專利名稱：整筒式抽油泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是油田采油的重要設(shè)備--整筒式抽油泵，特別涉及的是改變其防砂、防卡機(jī)構(gòu)的整筒式抽油泵。
開采石油的設(shè)備中整筒式抽油泵是關(guān)鍵設(shè)備，也是易損設(shè)備，其原因在于原油油液中含砂量大并含有大量的腐蝕性物質(zhì)，柱塞在抽油桿的帶動(dòng)下往復(fù)直線抽油作業(yè)過程中，部分原油砂粒等垢物被擠進(jìn)柱塞與泵筒的配合間隙和柱塞兩端的錐部同隙中，輕者將柱塞和泵筒表面拉傷，嚴(yán)重者造成卡泵而停機(jī)、停產(chǎn)。目前解決這一問題的主要方法是在整筒式抽油泵的柱塞表面由上至下加工有如圖3所示的若干水平環(huán)形防砂槽，這種結(jié)構(gòu)的抽油泵只能起到暫時(shí)的防砂作用，在采油作業(yè)中原油砂粒和其他垢物會(huì)不斷沉積在上述防砂槽中而無法排除，積滿后還會(huì)出現(xiàn)拉傷部件和卡泵的現(xiàn)象，因此，該技術(shù)結(jié)構(gòu)沒有根本解決砂卡問題。此外，現(xiàn)有的整筒式抽油泵還普遍存在抽油桿脫落的技術(shù)弊病，也影響了正常采油作業(yè)。綜上所述，現(xiàn)有的整筒式抽油泵結(jié)構(gòu)并非理想。
本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于提供一種能夠解決砂卡問題的整筒式抽油泵，尤其提供一種能夠徹底解決砂卡問題的整筒式抽油泵。
本實(shí)用新型的另一發(fā)明目的還在于提供一種能夠防止抽油桿脫落的整筒式抽油泵。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型發(fā)明目的的整筒式抽油泵，其結(jié)構(gòu)包括有泵筒、泵筒內(nèi)的柱塞和柱塞內(nèi)設(shè)置在兩端的上、下游動(dòng)凡爾，其技術(shù)特點(diǎn)是在泵筒內(nèi)表面加工有螺紋防砂槽。
在上述技術(shù)方案中，在螺紋防砂槽兩端和中段設(shè)有若干水平防砂封閉槽，該封閉槽的下槽邊加工為向外傾斜面或弧面。
上述技術(shù)方案的整筒式抽油泵中，在柱塞與抽油桿之間還設(shè)有使柱塞作間歇微動(dòng)旋轉(zhuǎn)的牙嵌旋轉(zhuǎn)離合器，該離合器包括滑動(dòng)軸和滑動(dòng)軸套筒，套筒內(nèi)的滑動(dòng)軸上固定設(shè)有一牙嵌套，牙嵌套兩端面設(shè)有齒位交錯(cuò)、斜面方向相反的鋸齒形牙，在套筒內(nèi)的兩端設(shè)有與滑動(dòng)軸牙嵌套相應(yīng)的鋸形齒內(nèi)套。
本整筒式抽油泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有如下優(yōu)點(diǎn)泵筒內(nèi)壁螺紋防砂槽的設(shè)計(jì)為柱塞與泵筒間的砂粒和垢物的排除提供了通路，特別是配合了本抽油泵的微動(dòng)旋轉(zhuǎn)離合器，原油油液在柱塞上下往復(fù)與旋轉(zhuǎn)運(yùn)行對(duì)其含有的砂粒及垢物產(chǎn)生沖刷合力并在其自身重力作用下，能夠隨流動(dòng)油液進(jìn)入、并沿螺紋槽很快地排到未抽出的原油油液中，然后在柱塞下一運(yùn)行周期中，經(jīng)油道抽到井上，因而本整筒式抽油泵較現(xiàn)有的整筒式抽油泵具有更徹底的防砂、防卡的功效，而且本抽油泵在采油工作中，由于柱塞帶動(dòng)原油旋轉(zhuǎn)在柱塞與泵筒的配合間隙產(chǎn)生穩(wěn)定的封閉膜，具有更好的油封作用，可使其泵效較現(xiàn)有的整筒式抽油泵提高20％。微動(dòng)旋轉(zhuǎn)離合器的設(shè)置使抽油桿帶動(dòng)柱塞上下往復(fù)運(yùn)行的同時(shí)，還使柱塞產(chǎn)生與抽油桿旋緊方向相同的間歇微動(dòng)旋轉(zhuǎn)，使本抽油泵與抽油桿的連接更加緊密，避免了抽油桿的脫落。所以本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的整筒式抽油泵從根本上解決了現(xiàn)有抽油泵存在砂卡、脫桿問題，工作可靠性高，性能穩(wěn)定，工作效率高，使用期大大延長。
下面將結(jié)合具體實(shí)施結(jié)構(gòu)及其附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。



圖1、圖3分別為本實(shí)用新型整筒式抽油泵的泵筒和柱塞的剖視結(jié)構(gòu)示意圖圖2、圖4分別為現(xiàn)有的整筒式抽油泵的泵筒和柱塞的剖視結(jié)構(gòu)示意圖圖5為本抽油泵泵筒的另一實(shí)施結(jié)構(gòu)剖視圖圖6為防砂封閉槽的橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖圖7為圖5的B-B剖視圖圖8為旋轉(zhuǎn)離合器中的滑動(dòng)軸結(jié)構(gòu)示意圖圖9為圖8的A向視圖
圖10為微動(dòng)旋轉(zhuǎn)離合器中的滑動(dòng)軸牙嵌套的開示意圖。
如圖所示的本整筒式抽油泵，包括有泵筒1、柱塞2及柱塞2中的上出油接頭5和下出油接頭4組成，在泵筒1的內(nèi)表面加工有螺紋防砂槽14，其槽形可為圖7所示的弧形槽，在加工螺紋防砂槽之前首先要提高泵筒的強(qiáng)度，即經(jīng)一定的淬火處理工藝在泵筒外表面形成厚度為1．5mm、強(qiáng)度HRC=40～45°的強(qiáng)度表面。
圖1給出的是兩條由上至下連續(xù)的、對(duì)稱交叉的螺紋防砂槽示意結(jié)構(gòu)，泵筒1的內(nèi)表面可以加工出兩組如
圖1所示的螺紋防砂槽結(jié)構(gòu)。本結(jié)構(gòu)泵筒1可以與光滑表面的柱塞2配合作業(yè)，也可以使用圖4現(xiàn)有的有若干環(huán)形防砂槽16結(jié)構(gòu)的柱塞，本螺紋防砂槽的螺旋角設(shè)置的最佳范圍在40～55°之間，超過該螺旋角范圍泵效會(huì)有所降低。在本實(shí)施結(jié)構(gòu)中，為本抽油泵投入運(yùn)行時(shí)在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生抽壓力并在其沖程的緩沖靜止?fàn)顟B(tài)中具有良好的密封效果，螺紋防砂槽的長度最好不超過柱塞的長度，可在泵筒內(nèi)表面的柱塞長度內(nèi)加工如圖8所示多段螺紋防砂槽，并在其兩端或兩螺紋防砂槽的中段，如防砂槽弧度的遠(yuǎn)距離點(diǎn)處加工一環(huán)形封閉槽6，為防止砂粒等垢物積聚在該封閉槽6中，在封閉槽6的下槽邊15為向外傾斜的斜面或弧面，可以使垢物在動(dòng)液的作用下脫離封閉槽6后，順勢進(jìn)入下方的螺紋防砂槽14中，而排流到未抽出的原油油液中去。本實(shí)用新型的柱塞2上端取消原有的安裝錐度，與柱塞2中部為同一圓柱面，能夠防止停機(jī)后垢物在原錐度處的積沉，以致開機(jī)時(shí)拉傷柱塞和泵筒。如圖3所示的實(shí)施例結(jié)構(gòu)中，在柱塞2的上出油接頭5與抽油桿之間安裝一微動(dòng)牙嵌旋轉(zhuǎn)離合器，該微動(dòng)旋轉(zhuǎn)離合器是由套筒3和套筒3內(nèi)的滑動(dòng)軸9構(gòu)成，其中在滑動(dòng)軸9上固定有一牙嵌套10，牙嵌套10的上下兩端面設(shè)有相互之間齒位交錯(cuò)、斜面方向相反的鋸齒形牙，套筒3內(nèi)的兩端分別與牙嵌套10的鋸齒相對(duì)應(yīng)固定有鋸形齒內(nèi)套11、12，套筒3上端通過連接頭13與抽油桿連接，柱塞上出油接頭5與滑動(dòng)軸9的下端螺紋固定連接。
本抽油泵應(yīng)用于采油工作中，抽油桿帶動(dòng)套筒3及柱塞2上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，使滑動(dòng)軸9在套筒3內(nèi)軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)，套筒3向下運(yùn)行時(shí)，套筒3的上端鋸齒斜面推壓滑動(dòng)軸牙嵌套10上端面鋸齒，推動(dòng)滑動(dòng)軸9及柱塞2沿鋸齒斜面的傾斜方向即抽油桿的旋緊方向旋轉(zhuǎn)一齒弧寬轉(zhuǎn)角；套筒3隨抽油桿向上運(yùn)行時(shí)，由于滑動(dòng)軸牙嵌套10的下端面鋸齒與上端面鋸齒齒位交錯(cuò)且齒斜面方向相反，在套筒3下端的鋸齒斜面的擠動(dòng)下，使滑動(dòng)軸9向抽油桿旋緊方向再旋轉(zhuǎn)一齒弧寬轉(zhuǎn)角，依此抽油桿往復(fù)若干沖程周期，則柱塞2在牙嵌旋轉(zhuǎn)離合器的作用下間歇轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的若干轉(zhuǎn)角，柱塞2的間歇旋轉(zhuǎn)和上下往復(fù)運(yùn)行，將柱塞與泵筒間隙中的砂粒等垢物帶入螺紋防砂槽14中，這些垢物在油液沖刷和自身重力作用下，順螺紋槽沉降到還未抽出的原油油液中，然后在下一個(gè)柱塞運(yùn)行周期中，沿柱塞中的油道抽到井上。由于其間歇旋轉(zhuǎn)方向與抽油桿的旋緊方向一致，因此能夠防止抽油桿在采油作業(yè)中的脫落。所以，這種抽油泵不會(huì)積存砂粒等垢物，徹底解決了整筒式抽油泵的防砂、防卡和抽油桿脫落問題。在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)原油的稠度設(shè)計(jì)齒寬的大小，即隨原油稠度的減少，可具體設(shè)計(jì)柱塞旋轉(zhuǎn)四個(gè)沖程／圓周、六個(gè)沖程／圓周、八個(gè)沖程／圓周。這種微動(dòng)旋轉(zhuǎn)離合器與抽油泵的另一種連接方式為滑動(dòng)軸9的上端和套筒3的下端分別與抽油桿和柱塞的上出油接頭5螺紋固定連接組成，除鋸齒斜面與上述鋸齒斜面反向，其工作方式與上述工作過程類同，不多贅述。
權(quán)利要求1．一種整筒式抽油泵，包括有泵筒(1)、泵筒(1)內(nèi)的柱塞(2)和柱塞(2)內(nèi)設(shè)置在兩端的上下游動(dòng)凡爾(4，5)，其特征在于泵筒(1)內(nèi)表面加工有螺紋防砂槽(14)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油泵，其特征在于在泵筒(1)內(nèi)表面的柱塞長度范圍內(nèi)設(shè)有多段螺紋防砂槽。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油泵，其特征在于在泵筒(1)內(nèi)表面的柱塞長度范圍內(nèi)由上至下設(shè)有連續(xù)的螺紋防砂槽。
4．根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的抽油泵，其特征在于泵筒(1)內(nèi)表面設(shè)有對(duì)稱交叉的螺紋防砂槽。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油泵，其特征在于該螺紋防砂槽(14)的螺旋角為 40～55°。
6．根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的抽油泵，其特征在于在螺紋防砂槽(14)的兩端及其中段設(shè)有若干水平封閉槽(6)。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述的抽油泵，其特征在于封閉槽(6)的下槽邊(15)為向外傾斜的斜面或弧面。
8．根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油泵，其特征在于柱塞(2)與抽油桿之間設(shè)有一牙嵌旋轉(zhuǎn)離合器，該離合器是由滑動(dòng)軸(9)和其套筒(3)組成，套筒(3)中的滑動(dòng)軸(9)上固定有兩端面齒位交錯(cuò)、斜面方向相反的鋸齒形牙的牙嵌套(10)，在套筒(3)內(nèi)的兩端設(shè)有與滑動(dòng)軸牙嵌套(10)相應(yīng)的鋸形齒內(nèi)套(11，12)。
9．根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的抽油泵，其特征在于柱塞(2)表面為光滑表面，柱塞(2)上端與中段為同一圓柱面。
10．根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的抽油泵，其特征在于柱塞(2)表面帶有若干水平環(huán)形防砂槽(16)，柱塞(2)上端與中段為同一圓柱面。
專利摘要一種油田采油設(shè)備—整筒式抽油泵,它包括有泵筒和柱塞,其主要技術(shù)特點(diǎn)是在泵筒內(nèi)壁加工有螺紋防砂槽。在上述結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上配裝有使柱塞作微動(dòng)旋轉(zhuǎn)的牙嵌式旋轉(zhuǎn)離合器。本整筒式抽油泵可以徹底解決現(xiàn)有同類設(shè)備存在的砂卡及抽油桿脫落的弊病,工作性能穩(wěn)定,作業(yè)效率高,使用期大大延長。
文檔編號(hào)F04B47/02GK2306336SQ9623912
公開日1999年2月3日 申請(qǐng)日期1996年11月13日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月13日
發(fā)明者魯廣立, 趙豐利, 韓雨生 申請(qǐng)人:丹東市宏海石油機(jī)具廠, 魯廣立