一種柔性金屬抽油泵的製作方法
2023-06-06 20:10:31 5
專利名稱：一種柔性金屬抽油泵的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於石油開採出砂油井的強制攜砂採油裝置，特別是一種柔 性金屬抽油泵。
技術背景油田開採進入中後期，常使油井大量出砂，普通抽油泵用於高含砂井已經證明不 可行，現有的防砂泵在設計上主要從以下兩個方面考慮設法阻止或減少砂粒進入柱塞與 泵筒之間的密封間隙，以避免或減小砂卡泵的可能性此種設計目前應用較多，但井液含砂 懸浮於液體中，隨液體運動，柱塞與泵筒之間是間隙密封，密封間隙必然存在液流，所以砂 不可避免地進入柱塞與泵筒之間的密封間隙，此設計方法只是在一定程度上緩解砂卡泵的 問題，不能根本解決問題；採用軟密封的設計方法其設計原則是允許砂粒進入泵內任何 空間，並具有漏失量小、泵效高等特點，可以徹底解決砂卡泵的問題。但此設計柱塞密封件 與泵筒之間始終處於磨損狀態，檢泵周期有限，只適用於嚴重出砂的油井。因此，有必要開 發一種適用於出砂井，又具有較長檢泵周期的抽油泵。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種柔性金屬抽油泵。從解決砂卡泵、出砂井檢泵周 期短兩方面入手，形成一種適用於高含砂、高井溫(260°C)、深泵掛油井的抽油泵。現場操 作簡單易行，保證了油井的正常生產。本實用新型主要包括泵筒、薄壁柱塞、中心杆、壓套、浮動閥座、半球、導向塊、固定 閥球、固定閥座組成，在泵筒內有薄壁柱塞、中心杆，下部為導向塊，其上為半球；泵筒內，薄 壁柱塞下接壓套、浮動閥座，泵筒底部與固定閥座連接，固定閥座上有固定閥球。整體結構上採用多級浮環結構，各級之間相互獨立，並強開強閉，具有防氣功能， 取消遊動閥；單級密封單元採用薄壁短柱塞，短柱塞本身具有不易砂卡的特點，採用薄壁柱塞 有兩個作用，一是上衝程抽油時薄壁短柱塞內側流體壓力高於外側，薄壁短柱塞向外彈性 變形，減小密封間隙，可以降低漏失量，提高泵效；二是將普通泵柱塞與泵筒之間的硬性間 隙變為彈性間隙，當砂粒進入薄壁柱塞與泵筒之間並形成卡泵趨勢時，薄壁柱塞可以產生 一定的彈性變形，避免卡泵，並可以避免砂粒對泵筒及柱塞外表面的損傷，延長檢泵周期。 另外在形成彈性間隙的基礎上，可以在出砂條件下縮小柱塞與泵筒之間的配合間隙，減小 漏失量；多級浮環結構允許將柱塞上端設計為銳角，最大限度減少沉降砂粒進入密封間隙 的可能性。本實用新型由於採用多級浮環結構，各級之間相互獨立，並強開強閉，具有防氣功 能，柱塞與泵筒之間的硬性間隙變為彈性間隙，當砂粒進入薄壁柱塞與泵筒之間並形成卡 泵趨勢時，薄壁柱塞可以產生一定的彈性變形，避免卡泵，可用於高溫井況採油，使用溫度可達260°C ；多級浮環結構允許將柱塞上端設計為銳角，最大限度減少沉降砂粒進入密封間 隙的可能性，徹底解決砂卡泵問題，檢泵周期長；現場操作簡單易行，保證了油井的正常生產。
附圖1為本實用新型的主體結構示意圖。 具體實施例如圖1所示，本實用新型包括泵筒1、薄壁柱塞2、中心杆3、壓套4、浮動閥座5、 半球6、導向塊7、固定閥球8、固定閥座9組成，在泵筒1內有薄壁柱塞2、中心杆3，下部為 導向塊7，其上為半球6 ；泵筒1內，薄壁柱塞2下接壓套4、浮動閥座5，泵筒1底部與固定 閥座9連接，固定閥座9上有固定閥球8。採用三級浮環結構，各級之間相互獨立，並強開強閉，具有防氣功能，取消遊動閥。 整體結構上採用多級浮環結構，各級之間相互獨立，並強開強閉，具有防氣功能，取消遊動 閥；單級密封單元採用薄壁短柱塞，短柱塞本身具有不易砂卡的特點，採用薄壁柱塞 有兩個作用，一是上衝程抽油時薄壁短柱塞內側流體壓力高於外側，薄壁短柱塞向外彈性 變形，減小密封間隙，可以降低漏失量，提高泵效；二是將普通泵柱塞與泵筒之間的硬性間 隙變為彈性間隙，當砂粒進入薄壁柱塞與泵筒之間並形成卡泵趨勢時，薄壁柱塞可以產生 一定的彈性變形，避免卡泵，並可以避免砂粒對泵筒及柱塞外表面的損傷，延長檢泵周期。 另外在形成彈性間隙的基礎上，可以在出砂條件下縮小柱塞與泵筒之間的配合間隙，減小 漏失量；多級浮環結構允許將柱塞上端設計為銳角，最大限度減少沉降砂粒進入密封間隙 的可能性。上衝程時，由中心杆3、半球6、導向塊7等組成的柱塞固定組件隨抽油杆上行，浮 動閥座5與半球6之間接觸形成多級密封，並帶動由薄壁柱塞2、壓套4、浮動閥座5組成的 浮環組件上行，薄壁柱塞2與泵筒1之間形成多級密封，形成抽吸能力，同時固定閥球8在 井底壓力作用下開啟，井液進入泵筒1內柱塞下腔。下衝程時，由中心杆3、半球6、導向塊 7等組成的柱塞固定組件隨抽油杆下行，由薄壁柱塞2、壓套4、浮動閥座5組成的浮環組件 相對上行，浮動閥座5與半球6之間離開形成通道，同時固定閥球8關閉，柱塞下井液通過 導向塊7與泵筒1之間的流道、浮動閥座5與半球6之間的流道、壓套4與中心杆3之間的 環形流道越過單級密封單元上行，之後逐級上行進入油管內。
權利要求1.一種柔性金屬抽油泵，包括泵筒(1)、薄壁柱塞(2)、中心杆(3)、壓套(4)、浮動閥 座(5)、半球(6)、導向塊(7)、固定閥球(8)、固定閥座(9)組成，其特徵在於在泵筒⑴內 有薄壁柱塞(2)、中心杆(3)，下部為導向塊(7)，其上為半球(6)；泵筒(1)內，薄壁柱塞(2) 下接壓套(4)、浮動閥座(5)，泵筒(1)底部與固定閥座(9)連接，固定閥座(9)上有固定閥 球(8)。
2.根據權利要求1所述的一種柔性金屬抽油泵，其特徵在於採用三級浮環結構，各級 之間相互獨立。
專利摘要本實用新型涉及一種用於石油開採出砂油井的強制攜砂採油裝置，特別是一種柔性金屬抽油泵，包括泵筒1、薄壁柱塞2、中心杆3、壓套4、浮動閥座5、半球6、導向塊7、固定閥球8、固定閥座9組成，本實用新型由於採用多級浮環結構，各級之間相互獨立，並強開強閉，具有防氣功能，柱塞與泵筒之間的硬性間隙變為彈性間隙，當砂粒進入薄壁柱塞與泵筒之間並形成卡泵趨勢時，薄壁柱塞可以產生一定的彈性變形，避免卡泵，可用於高溫井況採油，使用溫度可達260℃；多級浮環結構允許將柱塞上端設計為銳角，最大限度減少沉降砂粒進入密封間隙的可能性，徹底解決砂卡泵問題，檢泵周期長；現場操作簡單易行，保證了油井的正常生產。
文檔編號F04B47/00GK201778983SQ201020500409
公開日2011年3月30日 申請日期2010年8月20日 優先權日2010年8月20日
發明者劉佔廣, 劉德鑄, 李峰, 梁興, 王剛, 郝瑞輝, 高蘭 申請人:中國石油天然氣股份有限公司