一种油田用具有排气功能的抽油泵的制作方法

1.本发明涉及抽油泵设备领域，尤其涉及一种油田用具有排气功能的抽油泵。


背景技术：

2.抽油泵是将石油从地下抽入油管内的重要设备，按照抽油泵在井下的固定方式，可分为管式泵和杆式泵，抽油泵主要由泵筒、吸入阀、活塞和排出阀四大部分组成，管式泵的连接方式为抽油泵的泵筒与油管下端连接。
3.抽油泵在工作的过程中，存在以下问题：1、活塞抽动石油会将部分气体抽入抽油泵内，气体占据泵腔的部分体积，降低泵内石油充满度，导致游动凡尔和固定凡尔开启滞后，甚至出现“气锁”现象，影响抽油泵的正常工作。
4.2、原油内含有砂等杂质，泵内进入石砂会加剧设备的磨损，影响设备的使用寿命，且石砂会将防砂筒封堵，影响抽油泵的工作效果。
5.3、泵筒和油管内部分原油无法排出，带入地面会增加环保投入和污染环境。


技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种可泄压的油田用具有排气功能的抽油泵。
7.技术方案为：一种油田用具有排气功能的抽油泵，包括有泵筒，泵筒连通有进油筒，进油筒周向设置有进油孔，进油筒套设有防砂筒，防砂筒周向设置有防砂孔，进油筒的外侧面与防砂筒的内侧面形成环形空腔，泵筒内滑动连接有柱塞，柱塞内设置有游动凡尔，泵筒内固接有位于柱塞下方的阀座，柱塞与阀座之间形成储油空腔，阀座下侧面与泵筒之间形成进油空腔，阀座和柱塞上侧面均设置有通孔，阀座内设置有固定凡尔，阀座设置有柱形空腔，柱形空腔内固接有固定环，固定环滑动连接有滑杆，滑杆与固定环之间固接有拉簧，滑杆固接有与柱形空腔滑动连接的球体，对泵筒内施加压力，球体向下移动将储油空腔与进油空腔连通，阀座上方的泵筒内石油通过柱形空腔进入进油空腔内进行泄油。
8.优选地，柱形空腔下侧直径大于上侧直径，球体位于柱形空腔的下侧，球体与柱形空腔变径处密封配合，防止抽油过程中，储油空腔与进油空腔连通。
9.优选地，还包括有用于排除储油空腔气体的排气组件，排气组件设置于储油空腔，排气组件包括有周向对称的支杆，支杆滑动连接于柱塞，支杆固接有位于储油空腔内的固定盘，固定盘设置有通孔，柱塞内周向设置有矩形盲孔，柱塞的矩形盲孔内滑动连接有第一滑块，第一滑块设置有与支杆滑动连接的滑槽，第一滑块固接有弧形板，弧形板下侧面与柱塞内表面下侧接触，弧形板周向设置有l形通孔。
10.优选地，固定盘的通孔与阀座和柱塞上侧面通孔的横截面积和数量相同。
11.优选地，还包括用于反向冲洗防砂筒的防砂孔内石砂的防堵组件，防堵组件设置于环形空腔内，防堵组件包括有封堵环，封堵环滑动连接于防砂筒内并与进油筒滑动连接，
封堵环设置为两个大小不同的圆环组合体，进油筒与防砂筒形成的环形空腔上侧直径大于下侧直径，封堵环下部与防砂筒下部密封配合，封堵环与防砂筒之间固接有拉簧，封堵环位于进油筒进油孔和防砂筒防砂孔的上侧，防砂筒设置有通孔，防砂筒设置有用于平衡压力的通气孔，防砂筒的通孔固接有过滤网和第一单向阀，封堵环设置有通孔，封堵环的通孔固接有第二单向阀。
12.优选地，还包括有用于降低石油中气体含量的消气组件，消气组件设置于进油筒内，消气组件包括有转杆，转杆转动连接于进油筒，转杆穿过防砂筒并与其转动连接，转杆固接有位于进油空腔内的叶轮，转杆周向固接有位于进油筒内的搅拌叶，搅拌叶用于降低石油中气体含量。
13.优选地，搅拌叶设置为外端高于内端的倾斜板，用于增大与石油和气体的接触面积。
14.优选地，还包括有用于清理防砂筒外侧面石砂的清理组件，清理组件设置于转杆上，清理组件包括有位于防砂筒下侧的套环，套环固接于转杆，转杆周向固接有用于清理防砂筒外侧面石砂的l形清理板。
15.优选地，还包括有用于纵向刮除防砂筒外侧面石砂的刮除组件，刮除组件设置于转杆底部，刮除组件包括有往复丝杠，往复丝杠固接于转杆，防砂筒固接有对称分布的限位折杆，限位折杆滑动连接有与往复丝杠螺纹配合的第二滑块，第二滑块转动连接有转动环，转动环周向固接有l形杆，l形杆固接有与l形清理板滑动连接的弧形刮板，弧形刮板用于刮除防砂筒外侧面的石砂，往复丝杠固接有用于防止泥砂堵塞第二滑块的防护组件。
16.优选地，防护组件包括有密封盘，密封盘固接于往复丝杠上，第二滑块转动连接有上下对称分布的伸缩管，上侧伸缩管与套环固接，下侧伸缩管与密封盘固接。
17.本发明具有如下优点：1、本发明通过向泵筒内施加压力，球体带动滑杆沿柱形空腔向下移动，与滑杆固接的拉簧被拉伸，当球体不与阀座接触时，阀座上方的泵筒内石油通过柱形空腔进入进油空腔，实现了泄油操作，避免泵筒和油管的石油带入地面，增加环保投入和污染环境。
18.2、通过防堵组件中的封堵环向下移动，将封堵环上侧环形空腔内的石油从封堵环的通孔内排出，对防砂筒的防砂孔进行冲洗，将防砂筒防砂孔内的石砂反向冲洗出来，避免防砂孔被堵。
19.3、通过搅拌叶对石油和气体进行搅动，且搅拌叶设置为外端高于内端的倾斜板，使得搅拌叶与石油的流动路径垂直，增大了搅拌叶与石油的接触面积，实现了更好的气液混合效果。
20.4、转杆通过套环带动l形清理板将防砂筒外侧面的石砂刮除，第二滑块通过转动环和l形杆带动弧形刮板上下移动，对防砂筒外侧面的石砂进行刮除，避免原油内石砂等杂质，将防砂筒封堵，加剧设备的磨损，影响设备的使用寿命。
附图说明
21.图1为本发明的立体结构示意图。
22.图2为本发明的一种立体结构部分剖面图。
23.图3为本发明的另一种立体结构部分剖面图。
24.图4为本发明a处放大的立体结构示意图。
25.图5为本发明排气组件的一种立体结构部分剖面图。
26.图6为本发明排气组件的另一种立体结构部分剖面图。
27.图7为本发明防堵组件的立体结构部分剖面图。
28.图8为本发明b处放大的立体结构示意图。
29.图9为本发明c处放大的立体结构示意图。
30.以上附图中：1-泵筒，101-储油空腔，102-进油空腔，2-进油筒，3-防砂筒，4-柱塞，5-游动凡尔，6-阀座，601-柱形空腔，7-固定凡尔，8-固定环，9-滑杆，10-球体，1101-支杆，1103-固定盘，1104-第一滑块，1105-弧形板，11051-l形通孔，1201-封堵环，1202-第一单向阀，1203-第二单向阀，1301-转杆，1302-叶轮，1303-搅拌叶，1401-套环，1402-l形清理板，1501-往复丝杠，1502-限位折杆，1503-第二滑块，1504-转动环，1505-l形杆，1506-弧形刮板，1507-密封盘，1508-伸缩管。
具体实施方式
31.下述柱塞上表面与抽油杆固接，泵筒与油管连通。下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
32.实施例1一种油田用具有排气功能的抽油泵，如图1-图4所示，包括有泵筒1，泵筒1的下端连通有进油筒2，进油筒2周向设置有进油孔，进油筒2套设有防砂筒3，防砂筒3周向设置有防砂孔，进油筒2的外侧面与防砂筒3的内侧面形成环形空腔，泵筒1内滑动连接有柱塞4，柱塞4内设置有游动凡尔5，泵筒1内安装有位于柱塞4下方的阀座6，柱塞4与阀座6之间形成储油空腔101，阀座6下侧面与泵筒1之间形成进油空腔102，阀座6和柱塞4上侧面均设置有数量和横截面积相同的通孔，阀座6内设置有固定凡尔7，阀座6设置有柱形空腔601，柱形空腔601下侧直径大于上侧直径，球体10位于柱形空腔601的下侧，球体10与柱形空腔601变径处密封配合，当储油空腔101内压力过大时（此时储油空腔101内压力超过平常抽取压力），导致球体10向下移动，球体10仍与阀座6形成密封，避免柱形空腔601将储油空腔101和进油空腔102连通，柱形空腔601内焊接有固定环8，固定环8滑动连接有与阀座6存有间隙的滑杆9，滑杆9与固定环8之间固接有拉簧，滑杆9固接有与柱形空腔601滑动连接的球体10，对泵筒1内施加压力，球体10向下移动将储油空腔101与进油空腔102连通，阀座6上方的泵筒1内石油通过柱形空腔601进入进油空腔102，进行泄油。
33.通过抽油杆带动柱塞4上下移动，将石油间歇式从防砂筒3的防砂孔、进油筒2的进油孔、进油空腔102、阀座6空腔、阀座6上侧通孔、储油空腔101、柱塞4空腔和柱塞4上侧的通孔进入油管，以实现石油的不断抽取，柱塞4向上移动为上冲程、向下移动为下冲程，上冲程时石油从防砂筒3的防砂孔进入，下冲程时石油不再从防砂筒3的防砂孔进入，具体过程如下：在进行上冲程的过程中，抽油杆带动柱塞4向上移动，游动凡尔5紧贴柱塞4内表面下侧并形成密封，储油空腔101内压力降低，固定凡尔7向上移动，进油空腔102内石油经过固定凡尔7与阀座6内表面下部的缝隙进入阀座6的空腔内，石油通过阀座6上侧的通孔进入储油
空腔101，储油空腔101内油量不断增多，在进行下冲程的过程中，抽油杆带动柱塞4向下移动，固定凡尔7紧贴阀座6内表面下侧并形成密封，储油空腔101内压力增加，游动凡尔5相对于柱塞4向上移动，储油空腔101内石油经过游动凡尔5与柱塞4内表面下部的缝隙进入柱塞4的空腔内，石油通过柱塞4上侧的通孔和泵筒1进入油管内，通过上下冲程的往复交替进行石油抽取，在石油抽取的过程中，防砂筒3将砂石拦截在其外侧面，避免泥砂进入抽油泵内影响其正常工作。
34.当需要洗井或者对泵筒1和油管内石油进行泄油时，操作人员通过抽油杆将柱塞4从泵筒1内取出，操作人员向泵筒1内施加压力，阀座6上方的泵筒1内压力增大，球体10带动滑杆9沿柱形空腔601向下移动，与滑杆9固接的拉簧被拉伸，当球体10不与阀座6接触时，阀座6上方的泵筒1内石油通过柱形空腔601进入进油空腔102，实现了泄油操作，在抽油泵和油管拆除的过程中，避免泵筒1和油管的石油带入地面，减少石油的浪费与环境污染，在石油抽取的过程中，由于柱塞4的上下移动，导致抽油泵腔体内压力会发生变化，由于柱形空腔601下侧直径大于上侧直径，球体10位于柱形空腔601的下侧，球体10与柱形空腔601变径处密封配合，在进行下冲程的过程中，当空腔101内出现压力波动时，受滑杆9与固定环8之间的拉簧，球体10仍与阀座6形成密封，避免柱形空腔601将储油空腔101和进油空腔102连通，防止储油空腔101内石油进入进油空腔102，导致石油抽取量减少的问题。
35.实施例2在实施例1的基础之上，如图5和图6所示，还包括有用于排除储油空腔101气体的排气组件，排气组件设置于储油空腔101，排气组件包括有三个周向设置的支杆1101，支杆1101滑动连接于柱塞4的下侧面，支杆1101焊接有位于储油空腔101内的固定盘1103，固定盘1103设置有通孔，固定盘1103的通孔与阀座6和柱塞4上侧面通孔的横截面积和数量相同，在石油抽取的过程中，固定盘1103不会影响进油量和进油速度，柱塞4内周向设置有矩形盲孔，柱塞4的矩形盲孔内滑动连接有第一滑块1104，第一滑块1104设置有与支杆1101滑动连接的滑槽，支杆1101上端位于第一滑块1104滑槽的上部，对支杆1101进行限位，第一滑块1104固接有弧形板1105，弧形板1105的下侧面与柱塞4内表面的下侧接触，弧形板1105周向设置有l形通孔11051，三个支杆1101通过第一滑块1104带动弧形板1105相互靠近，弧形板1105与游动凡尔5接触后挤压其向上移动，强制解除游动凡尔5与柱塞4之间的密封，提高抽油泵腔体内的充满度，避免游动凡尔5开启滞后，造成“气锁”现象。
36.柱塞4抽动石油会将部分气体抽入抽油泵内，气体占据泵腔的部分体积，降低泵内石油充满度，导致游动凡尔5和固定凡尔7开启滞后，甚至出现“气锁”现象，排气组件用于排出储油空腔101内的气体，具体实施如下：在进行下冲程之前，储油空腔101存有部分气体，由于气体密度小于石油密度，因此储油空腔101内气体位于上侧，石油位于下侧，柱塞4向下移动时，由于与游动凡尔5下侧面接触的为气体，游动凡尔5具有一定重量，游动凡尔5下侧面气体被压缩，导致游动凡尔5不会相对于柱塞4向上移动，从而游动凡尔5开启滞后，在进行下冲程的过程中，柱塞4向下移动时，由于固定盘1103位于石油中，而并非在气体中，固定盘1103并不会立刻向下移动，由于固定盘1103设置有与阀座6和柱塞4上侧面通孔横截面积和数量相同的通孔，固定盘1103并不会影响进油量和进油速度，固定盘1103使得支杆1101相对于柱塞4向上移动，三个支杆1101通过第一滑块1104带动弧形板1105相互靠近，弧形板1105与游动凡尔5接触后挤压其向上移动，强制解除游动凡尔5与柱塞4之间的密封，提高抽
油泵腔体内的充满度，避免游动凡尔5开启滞后，造成“气锁”现象，当弧形板1105位于游动凡尔5下侧时，储油空腔101上侧气体通过弧形板1105的l形通孔11051排入柱塞4的空腔内，当支杆1101上端位于第一滑块1104滑槽的上部，对支杆1101进行限位，随后柱塞4继续向下移动完成下冲程。
37.实施例3在实施例2的基础之上，如图7所示，还包括用于反向冲洗防砂筒3的防砂孔内石砂的防堵组件，防堵组件设置于环形空腔内，防堵组件包括有封堵环1201，封堵环1201滑动连接于防砂筒3内并套设在进油筒2外侧，封堵环1201设置为两个大小不同的圆环组合体（组合体上侧圆环直径大于下侧圆环直径），进油筒2与防砂筒3形成的环形空腔上侧直径大于下侧直径，封堵环1201下部与防砂筒3下部密封配合，环形空腔位于防砂孔上方和封堵环1201之间的部分用于储存石油，当石砂将防砂筒3的防砂孔封堵时，封堵环1201下侧环形空腔内石油被抽入进油筒2内，对因防砂筒3防砂孔封堵造成石油抽取减少量的补偿，避免抽取时油量减少的情况，封堵环1201与防砂筒3之间固接有拉簧，封堵环1201位于进油筒2进油孔和防砂筒3防砂孔的上侧，防砂筒3设置有通孔，防砂筒3设置有用于平衡压力的通气孔，保证封堵环1201上下移动，防砂筒3的通孔内安装有过滤网和第一单向阀1202，第一单向阀1202位于过滤网的下侧，封堵环1201设置有通孔，封堵环1201的通孔固接有第二单向阀1203。
38.防堵组件用于反向冲洗防砂筒3防砂孔内的石砂，当石砂将防砂筒3的防砂孔封堵时，石油抽取量会降低，上冲程时会导致进油筒2与防砂筒3之间的环形空腔压力降低，封堵环1201向下移动，封堵环1201下侧环形空腔内石油被抽入进油筒2内，对因防砂筒3防砂孔封堵造成石油抽取减少量的补偿，避免抽取时油量减少的情况，与封堵环1201固接的拉簧被拉伸，封堵环1201上侧环形空腔内压力降低，第一单向阀1202打开，此时第二单向阀1203处于关闭状态，石油经过防砂筒3的通孔进入封堵环1201上侧的环形空腔内，下冲程时，石油不再进入封堵环1201上侧的环形空腔内，与封堵环1201固接的拉簧复位使其向上移动挤压石油，石油挤压第一单向阀1202并使其关闭，同时石油挤压第二单向阀1203并使其打开，封堵环1201上侧环形空腔内的石油从封堵环1201的通孔内排出，并进入封堵环1201下侧的环形空腔内，封堵环1201上侧环形空腔内的石油除了封堵环1201向上移动时，对封堵环1201下侧环形空腔内封堵环1201所占据体积量补偿之外还有盈余，由于进油筒2与防砂筒3形成的环形空腔上侧直径大于下侧直径，使得封堵环1201下侧环形空腔内石油量增多，增多的石油通过防砂筒3的防砂孔流出，从而对防砂筒3的防砂孔进行冲洗，将防砂筒3防砂孔内的石砂反向冲洗出来，实现了对防砂筒3上防砂孔疏通的效果。
39.实施例4在实施例3的基础之上，如图7所示，还包括有用于降低石油中气体含量的消气组件，消气组件设置于进油筒2内，消气组件包括有转杆1301，转杆1301转动连接于进油筒2，转杆1301贯穿防砂筒3并与其转动连接，转杆1301焊接有位于进油空腔102内的叶轮1302，转杆1301周向固接有位于进油筒2内的搅拌叶1303，搅拌叶1303将进入进油筒2内的石油和气体混合，提高抽油泵的充满程度，降低进入抽油泵内气体的含量，搅拌叶1303设置为外端高于内端的倾斜板，用于增大与石油和气体的接触面积。
40.消气组件用于降低石油中气体含量，在抽油的过程中，石油冲击叶轮1302带动其
转动，叶轮1302通过转杆1301带动搅拌叶1303转动，搅拌叶1303对进入进油筒2内的石油和气体进行搅动混合，加速气体溶入石油内，降低进入抽油泵内气体的含量，提高抽油泵的充满程度，石油通过进油筒2的进油孔进入进油筒2的过程中，由于石油的流动路径为向中部聚集的同时向上移动，因此，搅拌叶1303设置为外端高于内端的倾斜板，使得搅拌叶1303与石油的流动路径垂直，增大了搅拌叶1303与石油的接触面积，实现了更好的气液混合效果。
41.实施例5在实施例4的基础之上，如图7-图9所示，还包括有用于清理防砂筒3外侧面石砂的清理组件，清理组件设置于转杆1301，清理组件包括有位于防砂筒3下侧的套环1401，套环1401焊接于转杆1301，转杆1301周向固接有用于清理防砂筒3外侧面石砂的l形清理板1402，转杆1301通过套环1401带动l形清理板1402将防砂筒3外侧面石砂刮除。
42.如图7-图9所示，还包括有用于纵向刮除防砂筒3外侧面石砂的刮除组件，刮除组件设置于转杆1301，刮除组件包括有往复丝杠1501，往复丝杠1501焊接于转杆1301，防砂筒3通过螺栓连接有对称分布的限位折杆1502，限位折杆1502滑动连接有与往复丝杠1501螺纹配合的第二滑块1503，限位折杆1502用于限位第二滑块1503并保证其上下移动，第二滑块1503转动连接有转动环1504，转动环1504周向固接有l形杆1505，l形杆1505固接有与l形清理板1402滑动连接的弧形刮板1506，弧形刮板1506用于刮除防砂筒3外侧面的石砂，通过横向和纵向结合对防砂筒3外侧面石砂进行刮除，避免原油内石砂等杂质，将防砂筒3封堵，加剧设备的磨损，影响设备的使用寿命，实现了更好的石砂刮除效果，往复丝杠1501固接有用于防止泥砂堵塞第二滑块1503的防护组件。
43.如图7和图8所示，防护组件包括有密封盘1507，密封盘1507固接于往复丝杠1501，第二滑块1503转动连接有上下对称分布的伸缩管1508，上侧伸缩管1508与套环1401固接，下侧伸缩管1508与密封盘1507固接。
44.清理组件和刮除组件配合对防砂筒3外侧面石砂进行刮除，在转杆1301转动的过程中，转杆1301通过套环1401带动l形清理板1402将防砂筒3外侧面的石砂刮除，转杆1301带动往复丝杠1501转动，在限位折杆1502的限位下，往复丝杠1501带动第二滑块1503上下移动，第二滑块1503通过转动环1504和l形杆1505带动弧形刮板1506上下移动，通过横向和纵向结合对防砂筒3外侧面的石砂进行刮除，避免原油内石砂等杂质，进入泵内加剧设备的磨损，影响设备的使用寿命，同时避免石砂将防砂筒3封堵，确保抽取石油的效率保持不变，防护组件用于保护往复丝杠1501，在第二滑块1503上下移动时，伸缩管1508防止泥砂进入往复丝杠1501与第二滑块1503的间隙，从而影响第二滑块1503的上下移动，达到保护装置正常工作的效果。
45.上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。