专利名称：机械启闭式游动阀装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械启闭式游动阀装置，属于油气田油井生产的有杆深井泵设备上的一个装置。
目前，现有技术中大都是在泵筒内柱塞的上端和下端分别装着一个钢球形游动阀及其阀座，游动阀靠压差作用启闭。安装这种球形游动阀的有杆深井泵，由于仅靠压差作用实现游动阀的启闭，会导致柱塞换向运动时游动阀的启闭滞后，漏失大，井液不能即时进出，泵的充满系数降低，实际排量远低于理论排量，泵效低；而且在使用过程中球阀与阀座间的线接触会逐渐变为园弧面接触，甚至因原油的严重侵蚀而变为点接触，造成阀组严重失效，漏失更大，缩短检泵期。这类泵用于含砂原油，特别是稠油及含气原油的生产时，上述缺陷更为显著。
本实用新型的任务是提供一种能克服上述球形游动阀式有杆深井泵的上述缺陷，并且能方便地将现有球形游动阀式有杆深井泵改为机械启闭游动阀式有杆深井泵的机械启闭式游动阀装置。
本实用新型的任务可通过如下措施来达到在不改变现有有杆深井泵的泵筒，柱塞以及固定阀组成的结构前提下，用权利要求1所述的机械启闭游动阀装置替代有杆深井泵内柱塞底部和柱塞顶部的两个球形阀及其阀座。这种机械启闭式游动阀装置安装在泵筒内，其上、下两端分别与抽油杆和柱塞相连。其特征在于该装置由软密封环形游动阀、拉杆、锥体异径接头和行程控制压板组成；拉杆具有适宜长度，且穿过软密封环形游动阀，一端与软密封环形阀上方的行程控制压板相连，另一端与软密封环形阀下方的锥体异径接头相连；行程控制压板、拉杆和锥体异径接头在抽油杆上、下往复运动过程中均被联动，适时相应地在锥体异径接头和软密封环形游动阀间形成密封以及解除密封，使柱塞孔内的井液经锥体异径接头、软密封环形游动阀和行程控制压板的通道转送到行程控制压板上方，进而泵送到地面。
以下结合附图
进一步说明本实用新型及其实施例。
附图为本实用新型机械启闭式游动阀装置的结构及工作原理示意图。
参看附图，本实用新型机械启闭式游动阀装置由软密封环形游动阀(4)，拉杆(3)，锥体异径接头(2)和行程控制压板(5)等组成。软密封环形游动阀(4)底部呈倒啦叭口形，顶部端面由一曲面和一锥度很小的锥面构成。锥体异径接头(2)上部呈平顶锥中间平顶部攻有螺纹孔与拉杆(3)的下端相连，锥面上钻有数个园柱孔，下部为阶梯式园筒且与用螺柱柱塞(1)相连结。行程控制压板(5)呈倒“T”形，中间凸起部攻有螺纹孔与抽油杆(6)下端相连结，底部的中间部也攻有螺纹孔与拉杆(3)的上端相连，其余部位钻有数个园柱孔。拉杆(3)穿过软密封环形游动阀(4)，具有适宜长度，能使得锥体异径接头(3)上部锥面与软密封环形游动阀(4)底部倒啦叭口端面相接触构成密封时，软密封环形游动阀(4)顶部端面与行程控制压板(5)底部端面相间一定距离；相反，在行程控制压板(5)底部端面与软密封环形游动阀(4)顶部端面接触时，软密封环形游动阀(4)底部啦叭口端面与锥体异径接头(2)上部锥面相间一点距离。
本实用新型机械启闭式游动阀装置安装于泵筒(7)内，软密封环形游动阀(4)外园面与泵筒(7)间具有适当的配合，用以保证有杆深井泵工作时软密封环形游动阀(4)既能被迫上、下移动，又能使井液经软密封环形游动阀(4)与泵筒(7)的间隙的漏失量减至最小。有杆深井泵工作时，随着抽油杆(6)上、下往复运动，行程控制压板(5)、拉杆(3)、锥体异径接头(3)和柱塞(1)等被联动一起上行或下行。上行到锥体异径接头(2)上部锥面与软密封环形游动阀(4)底部倒啦叭口端面接触时，由于井液的压力和抽油杆等机件上行时的强制作用，接触面紧密贴合，形成锥面密封，防止了软密封环形游动阀(4)上部及其环形空间内的井液通过锥体异径接头(2)的孔道流回柱塞(1)的孔内。
当柱塞(1)行至上死点开始下行时，由于软密封环形游动阀与泵筒(7)间的摩擦力作用以及柱塞(1)向固定阀(图中未画出)移动时在软密封环形游动阀(4)与固定阀间产生的反向压力作用，软密封环形游动阀(4)仍静止不动，不能同步下移，从而使前述锥体异径接头(2)与其形成的锥面密封解除，柱塞(1)孔内液体立即经锥体异径接头(2)上部锥面上的园柱孔和软密封环形游动阀(4)的倒啦叭口进入游动阀的环形空间和阀的上部。随着柱塞(1)的继续下行，行程控制压板(5)随之下行，当行程控制压板(5)底部端面与软密封环形游动阀(4)顶部端面接触后，迫使软密封环形游动阀(4)也下移。此时，软密封环形游动阀(4)的环形空间及阀上部的井液(油)经行程控制压板(5)上的孔道进入压板上方，实现转油过程。
在柱塞到达下死点刚开始上行时，软密封环形游动阀(4)同样由于其与泵筒(7)间的摩擦力作用，仍保持静止，不能同步上行，致使行程控制压板(5)与软密封环形游动阀(4)脱离接触，当锥体异径接头(2)上行到其上部锥面与软密封环形游动阀(4)底部倒啦叭口端面接触形成密封后，锥体异径接头(2)便迫使软密封环形游动阀(4)同步向上运动，并将软密封环形游动阀(4)上部井液排出泵筒(7)。同时，软密封环形游动下部泵筒则吸入地层液体。
本实用新型机械启闭式游动阀装置，由于采用了软密封环形游动阀(4)，且该阀(4)与泵筒(7)间有着适当的配合，以及该阀(4)适时相应地与锥体异径接头(2)接触形成的密封以及解除密封，主要靠机件的强制作用实现的。当其用在有杆深井泵内，会有如下效果
1、软密封环形游动阀(4)与泵筒(7)具有适当的配合，可使软密封环形游动阀(4)上部井液体经该阀与泵筒间隙漏失的液体量减至最小量。该软密封环形游动阀(4)为软密封，与锥体异径接头(2)间和行程控制压板(5)间的接触与脱开，主要通过抽油杆(6)上、下运动时，机件的强制作用实现的，密封可靠，漏失减少，脱开迅速，消除了气(汽)锁，且不受井液影响，提高了泵的充满程度和泵效率。
2、由于软密封环形游动阀(4)与锥体异径接头(2)间形成的锥面密封可靠，该阀两侧液流速度为零，可极大地减轻液体对阀密封面的冲蚀；而且环形游动阀(4)为软密封件，具有嵌入异物的能力，使软密封环形游动阀(4)与锥体异径接头(2)形成锥面密封时，存在于锥体异径接头(2)锥体座上的砂粒不会对阀座产生磨蚀。软密封环形游动阀(4)上端面具有一定锥度，行程控制压板(5)允许一部分液体从行程控制压板(5)与泵筒(7)间环隙流过，使得砂粒不会沉积于软密封环形游动阀(4)的上端面，既便有部分砂粒杂质存在于密封环形游动阀(4)与泵筒(7)的间隙内，但由于软密封环形游动阀(4)具有嵌入异物的性能，砂粒等也不会对泵筒(7)等产生较大的磨蚀。因而，可延长泵的使用寿命，延长检泵周期。
3、由于整个机械启闭式游动阀装置安装在柱塞(1)的外部，液流通道面积比采用球形游动阀时阀座内孔面积大，从而使局部阻力损失减小。
4、软密封环形游动阀(4)和柱塞(1)与泵筒(7)间进行着双重密封，密封可靠。因而必要时可适当降低柱塞(1)与泵筒(7)间的配合精度，不会引起过大的漏失。从而为各油田利用旧泵提供了一条有效地途径，节约了材料，降低了成本。
权利要求1.一种用于油田有杆深井泵的机械启闭式游动阀装置，安装于泵筒(7)内，其上、下两端分别与抽油杆(6)和柱塞(1)相连，其特征在于该装置由软密封环形游动阀(4)、拉杆(3)、锥体异径接头(2)和行程控制压板(5)等组成；拉杆(3)穿过软密封环形游动阀(4)，一端与软密封环形游动阀(4)上方的行程控制压板(5)相连，另一端与软密封环形游动阀(4)下方的锥体异径接头(2)相连；上述三连接组件通过行程控制压板(5)连结于抽油杆(6)下端，通过锥体异径接头(2)与柱塞(1)相连，在抽油杆上、下往复运动的过程中均被联动。
2.按照权利要求1所述 的机械启闭式游动阀装置，其特征在于所述的软密封环形游动阀(4)，其底部呈倒啦叭口形，顶部端面由一曲面和一锥度很小的锥面构成。
3.按照权利要求1或2所规定的机械启闭式游动阀装置，其特征在于所述的锥体异径接头(2)上部呈平顶锥形，其平顶部与拉杆(3)相连，锥形部制有与中心接头孔相通的园柱孔道。
4.按照权利要求1或2所述 的机械启闭式游动阀装置，其特征在于所述的行程控制压板(5)呈倒“T”形，中间凸起部与抽油杆(6)下端相连结，底部的中间部与拉杆(3)的上端相连，底部其余部位制有与软密封环形游动阀(4)的环形空间和行程控制压板(5)上方空间相通的园柱孔道。
专利摘要一种由软密封环形游动阀(4)、拉杆(3)、锥体异径接头(2)和行程控制压板(5)等组成的机械启闭式游动阀装置，具有密封可靠、阀能迅速启闭以及减少液流冲蚀和砂粒磨蚀等特点，用于有杆深井泵内替代球形游动阀装置可消除气锁影响，减少吸、排液滞后，提高泵的充满程度，提高泵效，延长检泵间隔期，尤其是用装有此机械启闭式游动阀装置的有杆深井泵抽吸稠油，含砂、含气等原油时效果更佳。
文档编号F16K1/00GK2076191SQ90205669
公开日1991年5月1日 申请日期1990年4月25日 优先权日1990年4月25日
发明者梁政, 袁祥忠 申请人:西南石油学院