[实用新型]抽油泵

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油开采技术领域，特别涉及一种抽油泵。

背景技术

近年来，随着油田开发进入中后期，蒸汽驱、SAGD、水平井等举升等稠油开发技术在辽河油田广泛应用，井底温度高、排液量需求大、腐蚀性增强等举升技术难题日益突出，以SAGD为例，日产液需求300m³/d，井底温度已高达240℃，部分井中H₂S含量达到1400ppm以上，目前采用的举升工艺设备勉强能够基本满足生产要求，但随着井底温度不断升高，腐蚀性介质大量析出，化学腐蚀现象加剧，这些不利因素的综合作用对举升设备的影响很大，特别是多介质组合SAGD开采技术的逐步实施，提高产量的同时也出现了更严重的高温、腐蚀现象，严重影响举升设备稳定性和使用寿命。同时，在蒸汽驱深井举升工艺中，由于下泵深度较深1500-2000米，泵筒和柱塞采用金属材质时，线膨胀系数相对较高，抽油泵在一定液柱压力下，产生径向位移，导致抽油泵正常工作时间隙不稳定，易造成卡泵现象，影响举升工艺检泵周期。

目前有杆泵举升技术中，抽油泵泵筒和柱塞在选材上基本采用金属材质，近年来，国内外开发研制出的陶瓷泵举升工艺技术中，其重要组成部件柱塞采用陶瓷复合结构，但由于金属件与陶瓷存在线膨胀系数的差异，而陶瓷柱塞与金属基体在结构设计上不合理，出现陶瓷柱塞与金属结构件错位、陶瓷柱塞断裂等现象，直接导致卡泵、漏失量增大等问题，严重影响现场生产。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型实施例所要解决的技术问题是提供了一种抽油泵，其能够解决陶瓷柱塞与金属基体在结构上不合理的问题。

本实用新型实施例的具体技术方案是：

一种抽油泵，包括：

泵筒单元，泵筒单元包括由金属制成的外管和设置在所述外管内的多段由陶瓷制成的泵筒，相邻段的所述泵筒之间设置有第一垫圈，所述外管的长度小于所述泵筒的长度；

设置在所述泵筒内的柱塞单元，所述柱塞单元包括上游动阀单元、通过柱塞上接头与所述上游动阀单元相连接的由金属制成的内管，设置在所述内管外的由陶瓷制成的多段柱塞、通过柱塞下接头连接在所述内管和所述柱塞下方的下游动阀单元，相邻段的所述柱塞之间设置有第二垫圈，所述柱塞上接头与所述柱塞之间设置有第一蝶形弹簧，所述第一蝶形弹簧下端用于抵住所述柱塞的上端,所述第一蝶形弹簧的压平状态的最大预紧力满足第一预设关系；

与所述外管连接的套管，所述套管内连接有用于抵住所述柱塞单元的连接管，所述套管和所述连接管之间设置有用于抵住所述泵筒的第二蝶形弹簧；

与所述套管相连接、位于所述柱塞单元下方的固定球阀单元。

优选地，所有段的所述泵筒的总长度与所述外管的总长度的比值在1.00167-1.00134之间。

优选地，所述外管由钢材料制成，所述外管与所述泵筒采用热装技术安装配合。

优选地，所述外管的厚度为3mm。

优选地，所述第一垫圈和所述第二垫圈由不锈钢材料制成。

优选地，所述抽油泵的冲程大于等于8米，所述泵筒的长度至少为7800mm，所述泵筒的段数至少为26段。

优选地，多段所述柱塞的总长度至少为900mm，多段柱塞通过内管进行轴向定位装配而成。

优选地，所述柱塞的段数与每段所述柱塞的长度满足第二预设关系。

优选地，所述泵筒的段数与每段泵筒的长度满足第三预设关系。

优选地，所述第一预设关系具体为：

K₄＝1

C＝D/d

其中，D表示所述蝶形弹簧的外径，d表示所述蝶形弹簧的内径，E表示所述蝶形弹簧的材料弹性模量，μ表示泊松比，Pc表示压平状态的最大预紧力，所述第一蝶形弹簧的压平状态的最大预紧力尽量大于等于第一预设关系中计算得到的压平状态的最大预紧力。

优选地，所述第二预设关系为：所述柱塞的段数与每段所述柱塞的长度的乘积大于等于900mm。

优选地，所述第三预设关系为：所述泵筒的段数与每段泵筒的长度的乘积大于等于7800mm。

优选地，每段泵筒的长度小于等于300mm。

优选地，所述柱塞的侧壁的端面具有斜角，所述斜角呈向内倾斜趋势，相邻段的柱塞之间存在空隙，所述第二垫圈设置在所述空隙中。

本实用新型的技术方案具有以下显著有益效果：