[發明專利]一種位置交換式減載抽油泵

有效

• 申請號: 202110024417.1
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112832993B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 楊志;康露;陳勇;柳兵
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: F04B47/00
• 分類號: F04B47/00;F04B53/14;F04B53/12;F04B53/16;F04B53/10;F04B53/06
• 代理公司: 成都云縱知識產權代理事務所(普通合伙) 51316
• 代理人: 伍星;劉沙粒

本發明公開了一種位置交換式減載抽油泵，包括泵筒、位于泵筒內的上柱塞、下柱塞，所述上柱塞與下柱塞通過柱塞連接頭連接；還包括連接在下柱塞內的進油閥總成、設置在泵筒底部的排出閥總成；所述泵筒底部封閉，泵筒側壁開設第一進油口，所述柱塞連接頭上開設第二進油口，所述第一進油口與第二進油口連通，所述第二進油口與進油閥總成上方的泵腔連通；所述排出閥總成的一端與進油閥總成下方泵腔相連、另一端用于與油管連通。本發明提供一種位置交換式減載抽油泵，以解決現有技術中大泵深抽時懸點載荷過大、無法防氣的問題，實現在有效降低懸點載荷的同時避免氣體在泵內聚集、防止氣鎖的目的。

技術領域

本發明涉及采油工程領域，具體涉及一種位置交換式減載抽油泵。

背景技術

在抽油機生產系統中，為了降低懸點載荷，使抽油機負荷與抽油桿強度滿足抽油需要，小泵深抽是普遍共識。但目前，深層、超深層油藏越來越多，以塔里木盆地某油田為例，其埋藏深度超過8000m，實際生產過程中存在泵掛深度超過3000m、排量100m³/d的現實需求，即小泵深抽無法滿足實際生產需求。抽油泵要實現100m³/d左右的排量，其泵徑需≥70mm，在此條件下，若泵掛深度≥3000m，則其懸點載荷極大，現有的抽油機、抽油桿無法滿足前述需求。

懸點載荷主要由桿柱載荷(重量)、液柱載荷、慣性載荷組成，其中桿柱載荷可通過采用玻璃鋼抽油桿等適當降低，慣性載荷可通過優選抽汲參數與抽油機型號(如皮帶式抽油機、直線電動機抽油機)來適當減小。對于常規抽油泵而言，上沖程過程中液柱載荷會作用在懸點上增加懸點載荷，泵徑越大、下泵深度越大，則液柱載荷越大。如Φ70常規抽油泵、泵掛深度3000m，則其上沖程最大液柱載荷可達13t左右，若直接加載在懸點上，現有的抽油機負荷、抽油桿強度顯然無法滿足。

通過對抽油泵的結構改進，將上沖程作用在懸點上的液柱載荷部分轉移到油管上或轉移到下沖程是實現大泵深抽的技術思路之一，以CN201232625Y公開的減載抽油泵為典型：以CN201232625Y為原型的Ф32/38抽油泵在塔河油田的試驗中下泵深度達到了5300m，是目前國內外下泵深度最大的油井。但該泵存在如下局限：其下柱塞下部為密封腔，一旦有氣體進入其中則無法排出：以前述塔河油田的試驗井為例，經現場反饋得知，即使是氣液比很低的油井，在長期生產使用的過程中，氣體也容易在泵內集聚，影響泵效，嚴重時甚至會導致氣鎖。

此外，現有技術中還出現了液力反饋抽稠泵，針對稠油開采過程中下沖程桿柱下行困難的問題，將上沖程作用在懸點上的液柱載荷部分轉移到下沖程，以產生液壓反饋力幫助桿柱下行，該泵事實上也減小了上沖程的液柱載荷。但這種泵轉移的液柱載荷有限，不能較大幅度降低懸點載荷，因此下泵深度依然有限，難以充分解決大泵深抽時懸點載荷過大的問題。

綜上，對于大泵深抽的采油需求而言，以上兩種現有技術在實際應用中都具有明顯缺陷。

發明內容

本發明提供一種位置交換式減載抽油泵，以解決現有技術中大泵深抽時懸點載荷過大、無法防氣的問題，實現在有效降低懸點載荷的同時避免氣體在泵內聚集、防止氣鎖的目的。

本發明通過下述技術方案實現：

一種位置交換式減載抽油泵，包括泵筒、位于泵筒內的上柱塞、下柱塞，所述上柱塞與下柱塞通過柱塞連接頭連接；還包括連接在下柱塞內的進油閥總成、設置在泵筒底部的排出閥總成，所述進油閥總成位于排出閥總成的上方；所述泵筒底部封閉，泵筒側壁開設第一進油口，所述柱塞連接頭上開設第二進油口，所述第一進油口與第二進油口連通，所述第二進油口與進油閥總成上方的泵腔連通；所述排出閥總成的一端與進油閥總成下方泵腔相連、另一端用于與油管連通。