专利名称：长塞环封防气防砂抽油泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田采油领域中使用的一种抽油泵，特别是用于
各种油气比的油井和含砂《5%。的油井中使用的长塞环封防气防砂抽油泵。
背景技术：
我国油井中含气含砂井较多，采用普通抽油泵采油时容易产生气 阻、气锁及砂卡现象，甚至不出油。目前，解决气阻、气锁问题的防 气抽油泵一般是在普通抽油泵上作局部改动，例如通过降低阀球的密 度来解决气锁问题，但因与油液中气体含量不匹配，也很难从根本上 解决气锁问题；或者是采用标枪阀防气抽油泵，但由于其阀杆占具了 柱塞内的通道，标枪阀在泵筒内运动并且间隙有限，排气效果不是很 好；还有采用摩擦块式防气抽油泵，随着泵的频繁运动，摩擦块磨损， 导致因摩擦力迅速变小而产生间隙，最后导致防气功能失效。而解决 防砂问题的抽油泵，是在柱塞上开防砂槽或者在柱塞上部增加刮砂 杯，长期运行会因为磨损会增大泵筒与柱塞间的密封间隙，防砂效果 逐渐减小。在专利ZL02275144.0长塞环封短筒抽油泵中，采用长柱 塞短泵筒的结构，密封段采用刮砂环、金属环及非金属环间隔排列的 形式防砂，虽具有防砂效果，但不能同时解决气锁问题。在采油作业 的实际生产中，抽油泵常常因气阻、气锁及砂卡的现象同时存在，使 抽油泵泵效降低，甚至停泵，导致检泵周期縮短。
实用新型内容
为了解决现有抽油泵在高气油比且高含砂的油井中运行时产生 气阻、气锁、易砂卡、泵效低、检泵周期短等问题，本实用新型提供 一种长塞环封防气防砂抽油泵，该泵在各种油气比的油井和含砂《5 。；的油井中抽油运行时，既能有效防止气锁、气阻，又能防止砂卡， 从而提高泵效，延长检泵周期。
本实用新型的技术方案是 一种长塞环封防气防砂抽油泵，包括长柱塞及泵筒，长柱塞上端连接机械式强启闭防气出油阀总成，泵筒 上端连接自动补偿无间隙密封总成，自动补偿无间隙密封总成的上端 连接短节，其特征在于
所述的强启闭防气出油阀总成主要包括与抽油杆依次连接的推 块及阀杆，阀杆下端位于梭形阀罩腔内且下端轴间上嵌有环形阀球， 梭形阀罩内壁固定倒置阀座且侧壁有排气孔，梭形阀罩下端连接柱塞 短节，柱塞短节连接长柱塞；
所述的自动补偿无间隙密封总成主要包括位于环套内孔中按间 隔方式排列的多道软密封环、金属密封环、导向管及环座，两端环座 连接刮砂环并使其紧靠与环套两端连接的上下过渡接头的下上端面， 金属密封环的外环上装有多道弹簧，上过渡接头与短节连接，下接头 与泵筒连接。
所述的推块与阀杆间有调整距离；金属密封环为两半环式结构， 弹簧为开口式卡簧。
本实用新型的有益效果是由于柱塞上端连接机械式强启闭防气 出油阀总成，该总成为机械式强制启动和关闭梭形阀结构，上冲程时 梭形阀强制关闭，保证举升液柱顺利运行，下冲程时梭型阀强制打开， 保证泵下腔气体上排；该总成中的强启闭防气出油阀的阀座倒置并与 阀杆上的凡尔球面配合以保证万向密封，保证了在任何油气比情况下 泵均能有效工作；又由于泵筒上部连接自动补偿无间隙密封总成，该 总成环套孔内两端刮砂环、中间为多道软密封环及金属密封环软硬间 隔的组合密封形式，对长feS具有无间隙自动补偿密封功能，且密封环 fi^游举劲aX^ra，耐磨性能好，保证了密封质量。实验压力达23MPa 没有漏失量，泵效提高20%—30%，使得抽油泵长期处于高泵效运行 状态。
附图1为长塞环封防气防砂抽油泵结构示意图； 附图2为机械式强启闭防气出油阀总成结构示意图； 附图3为自动补偿无间隙密封总成结构示意图；附图4为密封方式结构示意图。
1-短节2-机械式强启闭防气出油阀总成3-自动补偿无间隙密 封总成4-长柱塞5-泵筒6-抽油杆7-推块8-阀杆9-梭形阀罩 10-梭形阀座11-环状阀球12-柱塞短节13-上过渡接头14-刮砂 环 15-环座 16-导向管 17-金属密封环18-软密封环19-弹簧 20-环套21-下过渡接头 22-排气孔 实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明
由附图1戶标，该W^邻方气防5^^1^是在"锅UZL02275144. 0长 塞环封短筒抽油泵"的基础上作出的改进，取消柱塞总成上下端的游 动凡尔，在长柱塞4上端连接机械式强启闭防气出油阀总成2，机械 式强制启动和关闭梭形阀，即保证上冲程时举升液柱顺利上行，下冲 程时泵下腔气体及时上排；泵筒5上端及短节1的下端连接自动补偿 无间隙密封总成3，对长柱塞4形成环形自动补偿无间隙密封，有效 阻止含砂液进入泵筒5，从而避免砂卡现象的发生。
由附图2所示，机械式强启闭防气出油阀总成2主要包括与抽油 杆6依次连接的推块7，推块7连接阀杆8，阀杆8连接梭形阀罩9， 在阀杆8上推块7与梭形阀罩9间留有调整距离，阀杆8下端位于梭 形阀罩腔内且下端的轴间上嵌有环形阀球11，梭形阀罩9内壁固定 倒置阀座10与环形阀球11配合形成万向密封，梭形阀罩9侧壁开有 排气孔22，其下端连接柱塞短节12，柱塞短节12连接长柱塞4。上 冲程时，抽油杆6直接拉动阀杆8上移，强制梭形阀球11坐封于球 形阀座10上。下冲程时，推块7带动阀杆8向下移动，强制打开梭 形阀球11，泵内腔的油气混合物便可顺利通过球形阀座10与梭形阀 球11间孔道，经梭形阀罩侧壁的排气孔22及时排出含气量较高的油 液，有效地防止了气锁，由于该抽油泵运行时上出油阀罩始终运动在 泵筒5之外，出油断面不受泵筒内径的限制，减小出油排气的阻力， 保证在任何油气比情况下泵均能有效工作。
由附图3所示，自动补偿无间隙密封总成3主要包括位于环套20内孔中按间隔方式紧密排列的多道软密封环18、金属密封环17、 导向管16、环座15及两端的刮砂环14，刮砂环14的上下端面紧靠 与环套20两端连接的上下过渡接头(13、 21)的下上端面，金属密 封环17为两半环式结构，其外环上装有多道开口式弹簧19，使其具 有自动补偿功能，环(18、 17、 14)与弹簧19共同对长柱塞4形成 环形无间隙密封，上过渡接头13与短节1连接，下过渡接头21与泵 筒5连接。
上述的多道软密封环18、金属密封环17、导向管16及环座15 的排列方式可以有如下几种
1.中间几道软密封环18，两边对称依次排列几道金属密封环17、 环座15、导向管16，两端为刮砂环14如图3所示；
2. 由两端刮砂环14及环座15向中间依次排列多道软硬间隔软密 封环18及金属密封环17如图4所示；
3. 软密封环18、金属密封环17、导向管16及环座15也包括其 它的排列方式。
自动补偿无间隙密封总成3内的金属密封环17采用特殊工艺处 理，使其硬度高、耐磨性能好，并且软硬间隔的组合密封环对环内的 长柱塞4形成无间隙密封，保证柱塞上下往复运动时无漏失、持久耐 磨，两半环式金属密封环17外圈的开口式弹簧19具有自动补偿功能， 在实验压力达23MPa时仍没有漏失量，泵效提高20%—30%。并使泵 长期处于高泵效运行状态，延长检泵周期。
权利要求1、一种长塞环封防气防砂抽油泵，包括长柱塞(4)及泵筒(5)，长柱塞(4)的上端连接机械式强启闭防气出油阀总成(2)，泵筒(5)上端连接自动补偿无间隙密封总成(3)，(3)的上端与短节(12)连接，其特征在于所述的机械式强启闭防气出油阀总成(2)主要包括与抽油杆(6)依次连接的推块(7)及阀杆(8)，阀杆(8)的下端位于梭形阀罩(9)腔内且下端轴间上嵌有环形阀球(11)，梭形阀罩(9)内壁固定倒置阀座(10)且侧壁有排气孔(22)，(9)的下端连接柱塞短节(12)，(12)连接长柱塞(4)；所述的自动补偿无间隙密封总成(3)主要包括位于环套20内孔按间隔方式排列且环封于长柱塞(4)的多道软密封环(18)、金属密封环(17)、导向管(16)及环座(15)，两端环座(15)连接刮砂环(14)并使其紧靠与环套(20)两端连接的上下过渡接头(13、21)的下上端面，金属密封环(17)的外环上装有多道弹簧(19)；上过渡接头(13)与短节(1)连接，下过渡接头(21)与泵筒(5)连接。
2、根据权利要求1所述的长塞环封防气防砂抽油泵，其特征在 于推块(7)与阀杆(8)间有调整距离。
3、根据权利要求1所述的长塞环封防气防砂抽油泵，其特征在于 金属密封环(17)为两半环式结构，弹簧(19)为开口式弹簧。
专利摘要一种长塞环封防气防砂抽油泵，主要解决抽油泵在高气油比且高含砂的油井中运行时产生的气阻、气锁、易砂卡、泵效低、检泵周期短等问题。其特征在于在长柱塞(4)上端连接机械式强启闭防气出油阀总成(2)，上冲程时总成内梭形阀(11)强制关闭，保证举升液柱顺利运行，下冲程时梭型阀(11)强制打开，保证泵下腔气体上排；在泵筒(5)上端安装自动补偿无间隙密封总成(3)，对长柱塞(4)形成环形自动补偿无间隙密封，有效防止气阻、气锁、砂卡的现象发生，从而提高泵效，延长检泵周期。
文档编号F04B53/10GK201262147SQ20082013517
公开日2009年6月24日 申请日期2008年9月2日 优先权日2008年9月2日
发明者史万苹, 亮 孙, 双 孙, 朴雪峰, 殷红雯, 王秀伟, 董振刚, 辉 邓, 陈世家 申请人:大庆油田力神泵业有限公司