柱塞式抽油泵的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种柱塞式抽油泵，包括柱塞本体和阀罩，阀罩包括上阀罩和限位管；柱塞本体的顶端与限位管的底端相连通，限位管的顶端与上阀罩的底端相连通；上阀罩的侧壁上开设有至少一个出液孔，出液孔与油管相连通；限位管内设有阀球和用于承载阀球的阀球座，阀球座与限位管的内壁连接，阀球可在限位管中上下浮动，以使柱塞本体内的液体向上流动并从出液孔流出至所述油管中。从而在保证阀球浮动以带动柱塞本体内的液体向上流动并从出液孔流出至油管中的基础上，使阀球不再撞击阀罩上的出液孔处，避免了阀罩出液孔处因撞击而变薄断裂，从而提高了柱塞式抽油泵的入井使用寿命，延长了超深稠油井检泵周期，节约了油井现场维护作业成本。
【专利说明】
柱塞式抽油泵
技术领域
[0001]本实用新型涉及石油开采设备技术领域，尤其涉及一种柱塞式抽油栗。
【背景技术】
[0002]稠油是沥青质和胶质含量较高、粘度较大的石油。通常把地面密度大于0.943、地下粘度大于50厘泊的原油叫稠油。稠油由于流动阻力大，从油层流入井筒，或从井筒举升到地面都较困难，因此在开采时，通常对稠油进行降粘，以降低开采难度。
[0003]稠油冷采是指在无供热条件下对稠油开采的方法。深层(井深在2800米以上)稠油冷采举升工艺一般采用空心抽油杆掺稀油对原稠油进行降粘，并配套柱塞式抽油栗进行举升。现有技术的柱塞式抽油栗包括:柱塞本体、阀罩;其中，阀罩的底端与柱塞本体的顶端相连通，油液可从柱塞本体底端进入至柱塞本体中，阀罩的罩壁上开设有出液孔，阀罩内设有阀球和用于承载阀球的阀球座。利用柱塞式抽油栗进行抽油的过程中，阀球可在阀罩内上下浮动，以使柱塞本体中的液体向上流动，并从阀罩上的出液孔流出至油管中，从而被举升至井口。
[0004]由于现有技术的柱塞式抽油栗的阀球位于阀罩内，且阀罩罩壁上出液孔的开设使得出液孔周围的阀罩壁会比较薄弱，阀球在阀罩内的移动过程中反复与阀罩出液孔内壁(薄弱点)碰撞，导致阀罩壁由厚变薄，进而失效断裂。抽油栗阀罩断裂是抽油栗失效的主要形式之一，阀罩断裂则会导致整个抽油栗无法使用而报废。尤其在深井、超深井、产出稠油粘度大、地产水矿化度高等开采环境下，将会加剧抽油栗阀罩的疲劳断裂，导致抽油栗的使用寿命大幅度降低，降低了油井免修期，且不可避免地增加了现场检栗费用。据现场统计，栗挂2800m以上、地层产出原油粘度超过1000mPa.S(50°C)、地层水矿化度大于100000mg/L的油井柱塞式抽油栗的阀罩断裂期不超过360天，严重影响了油井正常生产。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供一种柱塞式抽油栗，以克服现有技术的柱塞式抽油栗在工作时，阀球会反复碰撞出液孔内壁而导致阀罩失效断裂的缺陷。
[0006]本实用新型提供的一种柱塞式抽油栗，包括:柱塞本体和阀罩，所述阀罩包括上阀罩和限位管；
[0007]所述柱塞本体的顶端与所述限位管的底端相连通，所述限位管的顶端与所述上阀罩的底端相连通；
[0008]所述上阀罩的侧壁上开设有至少一个出液孔，所述出液孔与油管相连通；
[0009]所述限位管内设有阀球和用于承载所述阀球的阀球座，所述阀球座与所述限位管的内壁连接，所述阀球可在所述限位管中上下浮动，以使所述柱塞本体内的液体向上流动并从所述出液孔流出至所述油管中。
[0010]如上所述的柱塞式抽油栗，所述上阀罩的底端与所述限位管的顶端螺纹连接。
[0011 ]如上所述的柱塞式抽油栗，所述限位管的底端与所述柱塞本体的顶端螺纹连接。
[0012]如上所述的柱塞式抽油栗，所述限位管的长度小于所述上阀罩在竖直方向上的长度。
[0013]如上所述的柱塞式抽油栗，所述出液孔为2个，且相对设置在所述上阀罩的侧壁上。
[0014]如上所述的柱塞式抽油栗，所述阀球座为环形座，所述阀球的最小外径大于所述环形座的内径。
[0015]如上所述的柱塞式抽油栗，所述阀球座的承载面为下凹的弧形面，所述弧形面可与所述阀球的外壁匹配接合。
[0016]如上所述的柱塞式抽油栗，所述阀球座与所述限位管为一体式结构。
[0017]如上所述的柱塞式抽油栗，所述阀球座与所述限位管为可拆卸式连接。
[0018]如上所述的柱塞式抽油栗，所述出液孔的截面形状为圆形、椭圆形、多边形或腰形中的一种或多种。
[0019]本实用新型的柱塞式抽油栗，包括柱塞本体和阀罩，阀罩包括上阀罩和限位管;柱塞本体的顶端与所述限位管的底端相连通，限位管的顶端与上阀罩的底端相连通;上阀罩的侧壁上开设有至少一个出液孔，出液孔与油管相连通;限位管内设有阀球和用于承载阀球的阀球座，阀球座与限位管的内壁连接，阀球可在限位管中上下浮动，以使柱塞本体内的液体向上流动并从出液孔流出至所述油管中。本实用新型通过将阀罩设置为分体式结构，SP，将阀罩设置为相连通的上阀罩和位于上阀罩下方的限位管，将阀球座和阀球设置在限位管内，以使阀球沿限位管上下浮动，在保证阀球浮动以带动柱塞本体内的液体向上流动并从出液孔流出至油管中的基础上，使阀球不会撞击上阀罩上的出液孔处，避免了阀罩出液孔处因阀球撞击而罩壁变薄断裂的问题出现，从而有效的提高了柱塞式抽油栗的入井使用寿命，延长了超深稠油井检栗周期，节约了油井现场维护作业成本，可靠性强，能够带来很好的经济效益。
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021 ]图1为本实用新型一实施例提供的柱塞式抽油栗的结构示意图；
[0022]图2为本实用新型一实施例提供的柱塞式抽油栗的局部结构剖视图；
[0023]图3为本实用新型一实施例提供的柱塞式抽油栗的局部结构放大图。
[0024]附图标记说明:
[0025]1、柱塞本体；
[0026]2、阀罩；
[0027]21、上阀罩；
[0028]22、限位管；
[0029]211、出液孔；
[0030]23、阀球；
[0031]24、阀球座。
【具体实施方式】
[0032]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0033]稠油是沥青质和胶质含量较高、粘度较大的石油。通常把地面密度大于0.943、地下粘度大于50厘泊的原油叫稠油。稠油由于流动阻力大，从油层流入井筒，或从井筒举升到地面都较困难，因此在开采时，通常对稠油进行降粘，以降低开采难度。
[0034]稠油冷采是指在无供热条件下对稠油开采的方法。深层(井深在2800米以上)稠油冷采举升工艺一般采用空心抽油杆掺稀油对原稠油进行降粘，并配套柱塞式抽油栗进行举升。现有技术的柱塞式抽油栗包括:柱塞本体、阀罩;其中，阀罩的底端与柱塞本体的顶端相连通，油液可从柱塞本体底端进入至柱塞本体中，阀罩的罩壁上开设有出液孔，阀罩内设有阀球和用于承载阀球的阀球座。利用柱塞式抽油栗进行抽油的过程中，阀球可在阀罩内上下浮动，以使柱塞本体中的液体向上流动，并从阀罩上的出液孔流出至油管中，从而被举升至井口。
[0035]由于现有技术的柱塞式抽油栗的阀球位于阀罩内，且阀罩罩壁上出液孔的开设使得出液孔周围的阀罩壁会比较薄弱，阀球在阀罩内的移动过程中反复与阀罩出液孔内壁(薄弱点)碰撞，导致阀罩壁由厚变薄，进而失效断裂。抽油栗阀罩断裂是抽油栗失效的主要形式之一，阀罩断裂则会导致整个抽油栗无法使用而报废。尤其在深井、超深井、产出稠油粘度大、地产水矿化度高等开采环境下，将会加剧抽油栗阀罩的疲劳断裂，导致抽油栗的使用寿命大幅度降低，降低了油井免修期，且不可避免地增加了现场检栗费用。据现场统计，栗挂2800m以上、地层产出原油粘度超过1000mPa.S(50°C)、地层水矿化度大于100000mg/L的油井柱塞式抽油栗的阀罩断裂期不超过360天，严重影响了油井正常生产。
[0036]为了解决现有技术的柱塞式抽油栗存在的上述技术问题:柱塞式抽油栗在工作时，阀球会反复碰撞出液孔内壁而导致阀罩失效断裂。本实用新型提供一种柱塞式抽油栗，通过将阀罩设置为分体式结构，即，将阀罩设置为上阀罩和位于上阀罩下方的限位管，将阀球座和阀球设置在限位管内，以使阀球沿限位管上下浮动，在保证阀球浮动以带动柱塞本体内的液体向上流动并从出液孔流出至油管中的基础上，使阀球不再撞击阀罩上的出液孔处，从而避免了阀罩出液孔处因阀球撞击而罩壁变薄断裂的问题出现。
[0037]下面通过具体的实施例对本实用新型的柱塞式抽油栗进行详细说明。
[0038]图1为本实用新型一实施例提供的柱塞式抽油栗的结构示意图。图2为本实用新型一实施例提供的柱塞式抽油栗的局部剖视图。图3为本实用新型一实施例提供的柱塞式抽油栗的局部结构放大图。
[0039]参照附图1至附图3所示，本实施例提供的柱塞式抽油栗包括:柱塞本体I和阀罩2。
[0040]其中，阀罩2包括:上阀罩21和限位管22。
[0041]柱塞本体I的顶端与限位管22的底端相连通，限位管22的顶端与上阀罩21的底端相连通。可以理解为，上阀罩21为中空结构，柱塞本体I为中空结构，上阀罩21、限位管22和柱塞本体I相互连通。其中限位管22的长度可以小于上阀罩21在竖直方向上的长度。
[0042]上阀罩21的侧壁上开设有至少一个出液孔211，出液孔211与油管(图中未示出)相连通。在具体实现时，油管可套封在上阀罩21上，上阀罩21内的液体可从出液孔211流出至油管中。
[0043]限位管22内设有阀球23和用于承载阀球23的阀球座24。具体地，阀球座24与限位管22的内壁连接。阀球23可在限位管22中上下浮动，以使柱塞本体I内的液体向上流动并从出液孔211流出至油管中。也就是说，阀球23的移动范围在限位管22内。
[0044]在具体使用时，油层中的液体被栗抽送至柱塞本体I中，阀球23可在限位管22中沿限位管22上下浮动，以使柱塞本体I中的液体在阀球23的带动下向上流动，液体经过限位管22到达上阀罩21内，并从上阀罩21上的出液孔211流出，由于油管与出液孔211连通，从出液孔211流出的液体进入油管中，并最终被举升到井口，从而完成稠油的开采。
[0045]本实施例提供的柱塞式抽油栗，包括柱塞本体和阀罩，阀罩包括上阀罩和限位管；柱塞本体的顶端与所述限位管的底端相连通，限位管的顶端与上阀罩的底端相连通;上阀罩的侧壁上开设有至少一个出液孔，出液孔与油管相连通;限位管内设有阀球和用于承载阀球的阀球座，阀球座与限位管的内壁连接，阀球可沿限位管上下浮动，以使柱塞本体内的液体向上流动并从出液孔流出至所述油管中。本实用新型通过将阀罩设置为分体式结构，即，将阀罩设置为上阀罩和位于上阀罩下方的限位管，将阀球座和阀球设置在限位管内，以使阀球在限位管中上下浮动，在保证阀球浮动以带动柱塞本体内的液体向上流动并从出液孔流出至油管中的基础上，使阀球不再撞击阀罩上的出液孔处，避免了阀罩出液孔处因阀球撞击而罩壁变薄断裂的问题出现，从而有效的提高了柱塞式抽油栗的入井使用寿命，延长了超深稠油井检栗周期，节约了油井现场维护作业成本，可靠性强，能够带来很好的经济效益。
[0046]具体地，在本实施例中，上阀罩21的底端与限位管22的顶端螺纹连接。限位管22的底端与柱塞本体I的顶端螺纹连接。
[0047]比如可以是，上阀罩21的侧壁底部设有第一外螺纹(图中未示出)，限位管22的内壁顶部设有可与该外螺纹匹配连接的第一内螺纹(图中未示出)，通过该第一外螺纹与第一内螺纹实现上阀罩21和限位管22的匹配连接。同理，可在限位管22的侧壁底部设置第二外螺纹(图中未示出)，柱塞本体I的内壁顶部设有可与该第二外螺纹匹配连接的第二内螺纹(图中未示出)，通过该第二外螺纹与第二内螺纹实现限位管22与柱塞本体I的匹配连接。
[0048]当然，在其他实施例中，上阀罩21和限位管22之间，限位管22和柱塞本体I之间也可以通过其他可拆卸的方式进行连接，上述螺纹连接仅是为了详细说明，本实用新型并不以此为限。
[0049]当将柱塞式抽油栗起出修复时，若上阀罩21或限位管22或柱塞本体I发生磨损或故障，可将其拆卸下来进行更换，以确保入井抽油栗阀罩的强度，安装、拆卸和使用都非常方便。由于柱塞式抽油栗的上述各部件之间为可拆卸连接，当其中的某个部件发生磨损时，只需更换其中磨损的部件即可，避免了整个抽油栗组件的报废，大大节省了成本。
[0050]参照附图1所示，出液孔211为I个，在其他实施例中，出液孔也可以设置为2个，当出液孔211为2个时，2个出液孔可以相对设置在上阀罩的侧壁上。当然，此处将出液孔设置为2个仅是为了举例说明，出液孔也可以设置为多个，具体可根据实际操作环境进行设定。
[0051]参照附图1所示，本实施例中的出液孔211的截面形状为椭圆形，在其他实施例中，出液孔211的截面形状也可以为圆形、多边形、腰形等等形状，本实用新型并不以此为限。
[0052]具体地，在本实施例中，阀球座24为环形座，阀球23的最小外径大于环形座的内径。也就是说，阀球23无法从环形座的中心孔处掉下去。
[0053]由于阀球23可为圆形球，环形阀球座的承载面可以设置为下凹的弧形面，此处的承载面是指阀球座的顶面，即与阀球23接触的那个表面。该弧形面可以与阀球23的外壁匹配接合，当柱塞式抽油栗不进行工作时，阀球23位于该阀球座24上，阀球23的底部直接与该弧形承载面圆滑接触。如此设置可以避免阀球23与阀球承载座之间的磨损，以提高抽油栗各组件的使用寿命。
[0054]其中，阀球座24可以与限位管22为一体式结构，S卩在制作时，直接在限位管22的内壁上一体制作阀球座24。
[0055]当然，阀球座24与限位管22也可以为可拆卸式连接。即，在制作时，限位管22、阀球座24单独制备，然后将制备好的阀球座24安装在限位管22上，例如，环形阀球座的外径与限位管的内径相匹配，将环形阀球座的外壁直接与限位管22的内壁贴合固定即可。例如也可以是，限位管22的内壁设有卡槽(图中未示出)，环形阀球座的外壁设有可与卡槽匹配卡合的卡条(图中未示出)，环形阀球座卡接在限位管22内壁上，从而实现环形阀球座与限位管的可拆卸式连接。
[0056]当阀球座24与限位管22为可拆卸式连接时，在将柱塞式抽油栗起出，以对柱塞式抽油栗进行检修时，若阀球座24或限位管22其中一个发生破损时，可仅针对其中发生破损的部件进行更换即可，比如，阀球座24发生破损，则只需将阀球座24从限位管22内拆卸下来，更换为新的阀球座即可，安装与拆卸都很方便，从而避免了整个抽油栗的报废，大大节省了制作成本。
[0057]现有技术的柱塞式抽油栗，阀罩的功能有两个，不仅起到将柱塞本体中的液体吸入至阀罩内，又起到了将吸入阀罩内的液体从出液孔排出的作用。
[0058]本实用新型的柱塞式抽油栗，将阀罩的上述两个功能分拆为两个结构来完成，SP，将阀罩设置为相连通的两部分:上阀罩和限位管。阀球设置在限位管内，且可在限位管内浮动，从而使限位管起到吸液作用，上阀罩起到排液作用，以消除现有技术的阀罩在正常工作时的薄弱点，即避免了阀球与上阀罩的出液孔处的碰撞。
[0059]本实用新型中的阀罩不仅可在常规的抽油栗中成功配套并使用，在特种抽油栗，例如管式斜井栗、杆式防砂栗，也可进行配套使用。本实用新型的柱塞式抽油栗的阀罩的可靠性强、兼容性和通用性好。
[0060]据现场统计，利用现有技术的柱塞式抽油栗进行现场应用，将现有技术的柱塞式抽油栗下至栗挂2800m以上、地层产出原油粘度超过1000mPa.S(50°C)、地层水矿化度大于100000mg/L的油井中，柱塞式抽油栗的阀罩断裂期不超过360天，严重影响了油井正常生产。
[0061]而利用本实施例提供的柱塞式抽油栗进行现场实际应用，将该柱塞式抽油栗下至栗挂2800m以上、地层产出原油粘度超过1000mPa.S(50°C)、地层水矿化度大于100000mg/L的油井后，平均入井使用寿命达到400天以上，可明显看出，本实用新型的柱塞式抽油栗的使用寿命明显提高，基本上杜绝了抽油栗上阀罩断裂的问题。
[0062]本实施例提供的柱塞式抽油栗，包括柱塞本体和阀罩，阀罩包括上阀罩和限位管；柱塞本体的顶端与所述限位管的底端相连通，限位管的顶端与上阀罩的底端相连通;上阀罩的侧壁上开设有至少一个出液孔，出液孔与油管相连通;限位管内设有阀球和用于承载阀球的阀球座，阀球座与限位管的内壁连接，阀球可沿限位管内上下浮动，以使柱塞本体内的液体向上流动并从出液孔流出至所述油管中。本实用新型通过将阀罩设置为分体式结构，即，将阀罩设置为上阀罩和位于上阀罩下方的限位管，将阀球座和阀球设置在限位管内，以使阀球在限位管中上下浮动，在保证阀球浮动以带动柱塞本体内的液体向上流动并从出液孔流出至油管中的基础上，使阀球不再撞击阀罩上的出液孔处，避免了阀罩出液孔处因阀球撞击而罩壁变薄断裂的问题出现，从而有效的提高了柱塞式抽油栗的入井使用寿命，延长了超深稠油井检栗周期，节约了油井现场维护作业成本，可靠性强，能够带来很好的经济效益。
[0063]本实用新型的柱塞式抽油栗在超深、超稠油、高矿化度油井使用时优势更加明显。
[0064]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种柱塞式抽油栗，其特征在于，包括柱塞本体和阀罩，所述阀罩包括上阀罩和限位管； 所述柱塞本体的顶端与所述限位管的底端相连通，所述限位管的顶端与所述上阀罩的底端相连通； 所述上阀罩的侧壁上开设有至少一个出液孔，所述出液孔与油管相连通； 所述限位管内设有阀球和用于承载所述阀球的阀球座，所述阀球座与所述限位管的内壁连接，所述阀球可在所述限位管中上下浮动，以使所述柱塞本体内的液体向上流动并从所述出液孔流出至所述油管中。2.根据权利要求1所述的柱塞式抽油栗，其特征在于，所述上阀罩的底端与所述限位管的顶端螺纹连接。3.根据权利要求1所述的柱塞式抽油栗，其特征在于，所述限位管的底端与所述柱塞本体的顶端螺纹连接。4.根据权利要求1所述的柱塞式抽油栗，其特征在于，所述限位管的长度小于所述上阀罩在竖直方向上的长度。5.根据权利要求1所述的柱塞式抽油栗，其特征在于，所述出液孔为2个，且相对设置在所述上阀罩的侧壁上。6.根据权利要求1所述的柱塞式抽油栗，其特征在于，所述阀球座为环形座，所述阀球的最小外径大于所述环形座的内径。7.根据权利要求6所述的柱塞式抽油栗，其特征在于，所述阀球座的承载面为下凹的弧形面，所述弧形面可与所述阀球的外壁匹配接合。8.根据权利要求1至7任一项所述的柱塞式抽油栗，其特征在于，所述阀球座与所述限位管为一体式结构。9.根据权利要求1至7任一项所述的柱塞式抽油栗，其特征在于，所述阀球座与所述限位管为可拆卸式连接。10.根据权利要求1至7任一项所述的柱塞式抽油栗，其特征在于，所述出液孔的截面形状为圆形、椭圆形、多边形或腰形中的一种或多种。
【文档编号】F04B53/12GK205533134SQ201620211283
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月18日
【发明人】夏永建, 穆金峰, 姜延庆, 熊伟, 徐晓慧, 高超, 闫玉杰, 梁新坤, 曹少余
【申请人】中国石油天然气股份有限公司