专利名称：防卡式耐高温杆式泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油田油井上使用的井下工具，特别是稠油井上的防卡式耐高温杆式泵。
现有杆式抽油泵在座封技术上不过关，在油井出砂时，泵极易被砂卡住，并随抽油杆上下拖动，失去抽吸功能。同时抽油泵的耐温性能差，又产生高温机械变形，造成卡泵问题，提高了原油生产成本，降低了工作效率，严重束缚了杆式抽油泵的广泛应用。
本实用新型的目的在于提供一种防卡式耐高温杆式泵，它能够有效地解决杆式抽油泵的座封锁定及抽油泵遇高温发生机械变形、油井出砂等造成的卡泵问题。
本实用新型的目的是这样实现的，它由液压锁、柱塞密封部分组成，液压锁部分包括悬挂(2)、悬挂座(3)、锁套(4)、拨环(5)、卡簧(6)、限位套(7)、胀环(8)、锁球(9)、推环(10)、复位柱塞(11)、锁芯(12)、柱塞套(13)、液压缸体(14)、“O”形圈(15)、导液套(16)、接箍(17)，柱塞密封部分包括衬管(18)、泵筒(19)、抽油杆接头(20)、背帽(21)、卸砂环(22)、上柱塞体(23)、上游动凡尔球(24)、上游动凡尔罩(25)、游动凡尔球座(26)、密封环(27)、隔离环(28)、下柱塞体(29)、下游动凡尔罩(30)、下游动凡尔球(31)、游动凡尔球座(32)、丝堵(33)、固定凡尔罩(34)、固定凡尔球(35)、固定凡尔球座(36)、下接头(37)、座封接箍(38)、座封管(39)、座封活塞(40)组成，悬挂座(3)上接有锁套(4)、拨环(5)，其下依次有胀环(8)、锁球(9)、推环(10)、复位柱塞(11)、锁芯(12)、柱塞套(13)、液压缸体(14)、“O”形圈(15)、导液套(16)、接箍(17)，接箍(17)下面依次与衬管(18)、座封接箍(38)、座封管(39)连接，悬挂座(3)内有悬挂(2)，悬挂(2)下依次接有限位套(7)、泵筒(19)、固定凡尔罩(34)、下接头(37)、座封活塞(40)连接，在泵筒(19)内从上至下依次为抽油杆(1)、抽油杆接头(20)、背帽(21)、卸砂环(22)、上柱塞体(23)、上游动凡尔球(24)、上游动凡尔罩(25)、游动凡尔球座(26)、密封环(27)、隔离环(28)、下柱塞体(29)、下游动凡尔罩(30)、下游动凡尔球(31)、游动凡尔球座(32)、丝堵(33)、固定凡尔球(35)、固定凡尔球座(36)，卡簧(6)卡在限位套(7)上，限位套(7)上有凹槽，抽油杆接头(20)上均布孔眼，密封环(27)的外表与泵筒(19)弹性接触，近似于无间隙密封；密封环(27)的两端面与隔离环(28)端面接触密封；隔离环(28)与上、下柱塞体(23、29)的密封通过“O”型圈(16)实现。
本实用新型由于采用了金属软密封柱塞和在泵的悬挂端设计液压锁的结构，解决了杆式抽油泵的防卡泵问题，使其应用范围，适用条件得到扩展，以致取代管式抽油泵，将会在作业污染和降低油井作业费用等方面产生明显效益。本实用新型设计合理，操作简单，很适合现场推广应用。
附图
为本实用新型的结构示意图。
以下结合附图对本实用新型进一步说明。
本实用新型由液压锁、柱塞密封部分组成，液压锁部分包括悬挂2、悬挂座3、锁套4、拨环5、卡簧6、限位套7、胀环8、锁球9、推环10、复位柱塞11、锁芯12、柱塞套13、液压缸体14、“O”形圈15、导液套16、接箍17，柱塞密封部分包括衬管18、泵筒19、抽油杆接头20、背帽21、卸砂环22、上柱塞体23、上游动凡尔球24、上游动凡尔罩25、游动凡尔球座26、密封环27、隔离环28、下柱塞体29、下游动凡尔罩30、下游动凡尔球31、游动凡尔球座32、丝堵33、固定凡尔罩34、固定凡尔球35、固定凡尔球座36、下接头37、座封接箍38、座封管39、座封活塞40组成。
常规金属柱塞的密封表面是通过喷焊或镀铬工艺制造而成的，与泵筒配合一定的间隙数值实现密封；金属软密封柱塞无喷层，与泵筒19的密封是通过安装在柱塞外表的一系列密封环实现的。密封环27的外表与泵筒19弹性接触，近似于无间隙密封；密封环29的两端面与隔离环30端面接触密封；密封环27的开口漏失量通过调整开口间隙和密封环27的级数得到控制(根据流体动力学原理设计)隔离环30与上、下柱塞体23、29的密封通过“O”型圈16实现；通过以上结构就可以达到金属软密封柱塞外表与泵筒19的密封目的。
柱塞防泵筒变形及油井出砂等原因造成的卡泵原理金属软密封柱塞与泵筒19的接触密封面，是一系列密封环27的外表，除密封环27以外的所有柱塞部件外径均小于泵筒19内径1mm左右，使进入柱塞外表与泵筒19内径间隙内的各种砂粒能自由通过；同时在泵筒发生较严重变形时，柱塞仍可通过进行正常工作；密封环27截面形状是方形直角开口环，与泵筒19弹性接触具有刮砂作用，防止砂粒进入柱塞与泵筒间隙内；在上柱塞体23装有排砂结构，当柱塞上行时，落于柱塞上部砂粒及附着泵筒19内壁上的砂粒被密封环刮落，通过卸砂环22和上柱塞体23的卸砂孔进入柱塞内部，待柱塞下行排油时砂粒被重新排出，防止砂粒进入柱塞与泵筒间隙而卡泵，通过以上结构实现了防各种卡泵目的。
液压锁工作原理一、液压锁的组成由件2--17件组成，件3--17组成锁壳，在下井使用时，首先将件3--件17组成的锁壳由件3连接在油管最下部；二、锁定抽油泵过程当泵筒19由抽油杆1下放通过锁壳时，悬挂2带动卡簧6，推动拨环5，胀环8向下移动，锁环9由此被胀环8推入限位套7的环形槽内，将泵锁住，同时悬挂2悬挂在悬挂座3上。
三、抽油泵解锁过程复位柱塞11是一个不等径柱塞，与柱塞套15、13液压缸体14形成一个密封腔，在液压缸体14上有一小孔使密封腔与外部连通恒压，当需要给泵筒解锁时，从井口向油管内注入液体，产生一定的压力，这时在复位柱塞11的两端产生一定的压力差，使复位柱塞11向推环10方向移动，推动推环10和胀环8复位。使锁球9离开限位套7，这时上提抽油杆1便可带动限位套7脱离锁壳，实现解锁目的。
在泵的密封端设计为插入座封结构，可以使泵在一定上下移动范围内保证密封。在泵的悬挂端设计液压锁，以确保泵在工作时的稳固性，在需要将泵提出时，先向油管内注入液体，产生一定压力使液压锁打开即可。
设计一种金属软密封柱塞，该柱塞的密封外表面直径可以产生0.1--03mm的弹性变形，与泵筒内壁进行软密封，从而实现防卡泵目的。
权利要求1.一种防卡式耐高温杆式泵，它由液压锁、柱塞密封部分组成，液压锁部分包括悬挂(2)、悬挂座(3)、锁套(4)、拨环(5)、卡簧(6)、限位套(7)、胀环(8)、锁球(9)、推环(10)、复位柱塞(11)、锁芯(12)、柱塞套(13)、液压缸体(14)、“O”形圈(15)、导液套(16)、接箍(17)，柱塞密封部分包括衬管(18)、泵筒(19)、抽油杆接头(20)、背帽(21)、卸砂环(22)、上柱塞体(23)、上游动凡尔球(24)、上游动凡尔罩(25)、游动凡尔球座(26)、密封环(27)、隔离环(28)、下柱塞体(29)、下游动凡尔罩(30)、下游动凡尔球(31)、游动凡尔球座(32)、丝堵(33)、固定凡尔罩(34)、固定凡尔球(35)、固定凡尔球座(36)、下接头(37)、座封接箍(38)、座封管(39)、座封活塞(40)组成，其特征在于悬挂座(3)上接有锁套(4)、拨环(5)，其下依次有卡簧(6)、胀环(8)、锁球(9)、推环(10)、复位柱塞(11)、锁芯(12)、柱塞套(13)、液压缸体(14)、“O”形圈(15)、导液套(16)、接箍(17)，接箍(17)下面依次与衬管(18)、座封接箍(38)、座封管(39)连接，悬挂座(3)内有悬挂(2)，悬挂(2)下依次接有限位套(7)、泵筒(19)、固定凡尔罩(34)、下接头(37)、座封活塞(40)连接，在泵筒(19)内从上至下依次为抽油杆(1)、抽油杆接头(20)、背帽(21)、卸砂环(22)、上柱塞体(23)、上游动凡尔球(24)、上游动凡尔罩(25)、游动凡尔球座(26)、密封环(27)、隔离环(28)、下柱塞体(29)、下游动凡尔罩(30)、下游动凡尔球(31)、游动凡尔球座(32)、丝堵(33)、固定凡尔球(35)、固定凡尔球座(36)，卡簧(6)卡在限位套(7)上，限位套(7)上有凹槽，抽油杆接头(20)上均布孔眼，密封环(27)的外表与泵筒(19)弹性接触，近似于无间隙密封；密封环(27)的两端面与隔离环(28)端面接触密封；隔离环(28)与上、下柱塞体(23、29)的密封通过“O”型圈(16)实现。
2.根据权利要求1所述的防卡式耐高温杆式泵，其特征在于柱塞密封部分中与泵筒(19)的密封是在密封环(27)的外表与泵筒(19)弹性接触，密封环(27)的两端面与隔离环(28)端面接触密封；“O”型圈(16)镶嵌在隔离环(28)上，除密封环(27)以外的所有柱塞部件外径均小于泵筒(19)内径1mm左右，密封环(27)截面形状是方形直角开口环，在上柱塞体(23)装有排砂口。
3.根据权利要求1所述的防卡式耐高温杆式泵，其特征在于液压锁部分中复位柱塞(11)是一个不等径柱塞，在液压缸体(14)上有一小孔。
专利摘要一种防卡式耐高温杆式泵,它由液压锁、柱塞密封部分组成,本实用新型由于采用了金属软密封柱塞和在泵的悬挂端设计液压锁的结构,解决了杆式抽油泵的防卡泵问题,使其应用范围,适用条件得到扩展,以致取代管式抽油泵,将会在作业污染和降低油井作业费用等方面产生明显效益。本实用新型设计合理,操作简单,很适合现场推广应用。
文档编号F04B47/00GK2405035SQ9922511
公开日2000年11月8日 申请日期1999年9月17日 优先权日1999年9月17日
发明者高彦生, 李久明 申请人:辽河石油勘探局高升采油厂, 盘锦维爱新技术开发中心