽油泵吸入閥的一個具體實施例的結構剖視圖；圖3是圖2的A-A剖視圖；圖4是圖2的B-B剖視圖；圖5是圖2的C-C剖視圖。
本實用新型油井抽油泵的吸入閥1，與泵筒2』、活塞組件3』、排出閥組件4』通過連接裝置組合而成抽油泵後，裝在油井抽油管柱5』上，
圖1是其一個具體實施例在油井井下管柱中的位置示意圖(6』為抽油杆)。
參見圖2，本實用新型油井抽油泵的吸入閥1，包括閥球2、閥座3、閥腔4和閥殼體5，閥腔4和閥殼體5可以製成一體(參見圖2中本實施例的情況)，閥座3位於閥腔4的一端，閥球2位於閥腔4內並可在閥腔4內軸向移動，在閥腔4入口位置i，閥球2與閥座口31相匹配(閥座口31與閥座3一般為兩個獨立的部件，閥座口31鑲焊在閥座3內)，閥球2和閥腔4間具有流道f，在閥腔出口位置e，閥球2與閥腔出口41相匹配，閥腔出口41周邊外具有流道f(閥腔4及流道f的軸向示意圖參見圖3)。其中，閥座3的入口處連接有一個旋流發生器6(其軸向示意圖參見圖4)。
參見圖2，旋流發生器6為通過連接裝置連接在一起的一葉以上旋狀導流片61(此處的旋狀導流片，是指能使流體通過時產生旋轉，具體設計，要參照具體情況)。其中連接裝置可以為位於旋狀導流片外切圓上的輪盤62，旋狀導流片與輪盤間在切點處相連接。
當油井抽油泵進行抽吸時，井液先流經旋流發生器6再進入閥座入口31，在旋流發生器6中旋狀導流片61的作用下，井液發生旋轉前進，旋流井液從閥座入口31處推開閥球2時，由於摩擦力的作用，致使閥球在上行時發生徑向(如圖所示d向)旋轉，這種旋轉在閥球2向上運動時不斷發生，從而使閥球2回落時與閥座口31不斷相互研磨，實現閥球2和閥座口31相匹配接合面的精密配合，延長了閥件壽命。
在本實施例中，旋流發生器6入口處連接有一個下吸入閥1*，下吸入閥1*的組成結構及功能與吸入閥1相似，包括下閥球2*、下閥座3*、下閥腔4*和下閥殼體5*，下閥腔4*和下閥殼體5*可以製成一體(參見圖2中本實施例的情況)，下閥球2*位於下閥腔4*內並可在下閥腔4*內軸向移動，在下閥腔4*入口位置i*，下閥球2*與下閥座口31*相匹配(下閥座口31*與下閥座3*一般為兩個獨立的部件，閥座口31*鑲焊在閥座3*內)，下閥球2*和下閥腔4*間具有流道f*；在下閥腔4*出口位置e*，下閥球2*與下閥腔出口41*相匹配，下閥腔出口周邊外具有流道f*(閥腔4*及流道f*的軸向示意圖參見圖5)。
上述閥球與閥腔出入口間的徑向和軸向配合方式，使閥球徑向和軸向工作位置受到了控制，而這種控制完全取決於閥腔徑向及其出入口間的幾何結構尺寸，此尺寸根據需要，設計確定。
下閥腔出口41*處可以裝設磁鐵7，此時，在下閥腔4*出口位置e*，下閥球2*與磁鐵7及下閥腔出口41*相匹配。在吸入閥1正常工作情況下，下閥球2*被磁鐵7吸引，整個下吸入閥1*處於備用狀態。
下閥座3*的入口處連接有一個裝有外殼81(作為本吸入閥的一側端頭，兼有與其他部件連接的功能，如在本實施例中，與油井抽油管柱5』的連接)的濾網8。閥殼體5和濾網外殼81之間通過連接裝置9連接在一起(實際上，此處的連接裝置9即可以看作本吸入閥的殼體)。具體連接方式可以為連接裝置9為一具有內絲扣的中空管，閥殼體5和外殼81的相應部位具有外絲扣，連接裝置9、閥殼體5和外殼81之間通過絲扣連接後，將閥座3、旋流發生器6、下閥殼體5*、下閥座3*和濾網8壓緊在一起。
本實用新型油井抽油泵的吸入閥是這樣工作的當油井抽油泵進行抽吸時，井液經濾網8的外殼81進入本吸入閥，先由濾網8過濾，由於下閥球2*被磁鐵7吸引，過濾後的井液直接經下閥腔4*中的流道f*進入旋流發生器6，旋流發生器6中旋狀導流片61的作用使從其中流出的井液發生旋轉前進，旋流隨即經閥座入口31從閥球2時之下部推開閥球2，摩擦力的作用使閥球在上行時隨旋轉前進的井液產生徑向旋動位移，這個位移量在閥球2向上工作時不斷發生。閥球2向上運動到閥腔出口位置e後，閥球2與閥腔出口41相匹配，大量的井液便從閥腔出口41周邊外的流道f流出(閥腔徑向及其出入口間的幾何結構尺寸的設計，使這種流出在尺寸小、結構合理的前提下，流出方便)，流出的井液在活塞3』、排出閥4』的作用下，供抽油泵抽出。
當抽油泵的活塞3』和排出閥4』下行時，閥球2在自重條件下回落，坐於閥座3上，並與閥座口31相匹配，完成本吸入閥的一個工作周期。
閥球2與閥座口31間匹配密封的良好性使井液無法漏出，保證了吸入閥的工作，本實用新型的關鍵也在於此旋流發生器6的作用使閥球在上行時不斷旋轉，此旋轉使閥球2回落於閥座3上時，二者間相互研磨，這種吸入閥工作過程中不斷的自動研磨，保證了閥球2和閥座口31間密封面的長久精密配合。
當閥球2與閥座口31密封配合良好無液體漏出時，下閥球2*在磁鐵7的作用下處於上浮狀態不回落，當閥球2與閥座口31密封不好漏失量過大時，漏出的井液會軸向向下作用於下閥球2*上，形成向下推動力，當這個力大於磁體7作用於下閥球2*之吸引力時，下閥球2*即回落與下閥座口31*密封結合關閉回液流道，起到了當閥球2與閥座口31配合失靈情況下的補救作用，達到了備用的目的。
本實用新型之磁體7可以在下閥球2*離開磁體7後的很短時間內失磁，保證下閥球2*與下閥座口31*之間的正常工作。
本實用新型在不設置磁體7的情況下，閥球2與閥座口31、下閥球2*與下閥座口31*同時工作起到雙閥同時關閉和開啟，實現分壓密封保險作用，即抽油泵活塞下行時液柱作用力可以由閥球2與閥座口31、下閥球2*與下閥座口31*共同分擔。
權利要求1．一種油井抽油泵的吸入閥，與泵筒、活塞組件和排出閥組件通過連接裝置組合而成抽油泵後，裝設於油井抽油管柱上，本吸入閥包括閥球、閥座、閥腔和閥殼體，閥座位於閥腔的一端，閥球位於閥腔內並可在閥腔內軸向移動，閥球和閥腔間具有流道，在閥腔入口位置，閥球與閥座口相匹配，其特徵在於閥座的入口處連接有一個旋流發生器。
2．根據權利1所述的油井抽油泵的吸入閥，其特徵在於旋流發生器為通過連接裝置連接在一起的一葉以上旋狀導流片。
3．根據權利2所述的油井抽油泵的吸入閥，其特徵在於所述的連接裝置為位於旋狀導流片外切圓上的輪盤，旋狀導流片與輪盤間在切點處相連接。
4．根據權利1所述的油井抽油泵的吸入閥，其特徵在於在閥腔出口位置，閥球與閥腔出口相匹配，閥腔出口周邊外具有流道。
5．根據權利1或2所述的油井抽油泵的吸入閥，其特徵在於旋流發生器入口處連接有一個下吸入閥。
6．根據權利5所述的油井抽油泵的吸入閥，其特徵在於下吸入閥包括下閥球、下閥座、下閥腔和下閥殼體，下閥座位於下閥腔的一端，下閥球位於下閥腔內並可在下閥腔內軸向移動，下閥球和下閥腔間具有流道，在下閥腔入口位置，下閥球與下閥座口相匹配。
7．根據權利6所述的油井抽油泵的吸入閥，其特徵在於在下閥腔出口位置，下閥球與下閥腔出口相匹配，下閥腔出口周邊外具有流道。
8．根據權利7所述的油井抽油泵的吸入閥，其特徵在於下閥腔出口處具有磁鐵，在下閥腔出口位置，下閥球與磁鐵及下閥腔出口相匹配，下閥腔出口周邊外具有流道。
9．根據權利7所述的油井抽油泵的吸入閥，其特徵在於下閥座的入口處連接有一個裝有外殼的濾網。
10．根據權利1或6或9所述的油井抽油泵的吸入閥，其特徵在於閥殼體、下閥殼體和濾網外殼之間通過連接裝置或直接順序相連，閥腔和閥殼體、下閥腔和下閥殼體分別製成一體。
專利摘要本實用新型公開了一種油井抽油泵的吸入閥,適用於具有泵筒活塞和排出閥組件的深井抽油泵。包括閥球、閥座、閥腔和閥殼體,閥座位於閥腔一端,閥球位於閥腔內並可軸向移動,閥球與閥座口相匹配,閥球和閥腔間具有流道,其中,閥座的入口處還連接有一個旋流發生器。在工作狀態,閥球自動地與閥座口不斷相互研磨,實現閥球和閥座口密封面的長期精密配合,有效地改善閥與閥座口之間的密封可靠性,延長了固定閥的工作壽命。
文檔編號E21B34/00GK2330779SQ9820555
公開日1999年7月28日 申請日期1998年6月4日 優先權日1998年6月4日
發明者陳霜, 朱輝 申請人:陳霜, 朱輝