專利名稱：一種抽油泵任意組配分抽裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及抽油井中的分抽泵，特別是一種可任意選擇上下泵泵徑及泵深的分抽裝置。
現(xiàn)有的分抽泵，其結(jié)構(gòu)都是單管柱兩級(jí)分抽混出泵，工作原理見附


圖1?；钊?上泵活塞2和下泵活塞5同時(shí))上行時(shí)，下層產(chǎn)出的液體從油管7內(nèi)向上流動(dòng)，頂開下泵固定凡爾6進(jìn)入下泵筒腔內(nèi)，同時(shí)，上層產(chǎn)出的液體經(jīng)側(cè)流閥(即頂開側(cè)流凡爾4)進(jìn)入上泵活塞2下面的環(huán)形腔內(nèi)?；钊滦袝r(shí)，下泵的固定凡爾6及上面的側(cè)流凡爾4都關(guān)閉，下泵筒腔內(nèi)的液體頂開下泵活塞5中的游動(dòng)凡爾經(jīng)拉桿的內(nèi)腔及其上端的分流閥孔，進(jìn)入上泵活塞2內(nèi)腔中，上泵環(huán)形腔內(nèi)的液體頂開拉桿上端的分流凡爾3進(jìn)入上泵活塞2的內(nèi)腔與下泵排出的液體混合，混合后的液體頂開上泵活塞2頂部的游動(dòng)凡爾1，進(jìn)入上部油管內(nèi)，從而將油井中的液體抽出，此為一個(gè)過程。如此往復(fù)循環(huán)，完成單管分抽混出的抽油過程。
在油田生產(chǎn)實(shí)際使用中，這種分抽泵存在以下缺點(diǎn)1.上下泵是固定聯(lián)在一起的，上下泵的泵徑固定不變，并且是上泵泵徑大，下泵泵徑小，因而上泵排量和下泵排量的搭配(以下稱排量組合)也是固定的，都是上泵排量大，下泵排量小。它只適用于上層產(chǎn)液量大，下層產(chǎn)液量小，且產(chǎn)能與泵的上下級(jí)排量能力都相適應(yīng)這種情況。因此適應(yīng)性差，選用困難。
2.因?yàn)樯稀⑾卤霉潭?lián)在一起，則兩級(jí)泵的泵深基本一致(相差只是下泵的長(zhǎng)度而已)且不可調(diào)。當(dāng)下層需放大壓差生產(chǎn)，加大抽深就成為不可能。
3.現(xiàn)有的分抽泵種類有限(只有四種)，因此其排量組合也非常有限(一種分抽泵即一種排量組合)，對(duì)擴(kuò)大選擇范圍，滿足實(shí)際生產(chǎn)需要，其局限非常大。
4.沖程適用長(zhǎng)度有限，都只適于3米。
5.工作原理一樣，但結(jié)構(gòu)又各異，因此其互換性差，給加工制造及使用維修等都帶來不便。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種可充分利用目前油田現(xiàn)場(chǎng)大量應(yīng)用的各種管式抽油泵，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際的需要進(jìn)行任意組配(所組配的上下泵的沖程長(zhǎng)度一致)，實(shí)現(xiàn)任意選擇上下泵泵徑(達(dá)到任意選擇排量組合)及泵深且適用各種沖程長(zhǎng)度的分抽裝置，即抽油泵任意組配分抽裝置。
本實(shí)用新型包括上分流閥組合、調(diào)心球組合、側(cè)流閥組合及下分流閥組合。上分流閥組合主要由閥體、閥罩、閥座及閥球組成，閥座及閥球位于上下旋接的上分流閥閥罩及上分流閥閥體內(nèi)部。調(diào)心球組合主要由球上座、調(diào)心球、球下座組成，調(diào)心球由球上座及球下座將其鎖定。側(cè)流閥組合主要由閥體、閥罩、閥座、閥球及補(bǔ)心短接組成，其閥座及閥球位于上下旋接的側(cè)分流閥體及側(cè)分流閥罩內(nèi)部，補(bǔ)心短接下部與側(cè)流閥閥體上部旋接。下分流閥組合主要由閥罩、閥球、閥座及閥罩接頭組成，其閥球及閥座位于其閥罩及閥罩接頭內(nèi)部。上分流閥組合由上分流閥閥體上部與上泵活塞連接，下部與調(diào)心球組合連接。側(cè)流閥組合上部由其閥體通過補(bǔ)心短接與上泵泵筒連接。本實(shí)用新型的要點(diǎn)在于裝置中部有由密封拉桿、密封段外套、密封段內(nèi)套及固定部件組成的密封段組合，密封段內(nèi)套軸向套入密封段外套中，固定部件將它們固定，使它們之間不能相對(duì)移動(dòng)，而密封拉桿軸向套入內(nèi)套中與其組成活動(dòng)密封，密封段組合的上部由其密封拉桿及密封段外套的上部分別通過調(diào)心球組合及側(cè)流閥組合與上分流閥組合及上泵泵筒連接，下部則通過抽油桿管與下泵連接，即通過下分流閥組合及密封段外套分別與下泵抽油桿及下部油管連接，而實(shí)現(xiàn)連接下泵。上下泵的沖程長(zhǎng)度應(yīng)保持一致，且均可更換為任意泵徑的泵，達(dá)到上下泵可以任意組配。由于下泵的上部可連接抽油桿管，因此，下泵的泵深也就可以改變了。
更換上泵時(shí)，將與泵筒及活塞配套連接的泵體接頭及上分流閥閥體更換，使新泵能夠配套安裝在分抽裝置的上部，而下泵則直接更換即可。下泵與分抽裝置之間是用抽油桿及油管連接的，其長(zhǎng)度依實(shí)際所需下泵的泵深而定。
本裝置所連接的下泵也可以是桿式泵。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型及其實(shí)施例作詳細(xì)的說明。
圖2為本實(shí)用新型的裝配圖，下圖橫向接于上圖右部。其中1為上泵泵體，2為上泵活塞，3為上泵泵體接頭，4為上分流閥球，5為上分流閥座，6為上分流閥罩，7為上分流閥體，8為補(bǔ)心短接，9為調(diào)心球上座，10為調(diào)心球，11為背帽，12為調(diào)心球下座，13為平式油管接箍，14為側(cè)流閥閥體，15為側(cè)流閥閥球，16為側(cè)流閥閥座，17為側(cè)流閥閥罩，18為背帽，19為密封段外套，20為密封段內(nèi)套，21為密封圈，22為密封拉桿，23為固定銷釘，24為平式油管接箍，25為油管短接，26為平式變扣油管短接，27為下分流閥罩，28為下分流閥球，29為下分流閥座，30為下分流閥罩接頭，31為抽油桿接箍，32為抽油桿。
上分流閥組合由上分流閥體7，上分流閥罩6，上分流閥座5，上分流閥球4組成，它是上下泵所抽液體混出的部件。上分流閥罩6與上分流閥體7旋接，其內(nèi)為軸向空間，閥球4及閥座5位于其間。閥罩6側(cè)面有孔，為上泵抽出液體流出的通道，閥體7中間有一軸向空間，其下底面未通，此空間的底部有徑向通道，其作用是上泵抽出的液體可以經(jīng)閥體7下部的徑向孔進(jìn)入閥體7中的軸向空間中并頂開閥球4經(jīng)閥罩6的軸向空間及側(cè)孔而排出。閥體7與上泵活塞2旋接，處于閥罩6外表面及活塞2內(nèi)表面的環(huán)形空間中的上分流閥體7的壁上有軸向的孔，它是下泵抽出液體流出的通道。閥體7下部與調(diào)心球組合連接。整個(gè)上分流閥組合原理上與普通分抽泵無大的區(qū)別，關(guān)鍵在于，其閥體7與所連接的上泵活塞2是配套的，更換閥體7就可與相對(duì)應(yīng)泵的活塞連接，從而使上泵可以更換不同泵徑的泵，上泵的泵體1的更換則通過更換與之配套的泵體接頭3即可。
調(diào)心球組合由調(diào)心球上座9、調(diào)心球10、調(diào)心球下座12及背帽11組成。調(diào)心球10由球上座9及球下座12將其鎖定，背帽11將球上座9及球下座12固定。球上座9與止分流閥體7旋接，使上分流閥組合與調(diào)心球組合連接起來，調(diào)心球下部通過平式油管接箍13與密封段組合的密封拉桿22連接。調(diào)心球組合使得下部要的密封段組合與上泵活塞2的連接變?yōu)榛顒?dòng)的，它使上下泵盡量同心，又改善了下部的密封拉桿22的受力狀態(tài)，防止其過快的折斷。調(diào)心球10的內(nèi)腔為從上至下的一個(gè)軸向空間，它也是下泵抽出液的通道之一。
側(cè)流閥組合由側(cè)流閥閥體14、閥球15、閥座16、閥罩17、背帽18及補(bǔ)心短接8組成。側(cè)流閥閥體14與閥罩17相對(duì)旋接并由背帽18固定，閥座16及閥球15位于其軸向空間中，閥體14內(nèi)側(cè)及閥罩17外側(cè)均有徑向孔，它是上層液體的入口。側(cè)流閥組合上部由閥體14通過補(bǔ)心短接8經(jīng)泵體接頭3與上泵泵體1連接，下部則由閥體14與密封段組合的密封段外套19旋接。側(cè)流閥組合可看作是上泵的固定凡爾。而上泵泵體1和補(bǔ)心短接8與活塞拉桿(包括上分流閥組合及調(diào)心球組合)之間的環(huán)形空間，為上泵工作腔。
下分流閥組合由下分流閥罩27、下分流閥球28、下分流閥座29及下分流閥罩接頭30組成。閥罩27上底有軸向孔，它與閥罩接頭30旋接并將閥座29及閥球28固定于其間，它是下泵排出液體進(jìn)入本分抽裝置的入口。其上部由閥罩27經(jīng)平式變扣油管短接26與密封拉桿22連接，下部通過抽油桿與下泵活塞連接。圖2中作為一個(gè)實(shí)施例，下分流閥組合下部是通過抽油桿接箍31與抽油桿32連接的，因?yàn)樵O(shè)計(jì)此分抽裝置的一個(gè)重要目的，就是下泵泵深可以任意選擇，而改變泵深，就是通過在下部連接抽油桿而達(dá)到目的的，只是所連接的抽油桿的多少及長(zhǎng)度決定于下泵的泵深，而泵筒則與密封段組合通過平式油管短接25(平式油管短接下接油管)連接。從實(shí)際使用的角度來說的，下分流閥組合下部一般都是連接的抽油桿。直接連接下泵只是一種特殊情況，如果下部直接連接下泵，則只需將抽油桿32換為下泵的活塞拉桿或直接使下分流閥罩接頭30與下泵活塞連接，這樣，就又如同現(xiàn)有分抽泵，上下泵泵深基本一致了。上下泵因?yàn)槭且煌瑒?dòng)作而達(dá)到分抽的目的的，因此，任意組配上下泵的一個(gè)前提是，所組配的上下泵的沖程長(zhǎng)度應(yīng)一致。
密封段組合的部件及其構(gòu)成如下密封段內(nèi)套20軸向套入密封段外套19中，固定銷釘23將它們固定，使它們不能在軸向相對(duì)移動(dòng)，當(dāng)然，也可改用端面固定，即靠?jī)啥说呐_(tái)階將之固定，或用鎖塊等。密封拉桿22軸向套入內(nèi)套20，其外表面與內(nèi)套20內(nèi)表面組成活動(dòng)密封，其間間隙很小。密封拉桿22內(nèi)腔為下泵液體的通道，其上部與調(diào)心球組合通過平式油管接箍13連接起來，下部與下分流閥組合通過平式變扣油管短接26連接起來，側(cè)流閥組合的側(cè)流閥閥體14與密封段外套19旋接，而密封段外套19下通過平式油管接箍24與油管短接25連接，而油管短接25下則連接油管，油管下部再連接下泵泵筒，油管短接25下所連接的油管長(zhǎng)度同下分流閥組合下部所連接的抽油桿一樣，也是由下泵的泵深決定的，它是與位于下分流閥組合下部及下泵上部之間的抽油桿長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)的。下分流閥組合下直接連接下泵活塞時(shí)，油管短接下也就直接連接下泵泵筒即可。密封段組合是保證上下泵拉開距離后，上泵能夠正常工作的關(guān)鍵部件。當(dāng)活塞上行時(shí)，下泵排出的液體經(jīng)油管內(nèi)部空間進(jìn)入下分流閥組合內(nèi)部，頂開下分流閥球28，經(jīng)密封拉桿22內(nèi)腔進(jìn)入調(diào)心球組合，再經(jīng)上分流閥組合側(cè)面的軸向孔后，與上層產(chǎn)出液混合排出，這是密封段組合的作用之一。其二，它可以控制上泵排出液體不向下倒流，當(dāng)下泵失靈或下部管柱內(nèi)氣體高時(shí)，其作用最明顯，其三，密封拉桿22與密封段內(nèi)套20組成的活動(dòng)密封，確保了上泵的余隙小且抽吸效率高。密封拉桿22的材質(zhì)應(yīng)取45號(hào)調(diào)質(zhì)鋼或性能更好的合金鋼，其表面應(yīng)最好鍍鉻并磨光，以保證下面的氣體不串上來影響上泵的吸油效率，上泵活塞2下行時(shí)，也可阻止液體的泄漏。密封拉桿22表面最好加工上刮砂槽，它可以防止卡拉桿，并可刮去小顆粒雜物，使其在密封拉桿22上下運(yùn)動(dòng)中可被液體沖走。密封段內(nèi)套20在外套19中能做微量擺動(dòng)，這樣，與調(diào)心球組合的作用合起來，保證本分抽裝置工作的安全可靠。密封段內(nèi)套20與外套19間再安裝上密封圈，以保證其密封性。
本分抽裝置所適用的沖程長(zhǎng)度是任意的，即，現(xiàn)有的各種沖程的管式泵均可組配，但上下泵的沖程長(zhǎng)度應(yīng)該一致。一套分抽裝置所適用的沖程長(zhǎng)度取決于密封拉桿22的長(zhǎng)度。理論上說，密封拉桿22的長(zhǎng)度應(yīng)與所要求的有效沖程長(zhǎng)度一致，如密封拉桿22加工為3米長(zhǎng)，則此分抽裝置適用的沖程長(zhǎng)度即為3米。如加工為長(zhǎng)度5米的密封拉桿，則分抽裝置即可適于5米及5米以下的沖程長(zhǎng)度，等等。實(shí)際應(yīng)用中，密封拉桿22應(yīng)比要求的沖程長(zhǎng)度略長(zhǎng)一些，并且雖然長(zhǎng)密封拉桿的分抽裝置也可適用短沖程泵，但還是要根據(jù)油田的具體情況決定其長(zhǎng)度，以便其在生產(chǎn)中起到最佳效果。這樣，就克服了現(xiàn)有分抽泵只適于一種沖程長(zhǎng)度的不足。
本裝置主要是利用的現(xiàn)有的各種管式抽油泵(下泵也可用桿式泵，只要沖程長(zhǎng)度與所組配的上泵的沖程長(zhǎng)度一致即可)。
本分抽裝置的下井方法與普通分抽泵的區(qū)別是下泵下井與常規(guī)下泵方法一樣，連接上泵后，上泵的抽油桿柱必須用脫接器與上泵活塞實(shí)現(xiàn)對(duì)接后，方可開抽生產(chǎn)。
本分抽裝置的使用方法如下1.按分層段產(chǎn)液能力及生產(chǎn)壓差確定上泵與下泵的排量組合及兩級(jí)泵的泵深，編寫施工設(shè)計(jì)，確定桿管柱組配要求及座封要求等。
2.按常規(guī)方法，將分抽裝置以下的管柱(包括封隔器及尾管等)及抽油桿柱下入井中，經(jīng)試抽證明下泵工作正常后，準(zhǔn)確連接本分抽裝置。要求桿柱長(zhǎng)度盡量計(jì)算準(zhǔn)確，使裝置與下面的桿管連接后，當(dāng)密封拉桿22位于最下位置時(shí)，下泵的活塞剛好碰到固定凡爾或稍離開一點(diǎn)兒。應(yīng)注意的是，當(dāng)下泵是用脫接器整體下泵時(shí)，活塞從下死點(diǎn)到釋放接頭之間的活動(dòng)距離，應(yīng)比拉桿活動(dòng)距離大，并保證在對(duì)上脫接器的情況下再連接本分抽裝置。
3.連接本分抽裝置的方法是提起分抽裝置總成，先連接密封拉桿總成與下部抽油桿，再連接密封段與下部油管柱。
4.將上泵筒帶活塞組件(活塞下端的接頭要與上分流閥體配對(duì))提起，先將活塞與上分流閥體連接，再將泵筒與補(bǔ)心短接連接。注意上泵活塞(其上連接脫接器下體)由下死點(diǎn)到釋放短接的距離，應(yīng)比密封拉桿的行程短一些，以防止脫接器脫不開。
5.繼續(xù)下完上部管柱及桿柱，并試抽合格后，對(duì)好防沖距即可開抽生產(chǎn)。
桿柱長(zhǎng)度必須事先丈量準(zhǔn)確，不可下完后再調(diào)整長(zhǎng)度，以避免調(diào)換抽油桿柱時(shí)，井下發(fā)生多次頓擊而導(dǎo)致抽油井檢泵周期下降。各連接部位應(yīng)涂粘結(jié)劑扭緊。
本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有分抽泵的缺點(diǎn)，具有以下優(yōu)點(diǎn)1.可在更寬范圍內(nèi)發(fā)揮一井采兩層段的作用，充分發(fā)揮各層的生產(chǎn)潛力，提高開發(fā)效果，為油田開發(fā)帶來高效益它可以用現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的各種管式抽油泵(下泵也可用桿式泵)組成數(shù)十種排量組合，只要油井需要分抽，都可以方便地選配成分抽泵，上下泵的排量大小組合也多，可滿足各生產(chǎn)層段的要求。
由于上下泵的深度可以不同，因此，可使兩個(gè)分采層段在不同的井底流壓下生產(chǎn)，達(dá)到分層挖掘潛力的目的，也可使上下泵連在一起，即泵深基本一致，但排量不限。
2.此分抽裝置展示了分三級(jí)分抽的前景。只要有油層分隔裝置，用兩套分抽裝置，就可以用一趟管柱完成三極泵分抽。
3.由于本分抽裝置所使用的抽油泵均是現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)抽油泵，因此給定貨、加工制造、配件供應(yīng)及使用維修帶來方便。
權(quán)利要求1.一種用于抽油井中的抽油泵任意組配分抽裝置，包括上分流閥組合、調(diào)心球組合、側(cè)流閥組合及下分流閥組合，其特征在于此分抽裝置中部有由密封拉桿22、密封段外套19、密封段內(nèi)套20及固定部件23組成的密封段組合，內(nèi)套20軸向套入外套19中，由固定部件23將它們相對(duì)固定，而密封拉桿22軸向套入內(nèi)套20中與其組成活動(dòng)密封，密封段組合的上部與上分流閥組合及上泵泵筒連接，下部則通過抽油桿及油管與下泵連接，所連接的上下泵，其沖程長(zhǎng)度一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油泵任意組配分抽裝置，其特征在于密封段組合由其密封拉桿22及密封段外套19的上部分別通過調(diào)心球組合及側(cè)流閥組合與上分流閥組合及上泵泵筒連接，下部則通過下分流閥組合及密封段外套分別與下泵抽油桿及下部油管連接。
專利摘要一種抽油泵任意組配分抽裝置，包括上分流閥組合、調(diào)心球組合、側(cè)流閥組合及下分流閥組合，要點(diǎn)是具有密封段組合，其上部與上泵連接，下部通過桿管與下泵連接，上下泵沖程長(zhǎng)度一致，上下泵可任意更換。下泵上部的桿管長(zhǎng)度依所需的泵深而定。它克服了現(xiàn)有分抽泵上下泵固定不變、泵深不可調(diào)及種類有限帶來的適應(yīng)性差、選用局限大及互換性差等缺點(diǎn)，只要油井需要分抽，即可用此裝置及現(xiàn)有的管式泵組配成所需的分抽泵，為油田開發(fā)帶來高效益。
文檔編號(hào)F04B47/12GK2073041SQ90217140
公開日1991年3月13日 申請(qǐng)日期1990年7月27日 優(yōu)先權(quán)日1990年7月27日
發(fā)明者梁松操, 杜永林, 馮惠蘭 申請(qǐng)人:河南石油勘探局第一采油廠