自洗式防沉砂小排量抽油泵的製作方法

2023-12-02 11:58:36

自洗式防沉砂小排量抽油泵的製作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及石油工業中的機械採油裝備技術領域，具體涉及自洗式防沉砂小排量抽油慄。
【背景技術】
[0002]低產、低滲透油田在我國分布廣，據統計國內目前低產油井數量超過10萬口，低產、低滲油田的高效開發已經成為國內各油田的主攻方向之一。但是，由於這部分油藏物性差、產量低、含水率低、粘度高，供採關係不協調，導致大部分油井系統效率在15%以下。然而，API抽油慄最小慄徑為Φ 32mm，國內雖在小批量生產Φ 28mm的抽油慄，但由於受慄的結構、加工技術和工況的限制，該慄的故障率高，現場應用還不廣泛。同時為滿足日產液量為2m3的生產需求，還需設計強度高而且排量更小的抽油慄以適應油田低產區塊油井的生產需要。但如果單純的將常規抽油慄的慄徑縮小，會嚴重影響流道和閥罩，使得流道阻力增大，閥罩結構單薄，易斷裂，從而影響效率和使用壽命。目前，在油田應用的小排量慄中存在一種將遊動閥外置的小排量慄方案。一般的上遊動閥外置抽油慄都會存在一定的積砂現象。原因是將遊動閥外置後，在遊動閥至慄筒之間就形成了死水區，沒有液體流動。抽油慄內缺少必要的流體擾動，沉砂就會嚴重，長時間累積容易導致抽油慄砂卡磨損，甚至將遊動閥越墊越高，影響抽油慄的使用；並且，這種抽油慄需要扶正器以防止抽油慄柱塞偏磨，在原本流動不暢的空間內增設扶正器，會加重沉砂。因此，要達到減小排量的同時，還能保持常規抽油慄的擾動效果，需要在抽油慄中內置擾動功能，以減少沉砂，保持自淨功能。

【發明內容】

[0003]本發明的目的是提供自洗式防沉砂小排量抽油慄，這種自洗式防沉砂小排量抽油慄用於解決現有技術中遊動閥外置式小排量慄的沉砂和導向偏磨的問題。
[0004]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:這種自洗式防沉砂小排量抽油慄包括導向擾流管總成、柱塞總成、慄筒總成，導向擾流管總成主要由慄筒接箍、扶正導軌和導流筒組成;柱塞總成包括柱塞開式閥罩、柱塞閉式閥罩、遊動閥閥球、遊動閥閥座、導向扶正器和空心柱塞組成;扶正導軌外套置導流筒，扶正導軌的兩端從導流筒中伸出來，扶正導軌和導流筒的上部均連接到慄筒接箍，扶正導軌和導流筒的下部均連接慄筒總成，慄筒總成的下部有固定閥;柱塞開式閥罩設置在扶正導軌中，柱塞開式閥罩下部連接柱塞閉式閥罩，柱塞閉式閥罩內部有遊動閥閥球和遊動閥閥座，遊動閥閥球和遊動閥閥座均通過導向扶正器固定，導向扶正器下方連接空心柱塞，導向扶正器位於扶正導軌中且與扶正導軌緊密配合，空心柱塞在慄筒總成內運動;厚壁慄筒內徑略小於加長慄筒內徑。
[0005]上述方案中慄筒總成由管接箍、擾動接箍、厚壁慄筒、慄筒連接接箍、加長慄筒、固定閥閥組和閥罩異徑接頭組成，固定閥閥組包括固定閥閥罩、固定閥閥球、固定閥閥座;擾動接箍下方連接厚壁慄筒，厚壁慄筒下方通過慄筒連接接箍連接到加長慄筒上，加長慄筒再連接固定閥閥罩，固定閥閥罩內含固定閥閥球和固定閥閥座，固定閥閥球和固定閥閥座均通過閥罩異徑接頭固定;導流筒通過管接箍連接在擾動接箍上，扶正導軌也空套在擾動接箍上。
[0006]上述方案中慄筒接箍連接在油管下端，導向擾流管總成和慄筒總成組裝形成抽油慄的主體，柱塞總成在抽油慄主體隨油管入抽油井中以後入井。
[0007]上述方案中厚壁慄筒內表面端部加工槽，以減小漏失，容納砂粒。
[0008]上述方案中空心柱塞上端具有外螺紋，導向扶正器下端具有內螺紋，空心柱塞旋入到導向扶正器中，與導向扶正器螺紋連接，由於導向扶正器在扶正導軌內，這樣，扶正導軌和導流筒之間容積遠小於空心柱塞和扶正導軌之間形成的容積，確保了腔內液體在每次衝程中可以更換。
[0009]上述方案中扶正導軌和導流筒均在各自的上埠處與慄筒接箍螺紋連接，扶正導軌和導流筒均在各自的下埠處與慄筒總成螺紋連接，便於拆卸維修。
[0010]本發明具有以下有益效果:
1、本發明在抽油慄中內置擾動功能，以減少沉砂，保持自淨功能；另外，由於厚壁慄筒和內徑比厚壁慄筒稍大的加長慄筒相連接，以此可以將慄筒和柱塞的配合面積控制在最佳範圍，達到減小漏失量的同時，實現摩擦阻力也在允許的範圍之內的目的。
[0011]2、本發明柱塞上導向扶正器與扶正導軌配合較為緊密，可改善因抽油杆在油管中徑向位置不固定從而帶動柱塞，導致柱塞伸出慄筒段彎曲產生的偏磨問題。
[0012]3、本發明本發明的柱塞開式閥罩內部不含有閥球，因此可以大大減小因閥球與閥罩互相磨損導致的閥罩斷脫問題。
[0013]4、本發明柱塞和扶正導軌形成的容積體積大於扶正導軌和導流筒形成的容積，以在上下衝程中及時更換導向扶正器下部液體，防止沉砂。
[0014]5、本發明本發明面向小排量設計，流道相對常規的慄寬，阻力小，採用管式慄設計，符合國內生產和使用需求。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是本發明中導向擾流管總成結構示意圖；
圖3是本發明中柱塞總成示意圖；
圖4是本發明中慄筒總成示意圖。
[0016]圖中:I慄筒接箍、2扶正導軌、3導流筒、4柱塞開式閥罩、5柱塞閉式閥罩、6遊動閥閥球、7遊動閥閥座、8導向扶正器、9空心柱塞、10管接箍、11擾動接箍、12厚壁慄筒、13慄筒連接接箍、14加長慄筒、15固定閥閥罩、16固定閥閥球、17固定閥閥座、18閥罩異徑接頭。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發明作進一步的說明:
如圖1所示，這種自洗式防沉砂小排量抽油慄包括導向擾流管總成、柱塞總成、慄筒總成，參閱圖2，導向擾流管總成主要由慄筒接箍1、扶正導軌2和導流筒3組成，扶正導軌2外套置導流筒3，扶正導軌2的兩端從導流筒3中伸出來，扶正導軌2和導流筒3均在各自的上埠處與慄筒接箍I螺紋連接，扶正導軌2和導流筒3均在各自的下埠處與慄筒總成螺紋連接，慄筒總成的下部有固定閥。
[0018]參閱圖3，柱塞總成包括柱塞開式閥罩4、柱塞閉式閥罩5、遊動閥閥球6、遊動閥閥座7、導向扶正器8和空心柱塞9組成，柱塞開式閥罩4設置在扶正導軌2中，柱塞開式閥罩4下部連接柱塞閉式閥罩5，柱塞閉式閥罩5內部有遊動閥閥球6和遊動閥閥座7，遊動閥閥球6和遊動閥閥座7均通過導向扶正器8固定，導向扶正器8下方連接空心柱塞9，空心柱塞9上端具有外螺紋，導向扶正器8下端具有內螺紋，空心柱塞9旋入到導向扶正器8中，與導向扶正器8螺紋連接;導向扶正器8位於扶正導軌2中且與扶正導軌2緊密配合，空心柱塞9在慄筒總成內運動，由於導向扶正器8在扶正導軌2內，這樣，扶正導軌2和導流筒3之間容積遠小於空心柱塞9和扶正導軌2之間形成的容積，確保了腔內液體在每次衝程中可以更換；同時導向扶正器8與扶正導軌2緊密配合，導向扶正器8沿著扶正導軌2直線運行，可改善因抽油杆在油管中徑向位置不固定從而帶動柱塞，導致柱塞伸出慄筒段彎曲產生的偏磨問題。厚壁慄筒12內徑略小於加長慄筒14內徑。
[0019]如圖4所示，慄筒總成由管接箍10、擾動接箍11、厚壁慄筒12、慄筒連接接箍13、加長慄筒14、固定閥和閥罩異徑接頭18組成，固定閥包括固定閥閥罩15、固定閥閥球16、固定閥閥座17;擾動接箍11下方連接厚壁慄筒12，厚壁慄筒12下方通過慄筒連接接箍13連接到加長慄筒14上，加長慄筒14再連接固定閥閥罩15，厚壁慄筒12長度系列按照常規抽油慄的柱塞長度系列選取，以減小密封導致的阻力；厚壁慄筒12內表面端部加工槽，以減小漏失，容納砂粒。固定閥閥罩15內含固定閥閥球16和固定閥閥座17，固定閥閥球16和固定閥閥座17均通過閥罩異徑接頭18固定;導流筒3通過管接箍10連接在擾動接箍11上，扶正導軌2也空套在擾動接箍11上。
[0020]本發明慄筒接箍連接在油管下端，導向擾流管總成和慄筒總成組裝形成抽油慄的主體，柱塞總成在抽油慄主體隨油管入抽油井中以後入井。
[0021]本發明發明工作原理為:當抽油慄上衝程時，柱塞開式閥罩4被抽油杆帶動上行，此時柱塞閉式閥罩5內的遊動閥閥組關閉，固定閥閥組打開，空心柱塞9與慄筒(慄筒由厚壁慄筒12、慄筒連接接箍13、加長慄筒14構成)形成的腔增大，壓力減小，原油從套管中經過閥罩異徑接頭18、固定閥閥座17和固定閥閥罩15進入內腔；同時，導向扶正器8與扶正導軌2下腔形成的空腔體積增大，油管內液體通過扶正導軌2和導流筒3形成的環形空間進入導流腔內。當抽油慄下衝程時，柱塞開式閥罩4被抽油杆帶動下行，此時柱塞閉式閥罩5內的遊動閥閥組(遊動閥閥組由遊動閥閥球6、遊動閥閥座7構成)打開，固定閥閥組關閉，空心柱塞9與慄筒形成的腔減小，壓力增大，原油從該腔內經過空心柱塞9、導向扶正器8、遊動閥閥座7、柱塞閉式閥罩5和柱塞開式閥罩4進入油管中；同時，導向扶正器8與扶正導軌2下腔形成的空腔體積減小，導流腔內液體通過扶正導軌2和導流筒3形成的環形空間進入油管中，並且將導向扶正器8下端所沉泥沙一併衝入油管中，在與空心柱塞9抽上來的油液混合帶動下，舉升上油井。
[0022]本發明的下慄作業順序為:擾流管和慄筒連接後隨油管下入井中，隨後空心柱塞9隨著抽油杆下入井中。當柱塞磨損導致漏失量增大時，可以適更換外徑略大的柱塞，繼續使用。
【主權項】
1.一種自洗式防沉砂小排量抽油慄，其特徵在於:這種自洗式防沉砂小排量抽油慄包括導向擾流管總成、柱塞總成、慄筒總成，導向擾流管總成主要由慄筒接箍(I)、扶正導軌(2)和導流筒(3)組成;柱塞總成包括柱塞開式閥罩(4)、柱塞閉式閥罩(5)、遊動閥閥球(6)、遊動閥閥座(7)、導向扶正器(8)和空心柱塞(9)組成;扶正導軌(2)外套置導流筒(3)，扶正導軌(2)的兩端從導流筒(3)中伸出來，扶正導軌(2)和導流筒(3)的上部均連接到慄筒接箍(1)，扶正導軌(2)和導流筒(3)的下部均連接慄筒總成，慄筒總成的下部有固定閥；柱塞開式閥罩(4)設置在扶正導軌(2)中，柱塞開式閥罩(4)下部連接柱塞閉式閥罩(5)，柱塞閉式閥罩(5)內部有遊動閥閥球(6)和遊動閥閥座(7)，遊動閥閥球(6)和遊動閥閥座(7)均通過導向扶正器(8)固定，導向扶正器(8)下方連接空心柱塞(9)，導向扶正器(8)位於扶正導軌(2)中且與扶正導軌(2)緊密配合，空心柱塞(9)在慄筒總成內運動;厚壁慄筒(12)內徑略小於加長慄筒(14)內徑。2.根據權利要求1所述的自洗式防沉砂小排量抽油慄，其特徵在於:所述的慄筒總成由管接箍(10)、擾動接箍(11)、厚壁慄筒(12)、慄筒連接接箍(13)、加長慄筒(14)、固定閥閥組和閥罩異徑接頭(18)組成，固定閥閥組包括固定閥閥罩(15)、固定閥閥球(16)、固定閥閥座(17)；擾動接箍(11)下方連接厚壁慄筒(12)，厚壁慄筒(12 )下方通過慄筒連接接箍(13 )連接到加長慄筒(14)上，加長慄筒(14)再連接固定閥閥罩(15)，固定閥閥罩(15)內含固定閥閥球(16)和固定閥閥座(17)，固定閥閥球(16)和固定閥閥座(17)均通過閥罩異徑接頭(18)固定;導流筒(3)通過管接箍(10)連接在擾動接箍(II)上，扶正導軌(2)也空套在擾動接箍(11)上。3.根據權利要求2所述的自洗式防沉砂小排量抽油慄，其特徵在於:所述的慄筒接箍(1)連接在油管下端，導向擾流管總成和慄筒總成組裝形成抽油慄的主體，柱塞總成在抽油慄主體隨油管入抽油井中以後入井。4.根據權利要求3所述的自洗式防沉砂小排量抽油慄，其特徵在於:所述的厚壁慄筒(12)內表面端部加工槽。5.根據權利要求4所述的自洗式防沉砂小排量抽油慄，其特徵在於:所述的空心柱塞(9)上端具有外螺紋，導向扶正器(8)下端具有內螺紋，空心柱塞(9)旋入到導向扶正器(8)中，與導向扶正器(8)螺紋連接。6.根據權利要求5所述的自洗式防沉砂小排量抽油慄，其特徵在於:所述的扶正導軌(2)和導流筒(3)均在各自的上埠處與慄筒接箍(I)螺紋連接，扶正導軌(2)和導流筒(3)均在各自的下埠處與慄筒總成螺紋連接。
【專利摘要】本發明涉及的是自洗式防沉砂小排量抽油泵，這種自洗式防沉砂小排量抽油泵包括導向擾流管總成、柱塞總成、泵筒總成，導向擾流管總成主要由泵筒接箍、扶正導軌和導流筒組成；柱塞總成包括柱塞開式閥罩、柱塞閉式閥罩、遊動閥閥球、遊動閥閥座、導向扶正器和空心柱塞組成；柱塞開式閥罩設置在扶正導軌中，柱塞開式閥罩下部連接柱塞閉式閥罩，柱塞閉式閥罩內部有遊動閥閥球和遊動閥閥座，遊動閥閥球和遊動閥閥座均通過導向扶正器固定，導向扶正器下方連接空心柱塞，導向扶正器位於扶正導軌中且與扶正導軌緊密配合；厚壁泵筒內徑略小於加長泵筒內徑。本發明在抽油泵中內置擾動功能，以減少沉砂，保持自淨功能，另外還避免了柱塞偏磨。
【IPC分類】F04B53/10, F04B53/16, F04B53/12, F04B53/14, F04B47/00
【公開號】CN105715523
【申請號】CN201610103521
【發明人】姜民政, 馮子明, 董康興, 曾憲來, 王素玲, 周瑞芬
【申請人】東北石油大學