中空防气采油组合工具的制作方法

本发明涉及一种油田采油时用的防气锁采油工具，具体涉及一种中空防气采油组合工具。

背景技术：

油田采油过程中，地层出油的同时都伴随有天然气排出，气体在柱塞下活塞缸内会逐渐积聚，造成抽油泵出现气锁现象；部分油区为了产油量会采取二氧化碳驱油的措施，造成油液中气体含量进一步增高，采油过程中抽油泵更容易造成气锁现象。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种解决采油井在采油时伴生气或后来注入的气体对抽油泵造成的气锁现象的中空防气采油组合工具。

本发明的技术方案是：

中空防气采油组合工具，包括接箍、活塞缸、气包总成、柱塞总成和单流阀总成，接箍内壁上部设有油管螺纹，接箍内壁下部设有内螺纹，活塞缸端部外壁设有外螺纹，接箍与活塞缸螺纹连接，活塞缸基体是整体无缝钢管，活塞缸内壁附有合金层，活塞缸外壁电镀防腐层，活塞缸中下部开有气液通道，活塞缸外壁在气液通道上部开有盲孔；气包总成套在活塞缸外壁上，气包总成包括气包管和气包管固定装置，气包管两端分别连接气包固定装置，气包管固定装置包括气包帽、气包接头、加长钢环、钢圈、Z型紫铜圈，气包帽内圆一端光孔并套在活塞缸上，气包帽另一端与气包接头螺纹连接，气包接头外圆两端设有外螺纹，气包接头一端连接气包帽，气包接头另一端连接气包管，气包接头内圆两端镗孔，被中间的棱隔开，靠近气包帽一端的内孔依次装有加长钢环、Z型紫铜圈、钢环和固定环，固定环壁上均布有通孔，销钉穿过通孔和活塞缸上的盲孔固定；活塞缸内设有柱塞总成，活塞缸下端通过接箍连接单流阀总成。

具体的，气包接头与气包管连接的外螺纹的一端设有退刀槽，该退刀槽通过倒角过渡依次与第一弧面和第二弧面连接，所述第二弧面通过倒角过渡与负角度扭矩第一抬肩连接；气包管内螺纹一端设有与气包接头上的第一弧面和第二弧面依次相对应的锥面和圆柱面及与负角度扭矩第一抬肩相对应的负角度扭矩第二抬肩，所述气包接头和气包管螺纹配合后，通过第一弧面对锥面的一级密封结构、第二弧面对圆柱面的二级密封结构及负角度扭矩第一抬肩和第二抬肩相配合的负角度扭矩抬肩密封结构的三级金属对金属过盈密封。

具体的，气包接头外螺纹和气包管内螺纹为偏梯形螺纹。

具体的，Z型紫铜圈和钢环交替安装在活塞缸和气包接头之间，依靠气包帽和气包接头螺纹之间的预紧力，使紫铜Z型紫铜圈变形，形成迷宫密封，达到密封效果。

具体的，活塞缸内壁附有有锌铝镁稀土多元合金层，活塞缸外壁电镀0.3mm-0.5mm厚的纳米防腐层。

本发明结构简单，使用寿命长，直接连于采油管柱上，由地面的抽油机带动抽油杆柱连着柱塞进行上下行程采油，通过柱塞上下行程对气包的上下排气孔的密封和开启，把泵内的气体排至泵上油管，达到防止采油井在采油时伴生气或后来注入的气体对抽油泵造成气锁现象。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是气包管和气包接头的连接示意图。

1 接箍 2 活塞缸 3 上游动阀罩 4 游动阀副 5 气包帽 6 加长钢环

7 Z型紫铜圈 8 钢环 9 销钉 10 固定环 11 气包接头 12 气包管 13 柱塞体 14 下游动阀罩 15 下游动阀罩接头 16 单流阀罩 17 单流阀副 18 单流阀接头 19 上气液通道 20 下气液通道 21 退刀槽 22 第一弧面 23 第二弧面 24 负角度扭矩第一抬肩 25 锥面 26 圆柱面 27 负角度扭矩第二抬肩 28 外螺纹 29 内螺纹。

具体实施方式

中空防气采油组合工具，包括接箍1、活塞缸2、气包总成、柱塞总成和单流阀总成，接箍1内壁上部设有油管螺纹，接箍1内壁下部设有内螺纹29，活塞缸2端部外壁设有外螺纹28，接箍1与活塞缸2螺纹连接。

活塞缸2基体是整体无缝钢管，活塞缸2内壁附有有锌铝镁稀土多元合金层，活塞缸2外壁电镀0.3mm-0.5mm厚的纳米防腐层，提高活塞缸2的使用寿命，活塞缸2中下部开有上气液通道19和下气液通道20，同一高度的气液通道之间的角度为90度，活塞缸2外壁在气液通道上部开有盲孔。

气包总成套在活塞缸2外壁上，气包总成包括气包管12和气包管12固定装置，气包管12两端分别连接气包固定装置，气包管12固定装置包括气包帽5、气包接头11、加长钢环6、钢圈、Z型紫铜圈7，气包帽5内圆一端光孔并套在活塞缸2上，气包帽5另一端与气包接头11螺纹连接，气包接头11外圆两端设有外螺纹28，气包接头11外螺纹28和气包管12内螺纹29为偏梯形螺纹，气包接头11一端连接气包帽5，气包接头11另一端连接气包管12，气包接头11内圆两端镗孔，被中间的棱隔开，靠近气包帽5一端的内孔依次装有加长钢环6、Z型紫铜圈7、钢环8和固定环10，其中Z型紫铜圈7和钢环8交替安装在活塞缸2和气包接头11之间，依靠气包帽5和气包接头11螺纹之间的预紧力，使紫铜Z型紫铜圈7变形，形成迷宫密封，达到密封效果，固定环10壁上均布有通孔，销钉9穿过通孔和活塞缸2上的盲孔固定。

气包接头11与气包管12连接的外螺纹28的一端设有退刀槽21，该退刀槽21通过倒角过渡依次与第一弧面22和第二弧面23连接，所述第二弧面23通过倒角过渡与负角度扭矩第一抬肩24连接；气包管12内螺纹29一端设有与气包接头11上的第一弧面22和第二弧面23依次相对应的锥面25和圆柱面26及与负角度扭矩第一抬肩24相对应的负角度扭矩第二抬肩27，所述气包接头11和气包管12螺纹配合后，通过第一弧面22对锥面25的一级密封结构、第二弧面23对圆柱面26的二级密封结构及负角度扭矩第一抬肩24和第二抬肩相配合的负角度扭矩抬肩密封结构的三级金属对金属过盈密封，提高气包管12的密封性能。

活塞缸2内设有柱塞总成，柱塞总成包括上游动阀罩3、游动阀副4、柱塞体13、下游动阀罩14和下游动阀罩接头15，活塞缸2下端通过接箍1连接单流阀总成，单流阀总成包括单流阀罩16、单流阀副17和单流阀接头18。

工作时，柱塞总成在抽油机和抽油杆柱的拉力作用下上行，柱塞总成和活塞缸2配合在柱塞一下的活塞缸2内形成负压腔，油管柱外混合液体在压力作用下顶开单流阀副17，进入活塞缸2内，气体比重小紧随柱塞总成上行，下游动阀接头15上行至气包总成位置，因为压差的因素气体会通过下气液通道20进入到气包管12储存起来，当抽油杆柱下行时，柱塞总成的上游动阀罩3进过上气液通道19后，气体会和上不的液体置换从气包管12内移出，通过活塞缸2进入上部油管，如此达到防止采油井在采油时伴生气或后来注入的气体对抽油泵造成气锁现象的目的。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。