專利名稱：管式泵增效自振柱塞凡爾的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及采油機械領域，特別是一種既具有柱塞泵的柱塞作用，又具有單向凡爾的凡爾作用的管式泵增效自振柱塞凡爾。
目前，各油田的采油機械普遍采用深井采油泵。它的凡爾是固定的。采油時，隨著抽油桿的上下往復運動，固定凡爾在油壓的作用下反復開啟和關閉，油液在油泵里只進行充滿和吸入過程，而且只作單一的向上運動。由于泵下面的濾網常有附砂和結垢現象，因此抽油時阻力大，效率低，而且時間一長還會堵塞孔道，由于泵的吸入負壓大，還會將濾網吸破。
本實用新型的目的在于提供一種在不增加任何動力的情況下能使柱塞凡爾上下運動，提高采油效率的管式泵增效自振柱塞凡爾。
本實用新型的目的是通過下述技術方案實現的一種管式泵增效自振柱塞凡爾(13)包括小柱塞(24)、大柱塞(25)、單向凡爾(12)、(15)，它通過油管螺紋連接在抽油泵(10)下端。小柱塞(24)和其下縮徑加工成一體，大柱塞(25)通過銷軸與縮徑連接有一起裝入缸套(23)中。柱塞凡爾總成為圓形，中間為空心。小柱塞(24)中裝有單向凡爾(12)，大柱塞(25)中裝有單向凡爾(15)。大柱塞(25)下端裝有組合彈簧(17)，彈簧座的下部連接有過濾總成(19)。大柱塞(25)上開有進油孔(14)，在缸套(23)上開有與套管(6)相通的孔道(20)。
本實用新型由于用柱塞凡爾代替了原來的固定凡爾，當抽油桿推動活塞下行時，起初柱塞凡爾的上單向凡爾(12)關閉，柱塞凡爾起到了柱塞的作用，它下面的液體產生一個向下的運動和壓力。這個運動使柱塞凡爾(13)下面的液體經過濾網(19)向油套環行空間(7)和油層(16)運動。這個壓力波經過濾網(19)傳入油套環行空間的油液中和油層。它隨著抽油泵活塞的上下往復運動產生和消失，從而使這一段液體中產生了一個周期性變化的壓力波。通過油液的正反兩個方向的運動和周期性變化的壓力波，起到了清洗濾網和對近井油層的解堵作用，從而減小了泵的吸入阻力，提高了泵效，并有效地避免了卡泵及吸破濾網現象的發生。當抽油桿帶動活塞上行時，由于增加了復合彈簧，大柱塞(25)內的油液在油套環行空間油壓和復合彈簧的合力作用下，經過上部單向凡爾(12)被強力推入泵活塞(10)與柱塞凡爾(13)之間，作用時間短，流速高，壓差大。而且在由注入變為吸入的一瞬間，使下部單向凡爾(15)快速打開，誘導了油流，從而提高泵效。
圖1為柱塞凡爾下行第一階段工作過程示意圖。
圖2為柱塞凡爾下行第二階段工作過程示意圖。
圖3為柱塞凡爾上行第一階段工作過程示意圖。
圖4為柱塞凡爾上行第二階段工作過程示意圖。
其中，1抽油桿、2油管、3閥門、4油、5油管套管連接板、6套管(井筒)、7油管和套管形成的環行空間、8環行空間里的油位高度、9泵上部單向凡爾、10抽油泵活塞、11泵下部單向凡爾、12柱塞凡爾上單向凡爾、13柱塞凡爾、14柱塞凡爾進油孔、15柱塞凡爾下單向凡爾、16油層、17復合彈簧、18套管與油層的連通孔、19油管下部進油孔過濾網、20柱塞凡爾同環行空間通孔、21油進出油管方向、22大柱塞上面空間、23缸套、24柱塞凡爾小柱塞、25柱塞凡爾大柱塞、26負壓區。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明如附圖所示本實用新型是這樣實現的，由小柱塞(24)、大柱塞(25)、單向凡爾(12)、(15)、缸套(23)、復合彈簧(17)組成的柱塞凡爾(13)下行時，在第一階段，抽油桿(1)推動抽油泵活塞(10)開始下行，此時，由于泵活塞(10)上面液體的壓力大于下面液體的壓力，它的兩個單向凡爾(9)、(11)處于關閉(延時開啟)狀態。活塞(10)下面的油液使柱塞凡爾(13)向下運動。這時柱塞凡爾(13)的上部單向凡爾(12)關閉，下部單向凡爾(15)打開，油通過單向凡爾(15)和進油孔(14)進入空腔(22)。當柱塞凡爾運動到下死點時，不能繼續向下運動，起到固定凡爾的作用，它上部的單向凡爾(12)繼續關閉，單向凡爾(15)在重力的作用下也關閉，復合彈簧(17)被壓縮，第一階段終止。在這個階段中，由于單向凡爾的關閉，柱塞凡爾起到了泵的柱塞作用。它下面的液體產生運動和壓力。這個運動使柱塞凡爾(13)下面的液體經過濾網(19)向油套環行空間(7)和油層(16)運動。這個壓力波經過濾網(19)傳入油套環行空間(7)的油液中和油層(16)。在第二階段，活塞(10)在抽油桿(1)的作用下繼續向下運動，泵活塞(10)和柱塞凡爾(13)之間被封閉，中間油液的壓力升高。當它的壓力大于活塞(10)上部液體的壓力時，活塞(10)的兩個單向凡爾(9)、(11)同時打開，活塞(10)和柱塞凡爾(13)之間的液體進入活塞(10)的上部，這個過程可以稱為充滿過程。當抽油泵活塞(10)運動到它的下死點，充滿過程結束。柱塞凡爾(13)上行時，在第一階段，抽油桿(1)帶動泵活塞(10)開始上行，它的兩個單向凡爾變成關閉，在泵活塞(10)和柱塞凡爾(13)之間形成負壓。此時，一方面由于油套環行空間(7)動液面對柱塞凡爾(13)的小柱塞(24)和大柱塞(25)產生壓力，它大大高于泵活塞(10)和柱塞凡爾(13)之間的壓力，另一方面在復合彈簧(17)的作用下，使柱塞凡爾快速向上運動，這時空腔(22)里的油進入大柱塞，迫使單向凡爾(15)關閉，單向凡爾(12)開啟，大柱塞內的油液經過上部凡爾(12)被推進入泵活塞(10)與柱塞凡爾(13)之間。當柱塞凡爾(13)上行到它的上端位置時，它的下部單向凡爾(15)在下部油液的推動下迅速打開，這時第一階段結束。在這個過程中，泵筒內雖為負壓，但油液不是被吸入的，而是由大柱塞在油套環行空間油壓和復合彈簧的合力作用下強行注入的，作用時間短、流速高、壓差大，同時由于單向凡爾(15)的快速開啟，誘導了油流，從而提高了泵效。此后泵活塞(10)在抽油桿的拉動下繼續上行，油套環行空間和油層的油在負壓的作用下經過濾網(19)進入泵筒內。這個過程稱為吸入過程。
權利要求1.一種管式泵增效自振柱塞凡爾，其特征在于它由小柱塞(24)、大柱塞(25)、單向凡爾(12)、(15)組成，通過油管螺紋連接在抽油泵(10)下端，小柱塞(24)和其下縮徑加工成一體，大柱塞(25)通過銷軸與縮徑連接在一起裝入缸套(23)中，柱塞凡爾總成為圓形，中間為空心，小柱塞(24)中裝有單向凡爾(12)，大柱塞(25)中裝有單向凡爾(15)，大柱塞(25)下端裝有組合彈簧(17)，彈簧座的下部連接有過濾總成(19)。
2.根據權利要求1所述的管式泵增效自振柱塞凡爾，其特征在于大柱塞(25)上開有進油孔(14)。
3.根據權利要求1所述的管式泵增效自振柱塞凡爾，其特征在于在缸套(23)上開有與套管(6)相通的孔道(20)。
專利摘要本實用新型提供一種管式泵增效自振柱塞凡爾,屬采油機械領域。它由小柱塞(24)、大柱塞(25)、單向凡爾(12)、(15)、缸套(23)和復合彈簧(17)組成。大柱塞(25)上開有進油孔(14),在缸套(23)上開有與套管(6)相通的孔道(20)。它既具有柱塞泵的柱塞作用,又具有單向凡爾的凡爾作用。通過它可使油管中的油隨抽油桿的上下運動而產生上下兩個方向的運動,從而起到清洗濾網,減少泵的吸入阻力并提高泵效的作用。
文檔編號E21B43/00GK2494434SQ0026051
公開日2002年6月5日 申請日期2000年11月23日 優先權日2000年11月23日
發明者劉喜友, 胡勇 申請人:劉喜友, 胡勇