專利名稱：抽油注水雙作用泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
抽油注水雙作用泵，它屬于石油開采設(shè)備，可用于各種抽油井中，特別適用于高含水油井。
在當(dāng)今油田采油井中，大部分是不能自噴的油井，對于這些不能自噴的油井，必須使用抽取的方法把石油抽取上來。由于很多油井在抽取的混合液中含有大量的水份，有的含水量已達(dá)80％～90％，或者更多。現(xiàn)在使用的抽油泵，都是對含油混合液進(jìn)行單一抽取。以往都是將這種單一抽取的混合液抽取到地上，然后使用專用油水分離設(shè)備使油水分離，這樣不需要的水份從井下被提升到地面，又經(jīng)分離后重新注入地層以維持油層壓力從而消耗很多能量，且當(dāng)含水率超過一定值時，抽取混合液所消耗的能量，將超過分離出的石油所含的能量，從而使得很多石油因不具備開采價值而無法開采。最近幾年，已開發(fā)出數(shù)種井下油水分離裝置，在井下與抽油泵進(jìn)行串接對油水進(jìn)行分離，將含水石油提升至地面，以減少開采到地面的水量，從而節(jié)省開采成本，保持油井更長久地開采。例如中國專利CN2124306V、CN1078292A介紹的二種井下油水分離裝置，它們都是在井下與提升裝置采用串接的方式進(jìn)行安裝，需要二個提升泵及提升動力分別完成對含水石油的提升和對水的注入，從而使得體積較大，且較復(fù)雜。這樣在環(huán)形空間較少的井眼里安裝困難，且制造成本也較高，難以大面積推廣使用。由英國南安普敦(SOUTHAMPTON)大學(xué)率先開發(fā)研究的油水分離水力旋流器經(jīng)十多年的實(shí)驗(yàn)室研究后，在80年代末國外已將此項(xiàng)技術(shù)成功的應(yīng)用于油田生產(chǎn)中，國內(nèi)在90年代初至今也已將該技術(shù)成功的用于油田生產(chǎn)中。主要用于1、污水脫油；2、原油脫水；3、油水混合液預(yù)分離。具體可參閱雜志《石油機(jī)械》1995年第3期54-58頁，《油田地面工程》1994年第4期1頁-21頁。
本實(shí)用新型的目的是發(fā)明一種抽油注水雙作用泵。它僅靠抽油機(jī)提供的單一動力，在井下抽取油水混合液的同時完成油水的預(yù)分離，將含水石油進(jìn)行提升，并將水注入地層，達(dá)到一泵多用，提高能量利用率，降低消耗，節(jié)約成本，節(jié)省井下安裝空間，減少地面設(shè)備投資和注水井建井?dāng)?shù)量的目的。
本實(shí)用新型的任務(wù)是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
抽油注水雙作用泵主要由柱塞總成、泵筒總成、中心導(dǎo)管、單向閥所組成。它具有進(jìn)液口、出油口和出水口，其中的柱塞總成或泵筒總成是由柱塞或泵筒與油水旋流分離裝置等組合而構(gòu)成的組合柱塞總成或組合泵筒總成，其油水旋流分離裝置的內(nèi)腔、入口及出口的大小、形狀是根據(jù)液液旋流分離理論結(jié)合具體工況而設(shè)計制造的，在油水旋流分離裝置的溢流出口和尾流出口連接有溢流中心導(dǎo)管和尾流中心導(dǎo)管，它們能與泵筒的端蓋或柱塞和將井內(nèi)不同液體分隔開的構(gòu)件的端蓋構(gòu)成密封的移動副、將分離裝置的溢流出口和尾流出口做為泵的出油口和出水口延伸至出油腔和注水腔內(nèi)，在溢流出口和尾流出口的適當(dāng)位置安裝有出口單向閥，由泵筒總成、柱塞總成、中心導(dǎo)管和柱塞副、密封的移動副共同構(gòu)成的泵腔為泵的工作腔，分離裝置的入口在工作腔內(nèi)，在泵筒總成構(gòu)成泵工作腔一側(cè)的端部或柱塞上開有安裝了單向閥的工作腔進(jìn)液口，以使需開采的油水混合液進(jìn)入，柱塞副的另一側(cè)的環(huán)形腔則是與井內(nèi)出液腔相通的以使泵能往復(fù)運(yùn)動，該泵要與能將井壁上的進(jìn)油孔和注水孔分開的與井壁密封接觸的封隔器或隔環(huán)相連接或配套使用，以使泵出的水從注水孔注入地層。當(dāng)動力機(jī)械驅(qū)動泵工作時，由于柱塞副構(gòu)件的往復(fù)相對運(yùn)動，泵的工作腔縮小和擴(kuò)大，當(dāng)泵的工作腔縮小時其入口單向閥關(guān)閉，工作腔內(nèi)的油水混合液受壓由分離裝置的一個或數(shù)個切向入口以一定的速度切向進(jìn)入分離裝置的內(nèi)腔并在腔內(nèi)被加速旋流使油水相分離后經(jīng)溢流和尾流出口泵出，當(dāng)泵的工作腔擴(kuò)大時，溢流和尾流出口單向閥關(guān)閉，工作腔入口單向閥打開，需開采的油水混合液進(jìn)入腔內(nèi)，此時分離裝置內(nèi)腔的液體被封在其內(nèi)腔靠慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)使油水相繼續(xù)分離，抽油注水雙作用泵就是這樣在一個往復(fù)沖程中泵的工作腔縮小和擴(kuò)大一次從而將含水石油舉升至地面將水注入地層而完成本實(shí)用新的目的的。
裝置中的組合柱塞總成或組合泵筒總成其柱塞或泵筒與油水旋流分離裝置的組合可以是由各個構(gòu)件共同組成而將其組合為一體，也可以是各自分別由多件組成后由中心導(dǎo)管等構(gòu)件將其相連而組合構(gòu)成。
根據(jù)泵體結(jié)構(gòu)的需要，裝置中的溢流中心導(dǎo)管可以與泵筒的端蓋、柱塞、空心抽油桿等構(gòu)件重合設(shè)計制造為一體，尾流中心導(dǎo)管可以與柱塞、分離裝置的尾管、空心柱塞桿等構(gòu)件重合設(shè)計制作為一體，它們均能傳送動力。
裝置中控制溢流和尾流出口的單向閥，它們在泵的往復(fù)行程中開啟和關(guān)閉，其目的是控制分離裝置內(nèi)腔的液體單向流動，可將其中的任何一個取消，而在控制其液體單向進(jìn)入分離裝置入口的適當(dāng)位置安裝一個單向閥，可以達(dá)到同樣的目的，也可以在三處均安裝有單向閥。
本實(shí)用新型還可以在上述由一級柱塞副構(gòu)成的單柱塞抽油注水雙作用泵的上方串接一個由裝有單向閥的輔助小柱塞等構(gòu)成的一個輔助柱塞副而構(gòu)成一個由多級柱塞副組成的復(fù)合柱塞抽油注水雙作用泵，以更進(jìn)一步的提高能量利用率。當(dāng)水注入地層所需的壓力比將含水石油提升至地面所需的壓力小時，輔助小柱塞對經(jīng)溢流出口分離出的含水石油進(jìn)行再提升，使油水旋流分離裝置內(nèi)腔各部達(dá)到液液旋流分離理論流場對其壓力平衡的要求，減少人為設(shè)阻對能量的浪費(fèi)，使能量達(dá)到最佳的配置，且可防止注水壓力變化對溢流含水石油和尾流注水液流量變化的影響，這在深井和注水壓力較提升壓力小很多時將會使地面抽油機(jī)械的載荷減小許多，且使單個柱塞的工作壓力減小許多，從而可以提高泵的工作壽命。當(dāng)注水壓力大于石油的提升壓力時，只要輔助小柱塞上安裝的單向閥的開啟壓力大于它們的差值，可取得同樣的效果。類似的道理，輔助柱塞副也可以串接在單柱塞抽油注水雙作用泵的下方，可以是一個、也可以是數(shù)個，還可以在其上、下方同時進(jìn)行串接，此時也可將其自身的柱塞副功能取消，其泵筒成為一支承筒或改為過濾支承筒，使分離裝置的入口直接與井內(nèi)出液腔相通，此時對液體壓力的提升是由上、下所串接的小柱塞同時一次完成的。
在復(fù)合柱塞抽油注水雙作用泵中構(gòu)成輔助柱塞副的小柱塞或小泵筒也可以與油水分離裝置組合成小組合柱塞總成或小組合泵筒總成、而對預(yù)分離后的油液進(jìn)行進(jìn)一步的脫水、水液進(jìn)行進(jìn)一步的除油，然后通過轉(zhuǎn)換腔讓脫去的少量水液、除去的少量油液重新返回井內(nèi)出液腔。
當(dāng)注水壓力較大而對一些由組合柱塞總成或組合泵筒總成做運(yùn)動構(gòu)件的抽油注水雙作用泵中尾流中心導(dǎo)管下行阻力過大而影響機(jī)構(gòu)下行運(yùn)動時，可在尾流中心導(dǎo)管的單向閥以下相連安裝一個不能通液的導(dǎo)向柱塞與安裝在固定構(gòu)件上的導(dǎo)向筒構(gòu)成一個柱塞副，它們可以加扶正器扶正，導(dǎo)向筒的內(nèi)腔是與井內(nèi)油水混合液腔相通而與注水腔是隔開的，這樣上、下行程時由井內(nèi)壓力較小的需開采的油水混合液進(jìn)、出導(dǎo)向筒內(nèi)而與注水液無關(guān)，從而消除注水壓力對機(jī)構(gòu)下行的影響，當(dāng)注水壓力不影響機(jī)構(gòu)下行時取消上述的導(dǎo)向柱塞和導(dǎo)向筒等構(gòu)件，取消將導(dǎo)向筒內(nèi)腔與井內(nèi)出液腔連通的通孔，由于尾流出口單向閥下行時關(guān)閉，因此尾流中心導(dǎo)管同時又是一個注水的柱塞，它以油井中的運(yùn)動構(gòu)件下行時自身的重力做動力進(jìn)行注水，同時注水液對下行構(gòu)件具有一定的阻力，這就減少了地面抽油設(shè)備在泵下行程時的載荷，當(dāng)上行程時尾流中心導(dǎo)管在注水腔內(nèi)的體積逐漸減小，使得抽取油水混合液中從尾流中心導(dǎo)管流出的分離的水相部分或全部暫時不注入地層而停留在注水腔內(nèi)，這又使得上行程時抽油載荷得以減小，這樣在整個抽油過程中使地面抽油機(jī)械的載荷減小，減小的載荷大小可結(jié)合具體工況通過設(shè)計泵的中心導(dǎo)管尺寸在一定的范圍內(nèi)設(shè)計確定。當(dāng)注水壓力許可時也可以通過設(shè)計改變泵腔間的關(guān)系，以油井中的運(yùn)動構(gòu)件自身的重力做動力，使泵在下行程時進(jìn)行油水分離，同時將分離出的水相注入地層。
本實(shí)用新型可以象常規(guī)抽油泵一樣有多種結(jié)構(gòu)形成，可以是桿式泵結(jié)構(gòu)，也可是管式泵結(jié)構(gòu)。即可以是定筒式結(jié)構(gòu)，也可以是動筒式結(jié)構(gòu)，還可以是其它結(jié)構(gòu)形式。
本實(shí)用新型還可以與傳統(tǒng)的井下分離技術(shù)配套使用，使用防砂管，過濾管、氣錨等。也可對注水液進(jìn)行進(jìn)一步的處理，使注水液中的石油進(jìn)一步的減少。
本實(shí)用新型除可將水相注入油層以下注水層外，也可在油層以上安裝一個封隔器用連通管將分離出的水相經(jīng)封隔器送入油層以上注入地層，也可將分離出的水相直接舉升至地面。
本實(shí)用新型裝置如果配裝上洗井專用的封隔器，還可定期進(jìn)行洗井作業(yè)。
本實(shí)用新型基本裝置結(jié)構(gòu)也可應(yīng)用于陸上往復(fù)式柱塞泵中，泵送不同比重的不相溶液體混合液的同時將其分離。
本實(shí)用新型針對井下環(huán)形空間較小的情況，設(shè)計出的抽油注水雙作用泵，結(jié)構(gòu)簡單合理，安裝維護(hù)方便，運(yùn)行可靠，一泵多用，對于現(xiàn)使用抽油機(jī)的油井，不需要增加地面設(shè)備，基本上不需要更換現(xiàn)有地面設(shè)備，僅靠抽油機(jī)的單一動力來工作，因此易于大量推廣使用。本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)緊湊，外形和常規(guī)抽油泵基本相同，在井下不需要其它動力設(shè)備工作，可節(jié)省井下環(huán)形空間，在較小的井眼里也能安裝使用，且不影響油井的環(huán)空測試等常規(guī)作業(yè)。該裝置的使用能減少開采到地面的水量，從而減少地面油水分離設(shè)備和輸送設(shè)備的投資，能節(jié)省能量的消耗，降低開采成本，保持油井更長久的開采，從而使許多含水量過高的油井中的大量石油得以開采。由于它大大減少了輸送至地面的液量，因而使油管管徑變小，重量也減少，從而也可減少修井設(shè)備的載荷。它分離出來的水相即可注入含水層，也可注入其它油層以驅(qū)動其它油層石油的開采，因而可減少注水井的數(shù)量從而可節(jié)省大量投資，且可實(shí)現(xiàn)多層、多井的采、注互驅(qū)。當(dāng)將水注入地層所需的壓力較將含水石油舉升到地面所需的壓力小時能減小抽油設(shè)備的載荷，從而可增加抽油泵的下泵深度用抽油泵抽取更深的油層，且有抽取油層越深，節(jié)省能量越顯著的特點(diǎn)。該裝置在注水壓力許可時能夠利用油井中的運(yùn)動構(gòu)件自身的重量做動力在其下行時進(jìn)行注水，從而使地面抽油設(shè)備上、下行程時的載荷均減小，且這個減小的載荷可以結(jié)合工況通過設(shè)計中心導(dǎo)管在一定的范圍內(nèi)設(shè)計確定，使得應(yīng)用范圍較廣范，故能減少地面設(shè)備的投資和能量消耗。當(dāng)采用復(fù)合柱塞時柱塞可根據(jù)井況相距較遠(yuǎn)，使得上柱塞的檢修更換作業(yè)比較方便，且單個柱塞工作壓力減小，可適當(dāng)提高泵的工作壽命。
結(jié)合附圖、實(shí)施例對本實(shí)用新型的內(nèi)容作進(jìn)一步的詳述。
圖1，本實(shí)用新型由單柱塞構(gòu)成的基本結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
圖2，
圖1的上部分放大3倍圖。
圖3，
圖1的中部分放大3倍圖。
圖4，
圖1的下部分放大3倍圖。
圖5，圖3的A-A剖面圖。
圖6，組合柱塞的一種結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
圖7，本實(shí)用新型由復(fù)合柱塞構(gòu)成的一種結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
圖8，圖7的上部分放大3倍圖。
圖9，圖7的中部分放大3倍圖。
圖10，圖7的下部分放大3倍圖。
圖11，圖9的A-A剖面圖。
圖12，
圖10的B-B剖面圖。
圖13，串接的小柱塞結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6共同展示的是一種由單柱塞構(gòu)成的抽油注水雙作用泵的剖視結(jié)構(gòu)示意圖，它主要由組合柱塞總成、溢流導(dǎo)管7、溢流單向閥19、尾液導(dǎo)管10、尾流單向閥8、尾流單向閥座9等共同組合構(gòu)成的運(yùn)動構(gòu)件和由泵筒6、泵筒上端蓋5、泵筒下端蓋11、泵筒吸入單向閥12等共同構(gòu)成的固定構(gòu)件而組成，各構(gòu)件的組合型式可以是螺紋連接、螺栓連接、焊接連接等。組合柱塞總成的一種結(jié)構(gòu)形式如圖6所示由溢流單向閥19、腔蓋18、旋流腔體17、大錐腔體16、小錐腔體13、柱塞本體14、柱塞單向閥15組合而成，其連接形成同樣可是螺紋、螺栓或焊接連接，根據(jù)加工能力也可將其中的某些件合為一件，如加工條件許可可將件16、17合為一件，件13、14合為一件等，且其各件還可根據(jù)具體條件變化其結(jié)構(gòu)及組合形式。由柱塞本體14和泵筒6、溢流導(dǎo)管7和泵筒上端蓋5、尾流導(dǎo)管10和泵筒下端蓋11構(gòu)成的柱塞副和密封的移動副其密封條件和移動功能與常規(guī)抽油泵、水力活塞泵類似構(gòu)件設(shè)計、制造相同。分離裝置的內(nèi)腔形狀、尺寸及進(jìn)、出口是按液液分離旋流器理論設(shè)計、制造的，其內(nèi)腔進(jìn)、出口的壓力平衡是通過結(jié)合具體工況設(shè)計出口通道大小來實(shí)現(xiàn)的。國外的CSPI公司、中國的石油大學(xué)、大慶石油學(xué)院及近十家的科研單位和工廠均已能設(shè)計生產(chǎn)陸上液液分離旋流式油水分離容器，故該技術(shù)已成熟地用于國內(nèi)外生產(chǎn)中。各單向閥也與常規(guī)抽油泵、水力活塞泵所使用的單向閥相同，只是安裝位置和數(shù)量、大小有一定的變化。封隔器28和常規(guī)注水封隔器結(jié)構(gòu)基本相同，只是在一端接頭處進(jìn)行了一點(diǎn)改動即增加了二個不相通的交叉液體通道27和30及與導(dǎo)向筒相連接的螺紋，也可將變動部分另做一件與定型注水封隔器連接使用。導(dǎo)向柱塞管23及其堵塊24和導(dǎo)向筒25構(gòu)成一小密封移動副，其導(dǎo)向筒25上端可加扶正器(未畫)扶正它的作用是為減少運(yùn)動構(gòu)件下行時注水液對其的阻力而制造的，其制造與常規(guī)抽油泵的密封移動副完全相同，當(dāng)阻力小到不影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動時可將此裝置取消，并堵死其連通口27。綜上所述本實(shí)施例各部件均具備生產(chǎn)實(shí)施的條件，且可組裝成本裝置。
當(dāng)抽油桿帶動運(yùn)動構(gòu)件上行程時，柱塞單向閥15關(guān)閉，泵筒6上腔的油水混合液經(jīng)組合柱塞中的分離裝置的切向入口21被泵入其內(nèi)腔，并在腔內(nèi)加速旋轉(zhuǎn)，其油水相因比重的不同，密度較大的水相靠近其內(nèi)腔壁不斷向下游旋轉(zhuǎn)并形成尾流經(jīng)尾流口31打開尾流單向閥8而排出后，經(jīng)注水孔30被注入地層，而密度較小的油相被推向中心低壓部位經(jīng)溢流口32打開溢流單向閥19后經(jīng)溢流導(dǎo)管7進(jìn)入油管2內(nèi)被舉升到地面，從而實(shí)現(xiàn)了在開采油水混合液的同時將其油水分離并抽取其中的石油至地面注入水至地層的目的。同時泵筒吸入單向閥12打開將油水混合液吸入。在抽取的石油中仍含有一些水份，而注入水中含油量則應(yīng)小到允許注入的程度。當(dāng)抽油桿和運(yùn)動構(gòu)件下行程時，溢流單向閥19、尾流單向閥8關(guān)閉，分離裝置內(nèi)腔的液體被封在其腔內(nèi)。組合柱塞總成的單向閥15打開，泵筒吸入單向閥12關(guān)閉，泵筒6的上腔擴(kuò)大下腔縮小使下腔的油水混合液經(jīng)柱塞單向閥19進(jìn)入上腔泵筒吸入單向閥12也可為一常開孔。
圖7、圖8、圖9、
圖10、
圖11、
圖12、
圖13共同展示的是一種由復(fù)合柱塞構(gòu)成的抽油注水雙作用泵的剖視結(jié)構(gòu)示意圖，它是在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上適當(dāng)增加一些構(gòu)件組成的。它在單柱塞抽油注水雙作用泵的上方與其運(yùn)動構(gòu)件和固定構(gòu)件分別串接了一個小柱塞5和小泵筒3，小柱塞5內(nèi)裝有一個小柱塞單向閥6，與原柱塞總成和泵筒總成分別構(gòu)成一個復(fù)合柱塞和一個復(fù)合泵筒而組成復(fù)合柱塞抽油注水雙作用泵，當(dāng)泵上行程時，小柱塞單向閥6關(guān)閉，小柱塞5對其上部已分離出的含水石油進(jìn)行二次提升，組合柱塞中分離裝置分離出的溢流石油通過溢流導(dǎo)管出口46經(jīng)孔45進(jìn)入小泵筒3的下腔，當(dāng)泵下行程時，小柱塞單向閥6開啟，溢流單向閥23關(guān)閉，小泵筒3內(nèi)下腔溢流的石油進(jìn)入上腔。這樣小柱塞5以上液體產(chǎn)生的壓力不反映到溢流出口。由于小泵筒3，溢流導(dǎo)管7和行程速度共同確定了分離裝置內(nèi)腔溢流口的流量，而組合柱塞總成及其泵筒和行程速度確定了入口流量，這樣尾流量也就確定了。根據(jù)水力旋流器理論溢流率與壓差比呈線性比例的關(guān)系，從而也就確定了其壓差比，這樣注水壓力在一定范圍內(nèi)的變化，將會在分離裝置腔內(nèi)自動形成其壓差平衡，通過進(jìn)液口和溢流出口的壓力改變而將壓力傳遞到組合柱塞總成和小柱塞5上，從而反映到動力機(jī)械上，只要溢流出口壓力小于小柱塞單向閥的開啟壓力以上所述就能成立，當(dāng)注水所需壓力比提升石油所需壓力小時，無需人為增加水出口阻尼阻力而浪費(fèi)能量，從而可降低抽油設(shè)備載荷，小柱塞5、小泵筒3、小柱塞單向閥6的設(shè)計、制造安裝與常規(guī)抽油泵完全相同，為了減少安裝對同軸度的要求，檢修小柱塞5，小泵筒3，小柱塞單向閥6的方便可結(jié)合工況將其安裝在適當(dāng)高度的油管柱中，兩端用接箍2與油管1相連，其下端用油管與泵筒上端蓋8相連，也可象本圖直接將小泵筒3安裝于泵筒上端蓋8上，與由件7、10、11、12、13、14、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27構(gòu)成的如實(shí)施例1的單柱塞抽油注水雙作用泵組合成復(fù)合柱塞抽油注水雙作用泵，安裝在導(dǎo)液接箍28上，通過短管30相連安裝在封隔器35上。在短筒30內(nèi)固定于封隔器35上安裝了一個由件29、31、32、33、34、36、37構(gòu)成的除油型旋流油水分離器，它與具有旋流預(yù)分離油水功能的組合柱塞總成中對應(yīng)構(gòu)件的設(shè)計理論和方法及制造完全相同。它將分離出含水石油經(jīng)溢流單向閥31及短溢流導(dǎo)管29出口40由通孔41返回至油水混合液中，這將使注入水中所含的石油大大減少。在它的尾流閥座36上可安裝一注水流量計，該流量計可配防爆發(fā)訊器將注水參數(shù)發(fā)至地面的接收器中。該流量計可在地面使用的常規(guī)注水流量計上加裝密封殼蓋構(gòu)成。
圖11為圖9的A-A剖面圖，組合柱塞總成分離裝置的尾流液經(jīng)孔39進(jìn)入短管內(nèi)進(jìn)行進(jìn)一步分離，孔40具有阻尼功能以使腔內(nèi)壓力平衡。也可將除油旋流分離裝置去掉，堵上孔40而直接將水注入地層。
圖12為小柱塞結(jié)構(gòu)剖視示意圖，
圖13為圖9的A-A剖面圖，分離裝置的切向入口42為2個，孔43為腔蓋體上的側(cè)向進(jìn)液孔。當(dāng)沖程較長時，尾流導(dǎo)管相應(yīng)較長，為了避免在導(dǎo)管內(nèi)發(fā)生液體由旋流向非旋流轉(zhuǎn)變而產(chǎn)生湍動，而使油水相重新混合，可將泵筒內(nèi)的尾流導(dǎo)管斷開，在斷開處加接一大徑短管，便其轉(zhuǎn)變發(fā)生在大徑短管內(nèi)，不使上部室腔內(nèi)發(fā)生湍動，此時泵筒應(yīng)相應(yīng)加長。
權(quán)利要求1.一種井下抽油注水雙作用泵，它由柱塞總成、泵筒總成、單向閥等零部件所組成，其特征是柱塞總成或泵筒總成是由柱塞或泵筒與油水旋流分離裝置組合而構(gòu)成的組合柱塞總成或組合泵筒總成，在其油水旋流分離裝置的溢流出口和尾流出口連有溢流中心導(dǎo)管和尾流中心導(dǎo)管，它們能與泵筒的端蓋或柱塞和將井內(nèi)不同液體分隔開的構(gòu)件的端蓋構(gòu)成密封的移動副，將分離裝置的溢流出口和尾流出口做為泵的出油口和出水口延伸至出油腔和注水腔內(nèi)，在溢流出口和尾流出口的適當(dāng)位置安裝有出口單向閥，由泵筒總成、柱塞總成、中心導(dǎo)管和柱塞副、密封的移動副共同構(gòu)成泵的工作腔，分離裝置的入口在工作腔內(nèi)，在泵筒總成構(gòu)成泵工作腔一側(cè)的端部或柱塞上開有安裝了單向閥的進(jìn)液口，柱塞的另一側(cè)的環(huán)形腔則是與井內(nèi)出液腔相通的，該泵要與能將井壁上的進(jìn)油孔和注水孔分開的與井壁密封接觸的封隔器或隔環(huán)相連接或配套使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油注水雙作用泵，其特征是柱塞或泵筒與油水旋流分離裝置的組合是由多個構(gòu)件共同組成而將其組合為一體，或是各自分別由多件組成后由中心導(dǎo)管將其相連而組合構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油注水雙作用泵，其特征是溢流中心導(dǎo)管與泵筒的端蓋、分離裝置的端蓋、柱塞、空心抽油桿四個構(gòu)件中的任一構(gòu)件重合設(shè)計制造為一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油注水雙作用泵，其特征是尾流中心導(dǎo)管與柱塞、分離裝置的尾管、空心柱塞桿三個構(gòu)件中的任一構(gòu)件重合設(shè)計制造為一體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油注水雙作用泵，其特征是將在溢流出口和尾流出口的適當(dāng)位置安裝的出口單向閥任何一個取消，而在控制其液體單向進(jìn)入分離裝置入口的適當(dāng)位置安裝一個單向閥，或是在三處均安裝有單向閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油注水雙作用泵，其特征是在由一級柱塞副構(gòu)成的單柱塞抽油注水雙作用泵的上方、或下方、或上下方同時串接輔助小柱塞副而構(gòu)成一個由多級柱塞副組成的復(fù)合柱塞抽油注水雙作用泵，輔助小柱塞副中的小柱塞內(nèi)安裝有控制液體單向通過小柱塞的單向閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輔助小柱塞副，其特征是構(gòu)成輔助小柱塞副的小柱塞或小泵筒與油水分離裝置組合成小組合柱塞總成或小組合泵筒總成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合柱塞抽油注水雙作用泵，其特征是在單柱塞抽油注水雙作用泵的上下方同時串接有輔助小柱塞副時，將單柱塞抽油注水雙作用泵的柱塞功能取消，使分離裝置的入口直接與井內(nèi)出液腔相通。
專利摘要開采石油的一種抽油泵裝置。由具有能進(jìn)出液體的特定空心腔的組合柱塞總成,泵筒總成,溢流導(dǎo)管、尾流導(dǎo)管及其各相應(yīng)的單向閥等構(gòu)成抽油注水雙作用泵,它與封隔器配套使用,僅靠抽油機(jī)提供的單一動力,能在抽取油水混合液的同時將其分離,并將分離出的石油抽取至地面,而將分離出的水注入地層,具有一泵多用的功能,能減少能量的消耗,降低開采成本,保持油井更長久的開采。
文檔編號F04B47/02GK2292917SQ96206668
公開日1998年9月30日 申請日期1996年3月22日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月22日
發(fā)明者趙向東 申請人:趙向東