专利名称：高粘稠油高效率组合式井下往复抽汲器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油田采油生产中应用的高粘稠油高效率组合式井下抽汲器。
目前一般的井下抽油泵是单泵结构，为对油管中的油柱承重，泵壁很厚，所以泵筒内径小、容积小、泵筒内径减去固定阀球直径的环形空间及固定阀进油孔也小，并且原油进泵仅仅靠活塞抽力和动液面到泵吸入口的油柱压力，所以原油进泵难，对高粘稠油进泵就更难，使泵的充满系数过低。造成抽油生产耗能大，甚至不能正常生产。
本实用新型的目的在于提供一种能够抽稀油，更能适合抽稠油的“高粘稠油高效率组合式井下往复抽汲器”，以利石油生产。
本实用新型的目的是这样实现的，本实用新型包括主泵和副泵，副泵不承油管中油柱重，壁薄，制成泵筒大容积，从侧开的大进油孔极易进油，副泵具有滑动内泵筒，由磁铁吸引随活塞运动，使大进油孔下冲程开，上冲程闭。主泵活塞下接细抽油杆，并伸出主泵，推拉副泵大活塞运动。把进入副泵筒内的原油强制压入主泵，增加充满系数。
本实用新型的优点是①原油被挤压入泵，充满系数高。抽油省电。
②可以抽稀油，更适用于抽汲高粘稠油。
图1是本实用新型副泵开设大矩形孔时的形态图。
图2是本实用新型副泵开设大长矩形窗口时的形态图。
图3是
图1的剖视图。
图4是本实用新型主泵锥环状固定阀座及空心倒锥式阀芯示意图。
图5是副泵滑动内泵筒的局部放大图。
图6是图2的仅剖副泵固定泵筒的示意图。
图7是副泵开设大长窗口时，在其中运动的大活塞构造示意图。
图8是副泵筒不开孔时，可折迭的平板阀在其中运动的形成态意图。
图9是仅剖开泵筒时，平板阀在不开口的副泵筒中的折迭形态图。
图10是仅剖副泵筒时，折迭状态下的平板阀和下撞针相对位置局部示意图。
图11是仅剖副泵筒时，张开状态下的平板阀和上撞针相对位置局布示意图。
以下结合附图对本实用新型的具体结构作进一步说明副泵2(或3)制成薄壁式的双层泵筒，大容积。由与主泵连接的固定副泵筒，比固定副泵筒更薄轻的可在固定在副泵筒内滑动的内泵筒组成。图3中10为固定副泵筒，12为副泵滑动内泵筒，在图3中所示的状态下，即副泵滑动内泵筒12上端顶在固定副泵筒上端时，由固定副泵筒10上磁铁19吸住副泵滑动内泵筒12上部镶着的磁铁11，即由磁力吸住了副泵滑动内泵筒12，这时，固定副泵筒上开设的大矩形孔(参见图3)，被副泵滑动内泵筒壁所封闭此时副泵成了封闭之泵筒。大活塞14上行，把油经主泵的阀座孔挤压入主泵泵筒。下行一开始大活塞14上部所镶的强力磁铁20，就克服磁铁19吸11之力，把副泵滑动内泵筒拉向下方，直到在副泵固定泵筒的下端，副泵滑动内泵筒受阻停止，此时固定副泵筒10上开设的大矩形孔正和副泵滑动内泵筒12上开设的大矩形孔重合，实现了从特大孔道的副泵筒壁进油。活塞下冲程还继续着，随继把磁铁20和滑动内泵筒上的磁铁11拉开。而且14仍在细抽油杆13的推力及在活塞自身重力作用下，继续下冲。就在下冲过程中，副泵筒内充满了原油因开孔特大，高粘油也能充满。在大活塞抵达下冲程终点时，其底部的磁铁21，便和副泵滑动内泵筒下端的磁铁22吸住，上冲程一开始，在吸引力作用下，很快把薄轻的副泵滑动内泵筒12拉向上方，直到副泵滑动内泵筒的上部磁铁11被固定副泵筒上端的磁铁19吸住，成了封闭的泵筒。而大活塞14在抽油杆13的拉力下，克服了21、22的吸力，仍然还在继续地上升，把副泵泵筒内早已充满的原油压入主泵泵筒。完成了副泵副筒进油和向主泵挤压的循环。靠磁力提上和拉下副泵的滑动内泵筒12，实现了所要求的动作规律。这种规律是下冲一开始，在很短的冲程内，即把副泵滑动内泵筒12拉向下，使其上的大矩形开孔和副泵固定泵筒10上的大矩形开孔重合，完成副泵筒的特大开放。而上行程一开始，在很短的冲程内把副泵的滑动内泵筒12提上，封闭副泵。
组合式抽汲器副泵内有大活塞14，它的作用就是挤压原油入主泵，并不吸油。其上设有上下磁铁20和21，吸动副泵滑动内泵筒的规则移动。大活塞14还设有由单向阀球15、弹簧16、空心调节螺帽23组成的限压单向阀，在副泵泵筒内的原油挤满主泵泵筒之后，尚有剩余时，经空心调节螺帽23的空心孔放掉。大活塞上下移动的力量来自细抽油杆13及自重。细抽油杆从主泵固定阀座穿下。这样，主泵的固定阀球变小变多，即抽油杆伸出孔、多个阀球座进油孔。图3中8为小固定阀球。也可以用一个空心倒锥式阀芯25取代多个阀球。24为与25相配的锥环形阀座。18为加速固定阀球8或阀芯25下落的吸引磁铁，在上冲程完结和下冲程开始时靠磁力作用起快速关闭主泵之作用。副泵中的细抽油杆和主泵中细抽油杆在吸引磁铁18下连接。
副泵上开有大长矩形窗口时形态如图2。这时上冲程时大长矩形窗口关闭，下行时，大长矩形窗口开放，使油能快速入副泵。这时的副泵内泵筒为旋转滑动的，见图6、图7，大活塞有4个拨轮31，向下移动时其前后两个拨轮拨动滑动内泵筒28的下斜坡口，使28顺时针旋转90度，即在下冲程的末一小段行程内把28旋转，以它的壁把副泵固定泵筒上的大长窗口封闭，为在上冲程大活塞把副泵筒中的原油压入主泵，作了封泵密封准备。到了上冲程未的一小段行程内上方的两个拨轮拨压28的上斜坡口，使副泵滑动内泵筒逆时针旋转。把上行程时封闭副泵固定泵筒上大长窗口的28转回，提前把副泵筒打开。为下冲程多进原油入副泵作了准备。为了转动阻力小，副泵滑动内泵筒28两端上设有小轮子27，共8只。大活塞上还有4个小滑轮30，在副泵固定泵筒的滑槽29中滑动。防止了抽油杆受扭矩。本实用新型主泵筒5上端制有螺纹和油管相连，主泵内设柱塞6，柱塞6内设有游动阀7，柱塞上端接粗抽油杆4，柱塞6下端设有较细的细抽油杆13，柱塞6上下连接抽油杆的部份有流通孔道，供原油由主泵筒流经此孔道进入游动阀7，再经流通孔道进入油管。主泵的固定阀座17由碳化钨合金等硬质材料制成，靠阀座支撑9压牢在主泵的下端，以便修换。阀座支撑9两端制有螺纹上端连接主泵筒，下端以螺纹和副泵固定泵筒10或33相联接。主泵的固定阀座也能作成图4中24所示的单孔锥环状。主泵固定阀球8为小球，也可为有中心孔的空心倒锥式阀心。固定阀球的材质也是硬而耐磨的如40铬钨合金等。
副泵的结构主要特点是薄轻，制成副泵筒容积远远大于主泵的泵筒容积，副泵的固定泵筒10有带螺纹的上端，以此螺纹和主泵相连接。此副泵固定泵筒上端镶有磁铁19，用19吸住与它接触的薄轻的副泵滑动内泵筒12。在吸住的状态下，副泵固定泵筒10上开设的矩形大孔被副泵滑动内泵筒12的壁所封住。滑动内泵筒由不锈钢薄钢片制成。在它的上下两端镶有磁铁11、22。以11和19相吸维持上冲程中副泵筒封闭进而才能挤油入主泵。以磁铁22和大活塞上磁铁21相吸在大活塞上行时把副泵筒提起。以副泵滑动内泵筒上端磁铁11和大活塞14上的磁铁20相吸把副泵滑动内泵筒从上边拉下来，直到副泵头26和副泵滑动内泵筒12的底相碰。这时副泵固定泵筒上开设的矩形大孔和副泵滑动内泵筒上的矩形大孔相重合，副泵泵筒大开，副泵经很多大矩形孔进油。副泵的泵筒由不锈钢薄板制成，不承受大力。所以副泵筒内径df远远大于主泵筒内径DZ。副泵滑动内泵筒只能在副泵固定泵筒内上下滑动，以限位凸台限制内泵筒左右方向的转动。保证内泵筒上的矩形大孔和固定泵筒上的矩形大孔重合准确。大活塞14的长度大，可同时封住一个多一些的矩形孔，即大活塞14的长度大于矩形孔宽度H。以保证上冲程时副泵筒的密封性。副泵滑动内泵筒12及大活塞14从固定副泵筒10下端，拧下副泵泵头26后装入副泵固定泵筒，然后再与细抽油杆13连接，最后连接主泵件9和副泵件10，实现主副泵联接。
磁铁19、11均作成几块镶嵌入槽，然后将磁铁之间进行无机粘结而成的。磁铁22上下粘有不锈钢薄环后，与副泵滑动内泵筒12以多个不锈钢沉头螺钉固定，见放大图5。扯下螺钉可使活塞入内泵筒。
在副泵固定泵筒上开设大长窗口的时候，即图2的形态时。副泵滑动内泵筒28上开有正视图为平行四边形的切口如图所示。其尖角为β。为了易于内泵筒的旋转，副泵内泵筒28上下端设小轮共8只。副泵滑动内泵筒以不锈钢薄板制，从下端拧下泵头34扦入副泵固定泵筒。小轮28可在泵头34的上端面上转动。副泵中的大活塞如图7所示，有较大的纵向尺寸，在它的正面正中和背面正中设有导向滑轮30共4只，在固定副泵筒的导向槽29中滑动，防止了细抽油杆受扭矩。大活塞上还设有4个拨轮31，以它拨动副泵滑动内泵筒28转动。小轮30、31均由不锈钢制成。大活塞钢制，外加橡胶密封32。拆卸时先拆主泵筒5，然后拆主泵阀座支撑9，再接着拆卸主副泵细抽油杆。拆掉主泵固定阀座17。副泵卸下泵头26后，拉出滑动内泵筒12，再卸下磁铁22，便可拉出大活塞14。以上说明了本实用新型的原理结构、优点、及可实施性。
图8到11所示的副泵仅有固定泵筒35，其上不开孔，结构薄，泵筒内有可折迭的平板阀，上行程时张开，不行程时闭。这样副泵筒35内可以充满很多的油。折迭平板阀由后阀片38(以黑色表示)和前阀片37所组成。它们分别具有拨爪40和39。在固定泵筒下端装有撞针41，活塞折着下行到终点前的一小段行程中撞到撞针41时强迫38、37分离，并到一定开度时具有磁力的拨爪相互吸住，保持了平板阀的张开状态，并以板撑43撑住，准备把副泵筒内的油在上冲程时压入主泵并在平板阀下吸满原油。到上行程终点前的一小段行程内，平板阀拨爪39、40撞到撞针42，强迫39、40分离，而阀片38和阀片37开始折迭，并到一定的角度时，靠磁力吸住，成为折迭状态，这样下冲程时不会把油从副泵筒内推出。如此往复抽汲，实现了汲油压油入主泵的功能。为了拨爪的运动，平板阀片上开有窄缝，此副泵筒内过多的原油也靠此缝和平板阀片37、38向下的变形排出。此种副泵结构简单，易于实施。
权利要求1.一种用于油田采油生产的高粘稠油高效率组合式井下往复抽汲器，由完成挤压原油入油管，对油管中油柱承重的主泵1和完成挤压原油入主泵，提高主泵充满度的副泵组合而成，包括主泵1的粗抽油杆4、主泵筒5、柱塞6、游动阀7、固定阀球8、穿过抽油杆的固定阀座17，以及副泵的固定泵筒，滑动内泵筒，各种吸引磁铁11、18、19、22，镶有磁铁20、21的大活塞14，可折迭式平板阀37、38等组成，其特征在于(a)主泵1柱塞6的下端连接的细抽油杆13穿过固定阀座17；(b)主泵1的固定阀座17上有多个均布固定阀球8，因此固定阀座上有抽油杆穿下孔在正中，四周均布多个固定阀进油孔；(c)副泵接在主泵下方，有两层泵筒，外层为固定泵筒，内层为滑动内泵筒以结构薄轻为特征。制成副泵泵筒的容积远远大于主泵泵筒的容积；(d)副泵固定泵筒10上开有大矩形孔或开设大长窗口。滑动内泵筒的滑动(或转动)能使固定泵筒上所开之孔或窗口封闭或全开；(e)副泵滑动内泵筒12中，有上下往复运动挤压泵筒内原油进入主泵的活塞14；(f)副泵细抽油杆13上有吸引主泵固定阀球8或空心倒锥式阀芯快速下落的吸引磁铁18；(g)泵筒不开孔的副泵，内装可折迭式平板阀。
2.根据权利要求1所述的高粘稠油高效率组合式井下往复抽汲器，其特征在于副泵的固定泵筒10上端制有螺纹，螺纹下有镶嵌着的磁铁19，用于吸住滑上来的副泵滑动内泵筒12上镶嵌的磁铁11，进而维持副泵滑动内泵筒12吸持在使固定泵筒上所开大矩形孔被副泵滑动内泵筒12所封闭的位置。副泵固定泵筒10的下端也制有螺纹。
3.根据权利要求1所述的高粘稠油高效率组合式井下往复抽汲器，其特征在于滑动内泵筒12的上端镶嵌有磁铁11，下端有多个均布小孔，用于拧入沉头螺钉固定磁铁22。在滑动内泵筒壁上等距开有矩形大孔，孔宽略小孔距，能以其壁封闭住固定泵筒上的开孔。
4.根据权利要求1所述的高粘稠油高效率组合式井下往复抽汲器，其特征在于副泵中的大活塞14，上端面和侧面，下端面及侧面镶嵌有拉动滑动内泵筒上下运动的磁铁21和20。有能够封住滑动内泵筒上开孔的长度，即长度大于大矩形开孔的宽度H。大活塞14上设有单向阀球15、弹簧16、空心调节螺帽23、构成限压单向阀。
5.根据权利要求1所述的高粘稠油高效率组合式井下往复抽汲器，其特征在于，副泵开设大长矩形窗口时，副泵的滑动内泵筒28上开有正视图为具有锐角的平行四边形的切口，上下两端装有小轮27，共8支。
6.根据权利要求1所述的高粘稠油高效率组合式井下往复抽汲器，其特征在于副泵开设大长矩形窗口时，副泵的大活塞上装有导向轮30、拨轮31，并在侧面装有橡胶密封32。
7.根据权利要求1所述的高粘稠油高效率组合式井下抽汲器，其特征在于副泵泵筒不开孔时其内所装设的可折迭式平板阀由后阀片和前阀片组成，各自具有与平面垂直的弯状拨爪40、39。阀片上开有使拨爪运动的窄缝，拨爪及阀片制有磁性。
专利摘要本实用新型涉及一种油田采油生产中应用的高粘稠油高效率组合式井下往复抽汲器。为解决稠油“进泵难”提出本实用新型。由主泵和副泵组合而成。以副泵大的泵筒容积汲取多量的稠油，然后挤压稠油入主泵。主泵由穿过固定阀座的细抽油杆，抽油杆穿过的固定阀座等组成。副泵筒薄而轻，其上开有上冲程闭下冲程开的特大孔道，内装压油入主泵的大活塞。副泵筒不开孔时，内装折叠式平板阀，因此大大提高了主泵的充满系数。能提高稠油也能提高一般原油的产量，并节约电能。
文档编号F04B47/00GK2140976SQ9221653
公开日1993年8月25日 申请日期1992年7月21日 优先权日1992年7月21日
发明者侯宝福 申请人:侯宝福