專利名稱：長(zhǎng)塞環(huán)封防氣防砂抽油泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及油田采油領(lǐng)域中使用的一種抽油泵，特別是用于
各種油氣比的油井和含砂《5%。的油井中使用的長(zhǎng)塞環(huán)封防氣防砂抽油泵。
背景技術(shù)：
我國(guó)油井中含氣含砂井較多，采用普通抽油泵采油時(shí)容易產(chǎn)生氣 阻、氣鎖及砂卡現(xiàn)象，甚至不出油。目前，解決氣阻、氣鎖問題的防 氣抽油泵一般是在普通抽油泵上作局部改動(dòng)，例如通過降低閥球的密 度來解決氣鎖問題，但因與油液中氣體含量不匹配，也很難從根本上 解決氣鎖問題；或者是采用標(biāo)槍閥防氣抽油泵，但由于其閥桿占具了 柱塞內(nèi)的通道，標(biāo)槍閥在泵筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)并且間隙有限，排氣效果不是很 好；還有采用摩擦塊式防氣抽油泵，隨著泵的頻繁運(yùn)動(dòng)，摩擦塊磨損， 導(dǎo)致因摩擦力迅速變小而產(chǎn)生間隙，最后導(dǎo)致防氣功能失效。而解決 防砂問題的抽油泵，是在柱塞上開防砂槽或者在柱塞上部增加刮砂 杯，長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)因?yàn)槟p會(huì)增大泵筒與柱塞間的密封間隙，防砂效果 逐漸減小。在專利ZL02275144.0長(zhǎng)塞環(huán)封短筒抽油泵中，采用長(zhǎng)柱 塞短泵筒的結(jié)構(gòu)，密封段采用刮砂環(huán)、金屬環(huán)及非金屬環(huán)間隔排列的 形式防砂，雖具有防砂效果，但不能同時(shí)解決氣鎖問題。在采油作業(yè) 的實(shí)際生產(chǎn)中，抽油泵常常因氣阻、氣鎖及砂卡的現(xiàn)象同時(shí)存在，使 抽油泵泵效降低，甚至停泵，導(dǎo)致檢泵周期縮短。
實(shí)用新型內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有抽油泵在高氣油比且高含砂的油井中運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生 氣阻、氣鎖、易砂卡、泵效低、檢泵周期短等問題，本實(shí)用新型提供 一種長(zhǎng)塞環(huán)封防氣防砂抽油泵，該泵在各種油氣比的油井和含砂《5 。；的油井中抽油運(yùn)行時(shí)，既能有效防止氣鎖、氣阻，又能防止砂卡， 從而提高泵效，延長(zhǎng)檢泵周期。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是 一種長(zhǎng)塞環(huán)封防氣防砂抽油泵，包括長(zhǎng)柱塞及泵筒，長(zhǎng)柱塞上端連接機(jī)械式強(qiáng)啟閉防氣出油閥總成，泵筒 上端連接自動(dòng)補(bǔ)償無間隙密封總成，自動(dòng)補(bǔ)償無間隙密封總成的上端 連接短節(jié)，其特征在于
所述的強(qiáng)啟閉防氣出油閥總成主要包括與抽油桿依次連接的推 塊及閥桿，閥桿下端位于梭形閥罩腔內(nèi)且下端軸間上嵌有環(huán)形閥球， 梭形閥罩內(nèi)壁固定倒置閥座且側(cè)壁有排氣孔，梭形閥罩下端連接柱塞 短節(jié)，柱塞短節(jié)連接長(zhǎng)柱塞；
所述的自動(dòng)補(bǔ)償無間隙密封總成主要包括位于環(huán)套內(nèi)孔中按間 隔方式排列的多道軟密封環(huán)、金屬密封環(huán)、導(dǎo)向管及環(huán)座，兩端環(huán)座 連接刮砂環(huán)并使其緊靠與環(huán)套兩端連接的上下過渡接頭的下上端面， 金屬密封環(huán)的外環(huán)上裝有多道彈簧，上過渡接頭與短節(jié)連接，下接頭 與泵筒連接。
所述的推塊與閥桿間有調(diào)整距離；金屬密封環(huán)為兩半環(huán)式結(jié)構(gòu)， 彈簧為開口式卡簧。
本實(shí)用新型的有益效果是由于柱塞上端連接機(jī)械式強(qiáng)啟閉防氣 出油閥總成，該總成為機(jī)械式強(qiáng)制啟動(dòng)和關(guān)閉梭形閥結(jié)構(gòu)，上沖程時(shí) 梭形閥強(qiáng)制關(guān)閉，保證舉升液柱順利運(yùn)行，下沖程時(shí)梭型閥強(qiáng)制打開， 保證泵下腔氣體上排；該總成中的強(qiáng)啟閉防氣出油閥的閥座倒置并與 閥桿上的凡爾球面配合以保證萬向密封，保證了在任何油氣比情況下 泵均能有效工作；又由于泵筒上部連接自動(dòng)補(bǔ)償無間隙密封總成，該 總成環(huán)套孔內(nèi)兩端刮砂環(huán)、中間為多道軟密封環(huán)及金屬密封環(huán)軟硬間 隔的組合密封形式，對(duì)長(zhǎng)feS具有無間隙自動(dòng)補(bǔ)償密封功能，且密封環(huán) fi^游舉勁aX^ra，耐磨性能好，保證了密封質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)壓力達(dá)23MPa 沒有漏失量，泵效提高20%—30%，使得抽油泵長(zhǎng)期處于高泵效運(yùn)行 狀態(tài)。

附圖1為長(zhǎng)塞環(huán)封防氣防砂抽油泵結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2為機(jī)械式強(qiáng)啟閉防氣出油閥總成結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖3為自動(dòng)補(bǔ)償無間隙密封總成結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4為密封方式結(jié)構(gòu)示意圖。
1-短節(jié)2-機(jī)械式強(qiáng)啟閉防氣出油閥總成3-自動(dòng)補(bǔ)償無間隙密 封總成4-長(zhǎng)柱塞5-泵筒6-抽油桿7-推塊8-閥桿9-梭形閥罩 10-梭形閥座11-環(huán)狀閥球12-柱塞短節(jié)13-上過渡接頭14-刮砂 環(huán) 15-環(huán)座 16-導(dǎo)向管 17-金屬密封環(huán)18-軟密封環(huán)19-彈簧 20-環(huán)套21-下過渡接頭 22-排氣孔 實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明
由附圖1戶標(biāo)，該W^鄰方氣防5^^1^是在"鍋UZL02275144. 0長(zhǎng) 塞環(huán)封短筒抽油泵"的基礎(chǔ)上作出的改進(jìn)，取消柱塞總成上下端的游 動(dòng)凡爾，在長(zhǎng)柱塞4上端連接機(jī)械式強(qiáng)啟閉防氣出油閥總成2，機(jī)械 式強(qiáng)制啟動(dòng)和關(guān)閉梭形閥，即保證上沖程時(shí)舉升液柱順利上行，下沖 程時(shí)泵下腔氣體及時(shí)上排；泵筒5上端及短節(jié)1的下端連接自動(dòng)補(bǔ)償 無間隙密封總成3，對(duì)長(zhǎng)柱塞4形成環(huán)形自動(dòng)補(bǔ)償無間隙密封，有效 阻止含砂液進(jìn)入泵筒5，從而避免砂卡現(xiàn)象的發(fā)生。
由附圖2所示，機(jī)械式強(qiáng)啟閉防氣出油閥總成2主要包括與抽油 桿6依次連接的推塊7，推塊7連接閥桿8，閥桿8連接梭形閥罩9， 在閥桿8上推塊7與梭形閥罩9間留有調(diào)整距離，閥桿8下端位于梭 形閥罩腔內(nèi)且下端的軸間上嵌有環(huán)形閥球11，梭形閥罩9內(nèi)壁固定 倒置閥座10與環(huán)形閥球11配合形成萬向密封，梭形閥罩9側(cè)壁開有 排氣孔22，其下端連接柱塞短節(jié)12，柱塞短節(jié)12連接長(zhǎng)柱塞4。上 沖程時(shí)，抽油桿6直接拉動(dòng)閥桿8上移，強(qiáng)制梭形閥球11坐封于球 形閥座10上。下沖程時(shí)，推塊7帶動(dòng)閥桿8向下移動(dòng)，強(qiáng)制打開梭 形閥球11，泵內(nèi)腔的油氣混合物便可順利通過球形閥座10與梭形閥 球11間孔道，經(jīng)梭形閥罩側(cè)壁的排氣孔22及時(shí)排出含氣量較高的油 液，有效地防止了氣鎖，由于該抽油泵運(yùn)行時(shí)上出油閥罩始終運(yùn)動(dòng)在 泵筒5之外，出油斷面不受泵筒內(nèi)徑的限制，減小出油排氣的阻力， 保證在任何油氣比情況下泵均能有效工作。
由附圖3所示，自動(dòng)補(bǔ)償無間隙密封總成3主要包括位于環(huán)套20內(nèi)孔中按間隔方式緊密排列的多道軟密封環(huán)18、金屬密封環(huán)17、 導(dǎo)向管16、環(huán)座15及兩端的刮砂環(huán)14，刮砂環(huán)14的上下端面緊靠 與環(huán)套20兩端連接的上下過渡接頭(13、 21)的下上端面，金屬密 封環(huán)17為兩半環(huán)式結(jié)構(gòu)，其外環(huán)上裝有多道開口式彈簧19，使其具 有自動(dòng)補(bǔ)償功能，環(huán)(18、 17、 14)與彈簧19共同對(duì)長(zhǎng)柱塞4形成 環(huán)形無間隙密封，上過渡接頭13與短節(jié)1連接，下過渡接頭21與泵 筒5連接。
上述的多道軟密封環(huán)18、金屬密封環(huán)17、導(dǎo)向管16及環(huán)座15 的排列方式可以有如下幾種
1.中間幾道軟密封環(huán)18，兩邊對(duì)稱依次排列幾道金屬密封環(huán)17、 環(huán)座15、導(dǎo)向管16，兩端為刮砂環(huán)14如圖3所示；
2. 由兩端刮砂環(huán)14及環(huán)座15向中間依次排列多道軟硬間隔軟密 封環(huán)18及金屬密封環(huán)17如圖4所示；
3. 軟密封環(huán)18、金屬密封環(huán)17、導(dǎo)向管16及環(huán)座15也包括其 它的排列方式。
自動(dòng)補(bǔ)償無間隙密封總成3內(nèi)的金屬密封環(huán)17采用特殊工藝處 理，使其硬度高、耐磨性能好，并且軟硬間隔的組合密封環(huán)對(duì)環(huán)內(nèi)的 長(zhǎng)柱塞4形成無間隙密封，保證柱塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)無漏失、持久耐 磨，兩半環(huán)式金屬密封環(huán)17外圈的開口式彈簧19具有自動(dòng)補(bǔ)償功能， 在實(shí)驗(yàn)壓力達(dá)23MPa時(shí)仍沒有漏失量，泵效提高20%—30%。并使泵 長(zhǎng)期處于高泵效運(yùn)行狀態(tài)，延長(zhǎng)檢泵周期。
權(quán)利要求1、一種長(zhǎng)塞環(huán)封防氣防砂抽油泵，包括長(zhǎng)柱塞(4)及泵筒(5)，長(zhǎng)柱塞(4)的上端連接機(jī)械式強(qiáng)啟閉防氣出油閥總成(2)，泵筒(5)上端連接自動(dòng)補(bǔ)償無間隙密封總成(3)，(3)的上端與短節(jié)(12)連接，其特征在于所述的機(jī)械式強(qiáng)啟閉防氣出油閥總成(2)主要包括與抽油桿(6)依次連接的推塊(7)及閥桿(8)，閥桿(8)的下端位于梭形閥罩(9)腔內(nèi)且下端軸間上嵌有環(huán)形閥球(11)，梭形閥罩(9)內(nèi)壁固定倒置閥座(10)且側(cè)壁有排氣孔(22)，(9)的下端連接柱塞短節(jié)(12)，(12)連接長(zhǎng)柱塞(4)；所述的自動(dòng)補(bǔ)償無間隙密封總成(3)主要包括位于環(huán)套20內(nèi)孔按間隔方式排列且環(huán)封于長(zhǎng)柱塞(4)的多道軟密封環(huán)(18)、金屬密封環(huán)(17)、導(dǎo)向管(16)及環(huán)座(15)，兩端環(huán)座(15)連接刮砂環(huán)(14)并使其緊靠與環(huán)套(20)兩端連接的上下過渡接頭(13、21)的下上端面，金屬密封環(huán)(17)的外環(huán)上裝有多道彈簧(19)；上過渡接頭(13)與短節(jié)(1)連接，下過渡接頭(21)與泵筒(5)連接。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)塞環(huán)封防氣防砂抽油泵，其特征在 于推塊(7)與閥桿(8)間有調(diào)整距離。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)塞環(huán)封防氣防砂抽油泵，其特征在于 金屬密封環(huán)(17)為兩半環(huán)式結(jié)構(gòu)，彈簧(19)為開口式彈簧。
專利摘要一種長(zhǎng)塞環(huán)封防氣防砂抽油泵，主要解決抽油泵在高氣油比且高含砂的油井中運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的氣阻、氣鎖、易砂卡、泵效低、檢泵周期短等問題。其特征在于在長(zhǎng)柱塞(4)上端連接機(jī)械式強(qiáng)啟閉防氣出油閥總成(2)，上沖程時(shí)總成內(nèi)梭形閥(11)強(qiáng)制關(guān)閉，保證舉升液柱順利運(yùn)行，下沖程時(shí)梭型閥(11)強(qiáng)制打開，保證泵下腔氣體上排；在泵筒(5)上端安裝自動(dòng)補(bǔ)償無間隙密封總成(3)，對(duì)長(zhǎng)柱塞(4)形成環(huán)形自動(dòng)補(bǔ)償無間隙密封，有效防止氣阻、氣鎖、砂卡的現(xiàn)象發(fā)生，從而提高泵效，延長(zhǎng)檢泵周期。
文檔編號(hào)F04B53/10GK201262147SQ20082013517
公開日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2008年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月2日
發(fā)明者史萬蘋, 亮 孫, 雙 孫, 樸雪峰, 殷紅雯, 王秀偉, 董振剛, 輝 鄧, 陳世家 申請(qǐng)人:大慶油田力神泵業(yè)有限公司