专利名称：抽油泵分层开采转换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石油开采抽油装置，具体的说是一种抽油泵分层开采转换
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背景技术：
目前，在油田上使用的采油机械主要有两种一是柱塞式抽油泵，即井下深井泵； 二是杆式驱动螺杆泵。所述柱塞式抽油泵，一般包括泵筒、上接箍、下接箍、柱塞、出油阀、双 头螺纹、柱塞、进油阀、进油堵、球阀、球座和固定阀总成等部件构成，柱塞总成由出油阀、双 头螺纹、柱塞、进油阀、进油堵、球阀、球座组成，柱塞总成插装在泵筒内，由于抽油机上的抽 油杆与柱塞总成上的出油阀螺纹对接，抽油机做往复式运动，通过柱塞的上、下移动达到采 油目的。这种抽油泵的不足之处在于在油井检泵维护中作业复杂，生产成本高，尤其是不 能进行分层开采，对于新油井或者已经开采过的中、后期油井的各油层是否产油无法进行 判定，不能有针对性的进行开采，导致采油成本过高，能源消耗较大。目前，国际上通用的油气分层开采的主要办法是采用多级分层开采抽油泵，其原 理与上述抽油泵一致，大部分采用多空心抽油杆、多泵连接，在预定井深处加装分割器进行 分层开采，其不足之处在于制造费用较高，并且在井口作业时，工艺相对复杂，对于上千米 深的油井而言可控制性不强，一旦在某一部位出现故障，就必须进行提管柱作业，这样就会 增加油田采油成本。另一种分层开采方法是采用一井多层、多泵方式，即；在同一井口采用 分层多部潜油电泵进行开采，这种采油作业多用于海洋油、气开采。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种能不提管柱即可实现分层开采，采用泄油器泄 油，减少地面污染，操作简单、准确、快捷的抽油泵分层开采转换器。为了达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是该抽油泵分层开采转换器， 包括上接头、下接头和外筒，上接头与抽油泵的下端连接，下接头与油管连接，其特征在于 在上接头与外筒之间设有滑套式泄油器，外筒与下接头之间设有分流装置和分层装置，在 外筒内设有旋转定位装置，旋转定位装置的上端与滑套式泄油器相连接，下端与分流装置 相连接。本实用新型还通过如下措施实施所述的滑套式泄油器，由推力套、泄油销和泄油 器壳体构成，泄油器壳体上端与上接头螺纹连接，下端与外筒螺纹连接，在泄油器壳体内部 设有具有导向作用的凸出部分，在该凸出部分中部的孔内通过螺纹连接有泄油销，在推力 套上设有与该凸出部分相对应的导向槽。所述的旋转定位装置，由轴承座、轴承、旋转定位器、轴承弹簧座、弹簧、连接套、导 向定位销和连接杆构成，在外筒腔内的上部设有旋转定位器、推力轴承和导向定位销，下部 设有连接套，旋转定位器与连接套通过连接杆连接，弹簧套设在连接杆上，弹簧的上端顶在 轴承弹簧座上，下端顶在外筒腔内下端的内突沿上，旋转定位器的上端设有轴承，下端设有
3推力轴承，轴承安装在轴承座上，推力轴承安装在轴承弹簧座上，在旋转定位器的外壁上设 有滑道，导向定位销固定在外筒的壁上，其内侧端头位于滑道内。所述的连接杆，其断面呈正六角形，与之相对应，连接套的中心孔的断面也呈正六 角形，其大小与连接杆的大小一致，连接杆的下端插在连接套的中心孔内，并沿中心孔的轴 向滑动。所述的分流装置，由限流塞体、分流器外筒、分流器、分流固定阀和分流丝堵构成， 分流器外筒上端与外筒螺纹连接，限流塞体、分流器和分流固定阀皆设在分流器外筒腔内， 阀球设在分流固定阀的内部，分流丝堵固定在分流固定阀的下端，分流固定阀上端通过螺 纹连接固定在分流器下端，限流塞体设在分流器腔内，限流塞体的上部与连接套的下端固 定连接，限流塞体与分流器内腔滑动配合，在限流塞体内设有两个相互平行的液流孔，在分 流器的壁内设有轴向通孔，转动限流塞体，使限流塞体的液流孔分别与分流器上的轴向通 孔吻合，可使限流塞体的液流孔与分流器上的轴向通孔贯通，当限流塞体旋转90°时，即可 关闭与分流器的一个流道，同时打开另一个的流道，达到分别流通的目的，最终达到分层开 采油液的目的。所述的分层装置，由分层体、分层丝堵和分层固定阀构成，分层固定阀的内部设有 阀球，分层丝堵固定在分层固定阀的下端，分层固定阀上端通过螺纹连接在分层体的下端， 分层体的上端与分流器外筒的下端通过螺纹连接固定。本实用新型的有益效果在于需要分层开采时或者需要对单个油层油、气含量进 行判定时，可不动管柱，运用抽油泵柱塞碰泵2次时的冲击力，撞击泄油器中的推力套，继 而使旋转定位器下移，旋转定位器下移时受导向定位销导向作用，产生有规律性旋转并定 位，再通过六角连接杆、连接套，使限流塞体旋转，经过分流器上不同的孔达到分流目的，即 实现分层开采的目的，且操作准确率为100%，改变了传统意义上的换层采油形式；在检泵 作业时，上提管柱前，将事先加工的钢棒，沿油管内孔投放，钢棒高速下滑至滑套式泄油器， 将泄油销击断，油液沿泄油销的孔泄至井下，达到减少地面污染的目的。
图1为本实用新型的在采上层油时的沿中心轴线的结构剖视示意图；图2为本实用新型的在采下层油时的沿中心轴线的结构剖视示意图；图3为本实用新型的旋转定位器的表面展开放大示意图；图中1、上接头；2、推力套；3、泄油销；4、泄油器壳体；5、轴承座；6、轴承；7、旋转 定位器；8、轴承弹簧座；9、弹簧；10、外筒；11、连接套；12、限流塞体；13、分流器外筒；14、 分流器；15、分流固定阀；16、球阀；17、分流丝堵；18、分层体；19、分层固定阀；20、下接头； 21、导向定位销；22、连接杆；23、推力轴承；24、分层丝堵；25、滑道。
具体实施方式
参照附图1、2、3制作本实用新型。该抽油泵分层开采转换器，包括上接头1、下接 头20和外筒10，上接头1与抽油泵的下端连接，下接头20与油管连接，其特征在于在上接 头1与外筒10之间设有滑套式泄油器，外筒10与下接头20之间设有分流装置和分层装置， 在外筒10内设有旋转定位装置，旋转定位装置的上端与滑套式泄油器相连接，下端与分流
4装置相连接，当需要分层开采时，抽油泵柱塞下行撞击滑套式泄油器中的推力套2，继而使 旋转定位器7下移，旋转定位器7下移时，在导向定位销21导向作用下，旋转定位器7外壁 上的滑道25沿导向定位销21移动，使旋转定位器7产生旋转，再通过连接杆22带动连接 套11转动，从而带动安装在分流器14内的限流塞体12旋转，由于在限流塞体12上设有两 个平行的液流孔，以便分别连通分流器14上的通孔，限流塞体12旋转90°时，使限流塞体 12下方的液流孔与分流器14上的通孔连通，可实现上层油液的开采，当限流塞体12再旋转 90°时，使限流塞体12上方的液流孔与分流器14上的通孔连通，可实现下层油液的开采， 最终达到分层开采油液目的。所述的滑套式泄油器，由推力套2、泄油销3和泄油器壳体4构成，泄油器壳体4上 端与上接头ι螺纹连接，下端与外筒10螺纹连接，在泄油器壳体4内部设有具有导向作用 的凸出部分，该凸出部分采用线切割加工方法加工而成，以对推力套2起到导向作用，在该 凸出部分中部的孔内通过螺纹连接有泄油销3，在推力套2上设有与凸出部分相对应的导 向槽，抽油泵运行时该泄油销3不与任何部件接触，只有在必须提管柱作业时，从地面投放 钢棒击断泄油销3，由于泄油销3的中心设有孔，在泄油销3的前端被击断后，可以使泄油 销3的中心孔处于敞开状态，油管内的油可以通过这个中心孔流到地下，从而达到泄油的 目的，避免污染地上环境。所述的旋转定位装置，由轴承座5、轴承6、旋转定位器7、轴承弹簧座8、弹簧9、连 接套11、导向定位销21和连接杆22构成，在外筒10腔内的上部设有旋转定位器7、推力轴 承23和导向定位销21，下部设有连接套11，旋转定位器7与连接套11通过连接杆22连接， 当旋转定位器7转动时，可以通过连接杆22带动连接套11同步转动，弹簧9套设在连接杆 22上，弹簧9的上端顶在轴承弹簧座8上，下端顶在外筒10腔内下端的内突沿上，旋转定 位器7的上端设有轴承6，下端设有推力轴承23，轴承6安装在轴承座5上，推力轴承23安 装在轴承弹簧座8上，在旋转定位器7的外壁上设有滑道25，导向定位销21固定在外筒10 的壁上，其内侧端头位于滑道25内，当推力套2下移时，可使旋转定位器7下移，在导向定 位销21导向作用下，使旋转定位器7的滑道25沿导向定位销21移动，从而使旋转定位器 7旋转，再通过连接杆22、连接套11，使限流塞体12旋转，推力轴承23在运行时，起到降低 摩擦作用，使旋转定位器7转动灵活，弹簧9起复位作用，向上推动旋转定位器7复位，在导 向定位销21导向作用下，旋转定位器7外壁上的滑道25沿导向定位销21移动，进入下一 个预定位置。所述的连接杆22，其断面呈正六角形，与之相对应，连接套11的中心孔的断面也 呈正六角形，其大小与连接杆22的大小一致，连接杆22的下端插在连接套11的中心孔内， 并沿中心孔的轴向滑动，当旋转定位器7 —边向下移动，一边旋转，从而带动连接杆22 —边 下移一边旋转，最终使连接套11仅作同步旋转动作。所述的分流装置，由限流塞体12、分流器外筒13、分流器14、分流固定阀15和分流 丝堵17构成，分流器外筒13上端与外筒10螺纹连接，限流塞体12、分流器14和分流固定 阀15皆设在分流器外筒13腔内，阀球16设在分流固定阀15的内部，分流丝堵17固定在 分流固定阀15的下端，分流固定阀15上端通过螺纹连接固定在分流器14下端，限流塞体 12设在分流器14腔内，限流塞体12的上部与连接套11的下端固定连接，限流塞体12与分 流器14内腔滑动配合，在限流塞体12内设有两个相互平行的液流孔，分别在采上层或下层
5油液时使用，在分流器14的壁内设有轴向通孔，转动限流塞体12，使限流塞体12的液流孔 分别与分流器14上的轴向通孔吻合，可使限流塞体12的液流孔与分流器14上的轴向通孔 贯通，当限流塞体12旋转90°时，即可关闭与分流器14的一个流道，同时打开另一个的流 道，达到分别流通的目的，最终达到分层开采油液的目的。所述的分层装置，由分层体18、分层丝堵24和分层固定阀19构成，分层固定阀19 的内部设有阀球，分层丝堵24固定在分层固定阀19的下端，分层固定阀19上端通过螺纹 连接在分层体18的下端，分层体18的上端与分流器外筒13的下端通过螺纹连接固定，采 下部油层时，分层固定阀19腔内的阀球打开，油液进入分层体18的底部中心流道，再上行 进入分流器14边侧流道；当采上部油层时，分流固定阀15腔内的阀球打开，油液通过分层 体18外壁的侧开液流孔，进入分流固定阀15，继而上行进入分流器14的轴向通孔和限流塞 体12的液流孔，最后流出。使用时，当需要分层开采时，抽油泵柱塞下行撞击滑套式泄油器中的推力套2，经 两次碰泵，推动旋转定位器7下移，每次碰泵后，旋转定位器7都可在弹簧9的作用下复位， 在导向定位销21导向作用下，旋转定位器7外壁上的滑道25沿导向定位销21移动，使旋转 定位器7产生90度旋转，再通过连接杆22带动连接套11转动90度，由于连接套11与限 流塞体12固定为一体，从而带动安装在分流器14内的限流塞体12旋转，由于在限流塞体 12上设有两个平行的液流孔，使下部的液流孔将分流器14上的相对应轴向通孔连通，此时 分流固定阀15开启，最终采上层油液；当需要采下层油液时，再次选择碰泵两次，推动旋转 定位器7下移，在导向定位销21导向作用下，旋转定位器7外壁上的滑道25沿导向定位销 21移动，使旋转定位器7产生90度旋转，再通过连接杆22带动连接套11转动90度，由于 连接套11与限流塞体12固定为一体，从而带动安装在分流器14内的限流塞体12旋转，由 于在限流塞体12上设有两个平行的液流孔，使上部的液流孔将分流器14上的相对应轴向 通孔连通，此时分层固定阀19开启，最终采下层油液，这样，最终达到分层开采油液目的。
权利要求一种抽油泵分层开采转换器，包括上接头(1)、下接头(20)和外筒(10)，上接头(1)与抽油泵的下端连接，下接头(20)与油管连接，其特征在于在上接头(1)与外筒(10)之间设有滑套式泄油器，外筒(10)与下接头(20)之间设有分流装置和分层装置，在外筒(10)内设有旋转定位装置，旋转定位装置的上端与滑套式泄油器相连接，下端与分流装置相连接。
2.根据权利要求1所述的抽油泵分层开采转换器，其特征在于所述的滑套式泄油器， 由推力套(2)、泄油销(3)和泄油器壳体(4)构成，泄油器壳体(4)上端与上接头(1)螺纹 连接，下端与外筒(10)螺纹连接，在泄油器壳体(4)内部设有具有导向作用的凸出部分，在 该凸出部分中部的孔内通过螺纹连接有泄油销(3)，在推力套(2)上设有与该凸出部分相 对应的导向槽。
3.根据权利要求1所述的抽油泵分层开采转换器，其特征在于所述的旋转定位装置， 由轴承座(5)、轴承(6)、旋转定位器(7)、轴承弹簧座(8)、弹簧(9)、连接套(11)、导向定位 销(21)和连接杆(22)构成，在外筒(10)腔内的上部设有旋转定位器(7)、推力轴承(23) 和导向定位销(21)，下部设有连接套(11)，旋转定位器(7)与连接套(11)通过连接杆(22) 连接，弹簧(9)套设在连接杆(22)上，弹簧(9)的上端顶在轴承弹簧座(8)上，下端顶在 外筒(10)腔内下端的内突沿上，旋转定位器(7)的上端设有轴承(6)，下端设有推力轴承 (23)，轴承(6)安装在轴承座(5)上，推力轴承(23)安装在轴承弹簧座(8)上，在旋转定位 器(7)的外壁上设有滑道(25)，导向定位销(21)固定在外筒(10)的壁上，其内侧端头位于 滑道(25)内。
4.根据权利要求1所述的抽油泵分层开采转换器，其特征在于所述的分流装置，由限 流塞体(12)、分流器外筒(13)、分流器(14)、分流固定阀(15)和分流丝堵(17)构成，分流 器外筒(13)上端与外筒(10)螺纹连接，限流塞体(12)、分流器(14)和分流固定阀(15)皆 设在分流器外筒(13)腔内，阀球(16)设在分流固定阀(15)的内部，分流丝堵(17)固定在 分流固定阀(15)的下端，分流固定阀(15)上端通过螺纹连接固定在分流器(14)下端，限 流塞体(12)设在分流器(14)腔内，限流塞体(12)的上部与连接套(11)的下端固定连接， 限流塞体(12)与分流器(14)内腔滑动配合，在限流塞体(12)内设有两个相互平行的液流 孔，在分流器(14)的壁内设有轴向通孔。
5.根据权利要求1所述的抽油泵分层开采转换器，其特征在于所述的分层装置，由分 层体(18)、分层丝堵(24)和分层固定阀(19)构成，分层固定阀(19)的内部设有阀球，分 层丝堵(24)固定在分层固定阀(19)的下端，分层固定阀(19)上端通过螺纹连接在分层体 (18)的下端，分层体(18)的上端与分流器外筒(13)的下端通过螺纹连接固定。
6.根据权利要求3所述的抽油泵分层开采转换器，其特征在于所述的连接杆(22)，其 断面呈正六角形，与之相对应，连接套(11)的中心孔的断面也呈正六角形，其大小与连接 杆(22)的大小一致，连接杆(22)的下端插在连接套(11)的中心孔内，并沿中心孔的轴向 滑动。专利摘要本实用新型公开了一种抽油泵分层开采转换器，属于采油设备技术领域，它包括上接头(1)、下接头(20)和外筒(10)，上接头(1)与抽油泵的下端连接，下接头(20)与油管连接，其特征在于在上接头(1)与外筒(10)之间设有滑套式泄油器，外筒(10)与下接头(20)之间设有分流装置和分层装置，在外筒(10)内设有旋转定位装置，旋转定位装置的上端与滑套式泄油器相连接，下端与分流装置相连接。该抽油泵分层开采转换器，需要分层开采时或者需要对单个油层油、气含量进行判定时，可不动管柱，运用抽油泵柱塞碰泵2次时的冲击力，实现分层开采的目的，且操作准确率为100％，改变了传统意义上的换层采油形式。
文档编号E21B34/14GK201747321SQ201020274260
公开日2011年2月16日 申请日期2010年7月29日 优先权日2010年7月29日
发明者刘少飞, 谢剑强, 郎迎伟, 高超 申请人:马宝忠