专利名称：防气抽油泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于油田抽油机井的防气抽油泵。
现有技术中的抽油泵的种类很多，目前我国通用的是SYB型管式抽油泵，这种泵的缸套绝大部分是由长度为150mm或300mm的金属衬套叠加装配起来的，其凡尔结构均采用钢球凡尔，其中下部有一个固定凡尔，活塞上有两个浮动的游动的凡尔。活塞和抽油杆是刚性连接。但在气油比较高的生产井中，由于气体的可压缩性的影响，往往造成游动凡尔迟后打开或打不开，严重的可造成气锁，使泵抽空或严重地影响泵的效率，直接影响油井的产量。因此，国内外为了克服油井中气体的影响作了大量的工作。如美国4173451号专利所述的井下泵，采用了浮动泵筒，活塞和泵筒为刚性连接，下部没有固定凡尔，在活塞上行时，气体可通过放气孔被排入油管，因此克服了气体的影响；但是其排液流道过小，对产量高的井不适用；由于活塞和泵筒为刚性连接，长期往复运动，柱塞易漏失，磨损后漏失量更大。我国辽河油田研制的抽油抽气泵(《石油钻采工艺》1986年第4期)，采用了中腔室，给井液中的气体开辟了出路，降低了泵内的气液比，提高泵内液体的充满程度，提高了泵效。但是在气液比高的油井中，由于中腔室的体积小，虽然降低了下工作筒内的气液比，但不彻底，不能完全消除气体的影响，另一方面，对上、下工作筒的同心度要求高，不易加工。
本实用新型的目的是考虑了上述泵的缺点，设计了一种无衬套，整泵筒、长冲程、软硬结合的短活塞、承载阀、放气孔和标枪阀结构的防气抽油泵，能克服油井中气体影响，增加单井产量，提高泵效，其泵效比普通管式抽油泵提高了15％以上。本实用新型经查世界专利，未见报道。
图1为防气抽油泵上冲程示意图。
图2为防气抽油泵下冲程示意图。
本实用新型是这样实现的(
以下结合附图详细说明)如
图1－2所示的防气抽油泵是由保护装置(3)、脱节器(4)、放气孔(5)、活塞杆(6)、承载阀(7)、上腔室(8)、标枪阀(9)、活塞体(10)、下腔室(11)、泵筒(12)和进油阀(13)组成。
本防气抽油泵的结构和工作原理是防气抽油泵采用了无衬套、整泵筒结构。在泵的顶部有一个保护装置(3)，在保护装置(3)内装有一个与抽油杆(2)连接的脱接器(4)，其下部与活塞杆(6)相连接；在井下作业过程中，保护活塞体(10)不被拉出泵筒；在下泵时活塞体(10)可以事先在地面上装入泵筒内，避免在作业中使活塞体(10)受损或难进入泵筒。上部采用了承载阀防气装置，有环形承载阀(7)和活塞杆(6)浮动连接，在上冲程时，程载阀在压差作用下启动，把气体和液体排入油管内；在下冲程时，程载阀(7)在压差作用下关闭，承受上部液柱的重量，并平稳地传递到油管(1)上。同时还可以使液柱中的砂粒沉淀于泵筒之外，可以减少泵内易损件的磨损，提高了使用寿命。在活塞杆(6)上部轴向上钻有内经为5－6mm，长为300－400mm的中心孔，在径向上不同方位，不同距离上有多个放气孔(5)与轴向上的中心孔连通。在下冲程时，当接近下死点位置时，放气孔(5)开始将油管内的高压液柱与上腔室(8)连通，使气体通过放气孔(5)进入油管内，克服了气体影响，防止了气锁现象。在泵的中部采用了圆锥形标枪阀(9)结构，标枪阀(9)与活塞体(10)为浮动连接，并把泵筒分为上、下两个腔室。在上冲程时，标枪阀(7)提前关闭，带动活塞体(10)上行；下冲程时，提前打开，连通上、下腔室的气体和液体，并通过标枪阀(9)与活塞体(10)的通道进入上腔室(8)，这样可以克服了下部气体的影响。防气抽油泵的活塞设计为浮动的软硬结合的活塞体(10)，活塞体(10)的长度为0.495米，上部为硬活塞体，下部为多个软活塞环、衬环、托环组成，用锁紧帽、螺帽固定，软活塞环为尼龙材料。由于软硬结合的活塞体，提高了活塞的密封性和使用寿命，使活塞没有漏失量。泵的下部为进油阀［13］，在上冲程时，由于下腔室［11］内的压力降低，井筒液体顶开进油阀［13］开始进油；下冲程时，由于下腔室［11］的液体被压缩，当压力等于井筒液体压力时，进油阀自动关闭。
本实用新型是这样实施的上冲程，在活塞离开下死点前，由放气孔(5)把油管内液柱与泵筒上腔室(8)连通，油管液柱内的高压液体通过放气孔(5)进入低压的上腔室(8)；占领气体空间；同时上腔室(8)内的气体通过放气孔(5)排入到油管液柱中。这样可以避免由于气体压缩性大而造成上冲程时承载阀(7)打不开的可能性，防止了气锁现象。
此外，上冲程开始时，首先抽油杆(2)带动标枪阀(9)上行10－20mm，提前封闭后，再带动活塞向上运动。此时泵筒内下腔室［11］的压力逐渐减少，当小于井筒内液柱压力时，进油阀［13］被顶开进油，与此同时，上腔室(8)内压力逐渐增大，当其压力大于油管内液柱压力时，承载阀(7)就打开，开始排油。
下冲程时首先抽油杆(2)带动标枪阀(9)下行10－20mm，提前打开，连通上、下腔室，再推动活塞体(10)下行；与此同时，承载阀(7)和进油阀［13］在压差作用下，迅速关闭，当活塞接近下死点时放气孔(5)将油管内液柱与上腔室(8)连通开始放气。由于进油阀［13］是关闭的，所以在不影响泵的排量的同时，达到了防气、排气、抽油的目的。
本防气抽油泵在中原油田经过8口井的试验，平均单井日增产原油5.8吨，泵效比普通泵平均提高了15％以上。在文13－66井，气油比为300m3／t，连续工作200天以上，泵效平均在30％以上。
本实用新型与普通抽油泵相比具有以下特点
1、本防气抽油泵采用了无衬套、整泵筒、长冲程结构，因此就不存在乱缸套问题，克服了因错乱缸套而造成的井下作业。
2、本防气抽油泵采用了机械起动和关闭的标枪阀结构，在上冲程时提前关闭，下冲程时提前打开；只要抽油杆一动，标枪阀就会动作，这样克服了由于气体影响使浮动凡尔打不开而造成气锁现象。
3、本防气抽油泵的活塞采用了软硬结合的活塞体，它具有软柱塞和硬柱塞的共性，密封性能好，没有漏失量。同时采用了浮动活塞结构，抽油杆与活塞体没有刚性连接，因此可以相对运动，可以减少因扭矩增大使抽油杆变形和断脱，提高了抽油杆的寿命，降低了采油成本。
4、本防气抽油泵采用了承载阀放气装置，使液柱中的砂粒沉淀于泵筒之外，减少了泵内磨损，提高了使用寿命，同时实现了防气排气，克服了气锁现象。
5、由于防气抽油泵顶部设计了保护装置，在井下作业过程中，保护活塞不被拉出泵筒，当活塞要出泵筒时，保护装置就迫使脱接器脱开；当抽油杆下放到下死点时，脱接器又与抽油杆接上而正常工作。此外在下泵时，活塞可以事先在地面上装入泵筒内同时下井，克服了普通抽油泵作业中活塞从井口油管内下入并经过上千米后进入泵筒，使活塞遇砂、蜡或脏物很难进入泵筒而造成的返工作业，提高了作业质量。
权利要求1.一种用于抽油机井的防气抽油泵，它是由泵筒(12)活塞杆(6)、活塞体(10)和进油阀(13)组成，其特征在于泵的顶部设有保护装置(3)。中部有承载阀(7)、放气孔(5)和标枪阀(9)组成的排气、排液通道。其活塞体(10)为软硬结合的密封结构，保护装置(3)的内部装有一个上部与抽油杆(2)连接。下部与活塞杆(6)连接的脱接器(4)，承载阀(7)的阀体为环形圆锥体，阀体与活塞杆(6)是浮动连接。放气孔(5)为3个以上。分别分布在活塞杆(6)的径向不同方位。轴向不同高度上，它们与活塞杆(6)的轴向上的内径为5-6mm，长为300-400mm的中心孔连通，标枪阀(9)为圆锥形结构，它与活塞杆(6)为螺纹固定，与活塞体(10)为浮动连接。
2.根据权利要求1所述的防气抽油泵，其特征在于活塞体(10)的上部为硬活塞体，下部为多个软活塞环、衬环、托环所组成，用锁紧帽与螺帽固定，其长度为0.495米，软活塞环为尼龙材料。
专利摘要本实用新型公开了一种抽油机井用的防气抽油泵，它采用了无衬套，整泵筒长冲程和软硬结合的短活塞结构，特别是采用了承载阀，放气孔，标枪阀组成的排气、防气结构，实现了有气时可排气，有油时可排油，完全可以代替普通抽油泵抽油，特别适用于各油田气油比高的抽油机井，其泵效比普通泵效提高了15％以上，并具有起下泵、检泵作业简便，寿命长等特点。
文档编号E21B43/00GK2045778SQ8822098
公开日1989年10月11日 申请日期1988年12月14日 优先权日1988年12月14日
发明者庞述章 申请人:中原石油勘探局采油工艺研究所