專利名稱：液壓自封柱塞抽油泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于石油開采機械舉升領(lǐng)域，具體涉及抽油機的柱塞抽油泵，是一種具有自封功能的液壓柱塞抽油泵。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的抽油機柱塞泵(參見圖2)在抽油過程中，由于柱塞2’與泵筒1’之間的摩擦力的作用，使抽油桿8’在下行時彎曲與油管9’磨擦，特別是在稠油、油中含砂量大及抽吸含聚合物驅(qū)流體的情況下，液體的粘彈性增加，柱塞下行阻力增大，常規(guī)柱塞與泵筒間的磨阻隨著所抽液體粘度增大、含砂量增高而加大，隨著柱塞2’與泵筒1’之間的間隙小而增大。柱塞與泵筒間的磨阻增加后，抽油桿在下行程時彎曲與油管摩擦，致使抽油桿磨斷或者油管被磨漏，泵效降低。解決上述問題只能通過作業(yè)起出桿柱或油管柱，增加了原油開采的成本。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為了徹底解決由于柱塞與泵筒之間的磨阻造成的抽油桿柱與油管的磨阻問題，提供一種低磨阻的具有自封功能的液壓柱塞抽油泵。
本實用新型提供的液壓自封柱塞抽油泵，包括柱塞、泵筒、游動凡爾，游動凡爾通過絲扣連接在柱塞內(nèi)，柱塞與泵筒間隙配合，其中所述柱塞是由中心桿篩管、套在所述中心桿篩管外的彈性密封體、套在彈性密封體外的耐壓和耐磨變徑密封環(huán)組成。
上述液壓自封柱塞抽油泵，耐壓和耐磨變徑密封環(huán)是以間隔的方式套在彈性密封體外的多個鋼性金屬環(huán)和多個彈性環(huán)；可以每間隔多個彈性環(huán)放置一金屬環(huán)；金屬環(huán)和彈性環(huán)兩端用壓帽壓住。
上述液壓自封柱塞抽油泵，其中所述柱塞與泵筒間隙大小δ依據(jù)舉升壓力而調(diào)整，δ最好在0.1～0.2mm之間。
采用上述技術(shù)方案，本實用新型的柱塞泵，在柱塞的中心篩管外依次套上剛性密封體和彈性密封環(huán)，當柱塞上行時，泵中柱塞腔內(nèi)加大的壓力通過彈性密封體傳到彈性密封環(huán)上，彈性環(huán)脹大后減小與泵筒之間的間隙而產(chǎn)生密封作用，壓差越大，密封能力越強；柱塞下行時，柱塞腔內(nèi)、外壓力相同，彈性環(huán)收縮，柱塞與泵筒間隙擴大，減小下行阻力。為此，本實用新型提供的柱塞泵達到了上行密封提高泵效，下行阻力減小，減少磨阻，增加沖程長度，減少能耗的作用。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)簡圖；圖1-A為圖1中柱塞與泵筒結(jié)構(gòu)局部放大圖；圖2為已有常規(guī)柱塞泵結(jié)構(gòu)簡圖；圖2-A為圖2中柱塞與泵筒結(jié)構(gòu)局部放大圖。
具體實施方式
常規(guī)的液壓柱塞抽油泵，參見圖2及圖2A，包括泵筒1’、柱塞2’、游動凡爾7’、和固定凡爾10’，其中游動凡爾7’通過絲扣連接在柱塞2’內(nèi)，柱塞2’與泵筒1’間隙配合；使用時，該泵筒1’與油管9’相連，柱塞2’與抽油桿8’相連，抽油桿8’帶動柱塞2’及游動凡爾7’相對泵筒1’運動，下沖程時游動凡爾7’打開，舉升液進入泵筒1’中的固定凡爾10’和柱塞2’之間，上沖程時，游動凡爾7’關(guān)閉，油通過柱塞被舉升到地面。
參見圖1，本實用新型的液壓自封柱塞抽油泵，同樣包括泵筒1、柱塞2、游動凡爾7和固定凡爾10等部件，游動凡爾7通過絲扣連接在柱塞2內(nèi)，柱塞2與泵筒1間隙配合，該泵筒1與油管9相連，柱塞2與抽油桿8相連，泵筒1中設(shè)有固定凡爾10；參見圖1A，本實用新型對柱塞2的結(jié)構(gòu)進行了改進，柱塞2是由耐磨變徑密封環(huán)23和24、彈性密封體25和中心桿篩管26組成，其中耐磨變徑密封環(huán)是由金屬環(huán)23和非金屬材耐磨變徑料制成的彈性環(huán)24間隔組成，變徑密封環(huán)兩端設(shè)壓帽22；中心桿篩管26外圓上套一層彈性密封體25，在彈性密封體25之外再間隔套上多個鋼性金屬環(huán)23和多個彈性環(huán)24，兩端用壓帽22壓住。由此，金屬環(huán)23、彈性環(huán)24形成了柱塞2的外表面，其與泵筒1的間隙形成密封面，配合間隙δ，δ的大小可根據(jù)所抽液體中所含聚合物的濃度等因素來確定。
鋼性金屬環(huán)23和彈性環(huán)24間隔套在彈性密封體25外，金屬環(huán)23起支撐和骨架作用，因此可以每間隔一個彈性環(huán)24套一個金屬環(huán)23，也可以每間隔多個彈性環(huán)24套一個金屬環(huán)23。
本實用新型的液壓自封柱塞抽油泵工作中，抽油機上沖程時柱塞2承受高壓，彈性密封體25在高壓作用下脹大，并作用到耐磨的非金屬彈性環(huán)24上，彈性環(huán)24與泵筒1間隙變小形成密封面，強化密封，減少漏失；下沖程時柱塞2兩端壓力相同，耐磨非金屬彈性環(huán)24收縮，增大與泵筒1的間隙，減少柱塞2的下行阻力。
本實用新型通過改進柱塞的結(jié)構(gòu)，使柱塞2上的彈性環(huán)24在上行和下行時依據(jù)柱塞腔內(nèi)外壓力變化而脹大或收縮，使柱塞與泵筒之間的間隙可以變化，可以減少沖程損失及下行阻力，提高泵效和效率，降低了泵的漏失，提高了泵的容積效率和機械效率。
柱塞與泵筒的間隙δ大小是依據(jù)所抽液體中聚合物濃度、原油粘度、含水量、以及含砂量等參數(shù)而定，當這些物質(zhì)含量高時，間隙δ值增加，反之則減小δ值，一般δ值在0.1～0.2mm之間變化。
本實用新型提出的加入耐磨變徑密封環(huán)的技術(shù)方案，可適用于所有液壓自封柱塞泵及多柱塞泵。加入密封環(huán)后的液壓柱塞抽油泵便具有自封功能，降低了泵的漏失量，提高了泵的容積效率，具有解決一般流體、注聚合物驅(qū)、稠油、出砂抽油機井中桿管偏磨、減少沖程損失、提高泵效的優(yōu)點。
權(quán)利要求1.液壓自封柱塞抽油泵，包括柱塞、泵筒、游動凡爾，游動凡爾通過絲扣連接在柱塞內(nèi)，柱塞與泵筒間隙配合，其特征在于所述柱塞是由中心桿篩管、套在所述中心桿篩管外的彈性密封體、套在所述彈性密封體外的耐磨變徑密封環(huán)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述液壓自封柱塞抽油泵，其特征在于，所述耐磨變徑密封環(huán)為間隔套在彈性密封體外的多個鋼性金屬環(huán)和多個彈性環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述液壓自封柱塞抽油泵，其特征在于，所述金屬環(huán)和彈性環(huán)形成的耐磨變徑密封環(huán)兩端用壓帽壓住。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述液壓自封柱塞抽油泵，其特征在于，每間隔多個彈性環(huán)放置一金屬環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的液壓自封柱塞抽油泵，其特征在于所述柱塞與泵筒間隙δ大小依據(jù)舉升壓力而調(diào)整，δ在0.1～0.2mm。
專利摘要本實用新型提供一種液壓自封柱塞抽油泵，它是為了徹底解決由于抽油機柱塞與泵筒間的磨阻造成的抽油桿柱與油管的磨擦而設(shè)計的，包括柱塞、泵筒和游動凡爾，其中柱塞的中心桿篩管外套一層彈性密封體，在彈性體外套上鋼性金屬環(huán)和彈性密封環(huán)。本實用新型在抽油機上沖程中，柱塞內(nèi)高壓通過彈性密封體作用到耐磨彈性密封環(huán)上，使密封環(huán)與泵筒的間隙變小，強化密封，減少漏失；下沖程時柱塞兩端壓力相同，耐磨密封環(huán)收縮，增加間隙，減少柱塞下行阻力。本實用新型中密封環(huán)結(jié)構(gòu)適用于所有液壓柱塞或多柱塞泵，具有降低了泵的漏失量，提高了泵的容積效率，解決注聚合物驅(qū)稠油出砂抽油機井中桿管偏磨減少沖程損失，提高泵效的優(yōu)點。
文檔編號F04B47/00GK2811599SQ20052011264
公開日2006年8月30日 申請日期2005年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月7日
發(fā)明者韓修廷, 王秀玲, 侯宇, 侯德艷, 劉春天, 梅小娥 申請人:大慶油田有限責任公司