[發(fā)明專利]液力驅(qū)動抽油泵

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210146426.9
• 申請日: 2012-05-14
• 公開（公告）號: CN103423135A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔迺林
• 申請（專利權(quán)）人: 崔迺林
• 主分類號: F04B47/04
• 分類號: F04B47/04;F04B47/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油井開采的液力驅(qū)動抽油泵，尤其涉及一種控制液力驅(qū)動抽油泵往復(fù)運動的換向裝置。?

背景技術(shù)

隨著石油鉆井技術(shù)的發(fā)展與變化，出現(xiàn)了越來越多的斜井與水平井，其中包括大量的小排量油井及天然氣井，因此，近年來適應(yīng)小排量斜井開采的無桿抽油設(shè)備有了較大發(fā)展。在眾多的小排量無桿采油設(shè)備中只有采用井下?lián)Q向裝置的液力柱塞泵效率最高，制造成本也較低。這種柱塞泵的動力可以是來自地面的動力液，也可以由井下潛油電機驅(qū)動的液壓泵提供。動力柱塞的往復(fù)運動是由裝在泵內(nèi)的機械換向閥完成的，換向閥的閥芯有兩個位置狀態(tài)，閥芯的位置變化是通過與其連成一體的滑桿由柱塞拖動完成。閥芯在滑套中的不同位置時，其上的孔道就會改變動力液的走向，從而實現(xiàn)柱塞的往復(fù)運動。美國專利4591320及2008/0003118先后公布了具有這種機械換向閥的液力抽油泵，這兩份文獻中記載的換向閥的共同特點是它們都將驅(qū)動閥芯動作的滑桿與閥芯裝配成了一個整體，在這種一體結(jié)構(gòu)中，當滑桿帶動閥芯從一個位置變化到另一位置時，必須經(jīng)過一個介于兩個位置之間的中間狀態(tài)，在此中間位置狀態(tài)時閥芯上的供液孔道和回流孔道都受到閥套遮擋，由于兩個孔道的關(guān)閉，柱塞也就失去了來自高壓液流的動力，泵也就停止了工作。這種機械換向閥在低速運行時無法實現(xiàn)換向的目地。此外，這兩份文獻中記載的換向閥都是采用滑套閥結(jié)構(gòu)，當動力液粘度低時將產(chǎn)生嚴重漏失，同時對動力液的清潔度和潤滑性要求也十分苛刻。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種帶有井下?lián)Q向閥的液力驅(qū)動抽油泵，該抽油泵能在很低的運行速度下實現(xiàn)平穩(wěn)換向以達到提高可靠性和增加工作壽命的目的。?

本發(fā)明的另一目的是提供一種液力驅(qū)動抽油泵，該泵可以使用不清潔的水作為動力液以降低系統(tǒng)的運行成本。?

本發(fā)明提供的液力驅(qū)動抽油泵包括帶有空心柱塞桿的動力柱塞，柱塞在缸筒內(nèi)作往復(fù)運動，并且?guī)又麠U同步運動，缸筒端部裝有換向閥，換向閥包括閥座、空心閥體及滑桿，閥座的兩端面上設(shè)有密封線，在兩端面間設(shè)有連通孔，該連通孔與柱塞的大截面一側(cè)的腔室連通，空心閥體兩端設(shè)計成錐形，分別對應(yīng)閥座的兩個密封線，閥體一端的外圓柱面與滑套配合形成動密封，在滑套上設(shè)有連通孔與回流通道連接，在滑套的另一端設(shè)有一變換壓力的腔室，此腔室與柱塞環(huán)形截面一側(cè)的腔室連通，并且該變壓腔室與柱塞大截面一側(cè)的腔室之間裝有密封裝置。滑桿的一端裝在空心閥體內(nèi)，并且滑桿與閥體內(nèi)孔之間形成?一環(huán)形通道，此通道與變壓腔室相連通。滑桿上裝有兩個觸發(fā)擋塊分別裝在空心閥體的上下端附近。滑桿從中心穿越柱塞并進入空心柱塞桿。滑桿上還裝有兩個限位擋環(huán)，分別裝在接近上下行程終點的部位。換向閥的初始動作由閥桿提供，然后由液體壓力推至換相位置。當動力液驅(qū)動柱塞運行到其行程的末端時，柱塞推動滑桿上的限位擋環(huán)使滑桿運動，繼而滑桿上的觸發(fā)擋塊推動閥體動作，隨后在兩端壓差作用下閥體迅速變換位置狀態(tài)，由此改變液流通道，使柱塞變換運動方向。柱塞在作往復(fù)運動的同時，和其連在一起的柱塞桿也在泵的工作筒內(nèi)作伸進和縮回的運動，從而使泵筒端部的吸入凡爾和排除凡爾交替開啟和關(guān)閉將井液舉升至地面。?

本發(fā)明的液力驅(qū)動抽油泵，由于其換向閥中設(shè)置了流體變壓腔室使其能夠在很低的運行速度下實現(xiàn)平穩(wěn)快速換向，因而使整個泵系統(tǒng)運行可靠，工作壽命增加。由于換向閥的閥座和閥體是線密封，換向閥在工作中不泄漏。不僅如此，采用線密封的另一好處是閥體不會因為動力液存在雜質(zhì)而卡死。因此本發(fā)明的液力驅(qū)動抽油泵可以用不清潔的水做動力液，這將使系統(tǒng)的運行成本大幅降低。?

第一個優(yōu)選實施方式是地面動力液驅(qū)動的液力抽油泵。?

另一優(yōu)選實施方式是井下液壓泵驅(qū)動的液力抽油泵。?

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行具體描述。?

圖1A是本發(fā)明的液力驅(qū)動抽油泵在上行程時其換向閥的結(jié)構(gòu)剖面圖。?

圖1B是本發(fā)明的液力驅(qū)動抽油泵在下行程時其換向閥的結(jié)構(gòu)剖視圖。?

圖2是放大的閥座與閥體結(jié)構(gòu)剖視圖。?

圖3A是地面動力液驅(qū)動的液力抽油泵在上行程時的結(jié)構(gòu)剖視圖。?

圖3B是地面動力液驅(qū)動的液力抽油泵在下行程時的結(jié)構(gòu)剖視圖。?

圖4是井下液壓泵驅(qū)動的液力抽油泵結(jié)構(gòu)剖視圖。?