[发明专利]一种多级柱塞超长冲程抽油泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种采油设备，尤其涉及一种多级柱塞超长冲程抽油泵。

背景技术

国内最长泵筒长为9米多，国外也不超过13米，加之受有杆抽油机结构限制，目前，有杆抽油机的冲程一般为6-8m，受冲程限制，有杆抽油机不适于深井、低渗透井、稠油井和含气井；此外，由于柱塞与油管之间的油管副行业规范要求，较长的柱塞在过长的泵筒内运行也易发生遇阻问题，受目前采油方式和井口防喷盒对抽油杆的密封要求等等因素限制，行业内冲程超过十米的抽油泵目前尚无研制。

发明内容

本发明的目的就是为了突破上述现有技术在生产中的局限，提供一种多级柱塞超长冲程抽油泵，以钢丝绳为抽油杆，使抽油泵冲程可在十几米至几百米间任意设定，打破现有有杆式抽油泵最长冲程仅为9米的局限，克服有杆式抽油泵冲程受限和不适宜低产油井、深井、稠油井等缺点。

本发明的技术方案是：一种多级柱塞超长冲程抽油泵由钢体式多级柱塞和超长泵筒组成；钢体式多级柱塞置于超长泵筒内；钢体式多级柱塞由密封腔部分、加重部分和多个串连的钢体式单级柱塞组成；密封压套、密封胶敦和压绳头将钢丝绳在密封腔上节内压紧，密封压套、密封腔上节、密封腔、上变径依次螺纹连接，密封圈密封，构成柱塞的密封腔部分；串接加重杆的数量由配重需要决定，下变径、多个加重杆、加重杆下端依次螺纹连接，构成柱塞的加重部分；钢体式单级柱塞的结构是：顶部车有圆头的上挂体的下部为空腔，与空腔对应的管壁上开有出液孔；在上挂体空腔内置放凡尔阀球和凡尔阀球座；凡尔阀球座被上挂体内壁档台限位，并将凡尔阀球限定在上挂体的空腔内；外衬钼铬合金衬套的中心管的上端与上挂体的下端以螺纹连接，并紧紧顶住凡尔阀球座，中心管的下端与下接头的上端以螺纹连接；下接头的管壁上开有进液孔；上挂体、凡尔阀球、凡尔阀球座、中心管、衬管和下接头构成了钢体式单级柱塞；结构相同的多个钢体式单级柱塞顺次按照下一级钢体式单级柱塞的上挂体内挂在上一级钢体式单级柱塞的下接头的下腔体内，以焊接件与腔体管壁焊接；同理连接第三级、第四级.....，最后一级钢体式单级柱塞的上挂体与中心管通过接箍外螺纹连接，最后一级钢体式单级柱塞的下接头被下凡尔座体替代，下凡尔座体上、下两端为空腔，中间开有连通上下腔体的通孔；下凡尔座体下腔体内置放凡尔阀球和凡尔阀球座；凡尔阀球座被下凡尔座体内壁上的档台限位，并将凡尔阀球限定在下凡尔座体的空腔内；管壁上开有进液孔且其下端车有内螺纹的配重接头的上端与下凡尔座体的下端以外螺纹连接，紧紧顶住凡尔阀球座，配重接头的下端与加重部分的下变径螺纹连接；第一级钢体式单级柱塞的上挂体的圆头部分内挂在下部为空腔的上接头的腔体内，通过焊接件与上接头管壁焊接；上接头与密封腔部分的上变径螺纹连接，构成钢体式多级柱塞。

串连的钢体式单级柱塞的数量由单级柱塞与泵筒的接触面长度和行业规范要求共同决定。

多级柱塞超长冲程抽油泵的超长泵筒由多个泵筒“一字型”连接构成；多个泵筒的连接方式为：经精轧和珩磨后满足泵筒参数要求的泵筒的端口处切有斜口，泵筒的端部车有外螺纹；接箍内壁两端车有与泵筒螺纹相配合的内螺纹，接箍中间留有止口；两泵筒与接箍螺纹连接，配合间隙≤0.01mm，且止口对中定位，两泵筒对接后端口面最大缝隙为0.1～0.2mm；对接后两泵筒的直线度每米≤0.04mm；两泵筒装配接箍后用通径规通试，若两泵筒对接后直线度每米＞0.04mm，则需进行珩磨校正，确保直线度每米≤0.04mm，并对两泵筒、接箍进行连接顺序的标注；按照同样工序，将多个泵筒连接在一起，总长大于油井设定的冲程长度为止；

在地面动力驱动总成的驱动下，钢丝绳可提升或下放钢体式多级柱塞，使钢体式多级柱塞按照设定冲程在超长泵筒内上、下往返运行，提升井液。

根据油井需要，本发明井下多级柱塞超长冲程抽油泵的冲程可任意设定，范围在十几米至百余米，甚至几百米。

本发明的优点是改变了现有抽油泵的泵筒结构和柱塞结构，(1)、突破了现有抽油泵的泵筒只由单筒构成和国内泵筒最长仅为9米的局限，实现了泵筒的超长连接和抽油泵的超长冲程；(2)各泵筒之间采用本发明的连接方式，可使泵筒接缝处缝隙小、非常光滑，不但保证了超长泵筒的同轴度高，也减少对柱塞的磨损，并解决柱塞遇卡问题；(3)各单级柱塞间以活接连接，使多级柱塞可以自动调整以适应超长泵筒的轴向偏差，解决柱塞遇阻问题。(4)多级柱塞串连使用，不但可以延长柱塞使用寿命，也使柱塞更换、维修更方便。

附图说明

图1-1是本发明的钢体式多级柱塞上部结构图；