一种无游动阀抽油泵柱塞的制作方法

本发明属于一种无游动阀抽油泵柱塞，适用于稠油定向井用有杆抽油泵。

背景技术：

目前国内大部分油井采用有杆抽油泵进行采油，传统的有杆抽油泵使用游动阀结构，通过阀球的开闭进行采油，但是对于定向井，抽油泵上游动阀罩易疲劳断脱，究其主要原因：一是受抽油泵组成结构的影响，凡尔罩外径需小于柱塞外径且凡尔罩必须有出油孔而导致应力集中造成凡尔罩断裂，二是有杆泵连续工作时，凡尔罩受到连续高频的交变载荷作用，易出现疲劳失效的现象，三是游动阀打开时，凡尔球向上剧烈的冲击凡尔罩的出油腔导致凡尔罩壁变薄，进而引起凡尔罩断裂。此外，对于稠油井采油，其流体黏度较高，而受游动阀孔径受限，流体较难通过游动阀，导致泵效降低，影响有杆泵抽油系统的举升效率。因此，本发明对抽油泵柱塞进行结构改进，能有效防止凡尔罩断裂。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种有杆抽油泵用无游动阀抽油泵柱塞，旨在解决抽油泵凡尔罩断裂的问题，该结构提高了上游动阀罩的机械强度，能有效避免抽油泵游动阀罩断裂，且增大了流体的进油通道，提高了有杆泵的举升效率。

本发明是这样实现的，一种无游动阀抽油泵柱塞，替换传统的游动凡尔柱塞，由中心拉杆与柱塞组成。其中，所述中心拉杆底端圆台齿型的固定结构，上行程时，与柱塞底端接触后，带动柱塞上行；上侧为圆台型的出油接头，下行程时，带动柱塞下行；上出油接头侧面为楔形齿槽结构，开槽为出油口，下行时，出油口开启，原油由泵进入油管；上行时，出油口关闭，油井排液。

所述柱塞侧周上开有导流槽，保证油流通过；底端与顶端均为齿形结构，上行程时，中心拉杆与柱塞产生相对位移，导流槽关闭；下行程时，中心拉杆与柱塞产生相对位移，导流槽开启。

附图说明

图1是本发明一种无游动阀抽油泵柱塞的中心拉杆示意图；

图2是本发明一种无游动阀抽油泵柱塞示意图；

图3是本发明一种无游动阀抽油泵柱塞的中心拉杆和柱塞配合示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1～3所示，其中图1是本发明一种无游动阀抽油泵柱塞的中心拉杆示意图；图2是本发明一种无游动阀抽油泵柱塞示意图；图3是本发明一种无游动阀抽油泵柱塞的中心拉杆和柱塞配合示意图。

一种无游动阀抽油泵柱塞，包括传递动力的中心拉杆，柱塞；

所述中心拉杆底端设有圆台齿形固定结构1-1，上行程时，与柱塞底端接触后，带动柱塞上行；

所述中心拉杆的杆体1-2，其长度大于外侧柱塞长度，在上下行程时通过与柱塞的配合控制进油通道的启闭；所述上出油接头1-3，下行程时，带动柱塞上行，出油口与柱塞导流槽连通，原油由泵进入油管；上行程时，中心拉杆与柱塞相对旋转，楔形齿状结构与柱塞导流槽相接，出油口封闭，油井排液。

所述柱塞的下部柱塞体2-1，其直径小于上部柱塞体，下行程时，原油通过下部柱塞体与泵筒之间的间隙进入柱塞导流槽；所述柱塞的上部外侧薄壁2-2，保证柱塞与泵筒配合间隙符合行业标准，防止原油漏失；所述柱塞的上部圆孔2-3，与中心拉杆配合；所述柱塞的上部导流槽2-4，下冲程时，柱塞沿上出油接头楔形齿斜面方向与中心拉杆发生相对转动，柱塞导流槽开启，原油通过导流槽由泵进入油管；上冲程的，中心拉杆底端圆台齿形固定结构与下部柱塞体齿形结构相接，导流槽封闭，之后中心拉杆与柱塞一起上行完成油井排液。

一种无游动阀抽油泵柱塞是对传统抽油泵柱塞的进一步创新，改进了传统柱塞游动凡尔结构。相比于现有技术的缺点与不足，本发明有以下有益效果：

(1)提高了游动凡尔罩机械强度；

(2)进油通道截面积增大，提高了采收率；

(3)减小了原油通过游动凡尔的阻力。

以上所述仅为本发明的较佳实现方法而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种无游动阀抽油泵柱塞由中心拉杆，柱塞组成，其特征在于，所述中心拉杆底端设有圆台齿形固定结构，上侧为圆台齿槽型固定结构，上下固定结构之间间距大于柱塞长度，保证工作时中心拉杆与柱塞发生相对转动开启和关闭出油口。

2.所述中心拉杆上侧圆台楔形齿倾斜角度与柱塞上部楔形齿倾斜角度相同且上侧圆台楔形齿宽度略大于柱塞导流槽宽度，防止下行程中原油由油管进入泵筒；所述柱塞和泵筒的配合间隙一致，防止上行程中原油漏失。

技术总结
本发明提供了一种无游动阀抽油泵柱塞，包括中心拉杆(1)，柱塞(2)。下行程时，中心拉杆带动柱塞向下运动，柱塞因挤压泵筒内液体产生压力使其与中心拉杆相对旋转，关闭出油口，原油由泵筒进入油管；上行程时，中心拉杆向上拉动柱塞，柱塞因受油管内液柱压力作用及与中心拉杆下部齿形圆台固定结构啮合，与中心拉杆相对旋转，关闭出油口，进而采出原油。本发明利用中心拉杆与柱塞的相对转动，实现抽油泵出油口的关闭和开启，代替原有的游动凡尔结构，提高了抽油泵上游动阀罩部位的机械强度，能有效避免抽油泵游动阀罩断裂事故的发生，且增大了流体的进油通道，提高了有杆泵的举升效率。

技术研发人员：刘永辉;黄远军;谢川;吴宁;宋志鹏;谢在香
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：2020.09.22
技术公布日：2020.12.08