本發(fā)明涉及一種抽油泵，具體為一種固定沉砂腔防砂卡抽油泵。

背景技術(shù)：

我國(guó)大多數(shù)油田已進(jìn)入中、后期開(kāi)發(fā)階段，隨著油田的不斷開(kāi)采，許多砂巖油藏因結(jié)構(gòu)疏松且受長(zhǎng)期大排量強(qiáng)采和注水作業(yè)、壓裂酸化等措施的影響，導(dǎo)致油井出砂日趨嚴(yán)重。

目前，國(guó)內(nèi)油田防砂主要采用地層固砂工藝，對(duì)于隨油液進(jìn)入油井內(nèi)的流砂，并沒(méi)有有效的解決方法，只是依靠油液上升將地層砂攜帶出井筒，一旦停抽，油管內(nèi)砂粒將會(huì)沉積，造成砂埋、砂卡柱塞、固定閥堵塞和閥座刺漏等事故，使得油井檢泵作業(yè)頻繁，開(kāi)采成本大幅度上升。

另外，在檢泵作業(yè)前，常采用壓井液壓井，以防止井噴的發(fā)生，但壓井液會(huì)對(duì)油層造成污染和破壞，影響油井的產(chǎn)油量，增加生產(chǎn)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：目前的出砂油井檢泵作業(yè)頻繁，開(kāi)采成本高，為解決上述問(wèn)題，提供一種固定沉砂腔防砂卡抽油泵。

本發(fā)明的目的是以下述方式實(shí)現(xiàn)的：

固定沉砂腔防砂卡抽油泵，包括泵筒總成，在泵筒總成內(nèi)套裝有柱塞總成，泵筒總成包括內(nèi)筒和外筒，內(nèi)筒和外筒之間形成沉砂腔，柱塞總成與內(nèi)筒摩擦副配合，在柱塞總成下端設(shè)置有打撈接頭，泵筒總成包括下端的座封接頭，座封接頭內(nèi)設(shè)置有固定閥總成，打撈接頭可以與固定閥總成連接。

座封接頭內(nèi)設(shè)置有自動(dòng)密封裝置。

座封接頭包括座封本體，在座封本體上設(shè)置有沿軸向的通孔，自動(dòng)密封裝置包括設(shè)置在座封本體上的壓縮彈簧，座封本體上設(shè)置有與壓縮彈簧配合的槽孔，壓縮彈簧的伸出端連接有齒條，齒條與齒輪蓋板嚙合，齒輪蓋板鉸接在座封本體上。

齒輪蓋板包括齒輪端和蓋板端，齒輪端與座封本體鉸接并與齒條嚙合，蓋板端結(jié)構(gòu)與座封本體內(nèi)通孔形狀配合。

柱塞總成由上游動(dòng)閥、長(zhǎng)柱塞、下游動(dòng)閥和打撈接頭由上到下依次連接組成。

外筒由上接箍、儲(chǔ)砂管、下部接箍和座封接頭依次連接組成。

內(nèi)筒包括依次連接的短泵筒和加長(zhǎng)筒，短泵筒套裝在長(zhǎng)柱塞總成上，加長(zhǎng)筒下端與下部接箍連接，加長(zhǎng)筒與儲(chǔ)砂管之間形成沉砂腔。

固定閥總成上部設(shè)有t型頭。

打撈接頭沿軸向設(shè)置有通孔，打撈接頭上端設(shè)置有螺紋，打撈接頭的底部為v字型，在底部斜面上設(shè)置有與固定閥t型頭配合的凹槽，凹槽的底部連通設(shè)置在打撈接頭側(cè)壁上的斜孔。

固定閥總成下部的彈性鎖爪上設(shè)置有密封錐面和可徑向收縮的彈簧卡片，可與座封接頭內(nèi)部的臺(tái)階面和密封錐面接觸形成鎖固和密封。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明在泵筒外設(shè)置了可容納10～20升沉砂的環(huán)形固定沉砂腔，即使停抽，油管內(nèi)砂粒沉落下來(lái)，也不能進(jìn)入到泵筒與柱塞形成的摩擦副配合間隙中，更無(wú)法在泵筒口部堆積，而是落入到環(huán)形固定沉砂腔內(nèi)，避免了砂埋、砂卡柱塞事故的發(fā)生，本發(fā)明具備較強(qiáng)的防砂功能，能有效降低作業(yè)頻率，延長(zhǎng)檢泵周期，大幅度降低開(kāi)采成本。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明工作時(shí)的狀態(tài)圖。

圖2是固定閥總成結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是座封接頭自然狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是打撈接頭結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是圖4a-a剖視圖。

其中，1是油管；2是上游動(dòng)閥；3是上接箍；4是長(zhǎng)柱塞；5是短泵筒；6是儲(chǔ)砂管；7是加長(zhǎng)筒；8是固定沉砂腔；9是下游動(dòng)閥；10是打撈接頭；11是下部接箍；12是固定閥總成；13是座封接頭；14是t型頭；15是固定閥罩；16是固定球閥；17是彈性鎖爪；18是座封本體；19是壓縮彈簧；20是齒輪蓋板；21是齒條。

具體實(shí)施方式

如圖1-圖5所示，一種固定沉砂腔防砂卡抽油泵，包括由上游動(dòng)閥2、長(zhǎng)柱塞4、下游動(dòng)閥9、打撈接頭10由上到下依次連接組成的柱塞總成；由上接箍3、儲(chǔ)砂管6、下部接箍11、加長(zhǎng)筒7、短泵筒5、座封接頭13組成的泵筒總成；由t型頭14、固定閥罩15、固定球閥16、彈性鎖爪17上下依次連接組成的固定閥總成，固定閥總成12設(shè)置在座封接頭13內(nèi)。具體的說(shuō)，泵筒總成包括內(nèi)筒和外筒，內(nèi)筒和外筒之間形成沉砂腔，柱塞總成與內(nèi)筒摩擦副配合。外筒由上接箍3、儲(chǔ)砂管6、下部接箍11和座封接頭13依次連接組成。

內(nèi)筒包括上下連接的短泵筒5與加長(zhǎng)筒7，并通過(guò)下部接箍11套裝在儲(chǔ)砂管6內(nèi)部，此時(shí)，泵筒加長(zhǎng)筒7外圓與儲(chǔ)砂管6內(nèi)孔之間形成一個(gè)環(huán)形的固定沉砂腔8，該固定沉砂腔8具備可容納10～20升沉砂的容積空間。

下接箍11下部通過(guò)螺紋連接座封接頭13，座封接頭13為筒狀結(jié)構(gòu)，其座封本體18內(nèi)部設(shè)置有臺(tái)階孔和密封錐面，以及一個(gè)可以軸向翻轉(zhuǎn)的齒輪蓋板20，齒輪蓋板20一端設(shè)計(jì)有齒輪，并通過(guò)銷軸固定在座封本體18側(cè)壁上，座封本體18側(cè)壁上還設(shè)計(jì)有軸向偏心孔，里面裝有壓縮彈簧19和齒條21。

如圖4-圖5所示，打撈接頭10沿軸向設(shè)置有通孔，打撈接頭10上端設(shè)置有螺紋，打撈接頭的底部為v字型，在底部斜面上設(shè)置有與固定閥t型頭配合的凹槽，凹槽的底部連通設(shè)置在打撈接頭側(cè)壁上的斜孔，斜孔與凹槽的兩個(gè)端部對(duì)應(yīng)設(shè)置，凹槽沿打撈接頭的軸線布置，斜孔以打撈接頭的軸線中心對(duì)稱布置。固定閥總成12上部設(shè)有t型頭14，通過(guò)碰撞、旋轉(zhuǎn)動(dòng)作進(jìn)入到凹槽中進(jìn)而旋轉(zhuǎn)與斜孔連接，再次碰撞，t型頭在斜孔反向力的作用下自動(dòng)反向旋轉(zhuǎn)與斜孔脫離進(jìn)入凹槽中，進(jìn)而與打撈接頭脫開(kāi)，固定閥總成12可以反復(fù)與柱塞總成下部的打撈接頭10連接和脫開(kāi)。

固定閥總成下部的彈性鎖爪17上設(shè)置有密封錐面和可徑向收縮的彈簧卡片，可與座封接頭13內(nèi)部的臺(tái)階面和密封錐面接觸形成鎖固和密封。

其工作原理是：

將固定沉砂腔防砂卡抽油泵泵筒總成與油管1相連，下入到泵掛設(shè)計(jì)深度。此過(guò)程中，最下端座封接頭13處于自然狀態(tài)（見(jiàn)圖3），壓縮彈簧19推動(dòng)齒條21下移，齒條21帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，從而使得齒輪蓋板20向上翻轉(zhuǎn)，與座封本體18內(nèi)部的臺(tái)階孔和密封錐面貼合，進(jìn)油通道被封閉。因此，下油管過(guò)程中，不需要進(jìn)行壓井作業(yè)。

隨后，將固定閥總成通過(guò)其上部的t型頭14懸掛在柱塞總成下部的打撈接頭10上，下放抽油桿柱，使得柱塞總成下行進(jìn)入到座封接頭13內(nèi)部后，固定閥總成下部的彈性鎖爪17首先將座封接頭13內(nèi)部的齒輪蓋板20頂開(kāi)，齒輪蓋板20向下翻轉(zhuǎn)，進(jìn)油通道打開(kāi)，齒輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)齒條21向上運(yùn)動(dòng)，將彈簧19壓縮。固定閥總成繼續(xù)下行，與座封接頭13碰撞后，固定閥總成在彈性鎖爪17上設(shè)置的密封錐面和可徑向收縮的彈簧卡片作用下，與座封接頭13內(nèi)部的臺(tái)階面和密封錐面接觸形成鎖固和密封。同時(shí)，打撈接頭10自動(dòng)與t型頭14脫離。上提柱塞設(shè)置好防沖距，即可開(kāi)始正常抽油生產(chǎn)。

當(dāng)需要更換新固定閥時(shí)，下放柱塞直至打撈接頭10與固定閥總成上部的t型頭14碰撞，將柱塞總成順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度，打撈接頭10會(huì)再次與t型頭14咬合，此時(shí)上提柱塞總成，固定閥總成會(huì)從座封接頭13中脫離解封，并隨柱塞總成上行，直至起出地面更換。當(dāng)彈性鎖爪17從座封接頭13內(nèi)部退出后，齒輪蓋板20失去彈性鎖爪17的作用力，壓縮彈簧19伸長(zhǎng)，推動(dòng)齒條21下移，齒條21帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，使得齒輪蓋板20再次向上翻轉(zhuǎn)，與座封本體18內(nèi)部的臺(tái)階孔和密封錐面貼合，將進(jìn)油通道封閉。

由于采用了長(zhǎng)柱塞短泵筒的摩擦副配置，且在泵筒外設(shè)置了可容納10～20升沉砂的環(huán)形固定沉砂腔，即使停抽，油管內(nèi)砂粒沉落下來(lái)，也不能進(jìn)入到摩擦副的配合間隙中，更無(wú)法在泵筒口部堆積，而是落入到環(huán)形固定沉砂腔內(nèi)，避免了砂埋、砂卡柱塞事故的發(fā)生。

由于起下油管時(shí)，進(jìn)油通道處于封閉狀態(tài)，因此，不需要進(jìn)行壓井作業(yè)，消除了壓井液可能對(duì)油層造成的污染和破壞，降低了作業(yè)成本。

由于固定閥是在作業(yè)后期下入到座封位置，在此之前，進(jìn)油通道處于封閉狀態(tài)，油井中的砂粒被齒輪蓋板阻擋，無(wú)法進(jìn)入到固定閥中，因此不會(huì)對(duì)球閥造成影響，更不會(huì)出現(xiàn)固定閥堵塞事故的發(fā)生，降低了故障率。

當(dāng)泵體或球閥因砂?；虍愇镒璧K，發(fā)生工作異常時(shí)，只要將固定閥解封提出泵筒，即可開(kāi)展正洗井作業(yè)，消除異常隱患。必要時(shí)，還可將固定閥提出地面，對(duì)刺漏的閥座給予更換。

綜上所述，本發(fā)明具備較強(qiáng)的防砂功能，能有效降低作業(yè)頻率，延長(zhǎng)檢泵周期，大幅度降低開(kāi)采成本。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

1．采用了長(zhǎng)柱塞短泵筒的摩擦副配置，且在泵筒外設(shè)置了可容納10～20升沉砂的環(huán)形固定沉砂腔，即使停抽，油管內(nèi)砂粒沉落下來(lái)，也不能進(jìn)入到摩擦副的配合間隙中，更無(wú)法在泵筒口部堆積，而是落入到環(huán)形固定沉砂腔內(nèi)，避免了砂埋、砂卡柱塞事故的發(fā)生。

2.由于起下油管時(shí)，進(jìn)油通道處于封閉狀態(tài)，因此，不需要進(jìn)行壓井作業(yè)，消除了壓井液可能對(duì)油層造成的污染和破壞，降低了作業(yè)成本。

3.由于固定閥是在作業(yè)后期下入到座封位置，在此之前，進(jìn)油通道處于封閉狀態(tài)，油井中的砂粒被齒輪蓋板阻擋，無(wú)法進(jìn)入到固定閥中，因此不會(huì)對(duì)球閥造成影響，更不會(huì)出現(xiàn)固定閥堵塞事故的發(fā)生，降低了故障率。

4.當(dāng)泵體或球閥因砂?；虍愇镒璧K，發(fā)生工作異常時(shí)，只要將固定閥解封提出泵筒，即可開(kāi)展正洗井作業(yè)，消除異常隱患。必要時(shí)，還可將固定閥提出地面，對(duì)刺漏的閥座給予更換。

綜上所述，本發(fā)明具備較強(qiáng)的防砂功能，能有效降低作業(yè)頻率，延長(zhǎng)檢泵周期，大幅度降低開(kāi)采成本。

以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明整體構(gòu)思前提下，還可以作出若干改變和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。