[發(fā)明專利]往復(fù)式抽油泵柱塞密封裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010177586.0
• 申請(qǐng)日: 2010-05-20
• 公開（公告）號(hào): CN101832257A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田樹梁;楊敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 丹東市金屬密封廠
• 主分類號(hào): F04B53/02
• 分類號(hào): F04B53/02;F04B47/00
• 代理公司: 沈陽杰克知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21207
• 代理人: 孫國瑞

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(dòng)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(dòng)功率增加的同時(shí)，也使抽油泵的工作壽命降低一半。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)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(dòng)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(dòng)過程中的慣性滯后原理，采用柱塞式密封件來對(duì)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(dòng)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(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。

本方案中，在每兩個(gè)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(gè)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(dòng)過程中的慣性滯后原理，采用柱塞密封件來對(duì)油泵進(jìn)行密封，在保證最大泵效和最小漏失的同時(shí)，大幅度減小抽油泵磨擦阻力，節(jié)約驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(chǎng)前景和良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一個(gè)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(dòng)方向的示意圖；

圖3為本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3中活塞上行時(shí)狀態(tài)示意圖；

圖5為圖3中活塞下行時(shí)狀態(tài)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)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(dòng)功率增加的弊端。本發(fā)明第一個(gè)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(gè)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(shí)打開和關(guān)閉，以達(dá)到泵油的目的。本實(shí)施例制作時(shí)，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(dòng)方向的示意圖。圖中，下行油流9代表活塞2上行時(shí)泵筒1內(nèi)油流動(dòng)的方向，上行油流8代表活塞2下行時(shí)泵筒1內(nèi)油流動(dòng)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(shí)，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(gè)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(shí)，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(gè)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(shí)，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(dòng)功率。