CN109424529A - 有杆举升全程出液抽油泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了有杆举升全程出液抽油泵，包括自上而下依次连接的小泵筒、大泵筒、上外管、双通接头，还包括自上而下依次连接的上柱塞、下行助力柱塞，所述上柱塞包括上小径段和下大径段，其中上小径段运行在小泵筒中，其中下大径段运行在大泵筒中，所述上外管开设轴向的中心贯通孔和偏心贯通腔，所述下行助力柱塞运行在上外管的中心贯通孔中，所述双通接头开设互不连通的轴向流道、径向流道，所述上外管的中心贯通孔下端连接所述径向流道，所述上外管的偏心贯通腔下端连接所述轴向流道。本发明能够实现有杆泵举升全程出液，节省了能源，提高了出油效率。

Description

有杆举升全程出液抽油泵

技术领域

本发明涉及油田举升用抽油泵，具体地说是有杆举升全程出液抽油泵。

背景技术

当下油田降本增效开采是主流趋势，常规有杆泵抽油通常是单程出液，这样势必会造成能量的损失。而螺杆泵可以实现全程出液，但配套成本大大上升，只能在某些特殊油井使用，不能在油田规模化推广。又如专利号为201610264879.X的无杆采油使用的双作用抽油泵专利，其公布了一种全程出液的抽油泵，但仅限于液压缸和直线电机提供动力的无杆泵采油井，缺点是应用局限性较大。因此，急需发明一种适用于常规有杆泵举升、全程出液的抽油泵，来提升能源利用率。

经过检索有杆、采油等关键词，申请号201110362784.9，公开日2015-09-30公开了一种油井有杆泵采油***，包括有套管和安设在套管中的油管，油管中安设有杆抽油泵，所述的有杆抽油泵包括抽油泵和连接抽油泵的抽油杆，其特征在于在油管与套管之间的油套环空近抽油泵处安设封隔器，使油套环空上下分隔，在对应于抽油泵和封隔器上方的油管上联接有液压连通阀，抽油泵抽出的原油通过连通阀进入油套环空，在套管的上端开设与油套环空连通的出油口，并且在抽油泵上方的油管内充满润滑介质；所述的液压连通阀包括有与油管相联的中心管座，在中心管座外套装连通阀套，在中心管座与连通阀套之间的环形空腔中的一端安设有环形阀芯并配置回位弹簧，对应于环形阀芯在中心管座和连通阀套上分别开设上下错开的进油孔和出油孔，且进油孔和出油孔分别与油管的内外相连通；所述的环形阀芯安设在中心管座与连通阀套之间的环形空腔下端，在中心管座对应于环形阀芯下端止挡孔肩的下方开设进油孔，在连通阀套对应于环形阀芯的上端开设出油孔。

以上公开技术虽然为有杆采油，但整体的技术方案、解决的技术问题、有益效果等均不相同，也不存在任何技术启示。

发明内容

本发明的目的在于提供有杆举升全程出液抽油泵，能够实现有杆泵举升全程出液，节省了能源，提高了出油效率。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，有杆举升全程出液抽油泵，包括自上而下依次连接的小泵筒、大泵筒、上外管、双通接头，还包括自上而下依次连接的上柱塞、下行助力柱塞，所述上柱塞包括上小径段和下大径段，其中上小径段运行在小泵筒中，其中下大径段运行在大泵筒中，所述上外管开设轴向的中心贯通孔和偏心贯通腔，所述下行助力柱塞运行在上外管的中心贯通孔中，所述双通接头开设互不连通的轴向流道、径向流道，所述上外管的中心贯通孔下端连接所述径向流道，所述上外管的偏心贯通腔下端连接所述轴向流道。

所述大泵筒中，位于上柱塞下大径段上方的空间为大泵筒上腔，位于上柱塞下大径段下方的空间为大泵筒下腔，所述大泵筒设置一个水平台，在水平台开设大泵筒上腔进液孔，所述大泵筒上腔进液孔设置上固定阀。

所述上柱塞的下大径段下端通过变径接头连接下行助力柱塞，所述变径接头上端口连通上柱塞下大径段内腔，下端口为上柱塞下大径段下进液孔，上柱塞下大径段下进液孔连通大泵筒下腔，所述上外管的偏心贯通腔上端口连通大泵筒下腔，所述变径接头上端口设置下游动阀，所述上柱塞的下大径段也设置一个水平台，在水平台开设上柱塞下大径段上进液孔，所述上柱塞下大径段上进液孔使大泵筒内腔和上柱塞内腔连通，所述上柱塞下大径段上进液孔设置上游动阀。

所述双通接头的径向流道内端口设置单流阀。

所述双通接头下端连接下外管，下外管内部为下外管腔室，下外管腔室上端口通过双通接头的轴向流道连通至上外管的偏心贯通腔，下外管腔室下端口设置下固定阀。

所述小泵筒上端连接油管，所述上柱塞上端连接抽油杆。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、利用该抽油泵，能够实现有杆泵举升全程出液。节省了能源，提高了出油效率。

2、利用该抽油泵，在上冲程过程中，较一般抽油泵增大了排液量。

3、通过上柱塞和下行助力柱塞的不同的截面积设计，可以调节下冲程出液量，从而实现井口排液可调。

4、设计有下行助力柱塞，减轻管柱下行阻力。

5、可以实现系列化。

附图说明

图1为本发明有杆举升全程出液抽油泵的结构示意图。

图中：大泵筒下腔1、油管2、小泵筒3、上柱塞4、大泵筒5、大泵筒上腔6、上固定阀7、上游动阀8、下游动阀9、变径接头10、上柱塞下大径段下进液孔11、偏心贯通腔上端口12、上外管13、下行助力柱塞14、偏心贯通腔15、单流阀16、双通接头17、轴向流道18、下外管19、径向流道20、下外管腔室21、下固定阀22、真空腔23、柱塞流道24。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅为参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

如附图1所示，有杆举升全程出液抽油泵，包括自上而下依次连接的小泵筒3、大泵筒5、上外管13、双通接头17，还包括自上而下依次连接的上柱塞4、下行助力柱塞14，所述上柱塞包括上小径段和下大径段，其中上小径段运行在小泵筒3中，其中下大径段运行在大泵筒5中，所述上外管开设轴向的中心贯通孔和偏心贯通腔15，所述下行助力柱塞14运行在上外管的中心贯通孔中，所述双通接头开设互不连通的轴向流道18、径向流道20，所述上外管的中心贯通孔下端连接所述径向流道，所述上外管的偏心贯通腔15下端连接所述轴向流道18。所述小泵筒上端连接油管2，所述上柱塞上端连接抽油杆。

所述大泵筒中，位于上柱塞下大径段上方的空间为大泵筒上腔6，位于上柱塞下大径段下方的空间为大泵筒下腔1，所述大泵筒设置一个水平台，在水平台开设大泵筒上腔进液孔，所述大泵筒上腔进液孔设置上固定阀7。

所述上柱塞的下大径段下端通过变径接头10连接下行助力柱塞14，所述变径接头上端口连通上柱塞下大径段内腔，下端口为上柱塞下大径段下进液孔11，上柱塞下大径段下进液孔连通大泵筒下腔1，所述上外管的偏心贯通腔上端口12连通大泵筒下腔1，所述变径接头上端口设置下游动阀9，所述上柱塞的下大径段也设置一个水平台，在水平台开设上柱塞下大径段上进液孔，所述上柱塞下大径段上进液孔使大泵筒内腔和上柱塞内腔连通，所述上柱塞下大径段上进液孔设置上游动阀8。

所述双通接头的径向流道内端口设置单流阀16。

所述双通接头下端连接下外管19，下外管内部为下外管腔室21，下外管腔室上端口通过双通接头的轴向流道18连通至上外管的偏心贯通腔15，下外管腔室下端口设置下固定阀22。

泵筒组件主要由小泵筒3、大泵筒5和上外管13以及下外管19组成，小泵筒与大泵筒以及大泵筒与上外管均通过螺纹直接连接，上外管与下外管则通过双通接头17连接。其中大泵筒呈对称翼型结构，上外管中间部分设计为环空结构，内部环空与下行助力柱塞14配合，外部环空为偏心贯通腔15；上外管上端均匀开有偏心贯通腔上端口12，其作用为连通偏心贯通腔15与大泵筒下腔1中的油液。

阀组件主要由上固定阀7、上游动阀8、下固定阀22、下游动阀9四个进出液阀组成。分别起到进液和排液的作用。

柱塞组件主要由上柱塞4和下行助力柱塞14组成，上柱塞与下行助力柱塞通过变径接头10连接。其中上柱塞设计为中空式对称翼型结构，并在侧面开有凹槽结构，上游动阀8装在凹槽处的水平台上。上柱塞4把大泵筒5分成两个腔室，大泵筒上腔6和大泵筒下腔1。而下行助力柱塞为实心柱塞，其与上外管中间中空部分呈间隙配合，在双通接头17的单流阀16处于关闭状态时形成真空腔23。

连接组件包含连接上下柱塞的变径接头10。上端与上柱塞连接，下端与下行助力柱塞连接，且下端侧面开有上柱塞下大径段下进液孔11，不仅起到连接作用，还起到了连通液体的作用，也即大泵筒下腔1中液体进到上柱塞的柱塞流道24。

连接组件还包含连接上外管13与下外管19的双通接头17。双通接头一侧上下贯通，确保下外管腔室21与偏心贯通腔15联通。双通接头中间装有单流阀16。该单流阀主要作用：单流阀处于关闭状态，下行助力柱塞与上外管中空部分形成真空腔23，下冲程时，能够减小杆柱下行阻力。另外该单流阀还具有泄流作用，当下行助力柱塞有液体漏失时，液体将通过单流阀从径向流道20处泄流。

该双程出液抽油泵在上冲程开始时，下固定阀22打开，上固定阀7关闭，上游动阀8打开，下游动阀9关闭，大泵筒上腔6中的液体从上游动阀8进入上柱塞，通过柱塞流道24，和柱塞以上的液体一起被排出地面。因此相对于常规抽油泵只排出柱塞以上的液体，该抽油泵在在上冲程过程中增加了从上游动阀8进入的液体量。体现在地面，出液量大大增加。

该双程出液抽油泵在下冲程过程中，下固定阀22关闭，上固定阀7打开，上游动阀8关闭，下游动阀9打开，液体从上柱塞下大径段下进液孔11进到上柱塞4中，通过柱塞流道24被排出地面，从而实现下冲程出液。而且，出液量的大小可以通过改变上柱塞和下行助力柱塞的截面积大小来控制。

使用过程中该全程出液抽油泵装置通过小泵筒3与油管2连接，随油管下入井中设计位置。抽油杆通过拉杆与上柱塞4连接。上冲程时，大泵筒上腔6被压缩，下固定阀22打开，油流进到下外管腔室21，通过双通接头17的轴向流道18进入偏心贯通腔15，通过上外管13上的偏心贯通腔上端口12，进入大泵筒下腔1；随着柱塞上行，上固定阀7关闭，下游动阀9关闭，上游动阀8打开，大泵筒上腔6中的液体通过上游动阀8进入柱塞的流道24，进入油管2中，同柱塞上部的油液一起举升到地面，实现上冲程出液。下冲程时，大泵筒下腔1被压缩，上固定阀7打开，下固定阀22关闭，上游动阀8关闭，下游动阀9打开，大泵筒下腔1中的液体通过上柱塞下大径段下进液孔11进入上柱塞4的柱塞流道24，实现下冲程出液。从而实现有杆泵举升全程出液。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。

Claims (6)

1.有杆举升全程出液抽油泵，其特征在于，包括自上而下依次连接的小泵筒、大泵筒、上外管、双通接头，还包括自上而下依次连接的上柱塞、下行助力柱塞，所述上柱塞包括上小径段和下大径段，其中上小径段运行在小泵筒中，其中下大径段运行在大泵筒中，所述上外管开设轴向的中心贯通孔和偏心贯通腔，所述下行助力柱塞运行在上外管的中心贯通孔中，所述双通接头开设互不连通的轴向流道、径向流道，所述上外管的中心贯通孔下端连接所述径向流道，所述上外管的偏心贯通腔下端连接所述轴向流道。

2.根据权利要求1所述的有杆举升全程出液抽油泵，其特征在于，所述大泵筒中，位于上柱塞下大径段上方的空间为大泵筒上腔，位于上柱塞下大径段下方的空间为大泵筒下腔，所述大泵筒设置一个水平台，在水平台开设大泵筒上腔进液孔，所述大泵筒上腔进液孔设置上固定阀。

3.根据权利要求2所述的有杆举升全程出液抽油泵，其特征在于，所述上柱塞的下大径段下端通过变径接头连接下行助力柱塞，所述变径接头上端口连通上柱塞下大径段内腔，下端口为上柱塞下大径段下进液孔，上柱塞下大径段下进液孔连通大泵筒下腔，所述上外管的偏心贯通腔上端口连通大泵筒下腔，所述变径接头上端口设置下游动阀，所述上柱塞的下大径段也设置一个水平台，在水平台开设上柱塞下大径段上进液孔，所述上柱塞下大径段上进液孔使大泵筒内腔和上柱塞内腔连通，所述上柱塞下大径段上进液孔设置上游动阀。

4.根据权利要求1或2或3所述的有杆举升全程出液抽油泵，其特征在于，所述双通接头的径向流道内端口设置单流阀。

5.根据权利要求4所述的有杆举升全程出液抽油泵，其特征在于，所述双通接头下端连接下外管，下外管内部为下外管腔室，下外管腔室上端口通过双通接头的轴向流道连通至上外管的偏心贯通腔，下外管腔室下端口设置下固定阀。

6.根据权利要求5所述的有杆举升全程出液抽油泵，其特征在于，所述小泵筒上端连接油管，所述上柱塞上端连接抽油杆。