桿式深采抽油泵

1、發(fā)明專利申請說明書專利權(quán)人：中船重工中南裝備有限責(zé)任公司（三八八廠） 中石化西北油田分公司塔河采油三廠地址：（443000）湖北省宜昌市東山開發(fā)區(qū)青島路1號發(fā)明人： 申請日：2011年4月25日發(fā)明名稱：桿式深采抽油泵摘要：本發(fā)明公開了一種用于油田機(jī)械開采深井原油用的桿式深采抽油泵。通過采用泵體插入式結(jié)構(gòu)，并在泵筒外壁增設(shè)支撐管、支撐環(huán)，將游動閥設(shè)計成通徑分體式結(jié)構(gòu)，改善了泵筒和柱塞的工作狀態(tài)，使得本發(fā)明具有承載能力強(qiáng)、泵效高、性能可靠、作業(yè)方便環(huán)保、作業(yè)成本低的特點，能夠滿足下泵深度大于5千米的深井開采的需求。權(quán) 利 要 求 書1. 一種用于油田機(jī)械開采深井原油用的桿式深采抽油泵，包括泵筒（

2、6），泵筒（6）內(nèi)套裝著由通徑分體式上游動閥（8）、軟密封柱塞（9）、硬密封柱塞（10）、下游動閥（11）組成的柱塞總成；泵筒（6）上部連接閥桿導(dǎo)向套（3），閥桿（2）從閥桿導(dǎo)向套（3）內(nèi)穿過并與通徑分體式上游動閥（8）連接；泵筒（6）下部連接固定閥（12）和鎖緊密封支承總成（13）。柱塞總成可在泵筒（6）內(nèi)自由滑動。2. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述桿式深采抽油泵，其特征在于：泵筒（6）外套裝支撐管（7），支撐管（7）上部連接上接箍（1），下部連接鎖緊密封支承接頭（14），鎖緊密封支承總成（13）插入鎖緊密封支承接頭（14）后，可將泵筒（6）固定在支撐管（7）內(nèi)，并形成密封。3. 根據(jù)權(quán)利要求書（1

3、）所述桿式深采抽油泵，其特征在于：支撐管（7）內(nèi)孔沿軸向設(shè)有多組加固支撐環(huán)（5），泵筒（6）插入支撐管（7）后，加固支撐環(huán)（5）可將泵筒（6）外壁抱緊，起到加固支撐的作用。加固支撐環(huán)（5）內(nèi)孔徑向設(shè)有過油孔（22），高壓液柱載荷可通過過油孔（22）進(jìn)行傳遞。支撐管（7）內(nèi)孔上端設(shè)有擋砂環(huán)（4）。4. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述桿式深采抽油泵，其特征在于：通徑分體式上游動閥（8）外圓上設(shè)有二至六條長短不一的出油槽（16），出油槽的數(shù)量和寬度根據(jù)出油量設(shè)定，槽底連接處圓滑過渡，每條槽底下部設(shè)有一個出油孔(15)，各出油孔(15)相互間沿著上游動閥體軸向和徑向交錯分布，通過出油孔(15)使得出油槽(16)

4、與出油閥內(nèi)腔（17）連通。5. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述桿式深采抽油泵，其特征在于：鎖緊密封支承總成（13）由支承鎖爪（21）、硬密封環(huán)（20）和軟密封環(huán)（19）組成，其中硬密封環(huán)（20）設(shè)在支承鎖爪（21）的中部，軟密封環(huán)（19）設(shè)在支承鎖爪（21）的上部，軟密封環(huán)（19）的數(shù)量可根據(jù)下井深度的不同設(shè)計為23件，當(dāng)鎖緊密封支承總成（13）插入到鎖緊密封支承接頭（14）內(nèi)時，支承鎖爪（21）發(fā)生彈性變形，形成鎖緊力，軟密封環(huán)（19）發(fā)生塑性變形，形成密封和鎖緊力，硬密封環(huán)（20）外錐面與鎖緊密封支承接頭（14）內(nèi)錐面緊密配合形成密封。桿式深采抽油泵說明書技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明屬于油田設(shè)備，特別是涉及一種用

5、于油田機(jī)械開采深井原油用的桿式深采抽油泵。背景技術(shù) 抽油泵是油田機(jī)械采油作業(yè)的專用設(shè)備，隨著油田的不斷開發(fā)，深度大于4千米的深層油井的開發(fā)也越來越廣泛，當(dāng)前油田能夠滿足下泵深度大于4千米的抽油泵有：深采抽油泵，專利號：ZL 02228870.8；側(cè)流式深采抽油泵，專利號：ZL 2006 2 0097893.7；側(cè)流減載深抽泵，專利號：ZL 2008 2 0190039.4等，它們的共同特點是都屬于管式抽油泵，檢泵作業(yè)時，需要起下全部的油管。隨著下泵深度的延伸，非生產(chǎn)時間不斷增加，作業(yè)費用劇增，而且不能實現(xiàn)自動泄油，對環(huán)境造成污染。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是設(shè)計一種能夠滿足深度大于5千米的深層油井開

6、采的桿式深采抽油泵，檢泵作業(yè)時，桿式深采抽油泵可隨抽油桿柱起下油井，而不需動油管柱，因此起下泵作業(yè)方便，起井時能自動泄油和正洗井，作業(yè)成本低。本發(fā)明的內(nèi)容是這樣實現(xiàn)的：一種用于油田機(jī)械開采深井原油用的桿式深采抽油泵，包括泵筒6，泵筒6內(nèi)套裝著由通徑分體式上游動閥8、軟密封柱塞9、硬密封柱塞10、下游動閥11組成的柱塞總成；泵筒6上部連接閥桿導(dǎo)向套3，閥桿2從閥桿導(dǎo)向套3內(nèi)穿過并與通徑分體式上游動閥8連接；泵筒6下部連接固定閥12和鎖緊密封支承總成13。柱塞總成可在泵筒6內(nèi)自由滑動。泵筒6外套裝支撐管7，支撐管7上部連接上接箍1，下部連接鎖緊密封支承接頭14，鎖緊密封支承總成13插入鎖緊密封支承

7、接頭14后，可將泵筒6固定在支撐管7內(nèi)，并形成密封。支撐管7內(nèi)孔沿軸向設(shè)有多組加固支撐環(huán)5，泵筒6插入支撐管7后，加固支撐環(huán)5可將泵筒6外壁抱緊，起到加固支撐的作用。加固支撐環(huán)5內(nèi)孔徑向設(shè)有過油孔22，高壓液柱載荷可通過過油孔22進(jìn)行傳遞。支撐管7內(nèi)孔上端設(shè)有擋砂環(huán)4。通徑分體式上游動閥8外圓上設(shè)有二至六條長短不一的出油槽16，出油槽的數(shù)量和寬度根據(jù)出油量設(shè)定，槽底連接處圓滑過渡，每條槽底下部設(shè)有一個出油孔15，各出油孔15相互間沿著上游動閥體軸向和徑向交錯分布，通過出油孔15使得出油槽16與出油閥內(nèi)腔17連通。鎖緊密封支承總成13由支承鎖爪21、硬密封環(huán)20和軟密封環(huán)19組成，其中硬密封環(huán)2

8、0設(shè)在支承鎖爪21的中部，軟密封環(huán)19設(shè)在支承鎖爪21的上部，軟密封環(huán)19的數(shù)量可根據(jù)下井深度的不同設(shè)計為23件，當(dāng)鎖緊密封支承總成13插入到鎖緊密封支承接頭14內(nèi)時，支承鎖爪21發(fā)生彈性變形，形成鎖緊力，軟密封環(huán)19發(fā)生塑性變形，形成密封和鎖緊力，硬密封環(huán)20外錐面與鎖緊密封支承接頭14內(nèi)錐面緊密配合形成密封。通過采用以上特征的設(shè)計，使得桿式深采抽油泵具備了以下性能：1、工作時，先將上接箍1、支撐管7和鎖緊密封支承接頭14連接在油管下，下入到油井中預(yù)定深度，然后將泵體連接在抽油桿柱下端下入到油管內(nèi)，直至碰泵。此時，鎖緊密封支承總成13插入到鎖緊密封支承接頭14內(nèi)，形成雙密封和雙鎖固，可提供足

9、夠的鎖緊力和密封性能。需要檢泵作業(yè)時，不用動油管柱，只需起下抽油桿柱即可完成檢泵和泄油，因此作業(yè)方便，占井時間短，作業(yè)成本低，并可減少采油井場的地面污染和工人的勞動強(qiáng)度。2、由于泵筒6要從油管內(nèi)穿過，其外徑受到油管內(nèi)徑的限制，強(qiáng)度無法滿足深采的要求。為此，設(shè)計了加固支承環(huán)5。碰泵后，泵筒6插入在支撐管7內(nèi)，此時，支撐管7內(nèi)壁的多組加固支撐環(huán)5可將泵筒6外壁抱緊，起到加固支撐的作用，提高了泵筒6的強(qiáng)度。3、加固支撐環(huán)5上設(shè)計了過油孔21，用以傳遞高壓液柱載荷，使得工作時，泵筒6內(nèi)外壓差平衡，改善了泵筒6的工作狀態(tài)，提高了泵筒6的承載能力。同時，還消除了泵筒6的膨脹變形，減少漏失，提高了泵效。4、

10、支撐管7內(nèi)孔上端設(shè)有擋砂環(huán)4，可阻止油管內(nèi)砂粒沉積在泵筒6與支撐管7間形成的環(huán)空內(nèi)，避免砂粒將鎖緊支承密封總成13埋住，造成起泵時無法解封，提高了產(chǎn)品的可靠性。5、抽油泵工作時，上游動閥是主要承載點，由于閥體外徑受泵筒內(nèi)徑限制，使其強(qiáng)度受到制約，常規(guī)的縮徑過油式游動閥結(jié)構(gòu)根本無法滿足深抽要求。為此，本發(fā)明設(shè)計了通徑分體式上游動閥8，在其外圓上設(shè)有二至六條長短不一的出油槽16，出油槽的數(shù)量和寬度根據(jù)出油量設(shè)定，槽底與出油閥內(nèi)腔17并不直接相交，而是通過沿著出油閥軸向和徑向交錯分布的出油孔15連通，該結(jié)構(gòu)消除了閥體的應(yīng)力集中，降低了閥球運動對閥體造成的磨損，使得上游動閥的強(qiáng)度和過流面積都比常規(guī)縮徑

11、式上游動閥提高了一倍以上，達(dá)到了深抽的要求。6、抽油泵在深采井中工作時，由于油管內(nèi)液柱壓差很大，造成漏失量超標(biāo)，泵效降低。為此，本發(fā)明采用了軟密封柱塞9與硬密封柱塞10串聯(lián)的結(jié)構(gòu)，可有效降低漏失，提高泵效。綜上所述，本發(fā)明具有承載能力強(qiáng)、泵效高、性能可靠、作業(yè)方便環(huán)保、作業(yè)成本低的特點，能夠滿足下泵深度大于5千米的深井開采的需求。附圖說明下面結(jié)合附圖的實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明桿式深采抽油泵的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明上游動閥的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明鎖緊密封支承總成的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明加固支撐環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式如圖所示，1是上接箍，2是閥桿，3是閥桿導(dǎo)向套，4是擋

12、砂環(huán)，5是加固支撐環(huán)，6是泵筒，7是支撐管，8是通徑分體式上游動閥，9是軟密封柱塞，10是硬密封柱塞，11是下游動閥，12是固定閥，13是鎖緊密封支承總成，14是鎖緊密封支承接頭，15是出油孔，16是出油槽，17是出油閥內(nèi)腔，18是閥球，19是軟密封環(huán)，20是硬密封環(huán)，21是支承鎖爪，22是過油孔。本發(fā)明中包括泵筒6，泵筒6內(nèi)套裝著由通徑分體式上游動閥8、軟密封柱塞9、硬密封柱塞10、下游動閥11組成的柱塞總成；泵筒6上部連接閥桿導(dǎo)向套3，閥桿2從閥桿導(dǎo)向套3內(nèi)穿過并與通徑分體式上游動閥8連接；泵筒6下部連接固定閥12和鎖緊密封支承總成13。柱塞總成可在泵筒6內(nèi)自由滑動。泵筒6外套裝支撐管7，

13、支撐管7上部連接上接箍1，下部連接鎖緊密封支承接頭14，鎖緊密封支承總成13插入鎖緊密封支承接頭14后，可將泵筒6固定在支撐管7內(nèi)，并形成密封。支撐管7內(nèi)孔沿軸向設(shè)有多組加固支撐環(huán)5，泵筒6插入支撐管7后，加固支撐環(huán)5可將泵筒6外壁抱緊，起到加固支撐的作用。加固支撐環(huán)5內(nèi)孔徑向設(shè)有過油孔22，高壓液柱載荷可通過過油孔22進(jìn)行傳遞。支撐管7內(nèi)孔上端設(shè)有擋砂環(huán)4。通徑分體式上游動閥8外圓上設(shè)有二至六條長短不一的出油槽16，出油槽的數(shù)量和寬度根據(jù)出油量設(shè)定，槽底連接處圓滑過渡，每條槽底下部設(shè)有一個出油孔15，各出油孔15相互間沿著上游動閥體軸向和徑向交錯分布，通過出油孔15使得出油槽16與出油閥內(nèi)腔

14、17連通。鎖緊密封支承總成13由支承鎖爪21、硬密封環(huán)20和軟密封環(huán)19組成，其中硬密封環(huán)20設(shè)在支承鎖爪21的中部，軟密封環(huán)19設(shè)在支承鎖爪21的上部，軟密封環(huán)19的數(shù)量可根據(jù)下井深度的不同設(shè)計為23件，當(dāng)鎖緊密封支承總成13插入到鎖緊密封支承接頭14內(nèi)時，支承鎖爪21發(fā)生彈性變形，形成鎖緊力，軟密封環(huán)19發(fā)生塑性變形，形成密封和鎖緊力，硬密封環(huán)20外錐面與鎖緊密封支承接頭14內(nèi)錐面緊密配合形成密封。工作時，先將上接箍1、支撐管7和鎖緊密封支承接頭14連接在油管下，下入到油井中預(yù)定深度，然后將泵體連接在抽油桿柱下部下入到油管內(nèi)，直至碰泵。此時，鎖緊密封支承總成13插入到鎖緊密封支承接頭14內(nèi)，形成雙密封和雙鎖固，將泵體固定在支撐管7內(nèi)；支撐管7內(nèi)壁的多組加固支撐環(huán)5將泵筒6外壁抱緊，起到加固支撐的作用；加固支撐環(huán)5上的過油孔22，可以傳遞高壓液柱載荷，改善泵筒的工作狀態(tài)；支撐管7內(nèi)孔上端的擋砂環(huán)4，可防止油管內(nèi)砂粒沉積造成的卡泵。開抽后，通徑分體式上游動閥8承載，柱塞總成隨抽油桿柱做上下往復(fù)運動完成汲油。需要檢泵作業(yè)時，上提抽油桿柱，使得鎖緊密封支承總成13從鎖緊密封支承接頭14內(nèi)解封，將泵體提出地面，即可完成檢泵和泄油。最后應(yīng)當(dāng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照較佳實施例對本