专利名称：抗砂抽油泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油田机械采油中使用的深井有杆抽油泵属油田机械类。
有杆泵采油是国内外油田上普遍使用的采油方式。这种方式虽然简单易行，但井下抽油泵出现的故障却经常地困扰着人们。其问题主要是泵的磨损和砂卡。尤其在出砂井中，这个问题尤为严重。由此造成泵效降低、生产周期缩短，维修费用上升，严重影响了石油的生产。在现有技术中，解决方法一般有三种第一种是在油井中采用先期防砂和后期防砂技术，使危害抽油泵工作的砂粒留在油层内，不使其进入井筒；第二种是在泵的吸入口处加沉砂装置，使原油中的砂粒在进泵前得以分离和沉降；第三种是在抽油泵中使用软柱塞，形成柱塞和泵筒的软硬磨擦副，减轻抽油泵磨损的速率，避免砂卡。但这些方法并没有解决根本问题，因为泵的磨损和砂卡主要是由泵的结构造成的。在泵的标准化设计中，为了安装工艺的方便，抽油泵柱塞两端加工成百分之一的锥度或缩小端部的直径。以φ57mm柱塞为例柱面直径φ
mm两端锥度1∶100，即端面直径为
mm，泵筒体内径为
mm，设柱塞中间部分最大间隙为0.08mm，而柱塞端部最大间隙为0.61mm，相差7.6倍。在抽汲过程中凡是小于0.61mm的砂粒均可被导入泵的柱塞和泵筒之间，而砂粒一旦进入这个楔形间隙，就绝无出去的可能，要么做为磨粒磨损的磨料，造成泵急剧磨损，要么做为卡阻物体，将泵卡死。大量的现场调查表明柱塞在两端拉伤、磨损严重，尤其是在连接抽油杆的一端，损坏更为严重。综上所述，如果能够设计出一种柱塞的结构，使砂粒不能经由柱塞两端进入泵的间隙中，必将大大减少泵的砂磨、砂卡，提高泵的使用寿命。
本实用新型的目的在于提供一种能够在含砂井和深井中长期工作，并能增加原油产量的深井抗砂抽油泵。
本实用新型的目的是以如下方式实现的为保证砂粒不进入柱塞间隙，改变柱塞的现有结构。在柱塞两顶端进出油口处安装弹性刮砂杯，尽量不让砂粒进入柱塞间隙，要求刮砂杯舌片紧贴泵筒内壁运动，刮砂杯最好安装在柱塞进出油口处，以便让刮下的泥砂被油流带走，而不至于让砂填死。对柱塞出油端，刮砂杯由刮砂筒与特制的出油阀罩组成，刮砂筒由螺纹固定在出油阀罩上端，开口向上。出油阀罩与抽油杆连接，标准设计中的母扣改成公扣，以便让出足够的油流通道。对于柱塞进油端，刮砂杯安装在进油阀座下端，刮砂杯由的进油阀座接头与刮砂筒组成。进油阀座接头一端螺纹连于进油阀罩上，紧压阀座，另一端连接尾帽，中间部分由螺纹固定住刮砂筒，该筒开口向下。为了让刮砂筒从泵筒壁上刮下的泥砂进入油流，在接头的柱体中间部分开有八个槽孔。刮砂筒由优质弹簧钢制造。刮砂筒一端由母螺纹联结于柱塞总成上，另一端开有具有一定长度和宽度的螺旋形割缝。割缝与柱塞体轴向倾斜一个小于60度的角度，为使刮下的泥砂进入流道，让割缝刮砂一侧成锐角，割缝方向与经过该处的轴线与该处割缝连线的方向成一个小于30度的夹角。同时割缝将筒体一端分为八块弧形的舌片，舌片顶端加上成向轴倾斜的45度倒角。舌片外园直径略大于泵筒内径，在弹簧力和液柱压力作用下，刮砂舌片将紧贴泵筒作平行移动，阻止砂粒进入泵间隙，实现上述刮砂功能。
本实用新型为使抽油泵具有增产功能，采取的途径是减少间隙漏失，具体措施有两条其一是使柱塞附件部分起密封作用，将附件与柱塞联结牢固后上外圆磨床磨成同一外径，柱塞有效密封长度将增加30％。为保证柱塞与附件外圆的同轴度，在螺纹连接处设有定位台肩，并用强力胶粘结。其二是引入强磁场。在柱塞体两端10cm处车矩形槽，槽宽6m，槽深3mm，两端各车六道沟槽，将钕铁硼弧形强磁体镶嵌粘结于沟槽内，在泵间隙处将形成垂直轴向的强磁场，磁性物及原油吸附于磁场内，将在间隙处形成无间隙的柔软密封层。
本实用新型的抗砂抽油泵与现有技术相比，具有以下优点1、由于原油中砂粒无法进入泵间隙，减少了泵的磨损，延长了使用寿命，并且基本上克服了出砂井中泵的砂卡问题，使检泵周期大大延长。
2、由于抽油泵的间隙漏关比常规泵减少30-70％，泵效显著提高。
附
图1是抗砂抽油泵的结构示意图附图2是抗砂抽油泵的柱塞结构示意图附图3是上、下刮砂筒的结构示意图
以下结合附
图1至3所给出的实施例对本实用新型的抗砂抽油泵做进一步的描述。
实施例中的抗砂抽油泵由泵的上接头(1)、泵筒(2)、固定进油阀(3)、泵的下接头(4)和柱塞(5)等组成。看附
图1。其中上接头(1)、泵筒(2)、固定进油阀(3)和泵的下接头(4)基本上是常规结构，而柱塞(5)则采用了新的设计。采用新设计的柱塞(5)由上出油阀罩(6)、上刮砂筒(7)、上出油阀球(8)、上出油阀座(9)、接头(10)、柱塞体(11)、磁密封磁体(12)、进油阀罩(13)、进油阀球(14)、进油阀座(15)、进油阀罩接头(16)、下刮砂筒(7)、连接尾帽(17)等组成。看附图2。整个柱塞大体上可分为上、中、下三部分。上部分包括上出油阀罩(6)、上刮砂筒(7)、上出油阀球(8)、上出油阀座(9)和接头(10)等。主要是在上冲程中刮泵筒上部的泥砂，并承受井筒液柱的压力。在上部分中，上出油阀罩(6)是一个重要零件，它上面制有三个螺纹，将上刮砂筒(7)、接头(10)及工作时的抽油杆连接在一起，并起包容和固定上出油阀球(8)和阀座(9)的作用。柱塞的下部分包括进油阀罩(13)、进油阀球(14)、进油阀座(15)、进油阀罩接头(16)、下刮砂筒(7)和连接尾帽(17)等。主要是在下冲程中刮泵筒下部的泥砂，同时开启其上的进油阀，使原油进入柱塞上面的井筒。在下部分中，进油阀罩接头(16)是一个重要零件，它上面也制有三个螺纹，用于连接进油阀罩(13)、固定进油阀座(15)、连接下刮砂筒(7)和连接尾帽(17)。其上还开有8个槽孔，以便让刮砂筒刮下的泥砂通过槽孔进入流道。本实用新型的关键零件是刮砂筒，它位于柱塞两顶端，割缝倾斜40度在柱体上形成螺旋槽，轴向长度为35mm，缝宽2mm割缝的方向与轴线成20度夹角。在泵筒内螺旋舌片微受压缩紧贴泵筒阻止泥砂进入泵间隙。为了减小柱塞与泵筒之间的漏失，抗砂抽油泵还引入了本发明人的在先专利93214442·X中的抽油泵磁密封技术。
权利要求1.一种抗砂深井抽油泵，包括泵筒、柱塞、固定阀和游动阀，其特征在于在柱塞的两端即进、出油处安装有由刮砂筒和进、出油阀罩组成的弹性刮砂杯。
2.根据权利要求1所述的抗砂抽油泵，其特征在于所说的刮砂筒由优质弹簧钢制成，一端具有带倾角的螺旋割缝，将筒分成若干块弧形刮砂舌片，舌片顶端加工有在油井液柱压力下能产生径向涨力的倒角。
3.根据权利要求1至2所述的抗砂抽油泵，其特征在于柱塞附件设计有能保证安装同轴度的定位台肩，并在外圆电镀或喷涂硬质合金，装配后同柱塞一起磨削成相同的直径。
专利摘要本实用新型的抗砂抽油泵是一种油田机械采油中使用的有杆抽油泵,适合于深井和出砂井。该泵由泵筒、柱塞、进、出油球阀、刮砂杯和磁性环等组成。刮砂杯安装于柱塞两顶端,由刮砂筒和特制的进、出油阀罩组成。工作时刮砂筒弧形舌片在弹性及液柱压力作用下紧贴泵筒内表面运动,从而阻止原油中砂粒进入间隙。该泵设计还使柱塞附件外径与柱塞直径相同,柱塞密封长度增加。该泵引入了磁性柔性密封技术,使抽油泵间隙漏失减小。
文档编号F04B47/02GK2279461SQ96200039
公开日1998年4月22日 申请日期1996年1月22日 优先权日1996年1月22日
发明者胡连印, 杨忠仁 申请人:辽河石油勘探局钻采工艺研究院