双密封防气防卡带井下防喷杆式抽油泵的制作方法

文档序号:20228395发布日期:2020-03-31 16:52阅读:212来源:国知局
双密封防气防卡带井下防喷杆式抽油泵的制作方法

本实用新型属于油田采油井下抽油泵技术领域,尤其涉及一种双密封防气防卡带井下防喷杆式抽油泵。



背景技术:

在稠油含气井中,当需要注蒸汽时在开抽一定时间后需要再次注入蒸汽,称为转周。目前的转周井需要井口压力消失后提出抽油泵,在下入注气管进行注气,这种转周方式工序多,作业时间长,成本高,工作量大,经济效益差。常用的杆式抽油泵不能用于注蒸汽井进行转周,因为常用的杆式泵密封装置不能耐高温(注蒸汽井井温高达360℃),并且没有防喷装置,不能再井况还有压力时进行作业,需要等待井口压力消失后才能进行作业,油井需要停产较长时间,一方面影响油井产量,另一方面还会式油井在等待过程中井筒产生死油,增加油井的作业难度。同时含气井中气体对泵效的影响非常严重。这些气体占据泵腔的部分体积,会降低泵腔内的充满度,导致抽油泵阀球开启滞后,甚至出现“气锁”现象。“气锁”时还会发生“液面冲击”,造成有杆抽油系统的振动,加速其采油零部件损坏。会造成抽油井频繁作业,修泵作业频繁,严重影响了采油效益。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构安全可靠、更换维修方便、工作过程安全可控的双密封防气防卡带井下防喷杆式抽油泵。

为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:双密封防气防卡带井下防喷杆式抽油泵,包括泵筒和安装在所述泵筒内的柱塞,所述柱塞内贯穿设有中心拉杆,所述柱塞的上端与所述中心拉杆之间连接有上出油接头,所述柱塞的下端与所述中心拉杆之间连接有实现强制启闭的机械式游动阀组;所述泵筒的下端与设于下管内的固定阀总成、双卡锁紧总成、防喷密封总成依次相连接;所述中心拉杆与所述泵筒之间连接有扶正装置。

作为优选的技术方案,所述机械式游动阀组包括连接在所述柱塞底端的柱塞阀座,所述柱塞阀座下方对应设置有连接在所述中心拉杆上配合实现强制启闭的密封环。

作为优选的技术方案,所述扶正装置包括分别设置在所述中心拉杆上部、中部及下部的螺旋扶正器。

作为优选的技术方案,所述双卡锁紧总成包括卡簧式锁紧密封与皮碗式锁紧密封。

作为优选的技术方案,所述中心拉杆的上端依次相连接有阀杆与阀杆异径接头,所述阀杆外设置有与所述泵筒上端连接的泵筒上接头,所述泵筒上接头的上端连接有阀杆导向套,所述阀杆导向套与所述阀杆之间连接有防砂罩。

作为优选的技术方案,所述下管的顶端通过中间接箍连接有同轴安装在所述泵筒外的上外管,所述上外管的上端连接有上接箍,所述防喷密封总成的下端连接有下接箍。

由于采用了上述技术方案,双密封防气防卡带井下防喷杆式抽油泵,包括泵筒和安装在所述泵筒内的柱塞,所述柱塞内贯穿设有中心拉杆,所述柱塞的上端与所述中心拉杆之间连接有上出油接头,所述柱塞的下端与所述中心拉杆之间连接有实现强制启闭的机械式游动阀组;所述泵筒的下端与设于下管内的固定阀总成、双卡锁紧总成、防喷密封总成依次相连接;所述中心拉杆与所述泵筒之间连接有扶正装置;本实用新型的有益效果是:

(1)双卡锁紧总成采用双密封锁紧总成结构,可以有效避免因磨损等造成的密封不严等问题,且一种密封模式失效后,抽油泵能够照常生产;

(2)采用机械式游动阀结构,在抽油杆的带动下,实现机械式游动阀组的强启强闭,避免了在抽油过程中,因含气量高而造成的抽油泵游动阀气锁,提高了抽油泵的泵效;

(3)由于机械式游动阀组具有强制启闭的效果,可以更好的自动回位,可避免由于泵筒弯曲,而造成漏失量大、工作效率低的情况发生;

(4)在水平井采油时,柱塞密封单元与中心杆及杆柱之间处于游离状态,杆柱的偏心力作用于所述扶正装置,由扶正装置承受偏磨,可有效消除井下泵柱塞密封单元的偏磨;

(5)所述防喷密封总成通过防喷密封环的开启、关闭来实现防喷功能,可以实现带压作业,不用提出油管就能进行注汽,减少油井停产时间,减少作业工序,具有显著的经济效益;

(6)柱塞配件采用特殊材料不锈钢,抗腐蚀能力是马氏体不锈钢的3-5倍,同时强度和塑性指标增强,延长泵的使用寿命,延长检泵周期,提高了采油效益。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释,并不限定本实用新型的范围。其中:

图1是本实用新型实施例的结构示意图;

图2是图1中a处的放大示意图;

图3是图1中b处的放大示意图;

图中:1-泵筒;2-柱塞;3-中心拉杆;4-上出油接头;5-固定阀总成;6-双卡锁紧总成;61-卡簧式锁紧密封;62-皮碗式锁紧密封;7-防喷密封总成;8-柱塞阀座;9-密封环;10-上部螺旋扶正器;11-中部螺旋扶正器;12-下部螺旋扶正器;13-阀杆;14-阀杆异径接头;15-泵筒上接头;16-阀杆导向套;17-防砂罩;18-下管;19-中间接箍;20-上外管;21-上接箍;22-下接箍。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中,只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑,本领域的普通技术人员可以认识到,在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下,可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此,附图和描述在本质上是说明性的,而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1和图2所示,双密封防气防卡带井下防喷杆式抽油泵,包括泵筒1和安装在所述泵筒1内的柱塞2,所述柱塞2滑动安装在所述泵筒1内,所述柱塞2内贯穿设有中心拉杆3,所述柱塞2的上端与所述中心拉杆3之间连接有上出油接头4,所述柱塞2的下端与所述中心拉杆3之间连接有实现强制启闭的机械式游动阀组;所述泵筒1的下端与设于下管18内的固定阀总成5、双卡锁紧总成6、防喷密封总成7依次相连接,所述固定阀总成5位于所述中心拉杆3的下方且与还与所述泵筒1的下端连接,所述固定阀总成5的下端螺纹与所述双卡锁紧总成6连接;所述中心拉杆3与所述泵筒1之间连接有扶正装置。

所述机械式游动阀组包括连接在所述柱塞2底端的柱塞阀座8,所述柱塞阀座8下方对应设置有连接在所述中心拉杆3上配合实现强制启闭的密封环9,所述上出油接头4、所述柱塞2、所述柱塞阀座8形成柱塞密封单元,柱塞密封单元与所述中心拉杆3及杆柱之间处于游离状态,采用机械式游动阀组结构,在抽油泵的带动下,实现机械式游动阀组的强启强闭功能,避免了在抽油过程中,因含气量高而造成的抽油泵游动阀气锁,以及适应大斜度井,机械式游动阀组的强启强闭功能,提高了抽油泵的泵效。由于所述机械式游动阀组具有强制启闭的效果,可以更好的自动回位,可避免由于泵筒1弯曲,而造成漏失量大、工作效率低的情况发生。

所述扶正装置包括分别设置在所述中心拉杆3上部、中部及下部的螺旋扶正器,分别为上部螺旋扶正器10、中部螺旋扶正器11及下部螺旋扶正器12,此三个扶正器均为金属螺旋扶正器,属于现有技术,在此不再赘述。柱塞密封单元与所述中心拉杆3及杆柱之间处于游离状态,用于水平井采油时,杆柱的偏心力作用于所述扶正装置,由所述扶正装置承受偏磨,可有效消除井下泵柱塞密封单元的偏磨。

参见图3,所述双卡锁紧总成6包括卡簧式锁紧密封61与皮碗式锁紧密封62,在本实施例中,通过设置有所述卡簧式锁紧密封61与皮碗式锁紧密封62,实现双密封锁紧形式,可以有效避免密封不严等问题,若一种密封模式失效,抽油泵仍然能够照常生产。

所述中心拉杆3的上端依次相连接有阀杆13与阀杆异径接头14,所述阀杆13外设置有与所述泵筒1上端连接的泵筒上接头15,所述泵筒上接头15的上端连接有阀杆导向套16,所述阀杆导向套16的下端与所述泵筒上接头15连接,所述阀杆导向套16与所述阀杆13之间连接有防砂罩17,减小了砂粒进入泵筒1的机率,有效防止砂卡。

杆式泵增加所述防喷密封总成7,所述防喷密封总成7上设置有防喷密封环,抽油时,下放杆式泵,将防喷密封环顶开,实现正常抽油;注汽时,上提杆式泵,防喷密封环在弹簧作用下,迅速回位密封,处于防喷状态,能有效避免井喷事故的发生。所述防喷密封总成7通过防喷密封环上下位置变动的开启、关闭进油通道来实现防喷功能,可以实现带压作业,提出杆式泵后仍具有防喷状态,减少油井停产时间,减少作业工序,具有显著的经济效益。

所述下管18的顶端通过中间接箍19连接有同轴安装在所述泵筒1外的上外管20,所上外管20的设置提高了抽油泵整体强度,提高了泵筒1抗变形能力,进而延长了泵筒1的使用寿命;所述上外管20的上端连接有上接箍21,所述防喷密封总成7的下端连接有下接箍22。

柱塞配件采用特殊材料不锈钢,抗腐蚀能力是马氏体不锈钢的3-5倍,同时强度和塑性指标增强,延长泵的使用寿命,延长检泵周期,提高了采油效益。

本实用新型能够有效保障在稠油热采含气井、水平井中使用,机械式游动阀组结构具有强启强闭的效果,起抽过程中能够自动回位,避免了在抽油过程中,因含气量高而造成的抽油泵游动阀气锁,井斜度大阀组回位慢,提高抽油泵的泵效。同时,抽油泵增加了防喷密封总成7可以实现带压作业,不动杆柱检换抽油泵,减少油井停产时间,减少作业工序,具有显著的经济效益。

本实用新型的工作原理为:

上冲程时,柱塞2上行,阀杆13带动中心拉杆3上移,机械式游动阀组关闭,带动柱塞2上移,将柱塞2上部的油液举升到油管中,同时柱塞2下部空间变大,压力降低,固定阀总成5打开进油;

下冲程时,阀杆13带动中心拉杆3下移,推动柱塞2下行,机械式游动阀组打开,泵下腔的油气混合物可顺利的通过柱塞2进入到油管中,达到防气效果。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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