CN101949277B - 一种泵下加重的采油方法及其泵下加重抽油泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开的是石油工业使用的一种泵下加重的采油方法及其泵下加重抽油泵，用于抽油机采油井。泵下加重的采油方法是将加重杆连接在抽油泵柱塞总成的下方，减小抽油杆柱的弯曲和变形。泵下加重抽油泵包括泵筒总成、柱塞总成和泵下辅助机构，柱塞总成设有出液阀和进液阀，上柱塞和下柱塞通过柱塞下接头和连接杆连接，将加重杆连接在柱塞总成的下方。本发明在采用泵下加重的同时，采用了泵外偏置结构的进液阀，能够减轻管杆偏磨和减少冲程损失。由于泵下安装有加重杆，在重力作用下，抽油杆始终处于拉直状态，从而减轻管杆的相互磨损，通过泵下加重可减小抽油杆柱的弹性弯曲和变形，即减少冲程损失，提高抽油泵的充满系数。

Description

一种泵下加重的采油方法及其泵下加重抽油泵

技术领域

本发明涉及石油工业的采油技术，特别是一种泵下加重的采油方法及其泵下加重抽油泵，用于抽油机采油井。

背景技术

目前抽油机采油井中使用的有杆抽油泵的管式泵可分为两大类，对于符合抽油泵标准设计和制造的抽油泵称为常规抽油泵，对于具有专门用途的抽油泵，如抽稠油泵等称为特种抽油泵。这两类泵优点各有不同，缺点却有类同。主要表现在三个方面：一是下行柱塞阻力偏大，使杆柱变形加重，管杆偏磨加重；二是柱塞下行较慢，有一定的阻尼现象，影响泵的充满系数；三是冲程损失较大。针对抽油泵普遍存在的以上三个方面的问题，目前通常采用抽油杆扶正器和泵上加重的方法。由于泵上加重，其加重杆磨损泵上油管严重，出现漏失现象，效果不佳。随着油田进入中后期开采，油井含水、井深和特殊井的增加，以上三个方面的问题更加突出，急需进行解决。

发明内容

本发明要解决的技术问题是改善现有技术的缺点和不足，提供一种泵下加重的采油方法及其泵下加重抽油泵，缓解现有抽油泵下行阻力大、泵上管杆偏磨、冲程损失大的问题，提高抽油泵的充满系数，提高泵效。

本发明的目的是这样实现的：

一种泵下加重的采油方法，是将加重杆连接在抽油泵柱塞总成的下方，减小抽油杆柱的弯曲和变形。

用于泵下加重采油方法的泵下加重抽油泵，包括泵筒总成、柱塞总成和泵下辅助机构，柱塞总成设有出液阀和进液阀，上柱塞和下柱塞通过柱塞下接头和连接杆连接，将加重杆连接在柱塞总成的下方。进液阀包括泵外偏置进液阀和泵内进液阀，其泵外偏置进液阀的进液通道偏置在上泵筒和下泵筒的外侧；其泵内进液阀安装在下柱塞的下部内腔中。

用于泵下加重采油方法的泵下加重抽油泵包括泵筒总成、柱塞总成和泵下辅助机构，柱塞总成设有出液阀和进液阀，将加重杆连接在柱塞总成的下方，采用泵外偏置进液阀。

与现有技术相比，本发明在采用泵下加重的同时，采用了泵外偏置结构的进液阀和泵内进液阀，可带来下述显著的效果：

1、减轻管杆偏磨：由于泵下安装有加重杆，在重力作用下，抽油杆始终处于拉直状态，从而减轻管杆的相互磨损。

2、减少冲程损失：即抽油机上冲程时，抽油杆处于拉直状态；下冲程时，抽油杆在阻力的作用下产生弹性弯曲和变形，通过泵下加重可减小抽油杆柱的弹性弯曲和变形，即减少冲程损失。

3、采用双向进液和泵外偏置结构的进液阀，有效提高了柱塞与泵筒的中心度，减少偏磨；增大了进油量、减小进油阻力，同时显著减小了柱塞的下行阻力。柱塞上的出液通道加大，阻力减小，减少了泵出口的阻力，提高泵效。采用内径加大的进液和出液阀座，降低液流的阻力；柱塞上、下接头均采用流线圆锥型设计，上下行时阻力减小；本发明加大了柱塞上、下接头的进、出液通道，也就是增大了进液槽和出液槽。通过减少液流阻力，提高进液量和出液量从而达到提高泵效目的。

4、提高泵的充满系数：泵下加重抵制了抽油杆弯曲导致柱塞有效冲程的减小，提高了泵的进液量和充满系数。

5、延长了抽油泵的使用寿命：泵下加重使柱塞始终处于中线位置，避免柱塞与泵筒的偏磨；泵外偏置的结构设计不会出现柱塞碰击进液阀的现象，避免进液阀总成的损坏；泵外偏置进液阀内安装了限位弹簧，提高和延长了进液阀的密封性能。

附图说明

图1是本发明泵下加重抽油泵实施例1的结构示意图。

图2是本发明泵下加重抽油泵实施例2的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来详细描述依据本发明所提供一种泵下加重的采油方法以及泵下加重抽油泵的具体结构。

一种泵下加重的采油方法，是将加重杆18连接在抽油泵柱塞总成的下方。

实施例1

用于一种泵下加重采油方法的泵下加重抽油泵包括泵筒总成、柱塞总成和泵下辅助机构，柱塞总成设有出液阀和进液阀，上柱塞10和下柱塞16通过柱塞下接头11和连接杆12连接，将加重杆18连接在柱塞总成的下方。加重杆18通过加重杆接头26与柱塞总成的下柱塞16连接。将泵下辅助机构连接在泵筒总成的下方，泵下辅助机构包括依次连接的尾管接头19、尾管20、筛管21和丝堵22，由尾管接头19与泵筒总成的下泵筒17连接。进液阀包括泵外偏置进液阀和泵内进液阀，其泵外偏置进液阀的进液通道偏置在上泵筒9和下泵筒17的外侧；其泵内进液阀包括进液凡尔27和阀座28，安装在下柱塞16的下部内腔中。泵外偏置进液阀包括偏置壳体14、阀球3、阀座2和固定螺套1，偏置壳体14设有偏置的进液腔，构成进液通道；在进液腔的顶部与阀球3之间装有限位弹簧4，阀座2和固定螺套1固定在阀球3的下方；偏置壳体14的连接腔分别与泵中接头13和泵下接头15连接。柱塞下接头11和加重杆接头26均设有进液孔；连接杆12为中空管状杆。出液阀包括柱塞上接头6、出液阀球7和出液阀座8，柱塞上接头6设有出液孔和凡尔腔，其壳体的上部外圆是锥形结构；将柱塞上接头6与出液阀座8连接，出液阀球7安装在柱塞上接头6的凡尔腔中。

将该泵安装在油井动液面以下适当的位置，上部与抽油杆柱连接。泵筒总成包括泵上接头5、上泵筒9、泵中接头13、下泵筒17和尾管接头19；柱塞总成包括柱塞上接头6、出液阀球7、出液阀座8、上柱塞10、柱塞下接头11、泵外偏置进液阀、连接杆12和下柱塞16。泵上接头5顶部连接油管柱，底部依次连接上泵筒9、泵中接头13、泵下接头15、下泵筒17和尾管接头19，由尾管接头19连接尾管20、筛管21和丝堵22。泵内通过抽油杆柱依次串联柱塞上接头6、出液阀座8、上柱塞10、柱塞下接头11、连接杆12、下柱塞16、加重杆接头26和加重杆18。

当上柱塞10上行时，出液阀球7在油管液柱的作用下关闭出液阀座8。上柱塞10以上的油管内的液体往上排，同时上、下柱塞10和16与上泵筒9和下泵筒17之间的环形腔容积增大，形成低压腔。泵外偏置进液阀和泵内进液阀在沉没压力作用下打开，环形腔充满液体。当上、下柱塞10和16下行时，环形腔容积减小，形成高压腔，泵外偏置进液阀和泵内进液阀关闭，出液阀打开。高压腔中的液体经出液阀进入油管内，上、下柱塞10和16不断地上、下运动，液体就源源不断地排到地面。

实施例2

用于一种泵下加重采油方法的泵下加重抽油泵包括泵筒总成、柱塞总成和泵下辅助机构，柱塞总成设有出液阀和进液阀，将加重杆18连接在柱塞总成的下方，将泵下辅助机构连接在泵筒总成的下方。加重杆18通过加重杆接头26与柱塞总成的连杆23连接。泵下辅助机构包括尾管20和丝堵22，将尾管20与泵下接头15连接。出液阀包括柱塞上接头6、柱塞上密封座24和柱塞下密封座25，柱塞上密封座24的下端面设有内倒角，柱塞上接头6、上柱塞10和柱塞上密封座24依次连接；柱塞下密封座25固定在连杆23的下部，其柱塞下密封座25的上部是弧面结构与柱塞上密封座24的下端面配合，形成密封。进液阀是泵外偏置进液阀，包括偏置壳体14、阀球3、阀座2和固定螺套1，偏置壳体14设有偏置的进液腔，构成进液通道；在进液腔的顶部与阀球3之间装有限位弹簧4，阀座2和固定螺套1固定在阀球3的下方；偏置壳体14的连接腔分别与泵中接头13和泵下接头15连接。

当上柱塞10上行时，上柱塞10在磨擦力的作用下使柱塞上密封座24与柱塞下密封座25结合、密封。上柱塞10以上的油管内的液体往上排，同时上柱塞10与上泵筒9环形腔容积增大，形成低压腔。泵外偏置进液阀在沉没压力作用下打开，环形腔充满液体。当上柱塞10下行时，环形腔容积减小，形成高压腔，泵外偏置进液阀关闭，出液阀打开。高压腔中的液体经出液阀进入油管内，上柱塞10不断地上、下运动，液体就源源不断的排到地面。

Claims (1)

1.一种泵下加重的采油方法的泵下加重抽油泵，包括泵筒总成、柱塞总成和泵下辅助机构，柱塞总成设有出液阀和进液阀，其特征是将加重杆(18)连接在柱塞总成的下方，其通过加重杆接头(26)与柱塞总成的连杆(23)连接；出液阀包括柱塞上接头(6)、柱塞上密封座(24)和柱塞下密封座(25)，柱塞上密封座(24)的下端面设有内倒角，柱塞上接头(6)、上柱塞(10)和柱塞上密封座(24)依次连接；柱塞下密封座(25)固定在所述连杆(23)的下部，柱塞下密封座(25)的上部是弧面结构与柱塞上密封座(24)的下端面配合；进液阀是泵外偏置进液阀，包括偏置壳体(14)、阀球(3)、阀座(2)和固定螺套(1)，偏置壳体(14)设有偏置的进液腔；在进液腔的顶部与阀球(3)之间装有限位弹簧(4)，阀座(2)和固定螺套(1)固定在阀球(3)的下方；偏置壳体(14)的连接腔分别与泵中接头(13)和泵下接头(15)连接。