一種減阻防砂有桿抽油泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地下抽油技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種減阻防砂有桿抽油泵。
【背景技術(shù)】
[0002]針對(duì)井液粘度高的稠油井或聚驅(qū)井，井液粘度對(duì)常規(guī)抽油泵柱塞下行時(shí)受到的阻力影響很大。為減小摩阻，通常使用增大柱塞泵筒間隙的方法降低下行阻力，然而，對(duì)于出砂井，井液中攜帶的砂粒在柱塞停止運(yùn)動(dòng)時(shí)更容易沉降入泵筒柱塞間隙。目前廣泛采用的措施包括柱塞上車出防砂槽、長(zhǎng)柱塞防砂泵等。這些措施在減小摩阻，防砂卡、減緩磨蝕方面有一定作用，但也由于剛體與剛體的接觸方式、復(fù)雜混亂的泵腔內(nèi)流場(chǎng)、間隙中砂粒的積累與沉降等而不能根本性地解決砂卡和柱塞下行阻力較大的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:常規(guī)有桿抽油工藝中抽油泵柱塞和泵筒之間容易卡砂、柱塞下行阻力大的問題，本發(fā)明提供一種減阻防砂有桿抽油泵，通過改變密封柱塞與泵筒的密封方式、采用新型的入流流道，配合新型的表面處理工藝和新型密封材料以實(shí)現(xiàn)減阻防砂的效果。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種減阻防砂有桿抽油泵，包括泵筒、套裝在泵筒內(nèi)的柱塞，柱塞上端的外圈開設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有橡膠圈，柱塞與泵筒之間通過橡膠圈密封，柱塞上端口設(shè)有端蓋，端蓋的中心設(shè)置有抽油桿，端蓋通過螺紋與抽油桿相連接，端蓋上還設(shè)置有均布在抽油桿四周的單向閥，單向閥通過油管與柱塞內(nèi)部連通，所述泵筒內(nèi)設(shè)置有排出閥總成，排出閥總成下方設(shè)有吸入閥總成。
[0005]進(jìn)一步，優(yōu)選的，所述橡膠圈采用耐高溫和高礦化度的PBI材料。
[0006]所述排出閥總成安裝在泵筒內(nèi)柱塞的底端，排出閥總成包括排出閥閥座、設(shè)在排出閥閥座上的排出閥半球形閥罩以及安裝在排出閥閥座和排出閥半球形閥罩之間的排出閥閥球，所述排出閥閥座從底部向上的外徑從下至上逐漸遞增形成倒圓臺(tái)面，倒圓臺(tái)面與水平面的夾角α為30-60°，所述的排出閥閥座呈倒圓臺(tái)結(jié)構(gòu)，柱塞的底端固定在排出閥閥座的上端面，排出閥閥座的中心開設(shè)有排出閥通孔，排出閥閥球的外徑大于排出閥通孔上端口的外徑，排出閥半球形閥罩的外徑與柱塞的內(nèi)徑相配合，所述排出閥半球形閥罩上周向均布開設(shè)有排出閥罩通孔。將有桿抽油泵柱塞排出閥閥座外形設(shè)計(jì)成倒圓臺(tái)結(jié)構(gòu)，其與水平面夾角為30-60°，排出閥通孔下半段流道設(shè)計(jì)成流線型，柱塞下行時(shí)倒圓臺(tái)結(jié)構(gòu)增加了與井液接觸面之間的壓力，改變了井液的直流道，減小了井液通過排出閥時(shí)的阻力，從而達(dá)到減阻效果。
[0007]所述吸入閥總成，包括固定在泵筒底端的吸入閥閥座和設(shè)在吸入閥閥座上的吸入閥半球形閥罩，所述吸入閥閥座和吸入閥半球形閥罩之間設(shè)置有吸入閥閥球，所述吸入閥閥座外圈具有臺(tái)階，所述泵筒底端卡接在臺(tái)階的臺(tái)階面上，所述吸入閥閥座的中心開設(shè)有吸入閥通孔，吸入閥通孔的外徑大于吸入閥通孔上端口的外徑，吸入閥半球形閥罩的外徑與泵筒的內(nèi)徑相配合，且吸入閥半球形閥罩位于泵筒內(nèi)圈，所述吸入閥半球形閥罩上周向均布開設(shè)有吸入閥罩通孔。所述吸入閥罩通孔下半段也安裝有流線型流道，改變了原油的直流道，減小了井液通過吸入閥總成時(shí)的阻力，以提高泵腔內(nèi)的吸入壓力，提高高粘度井液條件下泵腔內(nèi)的充滿程度，起到減阻效果。
[0008]作為優(yōu)選，所述抽油桿四周均布2-4個(gè)單向閥，排出閥半球形閥罩上周向均布有
2-4個(gè)排出閥罩通孔，吸入閥半球形閥罩上周向均布有2-4個(gè)吸入閥罩通孔，由上至下的單向閥、排出閥罩通孔和吸入閥罩通孔相互對(duì)應(yīng)且同心。本發(fā)明抽油泵的柱塞上端采用焊接方式安裝有四個(gè)單向閥代替了以往的上排出球閥。
[0009]進(jìn)一步，具體地，所述排出閥通孔的上半段呈內(nèi)徑上下一致，下半段至通孔最底部?jī)?nèi)徑逐漸遞增，最底端的內(nèi)徑小于排出閥閥座的外徑。
[0010]進(jìn)一步，具體地，所述吸入閥通孔的上半段呈內(nèi)徑上下一致，下半段至通孔最底部?jī)?nèi)徑逐漸遞增，最底端的內(nèi)徑擴(kuò)大至吸入閥閥座底端的邊沿。
[0011]進(jìn)一步為了減阻，柱塞的外表面與泵筒的內(nèi)表面采用浴法拋光處理，先用30% -50%氫氟酸酸蝕l_5min，再用水槍沖洗l_5min。
[0012]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的一種減阻防砂有桿抽油泵在柱塞上部外圈開設(shè)有凹槽并配套橡膠圈(制作材料為耐高溫和高礦化度的PBI)，實(shí)現(xiàn)了柱塞與泵筒間隙的密封，解決了柱塞在上下死點(diǎn)、關(guān)井期間等泵停止運(yùn)行時(shí)砂礫容易進(jìn)入泵筒與柱塞間隙造成砂卡的問題。由于增加了橡膠圈，該結(jié)構(gòu)將以往柱塞與泵筒的剛性接觸變?yōu)榱巳嵝越佑|，通過增加泵筒柱塞間隙和接觸面積，降低柱塞下行阻力。對(duì)柱塞的外表面和泵筒的內(nèi)表面采用浴法拋光處理，后表面強(qiáng)度和光滑度增加。柱塞排出閥處的倒圓臺(tái)結(jié)構(gòu)和內(nèi)部的流線型流道可以減少柱塞下行阻力，使井下流體更易流出泵腔中。吸入閥內(nèi)下半部有流線型流道，可以減小井液通過吸入閥處的阻力。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0014]圖1是本發(fā)明一種減阻防砂有桿抽油泵的剖視圖。
[0015]圖2是本發(fā)明一種減阻防砂有桿抽油泵的立體。
[0016]圖3是本發(fā)明一種減阻防砂有桿抽油泵的排出閥總成的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:1、泵筒，2、柱塞，3、端蓋，4、抽油桿，5、單向閥，6、排出閥閥座，61、排出閥通孔，62、倒圓臺(tái)面，7、排出閥半球形閥罩，71、排出閥罩通孔，8、排出閥閥球，9、吸入閥閥座，91、臺(tái)階面，92、吸入閥通孔，10、吸入閥半球形閥罩，101、吸入閥罩通孔，11、吸入閥閥球，12、橡膠圈。
【具體實(shí)施方式】
[0018]現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0019]如圖1-3所示，是本發(fā)明的實(shí)施例，一種減阻防砂有桿抽油泵，包括泵筒1、套裝在泵筒I內(nèi)的柱塞2，柱塞2上端的外圈開設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有橡膠圈12，柱塞2與泵筒I之間通過橡膠圈12密封，柱塞2上端口設(shè)有端蓋3，端蓋3的中心設(shè)置有抽油桿4，端蓋3通過螺紋與抽油桿4相連接，端蓋3上還設(shè)置有均布在抽油桿4四周的單向閥5，單向閥5通過油管與柱塞2內(nèi)部連通，泵筒I內(nèi)設(shè)置有排出閥總成，排出閥總成下方設(shè)有吸入閥總成，橡膠圈12采用耐高溫和高礦化度的PBI材料。
[0020]排出閥總成安裝在泵筒I內(nèi)柱塞2的底端，排出閥總成包括排出閥閥座6、設(shè)在排出閥閥座6上的排出閥半球形閥罩7以及安裝在排出閥閥座6和排出閥半球形閥罩7之間的排出閥閥球8，排出閥閥座6從底部向上的外徑從下至上逐漸遞增形成倒圓臺(tái)面62，倒圓臺(tái)面62與水平面的夾角α為30-60°，排出閥閥座6呈倒圓臺(tái)結(jié)構(gòu)，柱塞2的底端固定在排出閥閥座6的上端面，排出閥閥座6的中心開設(shè)有排出閥通孔61，排出閥閥球8的外徑大于排出閥通孔61上端口的外徑，排出閥半球形閥