[发明专利]防气锁实心柱塞小直径抽油泵

说明书

技术领域

本发明涉及石油装备领域中使用的抽油泵，具体涉及防气锁实心柱塞小直径抽油泵。

背景技术

低渗、超低渗透油田在我国分布广泛。而物性差、产量低、含水率低、粘度高的低产油井却成了国内各油田争相开发的重点。在低产油井的开采中应用常规的有杆抽油系统会导致供采关系不协调，系统效率非常低。因为API最小泵径为32mm，为了适应低产油井的开采，需要设计直径更小的抽油泵。直接将整筒泵的直径缩小的小直径抽油泵将会导致上出油阀罩断裂几率增大，柱塞孔径和阀座孔径过小，柱塞下行时内流特性也随之变差。游动阀外置抽油泵由于余隙容积较大，在原油供给不稳定或有气体影响时会造成气锁，需要上提抽油泵并重新碰泵来解除气锁，造成不必要的施工，不能很好满足低产油井工况。因此，实心柱塞小直径抽油泵便成为了低渗、超低渗透油田开采的理想装备。但是由于油井内大多含有伴生气体，实心柱塞抽油泵由于实心柱塞的存在，无法像常规抽油泵那样将析出气体排出泵外，一般需连接气锚一起下井，气锚也无法尽除原油伴生气，由于防冲距内储气死区的存在，气体影响仍无法根除。而不带防气结构的实心柱塞抽油泵，在伴生气进入泵腔后，柱塞下冲程被压缩，上冲程压力减小后又膨胀，使抽油泵在上、下冲程过程中，泵腔内始终充满油气混合液，进出油阀都打不开导致气锁现象，因此需要研制防气锁实心柱塞小直径抽油泵以适应低产油井的开采。

发明内容

本发明的一个目的是提供防气锁实心柱塞小直径抽油泵，这种防气锁实心柱塞小直径抽油泵用于解决含气低产油井和供液极不稳定的低产油井的高效开采问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种防气锁实心柱塞小直径抽油泵包括进油阀总成、出油阀总成、配流器、泵筒总成、外管、实心柱塞，拉杆通过螺纹连接实心柱塞，实心柱塞在泵筒总成中往复运动，泵筒总成由上密封泵筒、气液置换腔、下密封泵筒、泵筒加长短节组成，上密封泵筒与下密封泵筒通过气液置换腔连接，下密封泵筒与泵筒加长短节通过短节接箍连接；泵筒总成下端旋入到配流器中，与配流器螺纹连接，泵筒总成上端与泵筒扶正接头螺纹连接，泵筒扶正接头位于外管上接箍中，外管上接箍上端连接油管短节，油管短节连接油管接箍，外管上接箍下端连接外管；出油阀上端旋入到配流器中，与配流器螺纹连接，出油阀阀腔外置于配流器，出油阀阀腔内设置出油阀球，配流器与进油阀通过短外管连接，进油阀采用大流道阀罩；配流器为中间带有隔断的筒状体，隔断将配流器分成上筒腔和下筒腔，配流器下筒腔壁设置有进液通道，进液通道一端与短外管内腔相通，进液通道另一端与上筒腔相通，配流器上筒腔壁设置有出液通道，出液通道一端与下筒腔相通，出液通道另一端与环形腔相通，所述环形腔为泵筒加长短节与外管之间的环形腔体。

上述方案中进油阀总成包括进油阀，进油阀罩采用所述大流道阀罩，进油阀罩内含有阀球和阀座，进油阀罩通过进油阀座接头固定；出油阀总成包括出油阀，出油阀罩内含出油阀球、阀座，出油阀罩通过上阀座接头固定，出油阀罩靠近配流器进液通道位置设置倒角，让开油流通道。

上述方案中大流道阀罩出液孔分布靠近其外壁，与配流器进液通道基本相对。

上述方案中泵筒加长短节内径大于实心柱塞外径4~5mm，以确保实心柱塞下行至泵筒加长短节中时，出油阀能够顺利排液。泵筒加长短节长度略长于防冲距长度。

上述方案中实心柱塞上每隔100至200mm开平衡槽，起到减少漏失和除垢作用。

上述方案中气液置换腔长度为200 mm至300mm，其内径由含气量确定，以确保不破坏柱塞密封效果。

上述方案中泵筒扶正接头外壁铣轴向槽，气液置换腔两端台阶段外壁均铣轴向槽，形成原油流动通道，以利于原油从泵中的排出。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明将整个密封泵筒分为两节，并由气液置换腔连接。降低了小直径抽油泵细长泵筒内径的加工成本。

2、本发明进油阀采用大流道型结构，出液孔基本正对配流器进液通道，减少了进液损失；出油阀外置于配流器，出油阀球、阀座大小不受配流器结构的严格限制，可以获得较大的流道面积比，减少流体损失。

3、本发明泵筒中部设置的气液置换腔，可以有效降低泵筒内原油进泵析出的气体量，提高抽油泵抽汲效率，减少抽油泵发生气锁的概率。