專利名稱：抽油泵抗砂柱塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是油田采油泵設(shè)備——抽油泵，尤其涉及的是抽油泵柱塞構(gòu)件的結(jié)構(gòu)改進，使其在與泵筒運行配合工作中具有良好的排砂、抗砂能力的技術(shù)領(lǐng)域。
石油開采業(yè)發(fā)展到今天，當前所面臨的最大問題是在出砂井增多、油井出砂日益嚴重的情況下，如何改進抽油泵設(shè)備，使其能夠在較惡劣的油井中正常地采油工作，減小油砂對抽油泵的破壞影響。中國專利97217785X名稱為“整筒管式抽油泵”技術(shù)，在此技術(shù)領(lǐng)域中提出了在柱塞上刻制螺紋方向沿伸的排砂槽技術(shù)方案在實際應(yīng)用中取得了一定的效果。但實踐也表明隨著油井砂量的增加，該結(jié)構(gòu)柱塞所組成的抽油泵排砂能力也是有限的，無法適應(yīng)實際使用的需要，因為小小的螺紋槽給油砂排放流動空間太窄小了，若適當加寬螺紋槽雖可予以一定程度的解決，但卻大大地削弱了柱塞強度。既使其最佳實施方案是根據(jù)螺紋槽中的油砂在柱塞上下運行時可滑入柱塞兩端內(nèi)部的概率大小，將柱塞中部設(shè)置為光面的三段面結(jié)構(gòu)，也沒有就此給予很好的解決，其中部的柱塞光面仍然會由于堆積的油砂而造成卡泵，因此下井運行后在短時間內(nèi)卡泵、損泵現(xiàn)象依然存在。
本實用新型的發(fā)明目的在于提供一種打通油砂運行流道，減少油砂對抽油泵部件、特別是柱塞與泵筒間隙的損傷、破壞，使其組成的抽油泵具有良好的排砂、抗砂性能的抽油泵抗砂柱塞。
實現(xiàn)上述發(fā)明目的的抽油泵抗砂柱塞，其技術(shù)方案的主要特點在于①它包括有柱塞芯桿和可沿該芯桿軸向滑動的柱塞筒；②柱塞芯桿上制有兩端聯(lián)通的抽油流道，芯桿下端設(shè)有用于與柱塞筒適時配合、密封其抽油流道的凡爾；③柱塞筒是由上排砂筒、中部柱塞體和下排砂筒三段管體組成，其各相鄰端設(shè)有在油壓作用下的密封配合面；④上排砂筒和下排砂筒外表面設(shè)有螺紋沿伸式凹槽；⑤柱塞芯桿上設(shè)有控制上下排砂筒滑動行程的限位裝置。
本實用新型的抽油泵柱塞，主要將柱塞的整體結(jié)構(gòu)變?yōu)榉侄喂荏w的配合結(jié)構(gòu)，這樣就可使兩端的排砂筒螺紋槽中的油砂，特別是相對中部柱塞體槽口處的油砂在外力作用下直接滑入油壓較為集中、通道更為通暢的柱塞體與排砂筒端口間隙中，沿抽油流道泵上地面，使油砂擠入柱塞與泵筒配合間隙的機率大大降低，因而大大延長了柱塞與泵筒可靠滑動運行和檢泵的周期，其檢泵周期可由原來的30～50天延長到150天以上，大大降低了采油業(yè)運行成本，其排砂、抗砂性能是原有抽油泵的4～5倍。
下面將結(jié)合附圖中的具體實施結(jié)構(gòu)詳細說明本實用新型的技術(shù)內(nèi)容。



圖1為本抽油泵柱塞的總裝結(jié)構(gòu)示意圖圖2為
圖1中部柱塞體結(jié)構(gòu)的局部放大示意圖圖3為
圖1凡爾配合結(jié)構(gòu)的局部放大示意圖圖4、圖5、圖6、圖7分別為
圖1中的A-A、B-B、D-D、C-C處的剖視結(jié)構(gòu)示意圖其中的圖中的1為柱塞芯桿、2為上排砂筒、3為中部柱塞體、4為下排砂筒、5為限位卡簧、6為凡爾座、7為凡爾體、8為抽油流道、9為限位滑槽、10為螺紋沿伸槽。
如圖所示，本實用新型的抽油泵柱塞可與其他結(jié)構(gòu)方式的泵筒相組裝，完成泵油操作。本柱塞主要包括柱塞芯桿1和柱塞筒兩大部分，其中沿柱塞芯桿1制有通向油泵上下兩端的抽油流道8，在本實施例中，柱塞芯桿1的抽油流道8是由十字形柱塞芯桿的凹口所形成的。柱塞筒部件可沿柱塞芯桿1上下滑動，它是由兩端的上下排砂筒2、4和其中部柱塞體3三段管體組成的，其各相鄰端口可在油壓的作用下密封配合，在本實施例中，組成柱塞筒的三段管體2、3、4的相鄰端口采用的是向中部柱塞體3內(nèi)腔傾斜的圓錐配合面；上下排砂筒2、4的外表面制有螺紋沿伸槽10，中部柱塞體3外表面為光滑表面，在原油的作用下與泵筒密封滑動配合。柱塞芯桿1下端與下排砂筒4設(shè)有密封凡爾，其結(jié)構(gòu)可為柱塞芯桿1下端設(shè)有帶弧面的凡爾體7，該凡爾體7與下排砂體4下端的凡爾座6配合實現(xiàn)抽油流道8的適時密封。
本技術(shù)方案的抽油泵在抽油桿帶動，上下往復(fù)泵油操作的主要工作過程是抽油桿向上拉動柱塞芯桿1時，由于三段管體的柱塞筒靜止或向下相對慣性的作用下，柱塞芯桿1底端的凡爾體7與凡爾座6相互推擠，將柱塞芯桿1的抽油流道8封閉，開始采油運行。此時，由于下排砂筒4的螺紋槽中所沉積的油砂因抽拉采油受到較強的相對向下的抽力而落入泵筒的原油中，等待泵油時隨同原油一統(tǒng)打到地面上。當抽油桿向下推動柱塞芯桿1，將其底端的凡爾打開，可使泵筒中的原油沿通暢的抽油流道8泵入地面；與此同時，下排砂筒4在柱塞芯桿1上的限位卡簧5的限位作用下，與芯桿1相對靜止并同時向下推動，而中部柱塞體3和上排砂筒2仍保持原有慣性與芯桿1相對向下滑動，使中部柱塞體3與下排砂筒4的圓錐配合面相脫離，下排砂筒4螺紋槽10中的油砂則順勢流入中部柱塞筒4的內(nèi)腔中，隨原油泵入地面。同理上排砂筒2螺紋槽10與中部柱塞體3相鄰的槽口處的油砂也在原油的相對流動作用下沿開啟的圓錐配合面間隙沖刷到柱塞體3內(nèi)腔的抽油流道8中，隨原油泵到地面。因此，由本柱塞所組裝的抽油泵，不僅具有泵效高的特點，而且能夠在含砂較高的油井中長時間可靠工作。
在本實施例中，為使柱塞筒的三段管體在泵油運行周期中能夠在下壓時配合間隙脫離，向上拉動時配合間隙密封，在柱塞芯桿1上設(shè)有用于為上下排砂筒2、4行程限位的限位卡簧5，上下排砂筒2、4制有與該限立卡簧5配合的限位滑槽9。
權(quán)利要求1.一種抽油泵抗砂柱塞，其特征在于①它包括有柱塞芯桿(1)和可沿該芯桿(1)軸向滑動的柱塞筒；②柱塞芯桿(1)上制有若干兩端聯(lián)通的抽油流道(8)，芯桿(1)下端設(shè)有用于與柱塞筒適時配合、密封其抽油流道的凡爾；③柱塞筒是由上排砂筒(2)、中部柱塞體(3)和下排砂筒(4)三段管體組成，其各相鄰端設(shè)有在油壓作用下的密封配合面；④上下排砂筒(2、4)外表面設(shè)有螺紋沿伸式凹槽(10)；⑤芯桿(1)上設(shè)有控制上下排砂筒(2、4)滑動行程的限位裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油泵抗砂柱塞，其特征在于柱塞芯桿(1)的抽油流道(8)是由十字形柱塞芯桿的凹口所構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油泵抗砂柱塞，其特征在于三段管體(2、3、4)的相鄰端口采用的是向中部柱塞體(3)內(nèi)腔傾斜的圓錐配合面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油泵抗砂柱塞，其特征在于抽油流道(8)的凡爾為柱塞芯桿(1)下端設(shè)有帶弧面的凡爾體(7)與下排砂筒(4)下端的凡爾座(6)配合構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油泵抗砂柱塞，其特征在于所述的限位裝置包括有柱塞芯桿(1)上的為上下排砂筒行程限位的限位卡簧(5)及上下排砂筒制有與該限位卡簧(5)配合的限位滑槽(9)。
專利摘要本實用新型涉及的是一種抽油泵柱塞構(gòu)件的結(jié)構(gòu)改進,其組成主要包括帶有抽油流道的柱塞芯桿上軸向滑動設(shè)置有三段管體,其兩端的管體一上、下排砂筒外表面制有螺紋沿伸槽,芯桿下端與管體設(shè)有凡爾,柱塞芯桿設(shè)有控制排砂筒的滑動限位裝置。本技術(shù)具有排砂、抗砂性能強、運行可靠、檢泵周期長的特點。
文檔編號F04B53/14GK2422466SQ0021154
公開日2001年3月7日 申請日期2000年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月15日
發(fā)明者劉樹明, 戚威, 齊廣和, 顧洪元, 董德信, 陶元忠 申請人:遼河油田華飛科技開發(fā)中心