专利名称：抽油状态转换与增效装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种用于有杆泵采油中，能使抽油泵的正常抽油状态和
畅通状态相互转换的控制装置，特别是一种抽油状态转换与增效装置。特别适用于需要经 常洗井的常规管式泵采油中。 技术背景在机械采油过程中，往往由于油井结蜡、结垢、积砂等原因，造成筛管、 油管等过流通道的堵塞，使抽油机悬点负荷增大，泵效降低；严重地影响了采油工作效率， 不得不进行洗井、解堵作业。高效的洗井方法是在不动管柱情况下进行洗井，但由于常规管 式抽油泵固定阀的存在，只能反洗。这种反洗井需要较高的泵压(克服固定阀的阻力)和 较大的流量，设备的负荷大，效率低；而且较高的泵压可能造成井漏，污染油层，损害套管； 另一方面这种反洗对解除筛管的砂堵、垢堵不利。即使固定法可打捞式抽油泵，现场作业中 也不得不增加固定阀的打捞作业，以便进行正洗井。 发明内容本发明的目的在于提供一种结构简单、可靠的抽油转态转换与增效装 置，使抽油泵在正常抽油状态和畅通状态之间转换，以便于需要洗井时，在不动管柱的条件 下完成正洗井作业，避免对油井的伤害，提高作业效率，减少作业成本。 本发明的技术解决方案是设计一种可在地面控制的抽油态转换与增效装置，将 其安装在抽油泵固定阀的位置，取代原泵的固定阀。需要洗井时，借助于柱塞碰泵的常规动 作作为状态转换的信号和动力；依靠一套状态转换机构，控制阀球的位置，以实现抽油泵状 态转换。 在实施下泵作业时，将其安装在抽油泵固定阀的位置，取代原泵的固定阀，随抽油 管柱一起下井。该抽油泵状态转换装置不动作，阀球远离阀座，使整个管柱处于畅通状态， 可方便地进行下泵、替液、洗井等作业。 下入柱塞后，在测防冲距碰泵时，使抽油转态转换装置进行动作，使阀球落在阀座
上，抽油泵转换为正常抽油状态。调好防冲距，座好井口后，开始正常生产。 需要正洗井时，再次碰泵，使抽油状态转换装置再次动作，阀球被提起，阀球远离
阀座。若将抽油泵柱塞提出泵筒，则整个抽油泵处于畅通状态。可在不动管柱的条件下，方
便地进行冲砂、清蜡、除垢、注气等作业。 洗井作业完成后，若再次进行碰泵，抽油泵再次转换为正常抽油状态。 该装置还设计了在正常抽油状态时，能使阀球迅速开启、快速回落的机构，以提高泵效。 使用该装置，特别是在需要经常洗井的抽油井中，可以大大的简化作业工序，提高 作业效率，减少作业成本；显著减轻洗井作业时对套管和油层的伤害。使用该装置还可以取 代固定阀、免装泄油器、提高泵效，具有显著的经济效益。
附图公开了本发明的主要结构。图中l-上接头；2-滑动活塞；3-复 位弹簧；4_转换压轮；5_转换套；6_转换转轮；7_弹簧垫圈；8_控制弹簧；9_中间短节； 10-打捞爪；11-阀球；12-阀座；13-下接头。 具体实施方法以下将结合附图对本发明的实施作进一步阐述。 上接头(1)的上端加工有与泵筒连接的API标准油管外螺纹，以实现与泵筒的密
3封连接；下部为筒体以提供滑动活塞(2)、复位弹簧(3)和转换套(5)的工作空间；下端的 细牙螺纹与中间短接(9)连接，用以压紧转换套(5)，用以实现转换套的定位和密封。
带杆的滑动活塞(2)顶部钻有通孔，以保证足够的通流面积；活塞杆上套装着转 换压轮(4)和转换转轮(6)。 复位弹簧(3)的作用是使下行后的滑动活塞克服摩擦力复位。 转换压轮(4)外侧加工有导向翼，与转换套(5)的长槽配合实现周向定位；内部有
孔，套装在活塞杆上；下端加工有拨齿，靠拨齿的斜面拨动转轮(6)转动一定角度。 转换套(5)装在上接头(l)，内上端为滑动活塞限位；中部内孔台肩作为复位弹簧
座；内孔加工有长短槽，用以限定转换转轮(6)的高低工作位置；下端加工有导向齿，用以
弓I导转换转轮进入不同的工作槽。 转换转轮(6)套装在滑动活塞杆上，上端加工有与压轮(4)相应的斜齿，用以获得 转动力；外侧加工有定位翼，与转换套(5)内孔的长、短槽配合。 转换装置的转换动作是由以上带杆的滑动活塞(2)、复位弹簧(3)、带拨齿的转换 压轮(4)、带长短槽的转换套(5)、转换转轮(6)完成的。 弹簧垫圈(7)由聚四氟乙烯制成，用以缓解控制弹簧(8)与转换转轮(6)之间的 摩擦。 控制弹簧(8)的作用是在滑动活塞运动到下死点时对转换转轮(6)提供转换动动 力；在正常抽油时压迫打捞爪，并通过打捞爪控制阀球的升程，克服阀球回落时的惯性力， 使阀球及时回落以提高泵效。 套装在活塞杆底部的打捞爪(10)下部为均布的弹性爪，且爪上加工有限位台阶， 限定着阀球(11)的工作位置。 转换装置的控制机构是由活塞杆、控制弹簧(8)、打捞爪(10)和阀球(11)组成的。
中间短接(9)上下端分别与上、下接头螺纹连接，并分别与上、下接头夹紧转换套 (5)和阀座(12)，用以实现它们的定位和密封。 下接头(13)的下部加工有API标准油管内螺纹，便于连接筛管或其他管具。
在实施下泵作业时，将该状态转换装置按规定力矩连接在抽油泵固定阀的位置，， 取代原泵的固定阀，随抽油管柱一起下井。该抽油状态转换装置处于如附图所示的装配状 态，滑动活塞处在上极限位置，阀球远离阀座，整个管柱上下畅通，可方便地进行下泵、替 液、洗井等作业。 下入柱塞进行碰泵时，柱塞压下活塞(2)。转换转轮(6)与活塞杆一起下行，当其 定位翼脱离转换套(5)的长槽时，转换压轮(4)下端的拨齿便拨动转轮(6)，迫使其转动一 定角度。提起柱塞时，复位弹簧(3)则推动活塞(2)上升；活塞杆带动转轮(6)上升，外侧 的定位翼便被导入转换套(5)的短槽内，不能继续上升，于是转轮(6)就将滑动活塞(2)锁 定在底位。这时控制弹簧(8)也处于低位，将打捞爪(10)和阀球(11)压在阀座(12)上， 抽油泵转换为抽油状态。 在正常抽油过程中，打捞爪(10)始终都限定阀球在阀座的正上方，使阀球开启和 关闭的路径最短；且抽油泵吸入过程开始时，阀球不受控制弹簧作用而迅速打开；只有上 升一定高度时，控制弹簧力才会作用在阀球上，而这个作用力就成为克服阀球惯性力、使阀 球迅速关闭的动力，使该装置具有明显的增加泵效的效果。
需要正洗井时，再次碰泵，柱塞压下滑动活塞，转换转轮(6)与活塞杆一起下行， 当其定位翼脱离转换套(5)的短槽时，转换压轮(4)下端的拨齿便拨动转轮(6)，迫使其转 动一定角度。提起柱塞时，复位弹簧(3)则推动活塞(2)上升；活塞杆带动转轮(6)上升，外 侧的定位翼便被导入转换套(5)的长槽内，随活塞一起上升到上极限位置，控制弹簧(8)、 打捞爪(10)和阀球(11)均被提起，阀球远离阀座(12)，将柱塞提出泵筒后抽油泵转换为畅 通状态。 洗井作业完成后，若再次进行碰泵，如前所述，抽油泵再次转换为抽油状态。
权利要求
抽油状态转换与增效装置。其特征是它主要由上接头(1)、带杆的滑动活塞(2)、复位弹簧(3)、带拨齿的转换压轮(4)、带长短槽的转换套(5)、转换转轮(6)、弹簧垫圈(7)、控制弹簧(8)、中间短节(9)、打捞爪(10)、阀球(11)、阀座(12)及下接头(13)组成。
2. 根据权利要求1所述的抽油状态转换与增效装置，其特征在于其转换动作是由带杆 的滑动活塞(2)、复位弹簧(3)、带拨齿的转换压轮(4)、带长短槽的转换套(5)、转换转轮 (6)完成的。
3. 根据权利要求1所述的抽油状态转换与增效装置，其特征在于其控制机构是由活塞 杆、控制弹簧(8)、打捞爪(10)和阀球(11)组成的。
4. 根据权利要求l所述的抽油状态转换与增效装置，其特征在于抓捞爪(10)下部为均 布的弹性爪，且爪上加工有限位台阶。
全文摘要
本发明公开了一种用于常规管式泵采油中，能使抽油泵的正常抽油状态和畅通状态相互转换的控制装置，特别是一种抽油状态转换与增效装置。将其安装在抽油泵固定阀的位置，取代原泵的固定阀。借助于柱塞碰泵的常规动作作为状态转换的信号和动力；依靠一套状态转换机构，使抽油泵在正常抽油状态和畅通状态之间转换。需要正洗井时，在地面用简单的碰泵操作，将抽油泵转换为畅通状态，便可在不动管柱的条件下完成正冲砂、清蜡、注气等作业，从而避免对油井的伤害，提高作业效率，减少作业成本。洗井完成后，再次碰泵(测防冲距)，抽油泵便重新转换为正常抽油状态。特殊的阀球控制机构使该装置具有明显的增加泵效的功能。
文档编号E21B34/06GK101737020SQ20081016060
公开日2010年6月16日 申请日期2008年11月13日 优先权日2008年11月13日
发明者张积明, 李树臻, 王志云, 邹清光, 马国豫 申请人:邹清光