CN204126866U - 一种双层减载深井抽油泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种双层减载深井抽油泵，包括外筒，在所述外筒内安装有相互连接的上泵筒和下泵筒，在上泵筒和下泵筒的连接处设置有贯穿外筒的外壁与外部连通的呼吸孔，在下泵筒设置有内部中空的下柱塞，下柱塞上端连接有外径小于下柱塞且与下柱塞连通的上柱塞，上柱塞的上端设置有上游动阀，下柱塞的下端设置有下游动阀；还包括固定阀，所述固定阀安装在下泵筒末端。本实用新型与普通管式泵相比较，可在保证泵排量不变的情况下实现较大的下深，让工作泵径相同的管式泵有了更大的极限下深；同样，在地面设备承载能力不变的情况下，可以完成相同泵挂条件下更大排量抽汲工作，或者是相同排量情况下更大下泵深度的抽汲工作。

Description

一种双层减载深井抽油泵

技术领域

本实用新型涉及石油开采领域，具体是指一种双层减载深井抽油泵。

背景技术      近年来，随着国内油田的大规模开发，多数油田将逐步走向中后期开发阶段，届时随着油田新井供液能力逐渐下降，动液面随之降低，将要求进一步加大下泵深度，同时要求配套相应承载能力的举升配套设备，就目前大多数油田情况来看，传统的有杆泵举升系统将无法满足上述要求，主要有以下一些问题：

1.传统有杆泵由于受到本身结构的局限，其最大下深往往受到相应的限制，据统计，目前大多数油田所采用的管式泵最大下深均不超过3500米，这将无法满足油田后期深层开采的要求；

2.随着下泵深度的不断增加，必将带给地面举升设备更大的负荷，而地面举升设备的承载能力在较短时间内无法得到快速的提升，往往使得地面举升设备处于超指标运行状态，出现超载荷、超扭矩、超额定电流、超过载时间的“四超”现象，这在深井稠油的开采过程中尤为突出，使得整套抽油系统的安全性能和有效寿命无法得到保障；

3.在油田开发中后期，为了保证一定的油气产量，在要求下泵深度加深的同时也要求尽量下入较大泵径的抽油泵，但二者都将给地面举升设备带来更大的负荷，在举升设备承载能力尚未得到提升的情况下，将不得不面临有泵挂深度与排量矛盾进一步加深的问题。

综上，在油田开发中后期，由于地层能量的逐渐下降，传统有杆泵举升工艺已经不能满足深层油藏开才要求，迫切需要开展能够实现较大下深的新型抽油泵的研发工作，以提高油田中后期的单井产能和采收率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种双层减载深井抽油泵，增加与泵体外径相同的管式泵的极限下深的同时，达到油田开发初期节能降耗的目的。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种双层减载深井抽油泵，包括外筒，在所述外筒内安装有相互连接的上泵筒和下泵筒，在上泵筒和下泵筒的连接处设置有贯穿外筒的外壁与外部连通的呼吸孔，下泵筒设置有内部中空的下柱塞，下柱塞上端连接有外径小于下柱塞且与下柱塞连通的上柱塞，上柱塞的上端设置有上游动阀，下柱塞的下端设置有下游动阀；还包括固定阀，所述固定阀安装在下泵筒末端。

传统的普通管式泵在较大深度的油井开采时，会出现泵内压力远大于泵外的压力，进而出现“胀泵效应”，在降低管式泵的泵效的同时，管式泵本身也会受到极大的损伤；本实用新型采用双层泵筒结构，即在外筒内设置有相互连接的上、下泵筒，外筒与上、下泵筒之间的环形空间与上部油管连通，油管内液柱压力作用于上、下泵筒的内部和外部，进而使得外筒外部的压力基本等于外筒内部的压力，有效避免了“胀泵效应”；在上下泵筒连接处开设的与外部油井连通的呼吸孔，在下冲程时将油井内的流体引入下柱塞与下泵筒之间的环形空间，有效地补充了下泵筒内的压力，避免下泵筒因受到油管内液柱压力单方面作用而被挤压变形，并且在本实用新型工作时，上、下柱塞的端部各设置一级游动排液阀，保证了通畅的排油通道，小柱塞起到拉杆的作用，而大柱塞起到工作柱塞抽汲排液的作用，当油管内液柱压力不再作用于下柱塞上端与上柱塞连接处外露的环形端面上，取而代之的是经呼吸孔传递进来的沉没压力，而由于沉没压力始终小于油管内液柱压力，进而实现对地面举升设备进行减载降耗的功能，并且减载效果会随着油液面的不断下降而变得更为明显。

所述外筒的上下两端分别连接有上端接头和下端接头，上端接头与油管连通，下端接头与尾管连通。本实用新型可通过加长尾管来实现对抽汲深度的控制，一方面实现了与普通管式泵一样的抽汲功能，另一方面有效地避免了普通管式泵的“胀泵效应”，大大降低了地面举升设备的悬点载荷。

在所述上泵筒上端外壁上还安装有扶正器。在抽油泵工作过程中，由于上下柱塞的轴向不间断工作，并且上下柱塞每下上活动一次所抽汲的油量不同，上下柱塞受到的作用应力也不同，因此上下柱塞会发生一定的径向偏移，在上泵筒上端外壁上安装扶正器，保证上下柱塞轴向往复运动时的稳定性，避免上柱塞产生偏移，进而保证抽油泵的汲油效率。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型一方面实现了与普通管式泵一样的抽汲功能，另一方面有效地避免了普通管式泵的“胀泵效应”，更重要的是大大降低了地面举升设备的悬点载荷；

2、本实用新型与普通管式泵相比较，可在保证泵排量不变的情况下实现较大的下深，让工作泵径相同的管式泵有了更大的极限下深；同样，在地面设备承载能力不变的情况下，可以完成相同泵挂条件下更大排量抽汲工作，或者是相同排量情况下更大下泵深度的抽汲工作；

3、本实用新型应用于油田开发初期可以起到节能降耗作用，在油田开发中后期则可实现深层油藏的大规模开采。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图；

附图中标记及相应的零部件名称：

1-上游动阀、2-上柱塞、3-下柱塞、4-下游动阀、5-上端接头、6-扶正器、7-上泵筒、8-呼吸孔、9-下泵筒、10-外筒、11-固定阀、12-下端接头。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1所示，本实施例包括外筒10，在所述外筒10内安装有相互连接的上泵筒7和下泵筒9，在上泵筒7和下泵筒9的连接处设置有贯穿外筒10的外壁与外部连通的呼吸孔8，下泵筒9设置有内部中空的下柱塞3，下柱塞3上端连接有外径小于下柱塞3且与下柱塞3连通的上柱塞2，上柱塞2的上端设置有上游动阀1，下柱塞3的下端设置有下游动阀4；还包括固定阀11，所述固定阀11安装在下泵筒9末端；所述外筒10的上下两端分别连接有上端接头5和下端接头12，上端接头5与油管连通，下端接头12与尾管连通；在所述上泵筒7上端外壁上还安装有扶正器6。

本实施例通过采用外筒10、上泵筒7和下泵筒9结合形成双层泵筒结构，避免了常规抽油泵在深液面生产条件由于单一泵筒内外压差大而造成的胀泵现象，进而满足了3000m的深抽要求；当上、下柱塞2、3上行时，上柱塞2上的上游动阀1、下柱塞3底端的下游动阀4在液柱重力作用下关闭，固定阀11在上、下柱塞2、3和下泵筒9内形成密闭空间的负压作用下打开，这时上、下柱塞2、3主要受到下泵筒9内以上液柱作用于上柱塞2横截面向下的压力、下泵筒9外液柱作用于上、下柱塞2、3横截面积差上的向下压力以及下泵筒9外液柱作用于下柱塞3横截面向上的压力，上、下柱塞2、3整体受到一个向上和两个向下的压力，使得整体受力减小；与传统抽油泵柱塞受力相比，少了下泵筒9内外液柱差作用于上、下柱塞2、3横截面积差上的向下压力，所以起到了减载功能；并且本实用新型可通过加长尾管来实现对抽汲深度的控制，一方面实现了与普通管式泵一样的抽汲功能，另一方面有效地避免了普通管式泵的“胀泵效应”，大大降低了地面举升设备的悬点载荷。

在抽油泵工作过程中，由于上、下柱塞2、3的轴向不间断工作，并且上、下柱塞2、3每下上活动一次所抽汲的油量不同，上、下柱塞2、3受到的作用应力也不同，因此上、下柱塞2、3会发生一定的径向偏移，在上泵筒7上端外壁上安装扶正器6，保证上下柱塞3轴向往复运动时的稳定性，避免上柱塞2产生偏移，进而保证抽油泵的汲油效率。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种双层减载深井抽油泵，包括外筒（10），其特征在于：在所述外筒（10）内安装有相互连接的上泵筒（7）和下泵筒（9），在上泵筒（7）和下泵筒（9）的连接处设置有贯穿外筒（10）的外壁与外部连通的呼吸孔（8），在下泵筒（9）设置有内部中空的下柱塞（3），下柱塞（3）上端连接有外径小于下柱塞（3）且与下柱塞（3）连通的上柱塞（2），上柱塞（2）的上端设置有上游动阀（1），下柱塞（3）的下端设置有下游动阀（4）；还包括固定阀（11），所述固定阀（11）安装在下泵筒（9）末端。

2.根据权利要求1所述的一种双层减载深井抽油泵，其特征在于：所述外筒（10）的上下两端分别连接有上端接头（5）和下端接头（12），上端接头（5）与油管连通，下端接头（12）与尾管连通。

3.根据权利要求1或2所述的一种双层减载深井抽油泵，其特征在于：在所述上泵筒（7）上端外壁上还安装有扶正器（6）。