專利名稱：往復(fù)式抽油泵柱塞密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田使用的抽油泵密封裝置，具體說是涉及一種往復(fù)式抽油泵柱塞密封裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，油田井下往復(fù)式抽油泵的密封裝置都采用填料和各種密封環(huán)來進(jìn) 行密封，無論抽油泵在任何工作狀態(tài)下，其間隙都是不變的。為了保證密封效果和提高泵 效，其間隙往往定為最小。常規(guī)密封方式采用間隙過大后，由于泄漏加大，可使泵效大大降 低；間隙過小雖泄漏小，但摩擦阻力卻大大增加，也使驅(qū)動功率增加；另外，由于常規(guī)密封 在往復(fù)過程中均處于密封狀態(tài)，在使驅(qū)動功率增加的同時，也使抽油泵的工作壽命降低一 半。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有往復(fù)式抽油泵存在的泵效低、磨擦阻力大、壽命低和驅(qū)動功率大的缺陷， 本發(fā)明根據(jù)油井及泵在工作過程中的壓力反饋和利用井液流體流動過程中的慣性滯后原 理，采用柱塞式密封件來對油泵進(jìn)行密封，從而提高了泵效，降低了摩擦阻力和驅(qū)動功率， 提高了油泵的使用壽命和可靠性。解決上述技術(shù)問題所采取的具體技術(shù)方案是一種往復(fù)式抽油泵柱塞密封裝置，包括泵筒、活塞和閥球，其特征在于泵筒(1) 內(nèi)裝有活塞(2)，活塞(2)上裝有柱塞式密封件(3)，柱塞式密封件(3)上設(shè)有若干條橫筋，閥球(4)和閥球(5)設(shè)置在活塞(2)內(nèi)或閥球⑷設(shè)置在活塞(2)內(nèi)、閥球(5)設(shè)置 在泵筒(1)內(nèi)，泵筒(1)的上端與油井管螺紋連接。本方案中，在每兩個橫筋(6)之間設(shè)有矩形溝槽(7)。本方案中，在活塞(2)的頂部及與柱塞式密封件(3)連接處的活塞壁上設(shè)有若干 個油孔(10)。本發(fā)明的積極效果本發(fā)明根據(jù)油井及泵在工作過程中的壓力反饋和利用井液流 體流動過程中的慣性滯后原理，采用柱塞密封件來對油泵進(jìn)行密封，在保證最大泵效和最 小漏失的同時，大幅度減小抽油泵磨擦阻力，節(jié)約驅(qū)動能源，并保證使用的可靠性和達(dá)到油 田的使用維修周期，從而提高了泵效，降低了摩擦阻力和驅(qū)動功率，提高了油泵的使用壽命 和可靠性。本發(fā)明與美國API標(biāo)準(zhǔn)相比，其泵漏失量降低了 45%，磨擦阻力降低了 15%，整 機(jī)節(jié)能率達(dá)到8-10%，泵效提高了 18%，采油成本降低20%以上。本發(fā)明的應(yīng)用范圍還可 拓展到相同環(huán)境的其它機(jī)械裝置中，具有十分廣闊的市場前景和良好的社會經(jīng)濟(jì)效益。


圖1為本發(fā)明第一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A局部放大及油流動方向的示意圖3為本發(fā)明第二個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3中活塞上行時狀態(tài)示意圖；圖5為圖3中活塞下行時狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。一種往復(fù)式抽油泵柱塞密封裝置，如圖1和圖3所示，包括泵筒、活塞和閥球，其特征在于泵筒1內(nèi)裝有活塞2，活塞2上裝有柱塞式密封件3，柱塞式密封件3上設(shè)有若干條 橫筋6，閥球4和閥球5分別設(shè)置在活塞2和泵筒1內(nèi)，泵筒1的上端與油井管螺紋連接。本發(fā)明中，采用兩種實(shí)施例取代了現(xiàn)有油田井下往復(fù)式抽油泵密封裝置采用的填 料和各種密封環(huán)結(jié)構(gòu)，克服了其泵效低、摩擦阻力大和驅(qū)動功率增加的弊端。本發(fā)明第一個 實(shí)施例如圖1所示，泵筒1內(nèi)裝有活塞2，活塞2上裝有柱塞式密封件3，柱塞式密封件3上 設(shè)有若干條橫筋6，在每兩個橫筋6之間設(shè)有矩形溝槽7，閥球4和閥球5分別設(shè)置在活塞 2內(nèi)的上、下兩端，泵筒1的上端與油井管螺紋連接。閥球4和閥球5分別在活塞2上行和 下行時打開和關(guān)閉，以達(dá)到泵油的目的。本實(shí)施例制作時，可以將活塞2和柱塞式密封件3 直接制成一體。圖2為圖1的局部放大及油流動方向的示意圖。圖中，下行油流9代表活塞2上 行時泵筒1內(nèi)油流動的方向，上行油流8代表活塞2下行時泵筒1內(nèi)油流動方向，C為溝槽 7的深度，D為柱塞式密封件3與泵筒1之間的間隙。當(dāng)活塞2上行時，泵筒1上端壓力高 于下端壓力，使油從間隙D下行，由于柱塞式密封件3上多個溝槽7的存在和原油粘度大以 及流體附壁射流的原因，使下行油流9附溝槽7行走的路程長于管壁路程，與活塞2上行的 速度相比形成了慣行滯后，當(dāng)活塞2上行到要求位置時，油流體尚未到達(dá)泵筒1的下端；接 著活塞2下行，泵筒1下端的壓力大于泵上端的壓力，使上行油流8從間隙D上行，由于柱 塞式密封件3上多個溝槽7的存在和原油粘度大以及流體附壁射流的原因，使上行油流8 附溝7槽行走的路程長于管壁路程，與活塞2下行的速度相比形成了慣行滯后，當(dāng)活塞2上 行到要求位置時，油流體尚未到達(dá)泵筒1的下端，從而使上行油流8、下行油流9僅存在間隙 D和溝槽7中，起到密封和減少摩擦阻力的作用，因此提高了泵效，減少了泵驅(qū)動功率。本發(fā)明的第二個實(shí)施例如圖3所示，泵筒1內(nèi)裝有活塞2，活塞2上裝有柱塞式密 封件3，柱塞式密封件3上設(shè)有若干條橫筋6，在活塞2的頂部及與柱塞式密封件3連接處 的活塞壁上設(shè)有若干個油孔10，閥球4和閥球5分別設(shè)置在活塞2內(nèi)和泵筒1內(nèi)的底部，泵 筒1的上端與油井管螺紋連接。閥球4和閥球5分別在活塞2上行和下行時打開和關(guān)閉， 以達(dá)到泵油的目的。本實(shí)施例中，柱塞式密封件3上設(shè)置的橫筋6起到間隔油的作用。本 實(shí)施例制作時，可以將活塞2和柱塞式密封件3直接制成一體。圖4所示為本發(fā)明第二個實(shí)施例中活塞上行時狀態(tài)示意圖。當(dāng)活塞2上行時，由 于泵1上端壓力高于下端壓力，使油流Pl從設(shè)置在活塞2的頂部及與柱塞式密封件3連接 處的活塞壁上的各個油孔10進(jìn)入柱塞式密封件3內(nèi)側(cè)，使柱塞式密封件3膨脹，反饋控制 柱塞式密封件3與泵筒1的間隙變得極小并充油潤滑，減小了摩擦阻力，防止泄露，大大提 高密封性，提高了泵效。圖5所示為本發(fā)明第二個實(shí)施例中活塞下行時狀態(tài)示意圖。當(dāng)活塞2下行時，由于泵1下端壓力高于上端壓力，油流P2進(jìn)入柱塞式密封件3外側(cè)，使活塞2上的柱塞式密封 件3與泵筒1的間隙變大并充油潤滑，該間隙基本與泵筒1不產(chǎn)生摩擦，減小了摩擦阻力， 大大提高密封性，提高了 泵效。
權(quán)利要求
一種往復(fù)式抽油泵柱塞密封裝置，包括泵筒、活塞和閥球，其特征在于泵筒(1)內(nèi)裝有活塞(2)，活塞(2)上裝有柱塞式密封件(3)，柱塞式密封件(3)上設(shè)有若干條橫筋(6)，閥球(4)和閥球(5)設(shè)置在活塞(2)內(nèi)或閥球(4)設(shè)置在活塞(2)內(nèi)、閥球(5)設(shè)置在泵筒(1)內(nèi)，泵筒(1)的上端與油井管螺紋連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種往復(fù)式抽油泵柱塞密封裝置，其特征在于在每兩個橫 筋(6)之間設(shè)有矩形溝槽(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種往復(fù)式抽油泵柱塞密封裝置，其特征在于在活塞(2) 的頂部及與柱塞式密封件(3)連接處的活塞壁上設(shè)有若干個油孔(10)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種往復(fù)式抽油泵柱塞密封裝置，是根據(jù)油井及泵在工作過程中的壓力反饋和利用井液流體流動過程中的慣性滯后原理，采用柱塞密封件來對油泵進(jìn)行密封，在保證最大泵效和最小漏失的同時，大幅度減小抽油泵磨擦阻力，以節(jié)約驅(qū)動能源，并保證使用的可靠性和達(dá)到油田的使用維修周期。從而提高了泵效，降低了摩擦阻力和驅(qū)動功率，提高了油泵的使用壽命和可靠性。該裝置由泵筒、活塞和閥球構(gòu)成，泵筒內(nèi)裝有活塞，活塞上裝有柱塞式密封件，柱塞式密封件上設(shè)有若干條橫筋，在每兩個橫筋之間設(shè)有矩形溝槽，活塞的頂部及與柱塞式密封件連接處的活塞壁上設(shè)有若干個油孔，閥球和閥球分別設(shè)置在活塞和泵筒內(nèi)，泵筒的上端與油井管螺紋連接。
文檔編號F04B53/02GK101832257SQ20101017758
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者楊敏, 田樹梁 申請人:丹東市金屬密封廠