专利名称：磁流体密封抽油泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油田机械采油井中使用的有杆抽油泵，属油田设备类。
抽油泵是油田有杆泵采油系统中的主要设备之一。针对不同的原油物性和油井特征，世界上已经研制出了众多的抽油泵种和型号来满足不断发展的采油工艺的需要。但在这众多的泵种中，都存在着一个共同的技术难点，即要解决柱塞与泵筒在工作过程中滑动密封的问题。由于抽油泵要在上千米乃至数千米的井下工作，泵上液柱形成的压头非常高，因此泵筒和柱塞这一对磨擦副的密封性显得非常重要，如果其密封性不好，就会造成泵工作中的大量漏失，严重影响泵效。抽油泵在油井中工作，不但要承受很高的压头，而且其工作环境也相当恶劣，存在着压力、温度、磨粒磨损、气体干扰、腐蚀等一系列影响因素，因此，解决抽油泵柱塞与泵筒的密封问题，具有相当大的难度。现有技术中，主要采用加长柱塞以增加密封段长度，减少二者的配合间隙，以及采用橡胶等弹性材料制造柱塞密封段等几种方法来解决这一难题，但这些方法都存在着缺点。首先，它们都是有间隙密封，在抽油泵的长期连续工作中，会早期磨损，加大间隙，增加漏失，影响泵效，降低泵的使用寿命；再者这些方法都会加大泵的制造成本，使泵的加工、安装变得复杂和困难；另外，上述结构的抽油泵，在使用过程中，经常发生砂卡的问题，影响油井的正常生产，增加作业费用。
本实用新型的目的在于提供一种能够提高柱塞和泵筒滑动副的密封性，从而提高泵效，并能防止砂卡，具有较长使用寿命的抽油泵。
本实用新型的磁流体密封抽油泵包括泵筒、柱塞总成、游动阀总成和固定阀总成等几部分。该泵的泵筒、游动阀总成和固定阀总成均与常规抽油泵相同，而柱塞则采用了磁性流体软密封柱塞。其结构是在柱塞的两端有数组磁环，相邻两磁环的极性相反，根据不同的原油物性和油井的深浅，磁环组的数目可以相应增减。该磁环选用高矫顽力，高磁能积永久磁铁，耐温耐腐蚀，适合在高压、高温下工作。磁环采用公差配合与粘接剂粘合相结合的方式，装配在柱塞上，达到在工作中不掉不裂，能适应在油井中长期工作的要求。磁流体涂在柱塞与泵筒之间，为耐油耐酸碱有机载液磁流体、粘度高、附着力强，在柱塞内所形成的闭合磁回路中，受磁场作用，形成密封环。由于此种密封为液体密封，所以可以使柱塞与泵筒在相互滑动中，达到零间隙，保证工作中无井液漏失，提高抽油泵的泵效。本实用新型的磁流体密封抽油泵还针对目前油田上许多油井出砂严重，造成柱塞和泵筒在工作中早期磨损，极大地降低了抽油泵使用寿命的实际问题，在柱塞两端设计了双头螺旋槽的结构，螺旋槽内设计有孔眼，该孔眼与柱塞内腔相互连通。该结构可以在抽油泵工作中，将泵筒上粘附存留的砂粒刮进柱塞的螺旋槽内，再经由槽内孔眼，落入柱塞的内腔，随着柱塞上、下冲程中油流的上返，将砂粒携出井口，这样就可以达到防止抽油泵在工作中砂卡的目的，延长泵的使用寿命。
本实用新型的磁流体密封抽油泵与现有技术中的抽油泵相比，具有如下的优点；1、磁流体密封抽油泵采用磁性流体软密封来代替常规的柱塞与泵筒间隙密封的方式，密封可靠，工作中无泄漏，提高了泵效。
2、具有高强磁能积，高矫顽力、耐腐蚀、耐高温磁环可以使磁流体附着力大大增强，使磁流体密封抽油泵适用于油井中各种复杂的工作介质。
3、特殊磁流体使密封部分耐压提高，使磁流体密封抽油泵能在深井中使用。
4、该泵柱塞两头设计有双头螺旋槽的结构，在抽汲含砂原油时，能使泵具有防砂卡的功能。
附
图1为磁流体密封抽油泵的结构图
以下结合附
图1所给出的实施例对本实用新型进行进一步的描述。
实施例中的磁流体密封抽油泵为管式泵，由泵筒(2)、柱塞(4)、游动阀(7)、固定阀(9)等组成。泵筒(2)为一无缝钢管加工成的圆筒，上端车制有不加厚油管螺纹，使用时与油井内的油管相连。泵筒(2)的下端用普通细牙螺纹与固定阀(9)相连，固定阀(9)为常规结构，下端设计有不加厚油管螺纹与油管相互连接。柱塞(4)包括上防砂螺旋槽(1)、磁环(3)、磁流体(5)、柱塞体(6)、游动阀(7)、下防砂螺旋槽(8)等。上、下防砂螺旋槽(1)、(8)设在柱塞(4)的两头，均为双头螺旋的结构，槽内有孔眼通到柱塞内腔。工作时可刮去泵筒(2)上的砂粒，使之进入柱塞(4)内腔，随油流返出井口，防止卡泵。柱塞体(6)两端装有磁环(3)，根据工作要求，磁环组可为3-8环。装配磁环(3)时，相邻两磁环间极性相反，采用公差配合加粘结的形式装配，保证在井下长期工作时，不会发生脱落和断裂现象。磁环(3)选用高矫顽力、高磁能积永久磁铁，耐温120℃，并且耐腐蚀，可在高温、高压下工作。磁流体(5)为耐油耐酸碱有机载液磁流体，粘度高，附着力强，在柱塞磁场的作用下，形成液体密封环，保证柱塞(4)与泵筒(2)之间的有效密封。柱塞(4)上装有两个游动阀(7)，分别为上游动阀和下游动阀，游动阀(7)的结构与普通抽油泵的游动阀相同。
磁流体密封抽油泵适合于各种工作条件下的油井，下泵与起泵作业的方法和程序与常规管式抽油泵相同，使用中不需特殊维护。
权利要求1.一种油田机械采油中使用的磁流体密封抽油泵，包括泵筒、柱塞、游动阀、固定阀等部分，其特征在于；该泵在柱塞与泵筒之间的滑动密封中，采用了磁性流体软密封的结构，来取代普通有杆抽油泵中柱塞与泵筒靠间隙密封的技术方案。
2.根据权利要求1所述的磁流体密封抽油泵，其特征在于；该泵的磁性流体软密封的结构是通过在柱塞两端装配粘结数组磁环和在泵筒与柱塞之间涂上磁流体，使磁流体在柱塞磁场的作用下形成密封环来实现的。
3.根据权利要求2所述的磁流体密封抽油泵，其特征在于；该泵的磁环为高磁能积、高矫顽力、耐温永久磁铁，磁流体为粘度高、附着力强的耐油耐酸碱有机载液磁流体。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的磁流体密封抽油泵，其特征在于；柱塞两端车制有刮砂用的双螺旋槽的结构，槽内钻有使砂落入柱塞内腔的孔眼。
专利摘要磁流体密封抽油泵是一种油田上机械采油中使用的有杆抽油泵。该泵采用磁性液体软密封的原理来实现柱塞与泵筒之间的密封。其结构是在活塞两端镶上高强度磁环，在柱塞和泵筒之间涂上磁流体，从而在四者之间形成磁回路，使磁流体长时间被吸附在柱塞与泵筒之间，达到密封之目的。该泵在柱塞两端还设计有双头螺旋的结构，螺旋槽内孔眼与柱塞内腔连通，可以起到刮砂防止卡泵的目的。该泵适应性强，在使用中能大大提高泵效和使用寿命。
文档编号F04B47/02GK2252900SQ95232628
公开日1997年4月23日 申请日期1995年11月2日 优先权日1995年11月2日
发明者马冬岚, 王龙清, 刘新会 申请人:辽河石油勘探局钻采工艺研究院