专利名称：一种注汽采油杆式泵的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械采油设备领域，提供一种采油杆式泵，尤其是一种特 别适合于浅层稠油开采的用于注蒸汽开采稠油的注汽采油杆式泵。
技术背景国内稠油油藏多数属于浅层稠油，油层深度在1000m左右，主要用注入蒸 汽的方式进行油藏开采。目前多用管式稠油泵进行开采，其特点是将泵筒和柱 塞分开下井，先将泵筒随油管一起下入井中，然后将柱塞与抽油杆一起下入井 中。检泵时，需要安装作业机，将抽油管和抽油杆全部从井中起出和下入。由 于浅层稠油油藏一般在1000m左右，因此，起下抽油杆、抽油管的时间占整个 作业检泵的时间比例非常小，检泵作业时间主要浪费在安装和搬运作业机上， 增加了作业费用和作业时间。另外，现有技术中的常规杆式抽油泵，密封件为橡胶材质，不能承受稠油 注入蒸汽的高温，也没有考虑注入蒸汽的通道，不能实现注汽采油一体化。 发明内容本实用新型的目的在于改进现有技术的缺陷，提供一种可以方便检泵和方 便注汽的注汽采油杆式泵。本实用新型的目的是这样实现的本实用新型提供的注气采油杆式泵，包括一外管，在所述外管内设有工作 泵筒，在工作泵筒的上部设有密封装置，密封外管与工作泵筒的的连通，在工 作泵筒中设置工作活塞，在工作活塞上部设置游动凡尔装置，在工作泵筒下部 设置固定凡尔装置；其特征是所述工作泵筒的上部和外管之间的密封装置为在工作泵筒的上部固联密封柱塞，在外管上部固联密封泵筒，当工作泵筒在外管内固定后，所述工作泵 筒上的密封柱塞与外管上固联的密封泵筒位置对应，密封柱塞与密封泵筒形成柱状密封副；密封柱塞下部的所述工作泵筒的外径小于密封泵筒的内径。构成所述外管和工作泵筒之间柱状密封副所述密封柱塞和密封泵筒为金 属材料制成。进一步地，所述工作泵筒下部与外管的固定结构是在所述工作泵筒的下部固设弹簧爪卡固装置，当工作泵筒在外管内固定后，所述工作泵筒上的弹簧 爪卡固在外管下面固联的支撑座上固定。
再有，在工作泵筒下部设置固定凡尔装置中，所述固定凡尔罩固定在所述 工作泵筒上，固定凡尔位于固定凡尔罩内。本实用新型提供的注汽采油杆式泵，通过在工作泵筒和外管之间设置密封 柱塞和密封泵筒，且在密封柱塞下面的工作泵筒的外径小于密封泵筒的内径的 设计， 一方面可以使得该密封副的密封更加可靠，另一方面，可以通过向上提 起工作泵筒使得下面一端直径较小的工作泵筒与密封泵筒相对，即可提供一个 向油井中注入蒸汽的注汽通道，而不必如现有技术那样，非常麻烦地将工作泵 筒完全提出油井到地面上再向井中注入蒸汽，使得操作变得非常简单。用金属 制成地密封泵筒耐高温性能更好，可以承受蒸汽高温不易损坏。另外，本注汽采油杆式泵将设置的易损件固定在工作泵筒上，这一改进使 得在检泵作业时不用再取出油管，节省了作业时间和费用，清洁了井场。而将工作泵筒和外管在下部的卡固结构设计成弹簧爪结构，使得提起工作 泵筒注汽和检泵时更加方便。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。 图1为本实用新型提供的注汽采油杆式泵的结构示意图； 图2为本实用新型提供的注汽采油杆式泵采油时的结构示意图； 图3为本实用新型提供的注汽采油杆式泵注汽时的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供的注汽采油杆式泵，包括拉杆1、并帽2、 密封泵筒3、拉杆4、环形凡尔球5环形凡尔座6、环形阀罩7、密封柱塞8、 工作泵筒9、外管IO、游动凡尔罩ll、游动凡尔球12、游动凡尔座13、游动 凡尔座压帽14、工作活塞15、活塞接头16、固定凡尔罩17、固定凡尔球18、 固定凡尔座19、定位座20、支撑座21、弹簧爪22。外管10上端与密封泵筒3连接，下端与支撑座21连接；工作泵筒9设置 在外管10内，其上端与密封柱塞8连接，下端与固定凡尔罩17连接，固定凡 尔罩17下端连接依次固定凡尔座19和定位座20，固定凡尔球18置于固定凡 尔罩17和固定凡尔座18之间设置在固定凡尔座上，通过定位座20工作泵筒9 再与锁紧弹簧爪22连接，锁紧弹簧爪22插设在与外管10固定的支撑座21中 卡固，从而使得工作泵筒9固定在外管中。密封柱塞8上端连接环形阀罩7， 在泵的上部，环形阀罩7内设有由环形阀球5、环形阀座6、密封柱塞8组成 的挡砂阀；其主要作用是挡住油管的砂不沉积到工作泵筒中；拉杆4上端通过
并帽2与抽油杆接头1连接，下端与游动阀罩即游动凡尔罩11连接，再下面 顺序连接游动凡尔座13、游动凡尔座压帽14和工作活塞15和活塞接头16， 游动凡尔12固定在游动凡尔罩11和游动凡尔座13之间。在当工作泵筒在外 管中定位时，密封柱塞8与密封泵筒3形成柱状密封副；密封泵筒3直径大于 工作泵筒9直径。密封泵筒3、外管10、定位座20与油管一起下入油井中。抽油杆接头1 接在抽油杆柱(图中未示出)的下部，与拉杆4、环形阀罩7、环形凡尔球5、 环形阀座6、密封柱塞8、工作泵筒9、工作活塞15、固定凡尔罩17、定位座 19、弹簧爪等构件一起下入油管内，定位座20坐在支撑座21上，弹簧爪22 对工作泵筒9锁紧，密封柱塞8位于密封泵筒3中，密封住油管与地层之间的 联通。抽油杆下到碰泵位置后，上提好防冲距，工作活塞15与抽油杆柱一起 上下运动，实现抽油泵的采油功能。本实用新型提供的注汽采油杆式泵，密封柱塞8是一个长柱塞形状，密封 柱塞8与密封泵筒3均为刚性材料如金属材料制成，因此，密封柱塞8与密封 泵筒3配合形成了刚性密封副。密封柱塞8直径大于工作泵筒9直径，当需要注入蒸汽时，如图3所示， 在井口上提抽油杆柱，抽油杆柱下部连接的拉杆4、环形阀罩7、环形凡尔球5、 环形凡尔座即环形阀座6、密封柱塞8、工作泵筒9、工作活塞15、游动凡尔 罩11、游动凡尔球12、定位座19、弹簧爪21 —起与抽油杆柱上行，弹簧爪在 上拉力的作用下收縮解锁。当上提抽油杆到密封柱塞脱离密封泵筒时，即密封 柱塞8提出密封泵筒3，工作泵筒9位于密封泵筒3内，由于工作泵筒9外径 小于密封泵筒3内径，密封泵筒与工作泵筒之间出现一个通道，形成注汽通道 a，该注汽通道a将油管与地层联通，在井口固定好抽抽杆，就可以对油层进 行注汽。当蒸汽从井口注入时，通过从地面上设置并连接本注汽采油杆式泵的 油管及密封泵筒3和工作泵筒9之间形成的通道进入地层。当注完蒸汽、焖井、 放喷后，将抽油杆柱下放，定位座20坐于支撑座21上，密封柱塞8位于密封 泵筒3内，将油管内部与油管外部密封，弹簧爪22将固定凡尔罩17、工作泵 筒9、密封柱塞8等构件重新锁紧，上提防冲距，进行抽油，实现抽油泵注汽 的转抽功能，如图2所示。采用了环形阀设计，当拉杆l上行时，环形凡尔球随拉杆l一起上行，当 拉杆1下行时，环形阀球随拉杆1下行与环形阀座配合起到一定的密封作用， 活塞的上部容腔形成一个低压区，有利于游动凡尔的打开，减小气体对泵效的 影响，同时，在泵停抽或注汽时，避免油管的砂沉积到泵筒中，起到挡砂的作用。当需要检泵时，例如固定凡尔出现故障了，在地面用吊车上提抽油杆柱，将抽油杆柱下部连接的拉杆4、环形阀罩、环形凡尔阀球、环形凡尔座、密封 柱塞8、工作泵筒9、工作活塞15、游动凡尔罩ll、游动凡尔球12、游动凡尔 座13、游动凡尔座压帽14组成的游动凡尔付、定位座、弹簧爪21 —起提出地 面，然后在地面换一个新的后，重新下入井中，完成了检泵作业。而不需要将 外管IO提出地面。由于国内的稠油油层较浅， 一般在1000m左右，抽油杆柱的重量轻，上提 抽油杆柱的重量在20000-30000N，用注汽采油新型杆式泵，检泵作业时，只起 抽油杆柱，不需要上提油管柱。因此，用普通的吊车或其它起重设备就可以完 成，不需要专用修井作业机，大大提高了检泵效率，节约了检泵时间和检泵费 用。
权利要求1、 一种注汽采油杆式泵，其特征在于包括一外管，在所述外管内设有 工作泵筒，在工作泵筒的上部设有的密封装置，密封外管与工作泵筒的连通， 在工作泵筒中设置工作活塞，在工作活塞上部设置游动凡尔装置，在工作泵筒 的下部设置固定凡尔装置；其特征是所述工作泵筒的上部和外管之间的密封装置为在工作泵筒的上部固联密 封柱塞，在外管上部固联密封泵筒，当工作泵筒在外管内固定后，所述工作泵 筒上的密封柱塞与外管上固联的密封泵筒位置对应，密封柱塞与密封泵筒形成 柱状密封副；密封柱塞下部的所述工作泵筒的外径小于密封泵筒的内径。
2、 根据权利要求1所述的注汽采油杆式泵，其特征在于工作泵筒的外 径小于密封柱塞的内径2—10mm。
3、 根据权利要求1或2所述的注汽采油杆式泵，其特征在于构成所述外管和工作泵筒之间柱状密封副的所述密封柱塞和密封泵筒为金属材料制成。
4、 根据权利要求1所述的注汽采油杆式泵，其特征在于该外管(10)上端与密封泵筒(3)连接，下端与支撑座(21)连接；工作泵筒(9)设置在 外管(10)内，其上端与密封柱塞(8)连接，下端与固定凡尔罩(17)连接， 固定凡尔罩(17)下端连接依次固定凡尔座(19)和定位座(20)，固定凡尔 球(18)置于固定凡尔罩(17)和固定凡尔座(18)之间设置在固定凡尔座上， 通过定位座(20)工作泵筒(9)再与锁紧弹簧爪(22)连接，锁紧弹簧爪(22) 插设在与外管(10)固定的支撑座(21)中卡固，从而使得工作泵筒(9)固 定在外管中；密封柱塞(8)上端连接环形阀罩(7)，在泵的上部，环形阀罩 (7)内设有由环形阀球(5)、环形阀座(6)、密封柱塞(8)顺序排列连接 组成挡砂阔；拉杆(4)上端通过并帽(2与抽油杆接头(1)连接，下端与游 动阀罩即游动凡尔罩(11)连接，再下面顺序连接游动凡尔座(13)、游动凡 尔座压帽(14)和工作活塞(15)和活塞接头(16)，游动凡尔(12)固定在 游动凡尔罩(11)和游动凡尔座(13)之间。
专利摘要本实用新型公开了一种注汽采油杆式泵，其包括外管，为一圆柱形筒体，在其下部内壁上凸设环形支撑座，其上部内壁上凸设一环形密封件形成密封泵筒，工作泵筒设置在所述外管内，所述工作泵筒的下端设置有弹簧爪结构与所述支撑座匹配形成弹簧爪锁紧结构，工作泵筒的上部一段外壁外凸，形成密封柱塞与所述外管上的密封泵筒的内壁之间构成密封副，所述工作泵筒的中间形成工作泵筒段，在所述工作泵筒段的下部筒壁上设有所述固定凡尔，在所述工作泵筒内固定凡尔上方可滑动且密封地设置所述游动凡尔罩，在该游动凡尔罩的上端固设拉杆，所述工作泵筒段的外经小于所述密封泵筒的直径。本注汽采油杆式泵检泵和注汽时无需提出外管，简单方便。
文档编号E21B43/00GK201021662SQ20072010359
公开日2008年2月13日 申请日期2007年2月13日 优先权日2007年2月13日
发明者滨 胡, 钱宏利 申请人:胡 滨;钱宏利