专利名称：杆式深采抽油泵的制作方法
技术领域：
本发明属于油田设备，具体涉及一种用于油田机械开采深井原油用的杆式深采抽油泵。
背景技术：
抽油泵是油田机械采油作业的专用设备，随着油田的不断开发，深度大于4千米的深层油井的开发也越来越广泛，当前油田能够满足下泵深度大于4千米的抽油泵有深采抽油泵，专利号=ZL 02228870. 8 ；侧流式深采抽油泵，专利号=ZL 200620097893. 7 ；侧流减载深抽泵，专利号ZL 200820190039. 4等，它们的共同特点是都属于管式抽油泵，检泵作业时，需要起下全部的油管。随着下泵深度的延伸，非生产时间不断增加，作业费用剧增， 而且不能实现自动泄油，对环境造成污染。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够满足深度大于5千米的深层油井开采的杆式深采抽油泵，抽没泵检泵作业时，杆式深采抽油泵可随抽油杆柱起下油井，而不需动油管柱，起下泵作业方便，起井时能自动泄油和正洗井，作业成本低。本发明的目的是这样实现的一种杆式深采抽油泵，包括泵筒，泵筒内套装着由通径分体式上游动阀、软密封柱塞、硬密封柱塞、下游动阀组成的柱塞总成；泵筒上部连接阀杆导向套，阀杆从阀杆导向套内穿过并与通径分体式上游动阀连接；泵筒下部连接固定阀和锁紧密封支承总成。泵筒外套装支撑管，支撑管上部连接上接箍，下部连接锁紧密封支承接头。支撑管内孔沿轴向设有多组加固支撑环，加固支撑环内孔径向设有过油孔，支撑管内孔上端设有挡砂环。通径分体式上游动阀外圆上设有出油槽，出油槽槽底连接处圆滑过渡，每
条槽底下部设有一个出油孔，各出油孔相互间沿着上游动阀轴向和径向交错分布，通过出油孔使出油槽与出油阀内腔连通。锁紧密封支承总成由支承锁爪、硬密封环和软密封环组成，其中硬密封环设在支承锁爪的中部，软密封环设在支承锁爪的上部。本发明提供的杆式深采抽油泵，具有以下有益效果
1、工作时，先将上接箍、支撑管和锁紧密封支承接头连接在油管下，下入到油井中预定深度，然后将泵体连接在抽油杆柱下端下入到油管内，直至碰泵。此时，锁紧密封支承总成插入到锁紧密封支承接头内，形成双密封和双锁固，可提供足够的锁紧力和密封性能。需要检泵作业时，不用动油管柱，只需起下抽油杆柱即可完成检泵和泄油，因此作业方便，占井时间短，作业成本低，并可减少采油井场的地面污染和工人的劳动强度。2、由于泵筒要从油管内穿过，其外径受到油管内径的限制，强度无法满足深采的要求。为此，设计了加固支承环。碰泵后，泵筒插入在支撑管内，此时，支撑管内壁的多组加固支撑环可将泵筒外壁抱紧，起到加固支撑的作用，提高了泵筒的强度。3、加固支撑环上设计了过油孔，用以传递高压液柱载荷，使得工作时，泵筒内外压差平衡，改善了泵筒的工作状态，提高了泵筒的承载能力。同时，还消除了泵筒的膨胀变形， 减少漏失，提高了泵效。4、支撑管内孔上端设有挡砂环，可阻止油管内砂粒沉积在泵筒与支撑管间形成的环空内，避免砂粒将锁紧支承密封总成埋住，造成起泵时无法解封，提高了产品的可靠性。5、抽油泵工作时，上游动阀是主要承载点，由于阀体外径受泵筒内径限制，使其强度受到制约，常规的缩径过油式游动阀结构根本无法满足深抽要求。为此，本发明设计了通径分体式上游动阀，在其外圆上设有二至六条长短不一的出油槽，出油槽的数量和宽度根据出油量设定，槽底与出油阀内腔并不直接相交，而是通过沿着出油阀轴向和径向交错分布的出油孔连通，该结构消除了阀体的应力集中，降低了阀球运动对阀体造成的磨损，使得上游动阀的强度和过流面积都比常规缩径式上游动阀提高了一倍以上，达到了深抽的要求。6、抽油泵在深采井中工作时，由于油管内液柱压差很大，造成漏失量超标，泵效降低。为此，本发明采用了软密封柱塞与硬密封柱塞串联的结构，可有效降低漏失，提高泵效。综上所述，本发明具有承载能力强、泵效高、性能可靠、作业方便环保、作业成本低的特点，能够满足下泵深度大于5千米的深井开采的需求。
图1是本发明杆式深采抽油泵的结构示意图。图2是本发明上游动阀的结构示意图。图3是本发明锁紧密封支承总成的结构示意图。图4是本发明加固支撑环的结构示意图。图中，1是上接箍，2是阀杆，3是阀杆导向套，4是挡砂环，5是加固支撑环，6是泵筒，7是支撑管，8是通径分体式上游动阀，9是软密封柱塞，10是硬密封柱塞，11是下游动阀，12是固定阀，13是锁紧密封支承总成，14是锁紧密封支承接头，15是出油孔，16是出油槽，17是出油阀内腔，18是阀球，19是软密封环，20是硬密封环，21是支承锁爪，22是过油孔。
具体实施例方式本发明中包括泵筒6，泵筒6内套装着由通径分体式上游动阀8、软密封柱塞9、 硬密封柱塞10、下游动阀11组成的柱塞总成；泵筒6上部连接阀杆导向套3，阀杆2从阀杆导向套3内穿过并与通径分体式上游动阀8连接；泵筒6下部连接固定阀12和锁紧密封支承总成13。柱塞总成可在泵筒6内自由滑动。泵筒6外套装支撑管7，支撑管7上部连接上接箍1，下部连接锁紧密封支承接头 14，锁紧密封支承总成13插入锁紧密封支承接头14后，可将泵筒6固定在支撑管7内，并形成密封。支撑管7内孔沿轴向设有多组加固支撑环5，泵筒6插入支撑管7后，加固支撑环 5可将泵筒6外壁抱紧，起到加固支撑的作用。加固支撑环5内孔径向设有过油孔22，高压液柱载荷可通过过油孔22进行传递。支撑管7内孔上端设有挡砂环4。通径分体式上游动阀8外圆上设有二至六条长短不一的出油槽16，出油槽的数量和宽度根据出油量设定，槽底连接处圆滑过渡，每条槽底下部设有一个出油孔15，各出油孔 15相互间沿着上游动阀体轴向和径向交错分布，通过出油孔15使得出油槽16与出油阀内腔17连通。锁紧密封支承总成13由支承锁爪21、硬密封环20和软密封环19组成，其中硬密封环20设在支承锁爪21的中部，软密封环19设在支承锁爪21的上部，软密封环19的数量可根据下井深度的不同设计为2 3件，当锁紧密封支承总成13插入到锁紧密封支承接头14内时，支承锁爪21发生弹性变形，形成锁紧力，软密封环19发生塑性变形，形成密封和锁紧力，硬密封环20外锥面与锁紧密封支承接头14内锥面紧密配合形成密封。工作时，先将上接箍1、支撑管7和锁紧密封支承接头14连接在油管下，下入到油井中预定深度，然后将泵体连接在抽油杆柱下部下入到油管内，直至碰泵。此时，锁紧密封支承总成13插入到锁紧密封支承接头14内，形成双密封和双锁固，将泵体固定在支撑管7 内；支撑管7内壁的多组加固支撑环5将泵筒6外壁抱紧，起到加固支撑的作用；加固支撑环5上的过油孔22，可以传递高压液柱载荷，改善泵筒的工作状态；支撑管7内孔上端的挡砂环4，可防止油管内砂粒沉积造成的卡泵。开抽后，通径分体式上游动阀8承载，柱塞总成随抽油杆柱做上下往复运动完成汲油。需要检泵作业时，上提抽油杆柱，使得锁紧密封支承总成13从锁紧密封支承接头14内解封，将泵体提出地面，即可完成检泵和泄油。
权利要求
1.一种杆式深采抽油泵，包括泵筒(6)，其特征在于泵筒(6)内套装着由通径分体式上游动阀(8)、软密封柱塞(9)、硬密封柱塞(10)、下游动阀(11)组成的柱塞总成；泵筒(6) 上部连接阀杆导向套(3)，阀杆(2)从阀杆导向套(3)内穿过并与通径分体式上游动阀(8) 连接；泵筒(6)下部连接固定阀(12)和锁紧密封支承总成(13)。
2.根据权利要求1所述杆式深采抽油泵，其特征在于泵筒(6)外套装支撑管(7)，支撑管(7 )上部连接上接箍(1)，下部连接锁紧密封支承接头(14 )。
3.根据权利要求1所述杆式深采抽油泵，其特征在于支撑管(7)内孔沿轴向设有多组加固支撑环(5)，加固支撑环(5)内孔径向设有过油孔(22)，支撑管(7)内孔上端设有挡砂环⑷。
4.根据权利要求1所述杆式深采抽油泵，其特征在于通径分体式上游动阀(8) 外圆上设有出油槽(16)，出油槽(16)槽底连接处圆滑过渡，每条槽底下部设有一个出油孔(15)，各出油孔(15)相互间沿着上游动阀(8)轴向和径向交错分布，通过出油孔(15) 使出油槽(16)与出油阀内腔(17)连通。
5.根据权利要求1所述杆式深采抽油泵，其特征在于锁紧密封支承总成(13)由支承锁爪(21)、硬密封环(20)和软密封环(19)组成，其中硬密封环(20)设在支承锁爪(21)的中部，软密封环(19 )设在支承锁爪(21)的上部。
全文摘要
一种杆式深采抽油泵，包括泵筒，泵筒内套装着由通径分体式上游动阀、软密封柱塞、硬密封柱塞、下游动阀组成的柱塞总成；泵筒上部连接阀杆导向套，阀杆从阀杆导向套内穿过并与通径分体式上游动阀连接；泵筒下部连接固定阀和锁紧密封支承总成。本发明通过采用泵体插入式结构，并在泵筒外壁增设支撑管、支撑环，将游动阀设计成通径分体式结构，改善了泵筒和柱塞的工作状态，使得本发明具有承载能力强、泵效高、性能可靠、作业方便环保、作业成本低的特点，能够满足下泵深度大于5千米的深井开采的需求。
文档编号F04B53/00GK102235346SQ20111014038
公开日2011年11月9日 申请日期2011年5月27日 优先权日2011年5月27日
发明者刘建魁, 刘毅, 张元园, 李勇, 胡桢, 董斌, 陈向灵, 陈灿 申请人:中国石油化工股份有限公司西北油田分公司塔河采油三厂, 中船重工中南装备有限责任公司