气动式防砂抽油泵的制作方法

本发明涉及一种抽油泵，具体是指气动式防砂抽油泵。

背景技术：

目前在油井开采过程中，广泛使用的有杆抽油泵，不论是管式泵还是杆式泵都是泵筒与油管连接固定，由柱塞随抽油杆在泵筒内进行往复运动进行抽油。在上述两种泵的柱塞在泵筒内而出油阀固定在柱塞上，进而使得出油阀受到泵筒内径的限制，其出油孔无法继续扩大，最终造成出液阻力增大，因此在当柱塞下行时会导致进油阀上端泵腔内的液体压力增大而增加油阀泄漏量，抽油杆弯曲损失柱塞有效行程造成泵效降低。并且在特殊油井，如含沙量大的油井抽油过程中，油液内会携带有大量的砂砾被泵送入抽油泵和油管中，影响原油的出油质量的同时，还容易造成卡泵现象，此时需要进行频繁的检泵工序，极大地影响了油井的正常生产。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供气动式防砂抽油泵，在提高抽油泵泵效的同时，防止出现卡砂现象进而达到保护抽油泵的目的。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

气动式防砂抽油泵，包括驱动装置及油管，驱动装置包括封闭设置的气筒和竖直设置的抽油杆，气筒内壁上端固连有竖直设置的弹性连接件，抽油杆的上端穿过气筒下端筒壁与弹性连接件固连，抽油杆的下端位于气筒外，抽油杆上设有可将气筒内腔分割为上腔和下腔的隔环，气筒筒壁上设有与下腔连通的通气管道；油管内固定有柱塞，柱塞上套设有与之配合的泵筒，泵筒的顶端与抽油杆的下端相连，所述柱塞内设有T形流道，且所述T形流道水平部的两端贯穿油管与套管的内部连通，所述泵筒上设有出油孔和喷油孔A，出油孔通过出油阀与喷油孔A以及油管内部连通，所述柱塞上设有喷油孔B和进油孔，进油孔通过进油阀与喷油孔B以及泵筒内部连通，在所述油管的底端通过丝母固定有沉砂筒；油管的外壁上套设有筛管，筛管覆盖于T形流道水平部的两端，且所述筛管的横截面为波浪形，在筛管上端面的波峰与其下端面的波谷两点间设置筛孔。

本发明工作时，通气管道与供气源连通，气源处可设有高压增压气泵对压缩空气进行增压处理。当向下腔供气时，由于下腔压强增大，因而隔环则会克服弹性连接件的支撑作用向上移动，如此则带动抽油杆亦向上移动；而当供气源吸气时，由于下腔压强减小，再加上弹性连接件的支撑作用，隔环则会相应地向下移动，如此则会带动抽油杆亦向下移动。而泵筒则随抽油杆一起做往复运动，通过柱塞与泵筒之间产生的压强变化将套管内的油液泵送出。当上行程时抽油杆带动泵筒向上运动，受到泵筒上端液柱的载荷后出油阀关闭，泵筒内部的容积增大，且压力减小，套管内的油液进入到T形流道中，形成对进油阀的冲击，进油阀打开，油液顺利进入泵筒内；当下行程时抽油杆带动泵筒向下运动，受到液柱负载的进油阀关闭，泵筒内的容积减小，且压力增大，形成对出油阀的冲击，出油阀打开，泵筒内的油液被排到泵筒上端的油管中。通过泵筒本身不间歇地往复运动，防止大量套管内的沉砂进入到泵筒内，同时避免沉砂堆积在泵筒上端，而由泵筒进入到泵筒上端油管的砂砾则通过泵筒与油管之间的环空自由下沉至油管下端的沉砂筒中，进而减小了抽油杆的损伤，提高了采油的效率；

并且在柱塞设置有T形流道，而非通常采用的垂直流道，使得在泵筒上行程中，套管内的油液由其T形流道水平部的两端进入，且两股油液流体本身自带有一定的动能，通过在T形流道竖直部与水平部结合处的汇合，使得随油液一起运动的砂砾发生碰撞，降低其运行速度，并且在通过T形流道竖直部分进入到泵筒内的过程中，沉砂与油液之间形成速度差，且在沉砂自身重力的作用下开始下沉，进而重新回到套管内，由此大大减少进入泵筒内的沉砂量，使得泵筒的泵效得到保证。

针对含砂量大的油井，在T形流道水平部的两端套设有筛管，筛管可将大直径的砂砾阻挡在油管外，避免T形流道中砂砾堆积过多而随油液进入到泵筒内；并且筛管的横截面为波浪形，使得筛管与套管内的油液接触面积增大，保证泵筒在上行程时足够的油液供给量，并且筛孔设置在筛管上端面的波峰与其下端面的波谷两点之间，因此大直径的砂砾在随油液运动时会更加容易地直接与筛管的非孔区域发生碰撞，产生撞击反弹后远离筛管，提高油液的通过量，避免筛孔堵塞现象的发生。

进一步地，还包括多个挡流板，多个所述挡流板呈环形且固定在油管的下端内壁上。在泵筒下行程时，会带动泵筒与油管之间的环空区域发生油液的流层变动，即由泵筒中喷射出的油液上行，原泵筒上方靠近油管内壁部分的液柱下行，进而带动油管下方的油液产生絮流，而沉积在油管下方的砂砾容易沿油管壁上升进而增加泵筒上方油液中的含砂量，本发明在油管内壁的下端安装多个挡流板，挡流板能够阻断在泵筒下行时柱塞所映射到油管内壁上区域的液柱发生絮流，进而避免沉砂筒内的砂砾发生搅动，提高泵送油液的质量。

为通过平衡上腔中的气压以便于实现隔环相对气筒的上下移动，进一步地，所述气筒筒壁上设有使所述上腔与外界连通的通气孔。

为减轻抽油杆的重量以便于其做相对气筒的上下移动，进一步地，所述抽油杆为中空结构，且与所述气筒同轴设置。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明中通过通气管道向下腔供气或者吸气可制动隔环相对气筒的上下移动，从而可有效驱动抽油杆带动泵筒上下移动，并由此带来柱塞与泵筒之间的压强变化而将套管内的油液泵送出。

2、本发明在柱塞设置有T形流道，可使沉砂与油液之间形成速度差，使得沉砂在自身重力的作用下下沉而重新回到套管内，由此大大减少进入泵筒内的沉砂量，使得泵筒的泵效得到保证。

3、本发明的筛管的横截面为波浪形，使得筛管与套管内的油液接触面积增大，保证泵筒在上行程时足够的油液供给量，并且筛孔设置在筛管上端面的波峰与其下端面的波谷两点之间，因此大直径的砂砾在随油液运动时会更加容易地直接与筛管的非孔区域发生碰撞，产生撞击反弹后远离筛管，提高油液的通过量，避免筛孔堵塞现象的发生。

4、本发明在油管内壁的下端安装多个挡流板，挡流板能够阻断在泵筒下行时柱塞所映射到油管内壁上区域的液柱发生絮流，进而避免沉砂筒内的砂砾发生搅动，提高泵送油液的质量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明所述的气动式防砂抽油泵一个具体实施例的结构示意图；

图2为本发明所述的气动式防砂抽油泵中气筒一个具体实施例的结构示意图；

图3为本发明所述的气动式防砂抽油泵中筛管一个具体实施例的结构示意图。

附图中标记及相应的零部件名称：1、抽油杆，2、喷油孔A，3、出油阀，4、出油孔，5、泵筒，6、喷油孔B，7、进油阀，8、进油孔，9、柱塞，10、T形流道，11、筛管， 12、挡流板，13、丝母，14、沉砂筒，15、筛孔，16-油管，17、通气管道，18、气筒，19、上腔，20、下腔，21、隔环，22、弹性连接件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1至图3所示，气动式防砂抽油泵，包括驱动装置及油管16，驱动装置包括封闭设置的气筒18和竖直设置的抽油杆1，气筒18内壁上端固连有竖直设置的弹性连接件22，抽油杆1的上端穿过气筒18下端筒壁与弹性连接件22固连，抽油杆1的下端位于气筒18外，抽油杆1上设有可将气筒18内腔分割为上腔19和下腔20的隔环21，气筒18筒壁上设有与下腔20连通的通气管道17；油管16内固定有柱塞9，柱塞9上套设有与之配合的泵筒5，泵筒5的顶端与抽油杆1的下端相连，所述柱塞9内设有T形流道10，且所述T形流道10水平部的两端贯穿油管16与套管的内部连通，所述泵筒5上设有出油孔4和喷油孔A2，出油孔4通过出油阀3与喷油孔A2以及油管16内部连通，所述柱塞9上设有喷油孔B6和进油孔8，进油孔8通过进油阀7与喷油孔B6以及泵筒5内部连通，在所述油管16的底端通过丝母13固定有沉砂筒14；油管16的外壁上套设有筛管11，筛管11覆盖于T形流道10水平部的两端，且所述筛管11的横截面为波浪形，在筛管11上端面的波峰与其下端面的波谷两点间设置筛孔15。

本发明工作时，通气管道17与供气源连通，气源处可设有高压增压气泵对压缩空气进行增压处理。当向下腔20供气时，由于下腔压强增大，因而隔环21则会克服弹性连接件22的支撑作用向上移动，如此则带动抽油杆1亦向上移动；而当供气源吸气时，由于下腔20压强减小，再加上弹性连接件22的支撑作用，隔环21则会相应地向下移动，如此则会带动抽油杆1亦向下移动。而泵筒5则随抽油杆1一起做往复运动，通过柱塞9与泵筒5之间产生的压强变化将套管内的油液泵送出。泵筒5随抽油杆1一起做往复运动，通过柱塞9与泵筒5之间产生的压强变化将套管内的油液泵送出，当上行程时抽油杆1带动泵筒5向上运动，受到泵筒5上端液柱的载荷后出油阀3关闭，泵筒5内部的容积增大，且压力减小，套管内的油液进入到T形流道10中，形成对进油阀7的冲击，进油阀7打开，油液顺利进入泵筒5内；当下行程时抽油杆1带动泵筒5向下运动，受到液柱负载的进油阀7关闭，泵筒5内的容积减小，且压力增大，形成对出油阀3的冲击，出油阀3打开，泵筒5内的油液被排到泵筒5上端的油管16中。通过泵筒5本身不间歇地往复运动，防止大量套管内的沉砂进入到泵筒5内，同时避免沉砂堆积在泵筒5上端，而由泵筒5进入到泵筒5上端油管16的砂砾则通过泵筒5与油管16之间的环空自由下沉至油管16下端的沉砂筒14中，进而减小了抽油杆1的损伤，提高了采油的效率；并且在柱塞9设置有T形流道10，而非通常采用的垂直流道，使得在泵筒5上行程中，套管内的油液由其T形流道10水平部的两端进入，且两股油液流体本身自带有一定的动能，通过在T形流道10竖直部与水平部结合处的汇合，使得随油液一起运动的砂砾发生碰撞，降低其运行速度，并且在通过T形流道10竖直部分进入到泵筒5内的过程中，沉砂与油液之间形成速度差，且在沉砂自身重力的作用下开始下沉，进而重新回到套管内，由此大大减少进入泵筒5内的沉砂量，使得泵筒5的泵效得到保证。

在所述油管16的外壁上套设有筛管11，所述筛管11覆盖于T形流道10水平部的两端，且所述筛管11的横截面为波浪形，在筛管11上端面的波峰与其下端面的波谷两点间设置筛孔15。针对含砂量大的油井，在T形流道10水平部的两端套设有筛管11，筛管11可将大直径的砂砾阻挡在油管16外，避免T形流道10中砂砾堆积过多而随油液进入到泵筒5内；并且筛管11的横截面为波浪形，使得筛管11与套管内的油液接触面积增大，保证泵筒5在上行程时足够的油液供给量，并且筛孔15设置在筛管11上端面的波峰与其下端面的波谷两点之间，因此大直径的砂砾在随油液运动时会更加容易地直接与筛管11的非孔区域发生碰撞，产生撞击反弹后远离筛管11，提高油液的通过量，避免筛孔15堵塞现象的发生。

在泵筒5下行程时，会带动泵筒5与油管16之间的环空区域发生油液的流层变动，即由泵筒5中喷射出的油液上行，原泵筒5上方靠近油管16内壁部分的液柱下行，进而带动油管16下方的油液产生絮流，而沉积在油管16下方的砂砾容易沿油管16壁上升进而增加泵筒5上方油液中的含砂量，本发明在油管16内壁的下端安装多个挡流板12，挡流板12能够阻断在泵筒5下行时柱塞9所映射到油管16内壁上区域的液柱发生絮流，进而避免沉砂筒14内的砂砾发生搅动，提高泵送油液的质量。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。