多级弹性柱塞抽油泵的制作方法

本实用新型涉及石油开采设备技术领域，尤其是涉及一种多级弹性柱塞抽油泵。

背景技术：

油田开采进入中后期，常使油井会大量出砂，普通抽油泵无法用于高含砂井，现有的防砂泵设法阻止或减少砂粒进入柱塞与泵筒之间的密封间隙，以避免或减小砂卡泵的可能性，此种设计目前应用较多，但井液含砂悬浮于液体中，随液体运动，柱塞与泵筒之间是间隙密封，密封间隙必然存在液流，所以砂不可避免地进入柱塞与泵筒之间的密封间隙，此设计方法只是在一定程度上缓解砂卡泵的问题，不能根本解决问题。

因此，有必要开发一种适用于出砂井，能够防止砂卡泵的抽油泵。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种多级弹性柱塞抽油泵，以缓解现有技术中存在的抽油泵无法适应出砂井并且容易发生砂卡泵的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案在于：

一种柱塞，用于抽油泵，包括多个顺次连接的柱塞单元，所述柱塞单元包括：

支撑芯轴、活塞体、活动阀座、活动阀以及扶正接头；

所述活塞体套装于所述支撑芯轴外部并且沿轴线方向与所述支撑芯轴活动连接；

所述活动阀座，部分套装于所述支撑芯轴的外部并且端部与所述活塞体相抵；

所述活动阀安装于所述活动阀座外部，与所述活动阀座之间可开合；

所述扶正接头，安装于所述活动阀的远离所述活动阀座的一侧，并且，所述扶正接头的远离所述活动阀的一侧用于连接另一柱塞单元；

所述活塞体由弹性材料制成。

更进一步地，

所述支撑芯轴内还设置有中间杆，所述中间杆中部设置有流通通道，所述中间杆在外界的拉力作用下带动所述支撑芯轴沿轴线方向运动。

更进一步地，

所述活动阀为半球状，并且所述活动阀的球面朝向所述活动阀座。

更进一步地，

所述活动阀沿轴线方向设置有流体通道。

更进一步地，

所述扶正接头设置为筒状结构，两端开口，并且内部设置有第一连接件和第二连接件，所述第一连接件和所述第二连接件分别伸入相邻的支撑芯轴的内腔以连接相邻的柱塞单元。

更进一步地，

所述柱塞单元设置有三个，三个柱塞单元沿轴线方向顺次连接。

更进一步地，

所述柱塞还包括头部结构体，所述头部结构体与所述柱塞单元的支撑芯轴端连接，所述头部结构体用于连接抽油杆，并在所述抽油杆的拉力作用下带动所述支撑芯轴的运动。

一种抽油泵，包括上述的柱塞。

更进一步地，

所述抽油泵还包括泵筒，所述柱塞内置于所述泵筒；

其中，所述柱塞包括第一柱塞单元、第二柱塞单元、第三柱塞单元和头部结构体；

所述第一柱塞单元、所述第二柱塞单元和所述第三柱塞单元首尾顺次连接，所述第一柱塞单元的支撑芯轴端为自由端，所述第三柱塞单元的扶正接头端为自由端，所述头部结构体安装于所述第一柱塞单元的自由端；

所述第三柱塞单元的自由端为流体入口端，所述头部结构体的自由端为流体出口端，所述泵筒的靠近所述第三柱塞单元自由端的内腔为蓄油腔。

更进一步地，

所述抽油泵还包括固定阀组件，所述固定阀组件包括固定阀和固定阀座，所述固定阀座安装于所述泵筒的入口端，所述固定阀座沿轴线方向中空设置，所述固定球阀可开合地安装于所述固定阀座的内侧开口。

结合以上技术方案，本实用新型能够达到的有益效果在于：

由于本实用新型提供的柱塞包括多个顺次连接的柱塞单元，所述柱塞单元包括支撑芯轴、活塞体、活动阀座、活动阀以及扶正接头。所述活塞体套装于所述支撑芯轴外部并且沿轴线方向与所述支撑芯轴活动连接。所述活动阀座，部分套装于所述支撑芯轴的外部并且端部与所述活塞体相抵。所述活动阀安装于所述活动阀座外部，与所述活动阀座之间可开合。所述扶正接头，安装于所述活动阀的远离所述活动阀座的一侧，并且，所述扶正接头的远离所述活动阀的一侧用于连接另一柱塞单元。

本实用新型提供的柱塞包括多个顺次连接的柱塞单元，也即柱塞采用的是多级短柱塞的结构形式，短柱塞本身具有不易卡砂的特点。在上冲程过程中，支撑芯轴内腔压力大于活塞体外侧压力，因此活塞体向外侧弹性变形，从而减小了活塞体与外侧的泵筒之间的间隙，可以降低漏失量，提高泵效，避免柱塞与泵筒之间形成卡泵趋势及柱塞外表面的损伤。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的柱塞的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的柱塞单元的整体结构示意图。

图标：100－柱塞单元；110－支撑芯轴；120－活塞体；130－活动阀座；140－活动阀；150－扶正接头；160－中间杆；151－第一连接件；152－第二连接件；200－头部结构体。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对实施例1和实施例2进行详细描述：图1为本实用新型实施例提供的柱塞的整体结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的柱塞单元的整体结构示意图。

实施例1

本实施例提供了一种柱塞，请一并参照图1和图2，用于抽油泵，包括多个顺次连接的柱塞单元100，柱塞单元100包括：

支撑芯轴110、活塞体120、活动阀座130、活动阀140以及扶正接头150；

活塞体120套装于支撑芯轴110外部并且沿轴线方向与支撑芯轴110活动连接；

活动阀座130，部分套装于支撑芯轴110的外部并且端部与活塞体120相抵；

活动阀140安装于活动阀座130外部，与活动阀座130之间可开合；

扶正接头150，安装于活动阀140的远离活动阀座130的一侧，并且，扶正接头150的远离活动阀140的一侧用于连接另一柱塞单元100。

本实施例提供的柱塞包括多个顺次连接的柱塞单元100，也即柱塞采用的是多级短柱塞的结构形式，短柱塞本身具有不易卡砂的特点。

在上冲程过程中，支撑芯轴110内腔压力大于活塞体120外侧压力，因此活塞体120向外侧弹性变形，从而减小了活塞体120与外侧的泵筒之间的间隙，可以降低漏失量，提高泵效，避免柱塞与泵筒之间形成卡泵趋势及柱塞外表面的损伤。

本实施例的可选方案中，较为优选地，

支撑芯轴110内还设置有中间杆160，中间杆160中部设置有流通通道，中间杆160在外界拉力作用下带动支撑芯轴110沿轴线方向运动。外界拉力例如可以是抽油杆。如图2所示，在上行过程中，中间杆160向左侧运动，中间杆160运动的过程中带动支撑芯轴110向左侧运动，支撑芯轴110带动活动阀座130向左侧运动，从而活动阀140与活动阀座130分离，油体进入泵筒下端的蓄油腔。在下行过程中，中间杆160带动支撑芯轴110向右侧运动，支撑芯轴110带动活动阀座130向右侧运动，从而活动阀140作与活动阀140接触，柱塞整体呈密封状态。

本实施例的可选方案中，较为优选地，

活动阀140为半球状，并且活动阀140的球面朝向活动阀座130。半球状的活动阀140能够方便开合，并且即使半球发生偏移，也依然能否保证活动阀座130的密封效果。

本实施例的可选方案中，较为优选地，

活动阀140沿轴线方向设置有流体通道，上述的流体通道用于油体通过。

本实施例的可选方案中，较为优选地，

扶正接头150设置为筒状结构，两端开口，并且内部设置有第一连接件151和第二连接件152，第一连接件151和第二连接件152分别伸入相邻的支撑芯轴110的内腔以连接相邻的柱塞单元100。相邻柱塞单元100之间通过扶正接头150连接，可以保证多个柱塞单元100均沿轴线方向设置，避免柱塞单元100发生偏移。

本实施例的可选方案中，较为优选地，

柱塞单元100设置有三个，三个柱塞单元100沿轴线方向顺次连接。当然，其他数量的柱塞单元100，例如四个、五个等也应在本实用新型要求保护的范围之内。

本实施例的可选方案中，较为优选地，

柱塞还包括头部结构体200，头部结构体200与柱塞单元100的支撑芯轴110端连接，头部结构体200用于连接抽油杆，并在抽油杆的拉力作用下带动支撑芯轴110的运动。

实施例2

本实施例提供了一种抽油泵，包括实施例1的柱塞。

抽油泵还包括泵筒，柱塞内置于泵筒；

其中，柱塞包括第一柱塞单元100、第二柱塞单元100、第三柱塞单元100和头部结构体200；

第一柱塞单元100、第二柱塞单元100和第三柱塞单元100首尾顺次连接，第一柱塞单元100的支撑芯轴110端为自由端，第三柱塞单元100的扶正接头150端为自由端，头部结构体200安装于第一柱塞单元100的自由端；

第三柱塞单元100的自由端为流体入口端，头部结构体200的自由端为流体出口端，泵筒的靠近第三柱塞单元100自由端的内腔为蓄油腔。

本实施例的可选方案中，较为优选地，

抽油泵还包括固定阀组件，固定阀组件包括固定阀和固定阀座，固定阀座安装于泵筒的入口端，固定阀座沿轴线方向中空设置，固定球阀可开合地安装于固定阀座的内侧开口。

以下对具体的工作过程作详细说明：

在上行过程中，抽油杆带动中间杆160向上运动，抽油杆运动过程中带动支撑芯轴110向上运动，支撑芯轴110带动活动阀座130向上运动，活动阀座130与活动阀140分离，此时，油体通过泵筒进入蓄油腔(该蓄油腔为泵筒下端的腔体)。

在下行过程中，抽油杆带动中间杆160向下运动，抽油杆运动过程中带动支撑芯轴110向下运动，支撑芯轴110带动活动阀座130向下运动，活动阀座130与活动阀140闭合，此时，油体从蓄油腔依次进入各个柱塞单元100内腔，然后由泵筒的出油端排出。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。