一种防喷抽油泵的制作方法

文档序号:12398007阅读:362来源:国知局
一种防喷抽油泵的制作方法与工艺

本实用新型涉及稠油井蒸汽开采设备领域,具体涉及一种防喷抽油泵。



背景技术:

在开采稠油井时,普遍采用注蒸汽吞吐、有杆泵举升,抽油泵多采用热采偏心抽稠泵,具有液压反馈力,可实现注采一体化。例如中国专利CN204299842U(授权公告日2015.04.29)公开了一种固定阀偏置式抽稠泵,该抽稠泵由泵筒总成、柱塞总成、游动阀总成、固定阀总成构成。泵筒总成由上接头、上泵筒、固定阀体、过渡接头、接箍、保护外管、下泵筒、锁紧螺帽、下接头自上而下螺纹连接构成。柱塞总成由上游动阀罩、双公接头、上柱塞、下游动阀罩、进液接头、活动接头、下柱塞、导向堵自上而下螺纹连接构成,柱塞总成沿上下方向导向移动装配在泵筒总成内。上柱塞的外径大于下柱塞的外径,上柱塞上下导向移动装配在上泵筒中,而下柱塞上下导向装配在下泵筒中、并密封下泵筒的内腔。固定阀体上开设有与上泵筒的内腔连通的出油口和处于下端的进油口,固定阀体内设有上端封闭、下端开口的固定阀腔,固定阀腔内固定有供原油从进油口向出油口单向流通的单向机构。

上述的抽稠泵的原理如下:抽油过程,从下死点开始上冲程时,抽油杆上行,带动柱塞总成上行,游动阀在上部液柱压力下关闭,上泵筒内部空间变大,压力变小,在上泵筒内部与油套环空液体压差作用下,侧置的固定阀开启,井内液体进入泵筒,柱塞总成上部的上泵筒内部液体排出泵筒进入油管,进而进入输油管线;下冲程时,固定阀在液柱压力作用下关闭,上泵筒内部压强增大,游动阀开启,上泵筒内于上柱塞的下部的液体进入上柱塞上部的上泵筒内,这样就完成了一个冲程。注汽时,上提光杆,进而整个抽油杆柱上行,将下柱塞提出下泵筒,此时整个管柱内是贯通的,热蒸汽通过油管、抽油泵、油管进入井筒,进而进入地层。注汽结束,下放光杆,柱塞总成进入泵筒总成,上提防冲距后即可抽油。

由于地层反复进行高温、高压注蒸汽的注入,存在一定的井喷风险,现有的抽油泵不具备防止井喷的功能。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种防喷抽油泵,以解决的抽油泵不能应对井喷现象的技术问题。

为了实现以上目的,本实用新型一种防喷抽油泵的技术方案如下:防喷抽油泵,包括泵筒,泵筒内上下导向装配有柱塞,泵筒上设有偏心阀体,偏心阀体上设有进油口和出油口,所述出油口与泵筒的内腔之间形成有进油通道,所述泵筒上于所述出油口的上方设有固定密封座,所述柱塞上于所述固定密封座的上方设有活动密封座,所述固定密封座的内径大于所述柱塞的位于活动密封座以下的柱塞部分的外径,所述活动密封座具有与固定密封座密封配合的上密封面,活动密封座由上向下运动至与固定密封座密封配合后可阻断所述的进油通道。

所述泵筒包括上下同轴设置的上泵筒、下泵筒,所述偏心阀体设置在上泵筒、下泵筒之间,所述固定密封座位于所述上泵筒与所述偏心阀体之间。

所述柱塞包括上柱塞、下柱塞及进液接头,所述上柱塞、下柱塞通过所述进液接头连接,所述活动密封座位于所述进液接头与所述下柱塞之间。

所述进液接头上设有连通所述进油通道的进液孔,所述活动密封座位于所述进液孔的下方。

所述固定密封座的内径大于所述下柱塞的外径。

所述活动密封座上设有上锥面,所述上锥面形成所述的上密封面,所述固定密封座上设有与所述上锥面倾斜方向一致的下锥面,所述下锥面形成与上密封面密封配合的下密封面。

所述下柱塞的下端螺纹连接有用于连接加重杆的柱塞下接头,柱塞下接头下端设有内螺纹。

本实用新型的有益效果:当地层压力异常,造成井喷时,可在井口剪断光杆,抽油杆在重力作用下带动柱塞下行,落至最低点时,活动密封坐落在固定密封座上,形成密封,从而切断偏心阀体与泵筒腔体之间的进油通道,阻断地层液喷出通道,此时关闭井口,有效防止井喷,为进行下步措施留出宝贵的时间。

附图说明

图1是本实用新型的防喷抽油泵实施例的结构示意图;

图2是防喷抽油泵上冲程示意图;

图3是防喷抽油泵下冲程示意图;

图4是防喷抽油泵注汽示意图;

图5是防喷抽油泵防喷示意图。

图中标记:1、上接头,2、上游动凡尔罩,3、上游动凡尔球,4、上游动凡尔座,5、上凡尔压紧接头,6、上泵筒,7、上柱塞,8、下游动凡尔罩,9、下游动凡尔球,10、下游动凡尔座,11、进液接头,12、活动密封座,13、固定密封座,14、偏心阀体,15、偏心阀球,16、偏心阀座,17、压帽,18、下泵筒,19、下柱塞,20、下接头,21、柱塞下接头,22、油井套管,23、油管,24、抽油杆,25、防喷抽油泵,26、出油口,27、进液孔。

具体实施方式

本实用新型一种防喷抽油泵的实施例:如图1-5所示(由于抽油泵轴向较长,为便于表达,将其分成左右的两部分),防喷抽油泵包括泵筒,泵筒内上下导向装配有柱塞。泵筒包括上下同轴设置的上泵筒6、下泵筒18。上泵筒6的外径大于下泵筒18的外径。柱塞包括上柱塞7、下柱塞19及进液接头11,上柱塞7、下柱塞19通过进液接头11连接。上泵筒6的上端连接有上接头1,上接头1设有内螺纹。下泵筒18的下端螺纹连接有下接头20,下接头20下端设有外螺纹,可与注采一体化管柱连接。

泵筒的内腔中从上至下依次安装有上游动凡尔罩2、上游动凡尔球3、上游动凡尔座4、上凡尔压紧接头5、上柱塞7、下游动凡尔罩8、下游动凡尔球9、下游动凡尔座10、进液接头11、活动密封座12、下柱塞19。上泵筒6和下泵筒18之间连接有偏心进液阀,偏心进液阀包括偏心阀体14。偏心进液阀还包括设于偏心阀体内的偏心阀球15、与偏心阀球配合的偏心阀座16。偏心阀体14上设有与上泵筒的内腔连通的出油口26和处于下端的进油口,通过偏心阀球15、偏心阀座16的配合形成一个单向机构,允许原油从进油口单向流向出油口26,而不能反向流。偏心阀体14的上下两端分别通过螺纹连接的方式与上泵筒6、下泵筒18连接。偏心阀体14的下端于进油口处设置有压帽17,压帽17用于压紧偏心阀座16,对其限位。

进液接头11上设有进液孔27,进液孔27连通上柱塞7的内腔与其外侧的上泵筒6的内腔。出油口26与上泵筒6的内腔之间形成有进油通道,原油从进油通道进入进液接头11内,并继续向上通过上柱塞7内腔流出。上泵筒6与偏心阀体14之间设有固定密封座13,固定密封座13位于出油口的上方。进液接头11与下柱塞19之间设有活动密封座12。固定密封座13的内径大于柱塞的位于活动密封座12以下的柱塞部分的外径,也即固定密封座13的内径大于下柱塞19的外径,以能够顺利采油。活动密封座12具有与固定密封座13密封配合的上密封面,活动密封座12由上向下运动至与固定密封座13密封配合后可阻断上述的进油通道。活动密封座12上设有上锥面,上锥面形成的上密封面,上锥面设置在活动密封座12的外周壁上。固定密封座13上设有与上锥面倾斜方向一致的下锥面,下锥面设置在固定密封座13的内周壁上,下锥面形成与上密封面密封配合的下密封面。固定密封座13和活动密封座12均是环状的结构,均是通过螺纹连接的方式连接固定,固定密封座13与密封阀体14连接,活动密封座12与进液接头11连接。固定密封座13和活动密封座12采用锥面配合的密封方式,密封效果好。在其它实施例中,固定密封座和活动密封座也可采用上下搭接的密封配合形式,此时,由固定密封座的上表面形成下密封面,活动密封座的下端面形成上密封面。

下柱塞19的下端螺纹连接有用于连接加重杆的柱塞下接头21,柱塞下接头21下端设有内螺纹。柱塞下接头21可连接加重杆,增加抽油杆柱重量,帮助柱塞下行。

本实用新型抽油泵的工作过程分为注汽和抽油两个过程。它是这样实现的:

注汽过程:当油井出油温度降低,原油粘度增大,进泵困难,产量降低时,需要进行注汽,上提抽油杆24,带动上游动凡尔罩2、上凡尔压紧接头5、上柱塞7、下游动凡尔罩8、进液接头11、下柱塞19、柱塞下接头21上行,当上柱塞7完全进入上部油管23、下柱塞19及柱塞下接头21完全脱离下泵筒18后,注汽通道打开,此时蒸汽由油管23注入,经上泵筒6、下泵筒18、泵下尾管进入地层。此时偏心阀的内部压力大于外部压力,偏心阀球关闭,蒸汽不会通过偏心进液阀。

当需要转抽时,下放抽油杆24,带动上柱塞7、下柱塞19下行,当活动密封座12在固定密封座13上时,上柱塞7完全进入上泵筒6,下柱塞19及柱塞下接头21完全进入下泵筒18,上提一定防冲距即可开抽。抽油过程又分为上冲程和下冲程两个阶段。

上冲程:抽油杆24带动上游动凡尔罩2、上凡尔压紧接头5、上柱塞7、下游动凡尔罩8、进液接头11、下柱塞19上行,偏心阀球15和下游动凡尔球9之间的腔体容积增大,压力降低,下游动凡尔球9在油管液柱的压力下关闭,偏心阀球15内部压力小于地层液压力,偏心阀球15打开,地层液体经过偏心阀体14进入腔体。

下冲程:抽油杆24带动上游动凡尔罩2、上凡尔压紧接头5、上柱塞7、下游动凡尔罩8、进液接头11、下柱塞19下行,偏心阀球15和下游动凡尔球9之间的腔体容积减小,压力增大,压力大于地层液压力及油管内液柱压力,下游动凡尔球9打开,偏心阀球15关闭,腔体内的液体经进液接头11、下游动凡尔罩8、上柱塞6、上游动凡尔罩2进入油管23。

最后,说明本实用新型是如何防止井喷的:当地层压力异常,造成井喷时,可在井口剪断光杆,抽油杆24在重力作用下带动上柱塞7、下游动凡尔罩8、进液接头11、活动密封座12下行,落至最低点时,活动密封座12座在固定密封座13上,形成密封,从而切断偏心阀球15和下游动凡尔球9之间的腔体,阻断地层液喷出通道,此时关闭井口,有效防止井喷,为进行下步措施留出宝贵的时间。依靠大柱塞、抽油杆重量,可以抵挡一定的地层压力,防止井喷。本实用新型主要用于注蒸汽开发的稠油井,适用于60°以内的定向井、直井。

在其它实施例中,固定密封座也可设置在上泵筒的内壁上,螺纹连接或焊接固定的方式;活动密封座也可设置在下柱塞的外壁上,螺纹连接或焊接固定的方式。

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