变径减压深抽泵的制作方法

专利名称：变径减压深抽泵的制作方法技术领域：本发明涉及一种抽油机井特别是深抽井使用的变径减压深抽泵的产品，属于井下采油工具类。目前，井下采油所用的有杆泵(管式泵和杆式泵)主要结构特征是，每种泵都是由一个活塞一个泵筒组成。泵径与下泵深度这两个参数互相制约、互相限制，欲提高油井产量，一般通过两种途径实现或者加大抽油泵的泵径，但是这样会受到泵挂负荷和抽油机“驴头”负荷的限制，需要应用高强度的抽油杆，更换大型的抽油机，这样，增加了抽油机的功率损耗，增加额外的设备投资；或者减小抽油泵的泵径，泵挂加深，维持抽油机“驴头”的正常负荷，但是随着油井的不断开采，油井液面不断下降，尽管泵挂有所加深能够增加油井产量，但活塞上液柱负荷也随着泵挂加深而相应的增加。而现有泵挂系列受抽油杆本身强度的限制，不应该也不可能无限地加深，这样势必影响油井的产量。本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种上部直径(活塞及泵筒)较小、下部直径(活塞及泵筒)较大的变径减压深抽泵。通过本发明可以实现在维持抽油机“驴头”的原有负荷情况下，加大泵径，提高油井产量；或者在与现有泵径相同，泵挂深度一定的情况下，能够减小抽油机“驴头”负荷，降低功率损耗，节约能源。以下结合附图就本发明的具体解决方案及工作方式加以叙述附图1、2、变径减压深抽泵结构示意图变径减压深抽泵由如下零部件组成泵筒接箍1，泵筒2，阀罩3，阀球4，阀座5，活塞6，泵筒接箍7，泵筒8，连接管9，活塞接箍10，活塞11，阀罩12，阀球13，阀座14，支座管塞15，下泵筒接箍16，固定阀罩17，固定阀球18，固定阀座19，异径接头20。为叙述方便起见，将阀罩3、阀球4、阀座5记作上游动阀A；将阀罩12、阀球13、阀座14、支座管塞15记作下游动阀B，同样，将固定阀罩17、固定阀球18、固定阀座19、变径接头20记作固定阀C。本发明的具体解决方案是采用不同直径的活塞和泵筒，构成组合活塞及组合泵筒，上部活塞及泵筒的直径尺寸较小，下部活塞及泵筒的直径尺寸较大。下、上活塞(或泵筒)直径尺寸比值的大小，决定了油管内液柱负荷转移的幅度及排量增加幅度的大小。直径比值较大，油管内液柱负荷转移的幅度及排量增加的幅度也较大，直径比值在1.1－5之间选取。其工作方式是当抽油机通过抽油杆带动活塞6及活塞11上行时，在油管内液柱压力的作用下，上、下游动阀A、B关闭，活塞6将泵筒2内的液体举升，活塞11上下端部处的液柱压力平衡，油管内液柱被活塞6隔开，活塞11不受活塞6上部油管内液柱压力的影响，这相当于将活塞11上的液柱负荷转移到泵筒2上，此时抽油机“驴头”负荷仅为活塞6断面上的液柱负荷，即活塞6承压，同时由于泵筒8内的容积增大，压力降低，在井底液体压力作用下，固定阀C开启，液体进入泵筒8内。当活塞6及活塞11到达上死点时，活塞6将泵筒2内的液体举升了一个冲程的高度，泵筒8内充满了一个冲程高度的液体，即活塞11抽汲。当抽油机带动活塞6及活塞11下行时，泵筒8内液体受压，固定阀C关闭，随着活塞11不断下行，泵筒8内压力逐渐增高，当压力大于油管内液柱压力时，上下游动阀A、B开启，泵筒8内的液体经活塞11和活塞6的内孔到达泵筒2的上部油管内。随着活塞6和活塞11不停地往复运动，井内液体不断地被举升到地面。以下结合附图就本发明的实施作进一步的描述泵筒接箍1上端为平式油管内螺纹，与井下油管连接，下端是ApISpec11AXC型母螺纹，与泵筒2上端连接。泵筒接箍1所用的材料是45＃钢，调质处理后表面淬火，表面硬度为HRC45－65。泵筒2两端是ApISpec11AXC型公螺纹，下端与泵筒接箍7相连，泵筒2选用45＃钢，内孔工作面镀铬，镀铬层厚度为0.12－0.3mm，镀铬后的表面粗糙度应达到 。 泵筒接箍7的两端是ApI Spec 11AXC型母螺纹，下端与泵筒8连接。泵筒接箍7所用的材料，热处理方式及表面硬度与泵筒接箍1相同。泵筒8的两端是ApI Spec 11AXC型公螺纹，下端与泵筒接箍16连接。在泵筒8的上部侧面(或泵筒2的下部侧面)开有二个孔，以保证活塞11上行时其两端处的液柱压力平衡。泵筒8所用的材料，内孔工作面镀铬层厚度及表面粗糙度指标均与泵筒2相同。泵筒接箍16的下端为平式油管内螺纹，与固定阀C的固定阀罩17连接。泵筒接箍16所用的材料，热处理方式及表面硬度与泵筒接箍1相同。组成固定阀C的固定阀罩17、固定阀球18、固定阀座19，异径接头20均采用标准件及规范连接方式。在异径接头20的下端连接防砂管等部件。游动阀A(阀罩3、阀球4、阀座5)采用ApI Spec 11AX标准件组合及规范连接方式，件号分别为C12，V11。阀罩3上端与抽油杆连接，阀座5下端与活塞6相连。活塞6两端均为ApI Spec 11AX F型公螺纹，下端与连接管9连接。活塞6采用45＃钢制造，调质处理后表面淬火，工作面硬度为HRC50－70，与泵筒2的配合选用 (H8)/(F7) 间隙配合。连接管9及活塞接箍10两端分别采用ApI Spec 11AX F型母螺纹及公螺纹，所用材料为45＃钢，调质处理后表面淬火，其硬度为HRC50－60。活塞接箍10下端与活塞11连接，活塞11采用ApI Spec11AX标准活塞，件号为p23。活塞11与泵筒8选用 (H8)/(F7) 间隙配合。游动阀B(阀罩12、阀球13、阀座14、支座管塞15)采用ApI Spec 11AX标准件组合及规范连接方式，件号分别为C15，V11，p12。本发明的另一个实施例是可以利用现有的普通有杆泵进行改装。过程如下根据油井情况，可从现有的φ28mm，φ38mm，φ43mm，φ44mm，φ56mm，φ70mm，……系列的普通有杆泵中选出两个，将两泵筒用一定长度的开孔的油管短接(压力平衡短接)连接，形成本发明的泵筒部分，将尺寸较小活塞的下游动阀卸掉，尺寸较大活塞上的上游动阀卸掉，用适当长度的活塞连接管和大活塞接头将两个不同尺寸的活塞连接起来，形成本发明的活塞部分。将活塞装入泵筒后，在大泵筒下端接固定阀，形成变径减压深抽泵。上下游动阀及固定阀采用现有的标准件。例如，用φ38mm和φ56mm普通有杆泵改装成的本发明，其最大下泵深度与φ38mm普通有杆泵相同，而理论排量却相当于φ56mm普通杆式泵的排量。两个需要注意的问题是一、由于本发明的活塞(或泵筒)上小下大，所以作业工艺与普通杆式泵有所不同，它需与脱接器及释放器配套使用。根据本发明的最大冲程范围，确定好释放器的位置，将本发明下到预定深度后，再下抽油杆(下端与脱接接头连接)，与脱接器座连接。检泵时，先提抽油杆，使脱接器在释放器处脱接，然后再提泵。二、若下泵深度超过1500米时，可将本发明锚定在套管上，以防止上下冲程时油管伸缩，减少冲程损失。本发明与现有技术相比具有如下优点一、在不增加抽油机“驴头”负荷的情况下，可使油井产量得到明显提高。增产幅度的大小，取决于泵径比值的大小。二、在与现有泵径相同，泵挂深度一定的条件下，能够减小抽油机“驴头”负荷，降低功率损耗，节约能源。权利要求1.一种抽油机井特别是深抽井用的变径减压深抽泵，由泵筒接箍1、泵筒2、游动阀A(阀罩3、阀球4、阀座5)，活塞6、泵筒接箍7、泵筒8、连接管9、活塞接箍10、活塞11、游动阀B13(阀罩12、阀球133、阀座14、支座管塞15)、下泵筒接箍16、固定阀C(固定阀罩17、固定阀球18、固定阀座19、变径接头20)组成，泵筒接箍1与油管连接，游动阀A与抽油杆连接，其特征在于活塞6及活塞11通过连接管9及活塞接箍10构成组合活塞，上端与游动阀A连接，下端与游动阀B连接；泵筒2及泵筒8通过泵筒接箍7连接构成组合泵筒，上端与泵筒接箍1连接，下端与泵筒接箍16连接。2.根据权利要求1所述的变径减压深抽泵，其特征在于泵筒8的上部侧面或泵筒2的下部侧面开有若干个孔。3.根据权利要求1所述的变径减压深抽泵，其特征在于活塞11(或泵筒8)与活塞6(或泵筒2)的直径比值在1.1～5之间。专利摘要本实用新型公开了一种抽油机井特别是深抽井用的变径减压深抽泵，它是由具有不同直径的组合活塞、组合泵筒及固定阀组成。本实用新型可以实现在维持抽油机“驴头”正常负荷情况下，加大泵径，提高油井产量，或者在与现有泵径相同、泵挂深度相同的情况下，减小抽油机“驴头”负荷，降低功率损耗。本实用新型可以很方便地由现有普通有杆泵进行改装，简单易行，运行可靠，对提高油井产量，降低能源损耗，无疑开辟了一条良好的途径。文档编号F04B47/00GK2037401SQ88210700公开日1989年5月10日 申请日期1988年7月5日 优先权日1988年7月5日发明者刘利 申请人:辽河石油勘探局曙光采油厂