倍程抽油泵的制作方法

专利名称：倍程抽油泵的制作方法技术领域：本实用新型涉及一种改进的石油开采用的抽油泵，特别是一种能够在井下增加抽汲冲程的抽油泵。适用于油田中后期开采石油。油田开采到中后期，随着地层压力下降，油田不能自喷。而目前为了解决油田中后期开采的设备问题，现行的技术主要是增大地面设备，加长抽油机的冲程长度，并随之相应在油井中匹配长冲程抽油泵，以满足油田开采的需要。如苏联、美国、我国部分油田进入中后期开采阶段的油田均采用这种技术。其难点是长冲程抽油机重量大(一台达三十余吨)，造价高(一台达十余万元)，造成地面设备投资加大，技术难度也相应增加，从而给油田中后期开采带来了一系列困难。本实用新型的目的是要提供一种改进的抽油泵，它能够在不设置长冲程抽油机的情况下，满足长冲程抽油工艺，通过自身的倍程机构在井下增加抽油泵冲程，提高泵效，减少地面投资。本实用新型的任务是通过下列方案实现的倍程机构中抽油杆接头与抽油杆柱下端连接，使游动组件作不同冲程长度的上、下往复运动；油管接头与油管柱下端连接，使固定组件悬挂于油管柱下端。其结构主要由抽油杆接头，上、下拉杆，固定密封总成，游动密封总成，补油阀、中间接头、柱塞、泵筒总成、游动泵筒，油管接头组成。上杆外圆与固定密封总成内孔形成一组动密封副、游动泵筒内孔与柱塞外圆形成一组动密封副，这两组动密封副形成油腔C，下拉杆外圆与游动密封总成内孔形成一组动密封副，这两组动密封副形成油腔D，C腔环形面积为D腔环形面积的1.5－2.5倍。长冲程抽油泵中抽油杆接头可直接与倍程机构中抽油杆接头连接，也可与适当长度的抽油杆柱连接，带动工作柱塞总成与倍程机构中柱塞作同步上、下往复运动；油管接头与相应油管连接后再与倍程机构中油管接头连接，使固定组件悬挂于倍增机构固定组件下端。其结构由抽油杆连接头，上、下游动阀，工作柱塞总成，油管接头，泵筒总成，固定阀等组成。工作时，倍程机构中上拉杆和游动泵筒与上端抽油杆柱一起作上、下往复运动，当不考虑抽油杆柱在井下的冲程损失时，其游动泵筒冲程长度与地面抽油机冲程长度相吻合，由于油腔C、D中体积变化而引起压力变化，导致柱塞以游动泵筒冲程长度的1.5－2.5倍作上、下往复运动，并带动长冲程抽油泵中工作柱塞总成以地面抽油机冲程长度的1.5－2.5倍冲程长度工作，实现长冲程抽油。同时，考虑抽油泵的倍程机构工作液的损失问题，还设计了补油接头和补油阀。另外，根据密封要求，在上拉杆外圆与上密封总成内孔组成的密封副的高压端采用软密封，游动密封总成外圆与泵筒总成内孔组成的动密封副采用钢性密封和软密封匹配形式。附图为本实用新型的剖面示意图。本实用新型的附图编号为抽油杆接头(1)，油管接头(2)，上拉杆(3)，固定密封总成(4)，泵筒接头(5)、泵筒总成(6)，补油接头(7)，补油阀(8)，游动泵筒(9)，柱塞(10)、下拉杆(11)，中间接头(12)、游动密封总成(13)、油管柱(14)、抽油杆柱(15)、上游动阀(16)、泵筒总成(17)、工作柱塞总成(18)、下游动阀(19)、固定阀(20)、接头(21)、内接头(22)、连接头(23)、圆接头(24)。以下结合附图进一步来说明本实用新型的技术内容。参照附图，本实用新型由倍程机构A，长冲程抽油泵B两大部件组成。长冲程抽油泵B置于倍程机构A下部，两个部件通过自己选择长度的抽油杆和与之匹配的油管长度连接起来，亦可不加抽油杆直接连接。倍程机构A由抽油杆接头(1)、上拉杆(3)、补油接头(7)、补油阀(8)、游动泵筒(9)、柱塞(10)、下拉杆(11)，中间接头(12)、游动密封总成(13)组成的游动组件，由油管接头(2)、固定密封总成(4)、泵筒接头(5)、泵筒总成(6)、组成固定组件，游动组件上端的抽油杆接头(1)与抽油杆柱连接，抽油杆柱带动游动组件做上、下冲程运动。游动部分下端的内接头(22)通过抽油杆(或直接)与长冲程抽油泵B连接，带动长冲程抽油泵B作上、下冲程运动。固定组件上端油管接头(2)与油管柱连接，下端圆接头(24)与长冲程抽油泵B连接，固定在油管柱下部。上拉杆(3)外圆与固定密封总成(4)内孔形成一组动密封副、游动泵筒(9)内孔与柱塞(10)外圆形成一组动密封副，这两组动密封副形成油腔C。下拉杆(11)外圆与游动密封总成(13)内孔形成一组动密封副。这两组动密封副形成一个油腔D。长冲程抽油泵B由连接头(23)、上游动阀(16)、工作柱塞总成(18)、下游动阀(19)组成游动组件，由圆接头(24)、泵筒总成(17)和固定阀(20)组成固定组件，游动组件上端的连接头(23)与倍程机构A下端的抽油杆柱(15)连接，被带动作上、下冲程运动，固定组件上端圆接头(24)与倍程机构A下面的油管连接，固定于油管柱的下端。泵筒总成(17)与工作柱塞总成(18)形成一组动密封副。泵筒总成(6)通过接头(21)与下端油管柱(14)相连接。在倍程抽油泵下入油井抽汲时，油腔C已注满工作液。倍程抽油泵作上冲程运动时，倍程机构A中通过螺纹连接在一起的抽油杆接头(1)、上拉杆(3)、补油接头(7)、游动泵筒(9)和游动密封总成(13)。在抽油杆带动下上行，油腔C容积逐渐减少、压力逐渐升高、油腔C中的工作液通过中间接头(12)的油孔挤入油腔D内，迫使柱塞(10)向上运动、增大油腔D的容积，柱塞(10)带动下拉杆(11)上行。由于本实用新型设计的油腔C的环形截面积大于油腔D的环形截面积0.5－1.5倍，因此抽油杆上行一个冲程时，柱塞(10)上冲程为抽油杆上冲程0.5－1.5倍。柱塞(10)上行带动连接在它下面的长冲程抽油泵的工作柱塞总成(18)，上行一个为抽油杆冲程0.5－1.5倍的冲程，达到倍程抽油的目的。当工作柱塞总成(18)上行时，上游动阀(16)和下游动阀(19)并闭、液柱压力作用在上游动阀(16)或下游动阀(19)上，工作柱塞总成(18)将油腔E中的油液举升，使油液的内接头(22)的油孔流经下拉杆(11)、柱塞(10)、上拉杆(3)内孔形成的流道E，再通过抽油杆接头(1)的油孔流入倍程泵上部油管，排至地面。当工作柱塞总成(18)上行下游动阀(19)与固定阀(20)之间的油腔F容积逐渐增大，压力逐渐下降，当油腔F压力小于地层流压时，固定阀开启，油井内油液流入油腔F并充满它，完成吸油。上冲程时，地面抽油机悬绳器上承受的载荷为抽油杆柱重量和工作柱塞总成(18)承受的液柱载荷0.5－1.5倍之和。倍程泵做下冲程运动时，通过螺纹连接起来的抽油杆接头(1)、上拉杆(3)、补油接头(7)、游动泵筒(9)和游动密封总成(13)在抽油杆带动下下行，油腔C的容积逐渐增大压力逐渐减少，在柱塞(10)及其下部悬挂的杆柱重量和油腔C的负压作用带动下，迫使柱塞(10)下行、油腔D容积逐渐减少，将油腔D中的工作液挤入油腔C内，柱塞(10)作抽油杆柱下行的0.5－1.5倍下冲程运动，长冲程抽油泵B的工作柱塞总成(18)和工作泵筒总成(17)这组动密封副，采用了长柱塞，短泵筒的动密封，摩擦阻力利于下行。当工作柱塞总成(18)作下行运动时，固定阀关闭，油腔下容积逐渐减少，压力逐渐增高，当油腔F内的压力大于液柱压力时，下游动阀(19)和上游动阀(16)开启，油腔F中的油液通过上游动阀(16)出油孔流入工作柱塞总成(18)上部的油腔E内。当倍程抽油泵做上冲程运动时，油腔C和油腔D内的压力与倍程机构A上部的抽油杆柱无关，仅与柱塞(10)下部杆柱重量和液柱压力有关，其工作柱塞总成(18)承受的液柱压力的1.5－2.5倍和柱塞(10)以下杆柱重量与作用在柱塞(10)截面上形成的压力之和。由于油腔C和油腔D的压力比油腔E的压力高，工作液可能通过动密封副泄漏，为及时补偿，本实用新型设置了一个补油阀(8)，当下冲程时，油腔C和油腔D压力下降，如原油腔C和油腔D内的工作液泄漏，因油腔内少液而形成负压，此时补油阀自动开启，油腔E中的油液自动补入油腔C内，以确保倍程机构正常工作。权利要求1.一种能通过自身结构在井底将地面抽油机的冲程增加0.5-1.5倍的倍程抽油泵，其特征是(1)上拉杆(3)外圆与固定密封总成(4)内孔形成一组动密封副、游动泵筒(9)内孔与柱塞(10)外圆形成一组动密封副，这两组动密封副形成油腔C；(2)下拉杆(11)外圆与游动密封总成(13)内孔形成一组动密封副、游动密封总成(13)外圆与泵筒总成(6)内孔形成一组动密封副，这两组动密封形成油腔D；(3)油腔C与油腔D中的工作液通过中间接头(12)流通；(4)抽油杆接头(1)、上拉村(3)内孔、柱塞(10)内孔、下拉杆(11)内孔与内接头(22)形成过流通道E。2.根据权利要求1所述的倍程抽油泵，其特征是油腔C和过流通道E之间设有补油接头(7)和补油阀(8)。3.根据权利要求1所述的倍程抽油泵，其特征是上拉杆(3)外圆与上密封总成(4)内孔组成的动密封副的高压端采用软密封。4.根据权利要求1所述的倍程抽油泵，其特征是游动密封总成(13)外圆与泵筒总成(6)内孔组成的动密封副采用钢性密封与软密封匹配形式。5.根据权利要求1或2所述的倍程抽油泵其特征是倍程机构A和长冲程抽油泵B可以分解为单独部件。专利摘要本实用新型公开了一种倍程抽油泵。它是由倍程机构和长冲程抽油泵组成。使用时，倍程机构中的抽油杆接头与上端抽油杆柱连接，抽油杆接头可直接与长冲程抽油泵中抽油杆接头连接，亦可选择适当长度的抽油杆柱置于其间；倍程机构中油管接头直接与上端油管柱连接，油管接头通过相应长度的油管与长冲程抽油泵中油管接头连接。它可使抽油泵增加0.5-1.5倍冲程工作，为长冲程抽油提供一种理想的井下工具。文档编号F04B47/00GK2060483SQ89217899公开日1990年8月15日 申请日期1989年10月7日 优先权日1989年10月7日发明者周立人, 韩规划 申请人:中国石油天然气总公司江汉机械研究所