一种抽油泵任意组配分抽装置的制作方法

专利名称：一种抽油泵任意组配分抽装置的制作方法技术领域：本实用新型涉及抽油井中的分抽泵，特别是一种可任意选择上下泵泵径及泵深的分抽装置。现有的分抽泵，其结构都是单管柱两级分抽混出泵，工作原理见附图1。活塞(上泵活塞2和下泵活塞5同时)上行时，下层产出的液体从油管7内向上流动，顶开下泵固定凡尔6进入下泵筒腔内，同时，上层产出的液体经侧流阀(即顶开侧流凡尔4)进入上泵活塞2下面的环形腔内。活塞下行时，下泵的固定凡尔6及上面的侧流凡尔4都关闭，下泵筒腔内的液体顶开下泵活塞5中的游动凡尔经拉杆的内腔及其上端的分流阀孔，进入上泵活塞2内腔中，上泵环形腔内的液体顶开拉杆上端的分流凡尔3进入上泵活塞2的内腔与下泵排出的液体混合，混合后的液体顶开上泵活塞2顶部的游动凡尔1，进入上部油管内，从而将油井中的液体抽出，此为一个过程。如此往复循环，完成单管分抽混出的抽油过程。在油田生产实际使用中，这种分抽泵存在以下缺点1.上下泵是固定联在一起的，上下泵的泵径固定不变，并且是上泵泵径大，下泵泵径小，因而上泵排量和下泵排量的搭配(以下称排量组合)也是固定的，都是上泵排量大，下泵排量小。它只适用于上层产液量大，下层产液量小，且产能与泵的上下级排量能力都相适应这种情况。因此适应性差，选用困难。2.因为上、下泵固定联在一起，则两级泵的泵深基本一致(相差只是下泵的长度而已)且不可调。当下层需放大压差生产，加大抽深就成为不可能。3.现有的分抽泵种类有限(只有四种)，因此其排量组合也非常有限(一种分抽泵即一种排量组合)，对扩大选择范围，满足实际生产需要，其局限非常大。4.冲程适用长度有限，都只适于3米。5.工作原理一样，但结构又各异，因此其互换性差，给加工制造及使用维修等都带来不便。本实用新型的目的在于提供一种可充分利用目前油田现场大量应用的各种管式抽油泵，根据生产实际的需要进行任意组配(所组配的上下泵的冲程长度一致)，实现任意选择上下泵泵径(达到任意选择排量组合)及泵深且适用各种冲程长度的分抽装置，即抽油泵任意组配分抽装置。本实用新型包括上分流阀组合、调心球组合、侧流阀组合及下分流阀组合。上分流阀组合主要由阀体、阀罩、阀座及阀球组成，阀座及阀球位于上下旋接的上分流阀阀罩及上分流阀阀体内部。调心球组合主要由球上座、调心球、球下座组成，调心球由球上座及球下座将其锁定。侧流阀组合主要由阀体、阀罩、阀座、阀球及补心短接组成，其阀座及阀球位于上下旋接的侧分流阀体及侧分流阀罩内部，补心短接下部与侧流阀阀体上部旋接。下分流阀组合主要由阀罩、阀球、阀座及阀罩接头组成，其阀球及阀座位于其阀罩及阀罩接头内部。上分流阀组合由上分流阀阀体上部与上泵活塞连接，下部与调心球组合连接。侧流阀组合上部由其阀体通过补心短接与上泵泵筒连接。本实用新型的要点在于装置中部有由密封拉杆、密封段外套、密封段内套及固定部件组成的密封段组合，密封段内套轴向套入密封段外套中，固定部件将它们固定，使它们之间不能相对移动，而密封拉杆轴向套入内套中与其组成活动密封，密封段组合的上部由其密封拉杆及密封段外套的上部分别通过调心球组合及侧流阀组合与上分流阀组合及上泵泵筒连接，下部则通过抽油杆管与下泵连接，即通过下分流阀组合及密封段外套分别与下泵抽油杆及下部油管连接，而实现连接下泵。上下泵的冲程长度应保持一致，且均可更换为任意泵径的泵，达到上下泵可以任意组配。由于下泵的上部可连接抽油杆管，因此，下泵的泵深也就可以改变了。更换上泵时，将与泵筒及活塞配套连接的泵体接头及上分流阀阀体更换，使新泵能够配套安装在分抽装置的上部，而下泵则直接更换即可。下泵与分抽装置之间是用抽油杆及油管连接的，其长度依实际所需下泵的泵深而定。本装置所连接的下泵也可以是杆式泵。以下结合附图对本实用新型及其实施例作详细的说明。图2为本实用新型的装配图，下图横向接于上图右部。其中1为上泵泵体，2为上泵活塞，3为上泵泵体接头，4为上分流阀球，5为上分流阀座，6为上分流阀罩，7为上分流阀体，8为补心短接，9为调心球上座，10为调心球，11为背帽，12为调心球下座，13为平式油管接箍，14为侧流阀阀体，15为侧流阀阀球，16为侧流阀阀座，17为侧流阀阀罩，18为背帽，19为密封段外套，20为密封段内套，21为密封圈，22为密封拉杆，23为固定销钉，24为平式油管接箍，25为油管短接，26为平式变扣油管短接，27为下分流阀罩，28为下分流阀球，29为下分流阀座，30为下分流阀罩接头，31为抽油杆接箍，32为抽油杆。上分流阀组合由上分流阀体7，上分流阀罩6，上分流阀座5，上分流阀球4组成，它是上下泵所抽液体混出的部件。上分流阀罩6与上分流阀体7旋接，其内为轴向空间，阀球4及阀座5位于其间。阀罩6侧面有孔，为上泵抽出液体流出的通道，阀体7中间有一轴向空间，其下底面未通，此空间的底部有径向通道，其作用是上泵抽出的液体可以经阀体7下部的径向孔进入阀体7中的轴向空间中并顶开阀球4经阀罩6的轴向空间及侧孔而排出。阀体7与上泵活塞2旋接，处于阀罩6外表面及活塞2内表面的环形空间中的上分流阀体7的壁上有轴向的孔，它是下泵抽出液体流出的通道。阀体7下部与调心球组合连接。整个上分流阀组合原理上与普通分抽泵无大的区别，关键在于，其阀体7与所连接的上泵活塞2是配套的，更换阀体7就可与相对应泵的活塞连接，从而使上泵可以更换不同泵径的泵，上泵的泵体1的更换则通过更换与之配套的泵体接头3即可。调心球组合由调心球上座9、调心球10、调心球下座12及背帽11组成。调心球10由球上座9及球下座12将其锁定，背帽11将球上座9及球下座12固定。球上座9与止分流阀体7旋接，使上分流阀组合与调心球组合连接起来，调心球下部通过平式油管接箍13与密封段组合的密封拉杆22连接。调心球组合使得下部要的密封段组合与上泵活塞2的连接变为活动的，它使上下泵尽量同心，又改善了下部的密封拉杆22的受力状态，防止其过快的折断。调心球10的内腔为从上至下的一个轴向空间，它也是下泵抽出液的通道之一。侧流阀组合由侧流阀阀体14、阀球15、阀座16、阀罩17、背帽18及补心短接8组成。侧流阀阀体14与阀罩17相对旋接并由背帽18固定，阀座16及阀球15位于其轴向空间中，阀体14内侧及阀罩17外侧均有径向孔，它是上层液体的入口。侧流阀组合上部由阀体14通过补心短接8经泵体接头3与上泵泵体1连接，下部则由阀体14与密封段组合的密封段外套19旋接。侧流阀组合可看作是上泵的固定凡尔。而上泵泵体1和补心短接8与活塞拉杆(包括上分流阀组合及调心球组合)之间的环形空间，为上泵工作腔。下分流阀组合由下分流阀罩27、下分流阀球28、下分流阀座29及下分流阀罩接头30组成。阀罩27上底有轴向孔，它与阀罩接头30旋接并将阀座29及阀球28固定于其间，它是下泵排出液体进入本分抽装置的入口。其上部由阀罩27经平式变扣油管短接26与密封拉杆22连接，下部通过抽油杆与下泵活塞连接。图2中作为一个实施例，下分流阀组合下部是通过抽油杆接箍31与抽油杆32连接的，因为设计此分抽装置的一个重要目的，就是下泵泵深可以任意选择，而改变泵深，就是通过在下部连接抽油杆而达到目的的，只是所连接的抽油杆的多少及长度决定于下泵的泵深，而泵筒则与密封段组合通过平式油管短接25(平式油管短接下接油管)连接。从实际使用的角度来说的，下分流阀组合下部一般都是连接的抽油杆。直接连接下泵只是一种特殊情况，如果下部直接连接下泵，则只需将抽油杆32换为下泵的活塞拉杆或直接使下分流阀罩接头30与下泵活塞连接，这样，就又如同现有分抽泵，上下泵泵深基本一致了。上下泵因为是一同动作而达到分抽的目的的，因此，任意组配上下泵的一个前提是，所组配的上下泵的冲程长度应一致。密封段组合的部件及其构成如下密封段内套20轴向套入密封段外套19中，固定销钉23将它们固定，使它们不能在轴向相对移动，当然，也可改用端面固定，即靠两端的台阶将之固定，或用锁块等。密封拉杆22轴向套入内套20，其外表面与内套20内表面组成活动密封，其间间隙很小。密封拉杆22内腔为下泵液体的通道，其上部与调心球组合通过平式油管接箍13连接起来，下部与下分流阀组合通过平式变扣油管短接26连接起来，侧流阀组合的侧流阀阀体14与密封段外套19旋接，而密封段外套19下通过平式油管接箍24与油管短接25连接，而油管短接25下则连接油管，油管下部再连接下泵泵筒，油管短接25下所连接的油管长度同下分流阀组合下部所连接的抽油杆一样，也是由下泵的泵深决定的，它是与位于下分流阀组合下部及下泵上部之间的抽油杆长度相对应的。下分流阀组合下直接连接下泵活塞时，油管短接下也就直接连接下泵泵筒即可。密封段组合是保证上下泵拉开距离后，上泵能够正常工作的关键部件。当活塞上行时，下泵排出的液体经油管内部空间进入下分流阀组合内部，顶开下分流阀球28，经密封拉杆22内腔进入调心球组合，再经上分流阀组合侧面的轴向孔后，与上层产出液混合排出，这是密封段组合的作用之一。其二，它可以控制上泵排出液体不向下倒流，当下泵失灵或下部管柱内气体高时，其作用最明显，其三，密封拉杆22与密封段内套20组成的活动密封，确保了上泵的余隙小且抽吸效率高。密封拉杆22的材质应取45号调质钢或性能更好的合金钢，其表面应最好镀铬并磨光，以保证下面的气体不串上来影响上泵的吸油效率，上泵活塞2下行时，也可阻止液体的泄漏。密封拉杆22表面最好加工上刮砂槽，它可以防止卡拉杆，并可刮去小颗粒杂物，使其在密封拉杆22上下运动中可被液体冲走。密封段内套20在外套19中能做微量摆动，这样，与调心球组合的作用合起来，保证本分抽装置工作的安全可靠。密封段内套20与外套19间再安装上密封圈，以保证其密封性。本分抽装置所适用的冲程长度是任意的，即，现有的各种冲程的管式泵均可组配，但上下泵的冲程长度应该一致。一套分抽装置所适用的冲程长度取决于密封拉杆22的长度。理论上说，密封拉杆22的长度应与所要求的有效冲程长度一致，如密封拉杆22加工为3米长，则此分抽装置适用的冲程长度即为3米。如加工为长度5米的密封拉杆，则分抽装置即可适于5米及5米以下的冲程长度，等等。实际应用中，密封拉杆22应比要求的冲程长度略长一些，并且虽然长密封拉杆的分抽装置也可适用短冲程泵，但还是要根据油田的具体情况决定其长度，以便其在生产中起到最佳效果。这样，就克服了现有分抽泵只适于一种冲程长度的不足。本装置主要是利用的现有的各种管式抽油泵(下泵也可用杆式泵，只要冲程长度与所组配的上泵的冲程长度一致即可)。本分抽装置的下井方法与普通分抽泵的区别是下泵下井与常规下泵方法一样，连接上泵后，上泵的抽油杆柱必须用脱接器与上泵活塞实现对接后，方可开抽生产。本分抽装置的使用方法如下1.按分层段产液能力及生产压差确定上泵与下泵的排量组合及两级泵的泵深，编写施工设计，确定杆管柱组配要求及座封要求等。2.按常规方法，将分抽装置以下的管柱(包括封隔器及尾管等)及抽油杆柱下入井中，经试抽证明下泵工作正常后，准确连接本分抽装置。要求杆柱长度尽量计算准确，使装置与下面的杆管连接后，当密封拉杆22位于最下位置时，下泵的活塞刚好碰到固定凡尔或稍离开一点儿。应注意的是，当下泵是用脱接器整体下泵时，活塞从下死点到释放接头之间的活动距离，应比拉杆活动距离大，并保证在对上脱接器的情况下再连接本分抽装置。3.连接本分抽装置的方法是提起分抽装置总成，先连接密封拉杆总成与下部抽油杆，再连接密封段与下部油管柱。4.将上泵筒带活塞组件(活塞下端的接头要与上分流阀体配对)提起，先将活塞与上分流阀体连接，再将泵筒与补心短接连接。注意上泵活塞(其上连接脱接器下体)由下死点到释放短接的距离，应比密封拉杆的行程短一些，以防止脱接器脱不开。5.继续下完上部管柱及杆柱，并试抽合格后，对好防冲距即可开抽生产。杆柱长度必须事先丈量准确，不可下完后再调整长度，以避免调换抽油杆柱时，井下发生多次顿击而导致抽油井检泵周期下降。各连接部位应涂粘结剂扭紧。本实用新型克服了现有分抽泵的缺点，具有以下优点1.可在更宽范围内发挥一井采两层段的作用，充分发挥各层的生产潜力，提高开发效果，为油田开发带来高效益它可以用现场应用的各种管式抽油泵(下泵也可用杆式泵)组成数十种排量组合，只要油井需要分抽，都可以方便地选配成分抽泵，上下泵的排量大小组合也多，可满足各生产层段的要求。由于上下泵的深度可以不同，因此，可使两个分采层段在不同的井底流压下生产，达到分层挖掘潜力的目的，也可使上下泵连在一起，即泵深基本一致，但排量不限。2.此分抽装置展示了分三级分抽的前景。只要有油层分隔装置，用两套分抽装置，就可以用一趟管柱完成三极泵分抽。3.由于本分抽装置所使用的抽油泵均是现场应用的标准抽油泵，因此给定货、加工制造、配件供应及使用维修带来方便。权利要求1.一种用于抽油井中的抽油泵任意组配分抽装置，包括上分流阀组合、调心球组合、侧流阀组合及下分流阀组合，其特征在于此分抽装置中部有由密封拉杆22、密封段外套19、密封段内套20及固定部件23组成的密封段组合，内套20轴向套入外套19中，由固定部件23将它们相对固定，而密封拉杆22轴向套入内套20中与其组成活动密封，密封段组合的上部与上分流阀组合及上泵泵筒连接，下部则通过抽油杆及油管与下泵连接，所连接的上下泵，其冲程长度一致。2.根据权利要求1所述的抽油泵任意组配分抽装置，其特征在于密封段组合由其密封拉杆22及密封段外套19的上部分别通过调心球组合及侧流阀组合与上分流阀组合及上泵泵筒连接，下部则通过下分流阀组合及密封段外套分别与下泵抽油杆及下部油管连接。专利摘要一种抽油泵任意组配分抽装置，包括上分流阀组合、调心球组合、侧流阀组合及下分流阀组合，要点是具有密封段组合，其上部与上泵连接，下部通过杆管与下泵连接，上下泵冲程长度一致，上下泵可任意更换。下泵上部的杆管长度依所需的泵深而定。它克服了现有分抽泵上下泵固定不变、泵深不可调及种类有限带来的适应性差、选用局限大及互换性差等缺点，只要油井需要分抽，即可用此装置及现有的管式泵组配成所需的分抽泵，为油田开发带来高效益。文档编号F04B47/12GK2073041SQ90217140公开日1991年3月13日 申请日期1990年7月27日 优先权日1990年7月27日发明者梁松操, 杜永林, 冯惠兰 申请人:河南石油勘探局第一采油厂