变排量稠油泵的制作方法

专利名称：变排量稠油泵的制作方法技术领域：本实用新型是一种用于蒸汽吞吐开采稠油的变排量稠油泵。稠油蒸汽吞吐开采是将高温湿饱和蒸汽注入到油层内，然后经自喷、抽油阶段，使原油采用到地面。转入泵抽生产的初期，油层温度高，原油粘度低，供液能力强，用排量较大的普通管式泵抽油，可以满足生产的需要；泵抽阶段的中后期，油层温度逐渐降低，原油粘度升高，供液能力减弱，用排量较小，且具有液压反馈力的稠油泵生产较为理想。目前一种“液压反馈稠油泵”(申请号89201356)，由泵筒、环流阀、密封短节、活塞和长光杆组成，环流阀装在泵筒与密封短节之间，长光杆接在活塞的下端，这种泵可以实现不起抽油管柱就可以进行泵抽，且具有液压反馈作用。但它的排量是固定不变的(不改变冲次、冲程)，难以满足稠油井蒸汽吞吐过程中的供液量的变化和原油粘度的变化。但是在同一个蒸汽吞吐周期内，换用两种泵生产，不但会使油层热损失增加，延长生产周期，还会加大作业及检泵的工作量，对周期产油量及降低稠油开发成本不利。本实用新型的目的，是针对稠油蒸汽吞吐开采的特点，提供一种变排量稠油泵，不但可以实现注蒸汽后不动管柱转抽，而且还能在不改变冲程、冲次的情况下，不起出管柱，使该泵在抽油生产初期，具有较大的排液量，没有液压反馈力；在抽油生产的中后期，使泵的排液量调整低，并且具有液压反馈力。这样，在不动管柱的情况下，既满足注气、采油的各个阶段的生产需要，且对稠油蒸汽吞吐开采带来很大的方便。本实用新型是这样实现的在泵筒(7)和密封短节(9)之间联接一个进油阀(8)，在泵的柱塞(2)和光杆(10)之间联接一个脱接装置(6)，使柱塞(2)和光杆(10)可以随意脱离和对接。泵筒(7)，密封短节(9)和柱塞(2)、光杆(10)构成容腔，容腔随柱塞(2)和光杆(10)的脱离变大，随柱塞(2)和光杆(10)的对接而变小，从而使泵的排液量也发生了大小变化。以下结合附图进一步说明图1是该泵柱塞(2)和光杆(10)对接状态结构示意图。图2是该泵柱塞(2)和光杆(10)脱离状态的结构示意图。图3是脱接装置的结构示意图。图4是捞杆结构示意图。图5是捞杆轨迹槽周向展开图。图6是该泵注汽时的示意图。变排量稠油泵由泵筒(7)、柱塞上接头(1)、柱塞(2)、出油阀罩(3)、球座付(4)、中间接头(5)、脱接装置(6)、进油阀(8)、密封短节(9)、光杆(10)、接箍(11)、短节(12)、限位装置(27)构成。脱接装置(6)由弹子(18)、压帽(19)、捞杆(20)、弹簧(21)、滑销(22)、滑环(23)、捞爪(24)构成，捞杆(20)的中段外圆上有换向轨迹槽(29)，其下端有凹槽(25)(见图3)，滑环(23)套在捞杆(20)上，滑销(22)一端装在滑环(23)上，另一端在换向轨迹槽(29)内，滑销(22)可在轨迹槽(29)内滑动，通过滑销(22)、滑环(23)可在捞杆(20)上面滑动，弹子(18)装在捞杆(20)的上端，通过压帽(19)把弹子(18)压装在中间接头(5)的下端，并把捞杆(20)与中间接头(5)相联结，中间接头(5)接在柱塞(2)的下端，捞爪(24)接在光杆(10)的上端，捞爪(24)的内台阶(26)可与捞杆(20)下端凹槽(25)相啮合，凹槽(25)的外径略小于内台阶(26)的内径。泵的下端连接限位装置(27)，限位装置(27)由限位接头(16)、限位爪(15)和光杆(10)下端的光杆凹槽(13)构成，光杆凹槽(13)可与限位爪(15)的内台阶(14)相啮合，使光杆(10)限位，限位接头(16)装在短节(12)的下端，限位爪(15)装在限位接头(16)内。下面主要介绍该泵在注蒸汽，泵抽和检泵阶段的工作状况以及各部件的作用。如图6所示在稠油蒸汽吞吐开采过程中，需要注汽时，上提抽油杆(28)，使柱塞(2)脱接装置(6)提出泵筒(7)，光杆(10)提出密封短节(9)，油管与套管连通，蒸汽就可沿着图6所示的箭头方向由油管注入地层。注汽后需要转入泵抽时，下放抽油杆(28)，使光杆(10)进入密封短节(9)内，直到抽油杆(28)不再下行为止。此时，光杆(10)下端的凹槽(13)与泵下端的限位爪(15)的内台阶(14)啮合，光杆被限位。下放抽油杆(28)的过程中，脱接装置(6)的滑环(23)碰到进油阀(8)的内台阶(30)后，而相对于捞杆(20)向上移动，滑环(23)上的滑销(22)随之沿捞杆(20)上的轨迹槽(29)向上移动。滑环(23)压缩弹簧(21)，当抽油杆(28)不再下行时，滑销(22)从轨迹槽(29)的a点移至b点，而后上提抽油杆时，滑销(22)又从b点滑至c点被卡住，使滑环(23)不能套在捞爪(24)的外圆上，从而达到捞杆(20)与捞爪(24)脱开，提好防冲距即可进行泵抽生产。由于光杆(10)与柱塞(2)脱离使泵的容腔横截面与泵筒(7)的内圆面积相等，此时，泵的排液量与同径的普通管式泵相同，工作状况也与普通管式泵相同，没有液压反馈作用。进入泵抽阶段的中后期，地层供液能力降低，粘度增高，需要较少排量生产，且要求下冲程时，有一个向下的辅助作用力作用在活塞上，来克服较稠的原油对抽油杆的磨擦阻力。这时，下放抽油杆(28)，碰泵。通过脱接装置(6)使柱塞(2)与光杆(10)对接。在下放抽油杆(28)对接过程中，捞杆(20)进入捞爪(24)内，当滑环(23)碰到进油阀(8)的内台阶(30)后，相对于捞杆(20)向上移动，滑环(22)随之沿着捞杆的轨迹槽(29)从c点移至b点，弹簧(21)又被压缩，此时，捞杆(20)的凹槽(25)与捞爪(24)的内台阶(26)啮合，然后上提抽油杆，滑环(23)在弹簧(21)的作用下弹出，滑销(22)沿轨迹槽(29)从b点移至a点，滑环(23)套在捞杆(20)的外圆上完成对接过程。继续上提抽油杆(28)，光杆(10)下端的光杆凹槽(13)与限位爪(15)的内台阶(14)脱离，此时，地面指重仪有所显示，对好防冲距即可开抽生产。由于柱塞(2)和光杆(10)通过脱接装置(6)联成一体。由泵筒(7)、密封短节(9)、柱塞(2)和光杆(10)构成的泵的容腔横截面成为一个环形截面，使泵的容腔横截面较前述情况小，即泵的排液量调整低了。排液量调整低的该泵，下冲程时，油管液柱压力与套管液柱压力之差作用在光杆(10)上，形成一个向下的液压反馈作用力，有助于抽油杆的下行，避免抽油机驴头与抽油杆“打架”现象。上述过程重复进行，就可以实现不起管柱进行多周期单井吞吐。需要检泵时，把抽油杆(28)、柱塞(2)和光杆(10)先起出，就可以实现检泵作业泄油。由上述可见当柱塞(2)与光杆(10)脱离时，泵的排量较大，相当于同径的普通管式泵可以满足生产初期供液能力较大，粘度较低的井的情况。当柱塞(2)与光杆(10)联接后，泵的排量较小，并具有下行程液压反馈力，有利于生产中后期供液能力较低、粘度较高的井下情况。该泵不仅实现了注蒸汽后不动管柱转抽，且满足注汽、采油的各个阶段的生产需要，在同一蒸汽吞吐周期内，不需换泵生产，使油层热损失减少，延长检泵周期，提高油井产量。权利要求1.一种变排量稠油泵，主要由泵筒(7)、柱塞上接头(1)、柱塞(2)、出油阀罩(3)、球座付(4)、中间接头(5)、进油阀(8)、密封短节(9)、光杆(10)、接箍(11)、短节(12)构成，其特征在于(a)柱塞(2)和光杆(10)之间装有脱接装置(6)，其捞杆(20)的中段外圆上有换向轨迹槽(29)，其下端有凹槽(25)，滑环(23)套在捞杆(20)上，滑销(22)一端装在滑环(23)上，另一端在换向轨迹槽(29)内；弹子(18)装在捞杆(20)的上端，通过压帽(19)把弹子(18)压装在中间接头(5)的下端，并把捞杆(20)与中间接头(5)相联接；中间接头(5)接在柱塞(2)的下端，捞爪(24)接在光杆(10)的上端，捞爪(24)的内台阶(26)可与捞杆(20)下端凹槽(25)相啮合；(b)泵的下端装有限位装置(27)，限位装置(27)由限位接头(16)、限位爪(15)和光杆(10)下端的光杆凹槽(13)构成，光杆凹槽(13)可与限位爪(15)的内台阶(14)相啮合，限位接头(16)装在短节(12)的下端，限位爪(15)装在限位接头(16)内。专利摘要一种用于蒸汽开采的变排量稠油泵，该装置在泵筒和密封短节之间联接一个进油阀，在泵的柱塞和光杆之间联接一个脱接装置(6)，使柱塞和光杆可以随意脱离或对接。容腔随柱塞和光杆的脱离变大；随柱塞和光杆的对接而变小，从而使泵的排液量也发生了大小变化。该泵不仅实现了注蒸汽后不动管柱转抽，且满足注汽、采油的各个阶段的生产需要，在同一蒸汽吞吐周期内，不需换泵生产，减少油层热损失，延长检泵周期，提高油井产量。文档编号F04B47/12GK2049283SQ8920603公开日1989年12月13日 申请日期1989年4月28日 优先权日1989年4月28日发明者孟宪明, 尹郑建 申请人:河南石油勘探局采油工艺研究所