專利名稱：抽油井分層開(kāi)采防氣泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田多層系石油分層開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域。特別涉及一種防止氣體影響的抽 油泵。
背景技術(shù)：
目前，多層系分采泵有分采混出及分采分出兩種方式，均由兩套抽油泵系統(tǒng)組成， 封隔器密封油套環(huán)空后，下泵抽下層，上泵抽上層，兩層液體分別通過(guò)各自的通道進(jìn)入泵后 排出泵筒，實(shí)現(xiàn)兩套抽油系統(tǒng)對(duì)油層分別抽汲舉升，避免層間干擾提高油井產(chǎn)量。但常規(guī)分采泵沒(méi)有消除氣體影響功能。如中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)201372915，提供了一 種抽油井分采泵。包括上泵組、下泵組、封隔器，上泵組、下泵組的工作筒相連接，上、下兩活 塞也通過(guò)空心連桿相連接，上泵組、下泵組之間的工作筒管壁上安裝有中間凡爾，下泵組下 端的工作筒外管壁上安裝有封隔器。用于油井分采可明顯簡(jiǎn)化分采管柱，提高分采管柱工 作的可靠性。但是，當(dāng)封隔器密封油套環(huán)空后，封隔器以下油層內(nèi)的氣體在泵筒分離后無(wú)法 排出，隨著生產(chǎn)時(shí)間的延長(zhǎng)，分采泵泵筒內(nèi)的氣體隨著柱塞上下運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致氣體壓縮、膨脹， 此部分氣體形成氣帽，上沖程不能使壓縮腔內(nèi)壓力低于泵的吸入壓力，固定閥打不開(kāi)，發(fā)生 上沖程氣鎖，下沖程泵的排出壓力低于油管內(nèi)的液柱壓力，游動(dòng)閥不能打開(kāi)，泵在下沖程時(shí) 也發(fā)生氣鎖，最終導(dǎo)致油井產(chǎn)量下降或不出液。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種抽油井分層開(kāi)采防氣泵，上泵筒總成和下泵筒總成各 自有獨(dú)立的進(jìn)油通道，提高分采泵工作效率及油井產(chǎn)量，克服常規(guī)分采泵的氣鎖問(wèn)題。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種抽油井分層開(kāi)采防氣泵，主要由上泵筒總成、下泵 筒總成和柱塞總成組成，其特征在于上泵筒總成主要由上泵筒接箍、上泵筒、氣筒和上泵接頭組成；上泵筒接箍的下端 與上泵筒的頂端螺紋連接，氣筒固定在上泵筒外壁上，氣筒與上泵筒之間有環(huán)形空間，在上 泵筒壁上有氣孔，氣孔的位置與環(huán)形空間相對(duì)；上泵筒下端與上泵接頭螺紋連接。在柱塞總 成上行程時(shí)，下部油層產(chǎn)生的氣體能通過(guò)上泵筒壁上的氣孔進(jìn)入氣筒與上泵筒之間的環(huán)形 空間內(nèi)；在柱塞總成下行程到達(dá)下死點(diǎn)時(shí)，氣筒與上泵筒之間環(huán)形空間內(nèi)的氣體通過(guò)上泵 筒壁上的氣孔排出。下泵筒總成主要由外管接箍、外管、下泵筒、上固定閥、篩管和下固定閥組成。上泵 接頭的下端螺紋連接外管接箍，外管接箍的下端螺紋連接外管的上端；外管的下端螺紋連 接橋式接頭的上端；橋式接頭的下端連接有下固定閥，下固定閥的下端連接下接頭。在橋式 接頭的上端并在外管內(nèi)連接有一個(gè)上固定閥，上固定閥的上端螺紋連接下泵筒下端；在外 管的下端固定有篩管，橋式接頭和下固定閥在篩管內(nèi)。柱塞總成主要由上泵上游動(dòng)閥、上柱塞、上泵下游動(dòng)閥、拉桿接頭、拉桿、下泵上游 動(dòng)閥、下柱塞和下泵下游動(dòng)閥組成；在上泵筒內(nèi)有上泵上游動(dòng)閥、上柱塞、上泵下游動(dòng)閥、拉桿接頭和拉桿； 上泵上游動(dòng)閥的頂部有螺紋，上泵上游動(dòng)閥能與抽油桿連接。上泵上游動(dòng)閥的下 端螺紋連接上柱塞，上柱塞有中心孔；上柱塞的下端螺紋連接上泵下游動(dòng)閥，上泵下游動(dòng)閥 的下端螺紋連接拉桿接頭，拉桿接頭的下端螺紋連接有一根拉桿；拉桿穿過(guò)上泵接頭和外 管接箍，拉桿的下端螺紋連接下泵上游動(dòng)閥；在下泵筒內(nèi)有下泵上游動(dòng)閥、下柱塞和下泵下 游動(dòng)閥，下柱塞的下端連接下泵下游動(dòng)閥，下柱塞的上端連接下泵上游動(dòng)閥。所述的橋式接頭為圓柱體形，橋式接頭上端有外螺紋；橋式接頭上端有中心孔，橋 式接頭下端有中心孔，橋式接頭上端中心孔與下端有中心孔之間有隔層；在橋式接頭下端 有內(nèi)螺紋；橋式接頭的上端有徑向孔，徑向孔與上端中心孔的底部聯(lián)通，橋式接頭的上端有 均勻分布有軸向孔，軸向孔與下端中心孔的頂部聯(lián)通。為了使柱塞總成到達(dá)下死點(diǎn)時(shí)，泵筒內(nèi)的氣體能及時(shí)排出，在安裝抽油井分層開(kāi) 采防氣泵時(shí)，將抽油桿到達(dá)下死點(diǎn)調(diào)整為上泵上游動(dòng)閥的位置在氣筒環(huán)形空間內(nèi)。采油機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，非常熟悉所述的上泵上游動(dòng)閥、上泵筒、上柱塞、 上泵下游動(dòng)閥、下泵筒、下泵上游動(dòng)閥、下柱塞、下泵下游動(dòng)閥、上固定閥和下固定閥。本發(fā) 明為了區(qū)分上下兩個(gè)泵，在部件名稱上略有改動(dòng)，不影響本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明的內(nèi) 容。抽油井分層開(kāi)采防氣泵防氣原理。參閱圖3、圖4和圖5。將上泵筒總成、下泵筒 總成和柱塞總成與封隔器及其它配件按順序下入井內(nèi)；座封封隔器，密封油套環(huán)空；下入 抽油桿柱，柱塞總成進(jìn)入泵筒總成內(nèi)完井。在抽油機(jī)的帶動(dòng)下，抽油桿柱帶動(dòng)柱塞總成上下 往復(fù)運(yùn)動(dòng)，分別完成對(duì)不同地層的液體進(jìn)行抽吸。下層液體通過(guò)下固定閥進(jìn)入，通過(guò)橋式雙 通道接頭上的多個(gè)通孔進(jìn)入由外管與下泵筒組成的環(huán)形通道進(jìn)入上泵筒內(nèi)；上層液體經(jīng)過(guò) 篩管，由橋式接頭側(cè)向孔進(jìn)入，經(jīng)過(guò)上固定閥進(jìn)入下泵筒內(nèi)。上泵筒泵徑及柱塞大于下泵筒泵徑及柱塞，封隔器將油井兩個(gè)產(chǎn)油地層分開(kāi)后， 下部地層產(chǎn)出液通過(guò)下端進(jìn)入上泵筒，上部地層產(chǎn)出液通過(guò)側(cè)孔進(jìn)入下泵筒，實(shí)現(xiàn)上泵抽 汲下部地層的流體、下泵抽汲上部地層的流體。當(dāng)封隔器將油套環(huán)空密封后，封隔器下部油 層的氣液混合物經(jīng)過(guò)下固定閥、并經(jīng)過(guò)外管與下泵筒組成的環(huán)形通道進(jìn)入上泵腔。柱塞上 行時(shí)，由于上柱塞直徑大于下柱塞直徑上泵筒內(nèi)壓力下降、氣液分離，上泵筒的一部分氣體 進(jìn)入氣筒內(nèi)儲(chǔ)存，當(dāng)柱塞下行時(shí)，泵筒下腔容積變小，壓力升高，上固定閥、下固定閥關(guān)閉， 同時(shí)柱塞總成上的游動(dòng)閥打開(kāi)，泵筒下腔的液體進(jìn)過(guò)柱塞進(jìn)入油管內(nèi)，當(dāng)上柱塞經(jīng)過(guò)上泵 筒開(kāi)孔段時(shí)，氣筒與油管相連，儲(chǔ)存于氣筒內(nèi)的氣體排入到油管內(nèi)。本發(fā)明的效果本發(fā)明一種抽油井分層開(kāi)采防氣泵，與封隔器配套使用，上泵筒總 成和下泵筒總成各自有獨(dú)立的進(jìn)油通道，上下泵筒采用單個(gè)的固定閥，避免了油層之間相 互干擾，閥體運(yùn)行可靠；上泵筒上的氣筒，為氣體的排出開(kāi)辟了通道，解決了雙抽油泵分層 開(kāi)采的氣鎖問(wèn)題。


圖1是抽油井分層開(kāi)采防氣泵上半部分結(jié)構(gòu)剖面示意圖。圖2是抽油井分層開(kāi)采防氣泵下半部分結(jié)構(gòu)剖面示意圖。圖3、圖4和圖5是抽油井分層開(kāi)采防氣泵工作原理示意圖。
圖6是橋式接頭的主視圖，是圖7的縱剖面示意圖。圖7是圖6的橫剖面示意圖。圖中1-上泵筒接箍，2-上泵上游動(dòng)閥，3-上泵筒，4-上柱塞，5-上泵下游動(dòng)閥， 6-拉桿接頭，7-氣筒，8-拉桿，9-上泵接頭，10-外管接箍，11-下泵筒，12-外管，13-下泵 上游動(dòng)閥，14-下柱塞，15-下泵下游動(dòng)閥，16-上固定閥，17-橋式接頭，18-篩管，19-下固 定閥，20-下接頭。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 參閱圖1和圖2。抽油井分層開(kāi)采防氣泵，主要由上泵筒總成、下泵筒總成和柱塞總成組成。上泵筒總成主要由上泵筒接箍1、上泵筒3、氣筒7和上泵接頭9組成。上泵筒接 箍1的下端與上泵筒3的頂端螺紋連接，氣筒7兩端套在上泵筒3的外壁上并焊接，氣筒7 與上泵筒3之間有環(huán)形空間，在上泵筒3壁上均勻分布有氣孔，孔徑1. 5mm，氣孔的位置與 環(huán)形空間相對(duì)，相對(duì)環(huán)形空間的上端均勻分布有六個(gè)氣孔，相對(duì)環(huán)形空間的下端均勻分布 有六個(gè)氣孔。上泵筒3下端與上泵接頭9螺紋連接。上泵筒3的外徑60mm、長(zhǎng)440mm。氣 筒7的外徑108mm、長(zhǎng)度500mm。氣筒7兩端內(nèi)徑與上泵筒3的外徑相同；氣筒7中間部分 的壁厚8mm，即環(huán)形空間的寬度為16mm。下泵筒總成主要由外管接箍10、外管12、下泵筒11、上固定閥16、篩管18和下固 定閥19組成。上泵接頭9的下端螺紋連接外管接箍10，外管接箍10的下端螺紋連接外管 12的上端；外管12的下端螺紋連接橋式接頭17的上端；橋式接頭17的下端連接有下固定 閥19，下固定閥19的下端連接下接頭20。在橋式接頭17的上端并在外管12內(nèi)連接有一 個(gè)上固定閥16，上固定閥16的上端螺紋連接下泵筒11下端；在外管12的下端固定有篩管 18，橋式接頭17和下固定閥19在篩管18內(nèi)。下泵筒11的外徑48mm、長(zhǎng)360mm，外管12的 外徑73mm長(zhǎng)度355mm。柱塞總成主要由上泵上游動(dòng)閥2、上柱塞4、上泵下游動(dòng)閥5、拉桿接頭6、拉桿8、下 泵上游動(dòng)閥13、下柱塞14和下泵下游動(dòng)閥15組成。上柱塞4和下柱塞14均采用常規(guī)管式 泵柱塞，在上泵筒3內(nèi)有上泵上游動(dòng)閥2、上柱塞4、上泵下游動(dòng)閥5、拉桿接頭6和拉桿8 ； 上柱塞4和下柱塞14的長(zhǎng)度均為1200mm，上柱塞4直徑為44mm，下柱塞14的直徑32mm ； 拉桿的直徑16mm，長(zhǎng)度2400mm。上泵上游動(dòng)閥2的頂部有螺紋，上泵上游動(dòng)閥2能與抽油桿連接。上泵上游動(dòng)閥 2的下端螺紋連接上柱塞4，上柱塞4有中心孔；上柱塞4的下端螺紋連接上泵下游動(dòng)閥5， 上泵下游動(dòng)閥5的下端螺紋連接拉桿接頭6，拉桿接頭6的下端螺紋連接有一根拉桿8 ；拉 桿8穿過(guò)上泵接頭9和外管接箍10，拉桿8的下端螺紋連接下泵上游動(dòng)閥13 ；在下泵筒11 內(nèi)有下泵上游動(dòng)閥13、下柱塞14和下泵下游動(dòng)閥15，下柱塞14的下端連接下泵下游動(dòng)閥 15，下柱塞14的上端連接下泵上游動(dòng)閥13。所述的橋式接頭17為圓柱體形，橋式接頭17上端有外螺紋；橋式接頭17上端有 中心孔，橋式接頭17下端有中心孔，橋式接頭17上端中心孔與下端有中心孔之間有隔層； 在橋式接頭17下端有內(nèi)螺紋；橋式接頭17的上端有兩個(gè)相互對(duì)稱分布的徑向孔171，徑向孔171的直徑為25mm。徑向孔171與上端中心孔的底部聯(lián)通，橋式接頭17的上端有均勻分 布有六個(gè)直徑為5mm的軸向孔171，軸向孔171與下端中心孔的頂部聯(lián)通。泵筒總成上端與油管連接下端與封隔器相連，封隔器座封，密封油套環(huán)空，同時(shí)也 將上固定閥16、下固定閥19的進(jìn)油口分開(kāi)；上泵上游動(dòng)閥2與抽油桿螺紋連接，在地面抽 油機(jī)的帶動(dòng) 下，抽油桿上移時(shí)，柱塞總成在泵筒總成內(nèi)上移，上泵筒下端的環(huán)形空間變大、 下泵筒下腔內(nèi)容積變大，壓力降低上固定閥16、下固定閥19打開(kāi)，封隔器以下的油氣混合 體經(jīng)下固定閥19進(jìn)入，由下泵筒11與外管12組成的環(huán)形空間進(jìn)入上泵筒內(nèi)；封隔器以上 的液體經(jīng)過(guò)篩管18，由橋式接頭17側(cè)向孔進(jìn)入經(jīng)過(guò)上固定閥16進(jìn)入下泵筒內(nèi)。當(dāng)柱塞總成中的上柱塞移過(guò)上泵筒開(kāi)孔段時(shí)，進(jìn)入上泵筒的一部分氣體進(jìn)入氣筒 7內(nèi)，儲(chǔ)存于氣筒內(nèi)，當(dāng)柱塞總成下移時(shí)，泵筒下腔容積變小，壓力升高，上固定閥16、下固 定閥19關(guān)閉，同時(shí)柱塞總成上的游動(dòng)閥打開(kāi)，泵筒下腔的液體進(jìn)過(guò)柱塞進(jìn)入油管內(nèi)，當(dāng)上 柱塞經(jīng)過(guò)上泵筒開(kāi)孔段時(shí)，氣筒7與油管相連，儲(chǔ)存于氣筒內(nèi)的氣體排入到油管內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種抽油井分層開(kāi)采防氣泵，主要由上泵筒總成、下泵筒總成和柱塞總成組成，其特 征在于上泵筒總成主要由上泵筒接箍(1)、上泵筒(3)、氣筒(7)和上泵接頭(9)組成，上泵 筒接箍⑴的下端與上泵筒⑶的頂端螺紋連接，氣筒(7)固定在上泵筒(3)外壁上，氣筒(7)與上泵筒(3)之間有環(huán)形空間，在上泵筒(3)壁上有氣孔，氣孔的位置與環(huán)形空間相對(duì)； 上泵筒(3)下端與上泵接頭(9)螺紋連接；下泵筒總成主要由外管接箍(10)、外管(12)、下泵筒(11)、上固定閥(16)、篩管(18) 和下固定閥(19)組成，上泵接頭(9)的下端螺紋連接外管接箍(10)，外管接箍(10)的下 端螺紋連接外管(12)的上端；外管(12)的下端螺紋連接橋式接頭(17)的上端；橋式接 頭(17)的下端連接有下固定閥(19)，下固定閥(19)的下端連接下接頭(20)；在橋式接頭 (17)的上端并在外管(12)內(nèi)連接有一個(gè)上固定閥(16)，上固定閥(16)的上端螺紋連接下 泵筒(11)下端；在外管(12)的下端固定有篩管(18)，橋式接頭(17)和下固定閥(19)在 篩管(18)內(nèi)；柱塞總成主要由上泵上游動(dòng)閥(2)、上柱塞(4)、上泵下游動(dòng)閥(5)、拉桿接頭(6)、拉桿(8)、下泵上游動(dòng)閥(13)、下柱塞(14)和下泵下游動(dòng)閥(15)組成；在上泵筒(3)內(nèi)有上泵上 游動(dòng)閥(2)、上柱塞(4)、上泵下游動(dòng)閥(5)、拉桿接頭(6)和拉桿(8)；上泵上游動(dòng)閥(2)的 頂部有螺紋，上泵上游動(dòng)閥(2)的下端螺紋連接上柱塞(4)，上柱塞(4)有中心孔；上柱塞 (4)的下端螺紋連接上泵下游動(dòng)閥(5)，上泵下游動(dòng)閥(5)的下端螺紋連接拉桿接頭(6)，拉 桿接頭(6)的下端螺紋連接有一根拉桿⑶；拉桿⑶穿過(guò)上泵接頭(9)和外管接箍(10)， 拉桿(8)的下端螺紋連接下泵上游動(dòng)閥(13)；在下泵筒(11)內(nèi)有下泵上游動(dòng)閥(13)、下柱 塞(14)和下泵下游動(dòng)閥(15)，下柱塞(14)的下端連接下泵下游動(dòng)閥(15)，下柱塞(14)的 上端連接下泵上游動(dòng)閥(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油井分層開(kāi)采防氣泵，其特征是所述的橋式接頭(17)為 圓柱體形，橋式接頭(17)上端有外螺紋；橋式接頭(17)上端有中心孔，橋式接頭(17)下端 有中心孔，橋式接頭(17)上端中心孔與下端有中心孔之間有隔層；在橋式接頭(17)下端有 內(nèi)螺紋；橋式接頭(17)的上端有徑向孔(171)，徑向孔(171)與上端中心孔的底部聯(lián)通，橋 式接頭(17)的上端有均勻分布有軸向孔(172)，軸向孔(172)與下端中心孔的頂部聯(lián)通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油井分層開(kāi)采防氣泵，其特征是安裝抽油井分層開(kāi)采防 氣泵時(shí)，將抽油桿到達(dá)下死點(diǎn)調(diào)整為上泵上游動(dòng)閥(2)的位置在氣筒(7)環(huán)形空間內(nèi)。
全文摘要
抽油井分層開(kāi)采防氣泵，用于油田多層系石油分層開(kāi)采。由上泵筒總成、下泵筒總成和柱塞總成組成。上泵筒接箍下端與上泵筒頂端連接，氣筒固定在上泵筒外壁上，在上泵筒壁上有氣孔，氣孔位置與環(huán)形空間相對(duì)；上泵筒下端與上泵接頭連接；外管下端連接橋式接頭的上端；橋式接頭下端連接有下固定閥，下固定閥下端連接下接頭；在橋式接頭的上端有一個(gè)上固定閥，上固定閥的上端連接下泵筒；柱塞總成在上泵筒內(nèi)有上泵上游動(dòng)閥，在下泵筒內(nèi)有下泵上游動(dòng)閥；下柱塞下端連接下泵下游動(dòng)閥，下柱塞上端連接下泵上游動(dòng)閥。效果是與封隔器配套使用，上泵筒總成和下泵筒總成各自有獨(dú)立的進(jìn)油通道，解決雙抽油泵分層開(kāi)采的氣鎖問(wèn)題。
文檔編號(hào)F04B47/00GK102080646SQ20111005122
公開(kāi)日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2011年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月3日
發(fā)明者呂億明, 徐正國(guó), 慕立俊, 曾亞勤, 李大建, 李憲文, 牛彩云, 白永忠, 黃偉 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司