本發(fā)明涉及一種采油空心泵及空心泵泵下?lián)饺敕椒?,屬于石油開采技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)中,稠油或高粘油開采時(shí)由于原油的粘度太大,很容易堵塞抽油管,為了解決這個(gè)問題,通常會(huì)在開采原油的同時(shí)向井下加入摻稀介質(zhì)的方式來(lái)降低原油的粘度。
由于摻稀介質(zhì)的加入方向與抽油的方向相反,為了不影響抽油管道的正常工作,現(xiàn)有技術(shù)中研發(fā)出了在抽油管道內(nèi)設(shè)置獨(dú)立的摻稀空心管道的抽油泵,如申請(qǐng)公布號(hào)為CN103498785A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)(申請(qǐng)公布日為2014年1月8日)公開了一種火驅(qū)抽油泵,該抽油泵包括泵筒,泵筒內(nèi)設(shè)置有能夠上下移動(dòng)的芯桿,芯桿的下端固定連接有柱塞,柱塞下端設(shè)置有游動(dòng)閥,游動(dòng)閥下方的泵筒上設(shè)置有固定閥,該抽油泵中,在游動(dòng)閥和固定閥之間形成有儲(chǔ)油空間,芯桿帶動(dòng)柱塞上下移動(dòng)并配合游動(dòng)閥和固定閥的動(dòng)作可以實(shí)現(xiàn)抽油。該抽油泵為了加入摻稀介質(zhì),將芯桿設(shè)置成帶有中心通道的中空結(jié)構(gòu),而且特別的在柱塞中設(shè)置有與中心通道連通的供摻稀介質(zhì)流下的摻稀空心管道,相應(yīng)的,柱塞中還在摻稀空心管道的周圍設(shè)置有抽油通道,芯桿與泵筒之間留有過流通道。抽油時(shí),芯桿帶動(dòng)柱塞向上移動(dòng),在液體壓力作用下,游動(dòng)閥處于關(guān)閉狀態(tài),而儲(chǔ)油空間內(nèi)的壓力隨著柱塞上升而減小,使固定閥開啟,井下原油進(jìn)入固定閥與游動(dòng)閥之間的儲(chǔ)油空間內(nèi);然后芯桿帶動(dòng)柱塞向下運(yùn)動(dòng),固定閥在儲(chǔ)油空間內(nèi)原油的壓力作用下關(guān)閉,游動(dòng)閥在儲(chǔ)油空間內(nèi)的原油的擠壓作用下打開,儲(chǔ)油空間內(nèi)的原油進(jìn)入抽油通道并從過流通道中抽出。
由于摻稀空心管道與抽油通道是在柱塞中并行設(shè)置的,為了將處于中心的摻稀空心管道中的摻稀介質(zhì)導(dǎo)向周圍,以留出供抽油通道從中心通過的空間,該抽油泵還特別設(shè)置了分流接頭,分流接頭內(nèi)設(shè)置有互不相通的偏心孔和內(nèi)孔,內(nèi)孔與抽油通道及儲(chǔ)油空間相連通。分流接頭上還開設(shè)有側(cè)孔,側(cè)孔與偏心孔連通,芯桿與偏心孔連通,從芯桿中加入的摻稀介質(zhì)能夠從偏心孔流入側(cè)孔中,并從側(cè)孔流向設(shè)在泵筒外壁上的摻稀側(cè)孔流出泵筒外。而原油通過儲(chǔ)油空間、分流接頭的內(nèi)孔進(jìn)入抽油通道中被抽出,即摻稀介質(zhì)和原油分別從兩個(gè)通道中流動(dòng),互不干涉。
但是,上述抽油泵的摻稀介質(zhì)經(jīng)分流接頭上的側(cè)孔及泵筒外壁上的摻稀側(cè)孔流出,由于摻稀側(cè)孔設(shè)置在游動(dòng)閥的上方,與靠近原油抽出位置的固定閥則距離更遠(yuǎn),從摻稀側(cè)孔中流出的摻稀介質(zhì)只能落在原油層的表面,很難進(jìn)入原油內(nèi)部與原油充分混合,導(dǎo)致其摻稀效率較低,摻稀效果也較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種摻稀效率高且摻稀效果好的采油空心泵。
本發(fā)明的目的還在于提供一種使用上述采油空心泵的空心泵泵下?lián)饺敕椒ā?/p>
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的采油空心泵的技術(shù)方案是:
一種采油空心泵,包括用來(lái)與油管相連的泵筒,泵筒內(nèi)設(shè)置有柱塞,柱塞內(nèi)設(shè)置有摻稀通道、抽油通道,抽油通道內(nèi)設(shè)置有游動(dòng)閥,柱塞下方設(shè)置有固定閥,游動(dòng)閥和固定閥之間留有儲(chǔ)油空間,還包括設(shè)在柱塞下方的摻稀空心管,摻稀空心管內(nèi)設(shè)置有液流通道,摻稀空心管下端伸入儲(chǔ)油空間內(nèi)或者向下穿出儲(chǔ)油空間并設(shè)置有用于向油中摻入摻稀介質(zhì)的摻入口,柱塞與摻稀空心管之間連接有下橋式接頭,下橋式接頭中設(shè)置有互不相通的下導(dǎo)流孔和下?lián)饺肟?,下?dǎo)流孔的上、下兩端分別與抽油通道及儲(chǔ)油空間相通,下?lián)饺肟椎纳?、下兩端分別與摻稀通道、液流通道相通。
所述柱塞內(nèi)設(shè)置有柱塞內(nèi)管,柱塞內(nèi)管內(nèi)部具有所述抽油通道,柱塞內(nèi)管與柱塞之間的柱塞環(huán)空構(gòu)成了所述摻稀通道,所述下橋式接頭包括下接頭殼體,下接頭殼體上端面與柱塞及柱塞內(nèi)管下端固定連接,下接頭殼體下端面與摻稀空心管上端固定連接。
所述游動(dòng)閥包括固定設(shè)置在柱塞內(nèi)管內(nèi)的閥罩以及固定設(shè)置在閥罩下端的閥座,閥座下端與下橋式接頭上端面固定連接,閥座內(nèi)設(shè)置有與所述下導(dǎo)流孔相通的進(jìn)液口,閥罩內(nèi)設(shè)置有與閥座配合的閥球,所述閥罩內(nèi)壁設(shè)置有與閥球?qū)蛞苿?dòng)配合的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)以及與閥座進(jìn)液口相通以用來(lái)將進(jìn)入閥座的液體導(dǎo)出閥罩的過流通道。
所述閥罩為插入柱塞內(nèi)管中的圓筒結(jié)構(gòu),所述圓筒結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁具有與閥球?qū)蛞苿?dòng)配合的導(dǎo)向面,該導(dǎo)向面構(gòu)成了所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu),所述過流通道為設(shè)置在圓筒結(jié)構(gòu)內(nèi)壁上并沿圓筒軸線方向延伸的弧形凹槽。
所述固定閥包括固定設(shè)置在泵筒內(nèi)壁的環(huán)形閥座以及與環(huán)形閥座相互配合的環(huán)形閥球,所述泵筒內(nèi)壁設(shè)置有用來(lái)對(duì)環(huán)形閥球向上的移動(dòng)進(jìn)行擋止的環(huán)形閥球限位結(jié)構(gòu),所述環(huán)形閥球套設(shè)在摻稀空心管外周面上并與摻稀空心管外周面摩擦配合,環(huán)形閥球能夠隨摻稀空心管向上移動(dòng)至被限位結(jié)構(gòu)擋止而使摻稀空心管繼續(xù)向上移動(dòng),環(huán)形閥球還能夠隨摻稀空心管向下移動(dòng)至被環(huán)形閥座擋止而使摻稀空心管繼續(xù)向下移動(dòng)。
還包括扶正裝置,所述扶正裝置包括套設(shè)在摻稀空心管外周面上并與環(huán)形閥球固定連接的閥套,閥套外周面上固定設(shè)置有扶正環(huán),扶正環(huán)的外周面與泵筒內(nèi)壁滑動(dòng)配合,扶正環(huán)的上端具有與所述環(huán)形閥球限位結(jié)構(gòu)擋止配合的擋止面。
所述柱塞上端連接有上橋式接頭,上橋式接頭上端連接有空心桿,空心桿與泵筒之間留有過流通道,上橋式接頭中設(shè)置有互不相通的上導(dǎo)流孔和上摻入孔,上導(dǎo)流孔的上、下兩端分別與過流通道及抽油通道相通,上摻入孔的上、下兩端分別與空心桿及摻稀通道相通。
所述摻稀空心管下端依次連接有摻稀空心桿和空心桿連接接箍,所述摻稀空心桿的外徑小于所述空心桿連接接箍的外徑。
本發(fā)明的采油空心泵的技術(shù)方案是:
一種使用上述的采油空心泵的空心泵泵下?lián)饺敕椒ǎㄒ韵虏襟E:
1)將摻稀介質(zhì)注入柱塞中的摻稀通道中,摻稀通道中的摻稀介質(zhì)通過下橋式接頭上的下?lián)饺肟走M(jìn)入摻稀空心管中的液流通道,然后經(jīng)摻稀空心管下端的摻入口加入泵下原油中;
2)使柱塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)摻稀空心桿上下移動(dòng)以對(duì)加入摻稀介質(zhì)的原油進(jìn)行攪拌。
上述摻入方法的步驟2)中柱塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)包括:使柱塞向上運(yùn)動(dòng),抽油通道內(nèi)的游動(dòng)閥關(guān)閉,柱塞下方的固定閥打開,原油進(jìn)入儲(chǔ)油空間;然后使柱塞向下運(yùn)動(dòng),抽油通道內(nèi)的游動(dòng)閥打開,柱塞下方的固定閥關(guān)閉,儲(chǔ)油空間內(nèi)的原油進(jìn)入游動(dòng)閥上方的抽油通道。
本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明的采油空心泵設(shè)置了供摻稀介質(zhì)與原油流動(dòng)的兩條相互隔離的通道,摻稀介質(zhì)可以通過下橋式接頭上的下?lián)饺肟走M(jìn)入摻稀空心管中,并通過摻稀空心管直接進(jìn)入原油中,與原油實(shí)現(xiàn)充分的混合,提高了摻稀效率和摻稀的效果。且摻稀空心管在上、下移動(dòng)過程中,能夠?qū)椎脑秃蛽较〗橘|(zhì)進(jìn)行攪拌,進(jìn)一步提高了摻稀效率和摻稀效果,也提高了抽油效率。
進(jìn)一步的,本發(fā)明的游動(dòng)閥能避免空心泵應(yīng)用到斜井時(shí)的開啟、關(guān)閉滯后問題,另外還能降低原油進(jìn)泵阻力。在抽油泵的抽吸作用下,還能夠?qū)﹂y球、閥座進(jìn)行清洗,提高泵閥的可靠性和適用范圍。
進(jìn)一步的,本發(fā)明采用上下雙層橋式接頭結(jié)構(gòu),解決了常規(guī)泵下?lián)较∮蝿?dòng)閥使用壽命短問題,還具有密封可靠性高、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的采油空心泵的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1中C-C處剖面示意圖;
圖3為圖1中D-D處剖面示意圖;
圖4為圖1中E-E處剖面示意圖;
圖5為圖1中的上橋式接頭的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為圖1中的下橋式接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明。
本發(fā)明的采油空心泵的具體實(shí)施例,如圖1至圖6所示,本實(shí)施例的采油空心泵包括泵筒,泵筒包括固定連接在一起的上泵筒9和連接外管14,連接外管14為同軸固定連接在上泵筒9下端的內(nèi)徑比上泵筒內(nèi)徑小的管道,上泵筒9上端連接有抽油管接頭2,抽油管接頭2上端連接有抽油管。
上泵筒9內(nèi)設(shè)置有柱塞5,柱塞5的外周面與上泵筒9內(nèi)壁滑動(dòng)配合,柱塞5內(nèi)同軸設(shè)置有柱塞內(nèi)管4,柱塞內(nèi)管內(nèi)具有抽油通道,柱塞內(nèi)管4的外壁與柱塞5內(nèi)壁之間形成了柱塞環(huán)空,柱塞環(huán)空構(gòu)成了摻稀通道,柱塞上端連接有上橋式接頭3,上橋式接頭3上端連接有與上泵筒9同軸設(shè)置的空心桿1,空心桿1外壁與上泵筒9內(nèi)壁之間形成了空心桿環(huán)空,空心桿環(huán)空構(gòu)成了過流通道??招臈U與上橋式接頭的外徑相等,空心桿與上橋式接頭連接處的外壁套設(shè)有空心桿接箍,以使空心桿與上橋式接頭密封固定連接。
柱塞的上端連接有壓緊接頭,壓緊接頭套設(shè)在上橋式接頭外周面上,使上橋式接頭與柱塞固定連接,壓緊接頭與柱塞連接處的縫隙中設(shè)置有密封圈。
柱塞下端固定連接有下橋式接頭7,下橋式接頭7下端固定連接有與上泵筒9同軸的摻稀空心管8,摻稀空心管8的外徑小于連接外管14的內(nèi)徑,摻稀空心管8處于上泵筒內(nèi)的部分與上泵筒之間的環(huán)空形成了儲(chǔ)油環(huán)空。
上橋式接頭3內(nèi)部設(shè)置有上導(dǎo)流孔和上摻入孔,上導(dǎo)流孔包括一條上導(dǎo)流孔主孔301及與上導(dǎo)流孔主孔301相連的兩條上導(dǎo)流孔支孔302,上導(dǎo)流孔主孔301和上導(dǎo)流孔支孔302呈倒置的人字形設(shè)置,上導(dǎo)流孔主孔301的開口設(shè)置在上橋式接頭3下端面的中心位置,并與柱塞內(nèi)管4上端口密封相連,上導(dǎo)流孔支孔302的兩個(gè)開口分別設(shè)置在上橋式接頭3上端面的靠近邊緣的位置,并與空心桿環(huán)空相通,使柱塞內(nèi)管4中的石油能夠通過上橋式接頭3的上導(dǎo)流孔進(jìn)入空心桿環(huán)空。上摻入孔包括一條上摻入孔主孔303及與上摻入孔主孔303相連的兩條上摻入孔支孔304,上摻入孔主孔303和上摻入孔支孔304呈人字形設(shè)置,上摻入孔主孔303的開口設(shè)置在上橋式接頭3上端面的中心位置,并與空心桿下端口密封連接,上摻入孔支孔304的兩個(gè)開口分別設(shè)置在上橋式接頭3下端面的靠近邊緣的位置,并與柱塞環(huán)空相通,使空心桿中加入的降粘液體能夠通過上摻入孔進(jìn)入柱塞環(huán)空。上導(dǎo)流孔和上摻入孔相互隔離,互不相通。
下橋式接頭7內(nèi)部設(shè)置有下導(dǎo)流孔和下?lián)饺肟祝聦?dǎo)流孔包括一條下導(dǎo)流孔主孔701及與下導(dǎo)流孔主孔相連的兩條下導(dǎo)流孔支孔702,下導(dǎo)流孔主孔701和下導(dǎo)流孔支孔702呈人字形設(shè)置,下導(dǎo)流孔主孔701的開口設(shè)置在下橋式接頭7上端面的中心位置,并與柱塞內(nèi)管4下端口密封相連,下導(dǎo)流孔支孔702的兩個(gè)開口分別設(shè)置在下橋式接頭7下端面的靠近邊緣的位置,并與儲(chǔ)油環(huán)空相通,使儲(chǔ)油環(huán)空中的石油能夠通過下橋式接頭的下導(dǎo)流孔進(jìn)入柱塞內(nèi)管4。下?lián)饺肟装ㄒ粭l下?lián)饺肟字骺?03及與下?lián)饺肟字骺?01相連的兩條下?lián)饺肟字Э?04,下?lián)饺肟字骺?01和下?lián)饺肟字Э?04呈倒置的人字形設(shè)置,下?lián)饺肟字骺?01的開口設(shè)置在下橋式接頭下端面的中心位置,并與摻稀空心管8上端口密封連接,下?lián)饺肟字Э?04的兩個(gè)開口分別設(shè)置在下橋式接頭7上端面的靠近邊緣的位置,并與柱塞環(huán)空相通,使柱塞環(huán)空中的降粘液體能夠通過下?lián)饺肟走M(jìn)入摻稀空心管8。下導(dǎo)流孔和下?lián)饺肟紫嗷ジ綦x,互不相通。
下橋式接頭7的下導(dǎo)流孔上端口與柱塞內(nèi)管下端口之間設(shè)置有游動(dòng)閥,游動(dòng)閥包括閥罩、閥球6、閥座,閥座固定連接在閥罩下端,閥座上設(shè)置有與下導(dǎo)流孔上端口相連的閥座進(jìn)液口,閥球的直徑大于閥座進(jìn)液口的直徑,能夠?qū)㈤y座進(jìn)液口封堵。閥罩包括與柱塞內(nèi)管同軸設(shè)置的導(dǎo)向筒,導(dǎo)向筒為圓筒,導(dǎo)向筒外壁與柱塞內(nèi)管內(nèi)壁固定密封連接,導(dǎo)向筒內(nèi)徑與閥球直徑相同,導(dǎo)向筒內(nèi)壁形成了導(dǎo)向面,使閥球能夠沿上泵筒軸線方向?qū)蛞苿?dòng)。導(dǎo)向筒內(nèi)壁上設(shè)置有長(zhǎng)度沿導(dǎo)向筒軸線方向延伸的導(dǎo)流槽,導(dǎo)流槽的深度方向沿導(dǎo)向筒的徑向方向向外延伸,導(dǎo)流槽槽口朝向?qū)蛲矁?nèi)部,導(dǎo)流槽朝上的一端上設(shè)置有導(dǎo)流口,從下導(dǎo)流孔進(jìn)入閥座的導(dǎo)向筒內(nèi)的石油能夠進(jìn)入導(dǎo)流槽,并從導(dǎo)流槽的導(dǎo)流口進(jìn)入柱塞內(nèi)管。柱塞內(nèi)管中在導(dǎo)向筒上方的柱塞內(nèi)管內(nèi)壁固定設(shè)置有圓形擋板,圓形擋板上設(shè)置有多個(gè)供液體通過的通孔,通孔的內(nèi)徑均小于閥球的直徑,以使擋板能夠在閥球移動(dòng)到擋板下方時(shí),被擋板阻擋以避免閥球繼續(xù)沿柱塞內(nèi)管向上移動(dòng)。
本實(shí)施例中,導(dǎo)流槽為沿導(dǎo)向筒內(nèi)壁周向均勻布設(shè)的兩個(gè)弧形凹槽,弧形凹槽的軸線與導(dǎo)向筒的軸線平行,弧形凹槽下端距離閥座進(jìn)液口的距離大于閥球的半徑,弧形凹槽的下端的內(nèi)端面垂直于導(dǎo)向筒的軸線,弧形凹槽的上端開口,使進(jìn)入弧形凹槽的石油能夠順利進(jìn)入柱塞內(nèi)管?;⌒伟疾鄣幕∶嬷睆叫∮趯?dǎo)向筒的直徑,這樣使得導(dǎo)向筒上端的內(nèi)壁周面被弧形凹槽分割成了兩端沿周向均勻分布的弧形面,該弧形面與導(dǎo)向筒內(nèi)周面處于弧形凹槽以下的部分一起與閥球形成導(dǎo)向移動(dòng)配合。
上泵筒9下端與連接外管14連接處設(shè)置有環(huán)形隔板,環(huán)形隔板以上為上泵筒9,環(huán)形隔板以下為連接外管14,環(huán)形隔板板面垂直于上泵筒9和連接外管14的軸線,環(huán)形隔板的外緣與上泵筒9內(nèi)壁焊接,連接外管14的上緣焊接在環(huán)形隔板下表面上,環(huán)形隔板的內(nèi)孔直徑小于連接外管14的內(nèi)徑,下橋式接頭下端連接的摻稀空心管8的下端從環(huán)形隔板的中心孔伸入連接外管14內(nèi)。摻稀空心管8伸入連接外管14內(nèi)的一端外周面上套設(shè)有環(huán)形閥球12,連接外管14內(nèi)壁上設(shè)置有環(huán)形閥座13,環(huán)形閥座與環(huán)形閥球配合能夠在摻稀空心管向下移動(dòng)到一定程度時(shí)將摻稀空心管與連接外管14之間的縫隙封堵。摻稀空心管8外周面上還套設(shè)有密封筒10,密封筒10的下端與環(huán)形閥球12的上端固定連接,密封筒10的上端固定套設(shè)有扶正環(huán)11,扶正環(huán)11外緣與連接外管14內(nèi)壁滑動(dòng)配合,扶正環(huán)上端面形成了與環(huán)形隔板下表面擋止配合的擋止面,扶正環(huán)11上設(shè)置有沿?fù)较】招墓?軸向方向延伸的通孔,供連接外管14內(nèi)的原油流過。密封筒10能夠在密封筒10內(nèi)壁與連接外管14外壁之間的摩擦力的帶動(dòng)下沿連接外管14軸線方向移動(dòng),向上移動(dòng)時(shí),在扶正環(huán)11移動(dòng)到與環(huán)形隔板下表面接觸后,環(huán)形隔板對(duì)扶正環(huán)11阻擋,扶正環(huán)11及密封筒10不再隨摻稀空心管繼續(xù)移動(dòng);向下移動(dòng)時(shí),當(dāng)環(huán)形閥球12與環(huán)形閥座13接觸配合時(shí),環(huán)形閥座13對(duì)環(huán)形閥球12形成阻擋,環(huán)形閥球12、密封筒10及扶正環(huán)11不再隨摻稀空心管向下繼續(xù)移動(dòng)。
連接外管下端連接有下接頭,摻稀空心管從下接頭中穿出。摻稀空心管8下端設(shè)置有摻入口,使摻稀空心管中的降粘液體能夠排出并與泵外的石油進(jìn)行混合,降低石油的粘度。
在摻稀空心管8下端沿?fù)较】招墓苎由旆较蛞来芜B接有多段長(zhǎng)度不等的特制摻稀空心桿21,相鄰的摻稀空心桿21之間通過空心桿連接接箍22連接起來(lái)。空心桿連接接箍22外徑略小于摻稀空心管8的外徑,摻稀空心桿21外徑小于空心桿連接接箍22的外徑且遠(yuǎn)小于摻稀空心管8的外徑,保證摻稀空心桿及空心桿連接接箍能夠順利通過筒狀閥套,液體通過多段摻稀空心桿及空心桿連接接箍形成紊流,使摻入介質(zhì)與井底原油充分混合,保證混合效果。
空心桿采用圓錐管螺紋連接,圓錐管螺紋的優(yōu)點(diǎn)密封性能好,連接時(shí)對(duì)接方便,避免了普通螺紋不容易對(duì)接、且需要密封圈不耐高溫等缺點(diǎn)。
使用本實(shí)施例的采油空心泵的空心泵泵下?lián)饺敕椒òㄈ缦虏襟E:降粘介質(zhì)如降粘劑等通過地面設(shè)備加入空心桿,然后經(jīng)過空心桿經(jīng)過上橋式接頭的上摻入孔進(jìn)入柱塞環(huán)空,從柱塞環(huán)空中經(jīng)過下橋式接頭的下?lián)饺肟走M(jìn)入摻稀空心管中,從摻稀空心管下端的摻入口中排出,與泵下的石油進(jìn)行混合,使摻稀空心管對(duì)泵下的原油和降粘劑混合摻稀。然后將上泵筒向下移動(dòng),摻稀后的原油進(jìn)入連接外管中,空心桿向上移動(dòng),帶動(dòng)柱塞及摻稀空心管向上移動(dòng),摻稀空心管與上泵筒之間的儲(chǔ)油環(huán)空體積增大,壓力減小,此時(shí),密封筒在摻稀空心管帶動(dòng)下向上移動(dòng),環(huán)形球閥打開,連接外管中的原油被吸入儲(chǔ)油環(huán)空中,完成上沖程吸液過程,在此過程中,下橋式接頭上的游動(dòng)閥處于關(guān)閉狀態(tài)。之后,空心桿向下移動(dòng),帶動(dòng)柱塞及摻稀空心管向下移動(dòng),摻稀空心管外部套設(shè)的密封筒及環(huán)形球閥也向下移動(dòng),環(huán)形球閥移動(dòng)至環(huán)形閥座處,將環(huán)形球閥關(guān)閉,由于儲(chǔ)油環(huán)空的空間被壓縮,原油將游動(dòng)閥的閥球沖開,進(jìn)入游動(dòng)閥閥座內(nèi),并從弧形凹槽中進(jìn)入柱塞內(nèi)管,繼續(xù)向上移動(dòng)通過上橋式接頭中的導(dǎo)游孔進(jìn)入空心桿與上泵筒之間的環(huán)空中并被排出,完成下沖程抽油操作。在上沖程過程中,由于游動(dòng)閥關(guān)閉,因此,泵的液柱載荷為柱塞橫截面積與空心桿底部液體壓力的乘積,也就是說(shuō),該泵上沖程液柱載荷等于同泵徑的普通常規(guī)管式泵的液柱載荷。在下沖程過程中,由于游動(dòng)閥打開,環(huán)形球閥關(guān)閉,摻稀空心管的上端面作用了向下的液壓作用力,幫助摻稀空心管下行,克服下行阻力。本方法中,可以僅使摻稀空心管上下移動(dòng)進(jìn)行攪拌,而連接外觀的下端口脫離原油的上表面。此種情況可以在原油的摻稀初期,摻稀介質(zhì)與原油混合的不夠均勻時(shí),僅依靠摻稀空心管進(jìn)行攪拌,待攪拌充分后,再進(jìn)行抽油操作。
當(dāng)油井產(chǎn)量低,需要注汽時(shí),上提空心桿,此時(shí),柱塞、上橋式接頭、摻稀空心管隨空心抽油桿柱向上運(yùn)動(dòng),其中柱塞完全進(jìn)入泵筒上部,摻稀空心管完全滯留在泵筒內(nèi),蒸汽從油管、油管與柱塞環(huán)形空間、摻稀空心管與泵筒環(huán)形空間、密封筒內(nèi)腔、固定閥座內(nèi)腔進(jìn)入尾部油管后,再注入地層。
當(dāng)需要轉(zhuǎn)抽時(shí),下放空心桿,此時(shí),柱塞、下橋式接頭、摻稀空心管空心桿柱向下運(yùn)動(dòng)到碰泵位置,此時(shí)柱塞達(dá)到泵筒底部,摻稀空心管完全滯留在密封筒內(nèi),然后上提一定的防沖距,即可抽油。
本實(shí)施例的采油空心泵在應(yīng)用到斜井中,也可以使游動(dòng)閥及時(shí)開合,避免出現(xiàn)閥球無(wú)法在重力作用下及時(shí)將游動(dòng)閥關(guān)閉的情況。
在本發(fā)明的采油空心泵的其他實(shí)施例中,游動(dòng)閥包括閥球和閥座,閥座上設(shè)置有倒置圓錐形的導(dǎo)向面,閥球可以沿導(dǎo)向面在重力作用下落至閥座底部將進(jìn)液口封堵。此種方案適用于直井或者斜度不大的斜井操作。而對(duì)于斜井來(lái)說(shuō),也可以在該游動(dòng)閥的閥球與閥座之間設(shè)置彈簧,依靠彈簧的拉力使閥球即使復(fù)位實(shí)現(xiàn)封堵。
在其他實(shí)施例中,弧形凹槽下端距離閥座進(jìn)液口的距離小于閥球的半徑。
在其他實(shí)施例中,弧形凹槽的數(shù)量大于兩個(gè)。
在其他實(shí)施例中,弧形凹槽可以由方形凹槽替代。
在其他實(shí)施例中,弧形凹槽可以由設(shè)置在導(dǎo)向筒筒壁中的導(dǎo)流孔代替,具體的,導(dǎo)流孔的一端開口開設(shè)在導(dǎo)向筒內(nèi)壁上,另一端開口開設(shè)在導(dǎo)向筒上端面上。
在其他實(shí)施例中,摻稀通道和抽油通道分別由設(shè)置在柱塞內(nèi)部的兩根平行設(shè)置的管道構(gòu)成。
在其他實(shí)施例中,不設(shè)置上橋式接頭,空心桿直接與柱塞內(nèi)管相連,原油從柱塞內(nèi)管中進(jìn)入空心桿內(nèi)腔中被排出,降粘劑從空心桿與上泵筒之間的環(huán)空中加入。此時(shí),泵下?lián)饺敕椒ǖ牟襟E也進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。
在其他實(shí)施例中,環(huán)形球閥也可以使用現(xiàn)有技術(shù)中的單向閥,如在摻稀空心管外壁和連接外管內(nèi)壁之間設(shè)置環(huán)形擋板,環(huán)形擋板與連接外管內(nèi)壁固定連接,環(huán)形擋板中心孔與摻稀空心管互動(dòng)配合,擋板上設(shè)置游動(dòng)球閥。
在其他實(shí)施例中,不設(shè)置扶正環(huán),上泵筒與連接外管之間的環(huán)形隔板中心孔內(nèi)徑小于密封筒的外徑,在密封筒移動(dòng)到該環(huán)形隔板處時(shí),會(huì)被環(huán)形隔板阻擋,環(huán)形隔板上設(shè)置出油孔。
在其他實(shí)施例中,上橋式接頭和下橋式接頭中的導(dǎo)油孔和導(dǎo)液孔的支孔均可以設(shè)置為一條或者兩條以上。