專利名稱：抽油狀態(tài)轉換與增效裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到一種用于有桿泵采油中，能使抽油泵的正常抽油狀態(tài)和
暢通狀態(tài)相互轉換的控制裝置，特別是一種抽油狀態(tài)轉換與增效裝置。特別適用于需要經(jīng) 常洗井的常規(guī)管式泵采油中。 技術背景在機械采油過程中，往往由于油井結蠟、結垢、積砂等原因，造成篩管、 油管等過流通道的堵塞，使抽油機懸點負荷增大，泵效降低；嚴重地影響了采油工作效率， 不得不進行洗井、解堵作業(yè)。高效的洗井方法是在不動管柱情況下進行洗井，但由于常規(guī)管 式抽油泵固定閥的存在，只能反洗。這種反洗井需要較高的泵壓(克服固定閥的阻力)和 較大的流量，設備的負荷大，效率低；而且較高的泵壓可能造成井漏，污染油層，損害套管； 另一方面這種反洗對解除篩管的砂堵、垢堵不利。即使固定法可打撈式抽油泵，現(xiàn)場作業(yè)中 也不得不增加固定閥的打撈作業(yè)，以便進行正洗井。 發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于提供一種結構簡單、可靠的抽油轉態(tài)轉換與增效裝 置，使抽油泵在正常抽油狀態(tài)和暢通狀態(tài)之間轉換，以便于需要洗井時，在不動管柱的條件 下完成正洗井作業(yè)，避免對油井的傷害，提高作業(yè)效率，減少作業(yè)成本。 本發(fā)明的技術解決方案是設計一種可在地面控制的抽油態(tài)轉換與增效裝置，將 其安裝在抽油泵固定閥的位置，取代原泵的固定閥。需要洗井時，借助于柱塞碰泵的常規(guī)動 作作為狀態(tài)轉換的信號和動力；依靠一套狀態(tài)轉換機構，控制閥球的位置，以實現(xiàn)抽油泵狀 態(tài)轉換。 在實施下泵作業(yè)時，將其安裝在抽油泵固定閥的位置，取代原泵的固定閥，隨抽油 管柱一起下井。該抽油泵狀態(tài)轉換裝置不動作，閥球遠離閥座，使整個管柱處于暢通狀態(tài)， 可方便地進行下泵、替液、洗井等作業(yè)。 下入柱塞后，在測防沖距碰泵時，使抽油轉態(tài)轉換裝置進行動作，使閥球落在閥座
上，抽油泵轉換為正常抽油狀態(tài)。調好防沖距，座好井口后，開始正常生產(chǎn)。 需要正洗井時，再次碰泵，使抽油狀態(tài)轉換裝置再次動作，閥球被提起，閥球遠離
閥座。若將抽油泵柱塞提出泵筒，則整個抽油泵處于暢通狀態(tài)?？稍诓粍庸苤臈l件下，方
便地進行沖砂、清蠟、除垢、注氣等作業(yè)。 洗井作業(yè)完成后，若再次進行碰泵，抽油泵再次轉換為正常抽油狀態(tài)。 該裝置還設計了在正常抽油狀態(tài)時，能使閥球迅速開啟、快速回落的機構，以提高泵效。 使用該裝置，特別是在需要經(jīng)常洗井的抽油井中，可以大大的簡化作業(yè)工序，提高 作業(yè)效率，減少作業(yè)成本；顯著減輕洗井作業(yè)時對套管和油層的傷害。使用該裝置還可以取 代固定閥、免裝泄油器、提高泵效，具有顯著的經(jīng)濟效益。


附圖公開了本發(fā)明的主要結構。圖中l(wèi)-上接頭；2-滑動活塞；3-復 位彈簧；4_轉換壓輪；5_轉換套；6_轉換轉輪；7_彈簧墊圈；8_控制彈簧；9_中間短節(jié)； 10-打撈爪；11-閥球；12-閥座；13-下接頭。 具體實施方法以下將結合附圖對本發(fā)明的實施作進一步闡述。 上接頭(1)的上端加工有與泵筒連接的API標準油管外螺紋，以實現(xiàn)與泵筒的密
3封連接；下部為筒體以提供滑動活塞(2)、復位彈簧(3)和轉換套(5)的工作空間；下端的 細牙螺紋與中間短接(9)連接，用以壓緊轉換套(5)，用以實現(xiàn)轉換套的定位和密封。
帶桿的滑動活塞(2)頂部鉆有通孔，以保證足夠的通流面積；活塞桿上套裝著轉 換壓輪(4)和轉換轉輪(6)。 復位彈簧(3)的作用是使下行后的滑動活塞克服摩擦力復位。 轉換壓輪(4)外側加工有導向翼，與轉換套(5)的長槽配合實現(xiàn)周向定位；內部有
孔，套裝在活塞桿上；下端加工有撥齒，靠撥齒的斜面撥動轉輪(6)轉動一定角度。 轉換套(5)裝在上接頭(l)，內上端為滑動活塞限位；中部內孔臺肩作為復位彈簧
座；內孔加工有長短槽，用以限定轉換轉輪(6)的高低工作位置；下端加工有導向齒，用以
弓I導轉換轉輪進入不同的工作槽。 轉換轉輪(6)套裝在滑動活塞桿上，上端加工有與壓輪(4)相應的斜齒，用以獲得 轉動力；外側加工有定位翼，與轉換套(5)內孔的長、短槽配合。 轉換裝置的轉換動作是由以上帶桿的滑動活塞(2)、復位彈簧(3)、帶撥齒的轉換 壓輪(4)、帶長短槽的轉換套(5)、轉換轉輪(6)完成的。 彈簧墊圈(7)由聚四氟乙烯制成，用以緩解控制彈簧(8)與轉換轉輪(6)之間的 摩擦。 控制彈簧(8)的作用是在滑動活塞運動到下死點時對轉換轉輪(6)提供轉換動動 力；在正常抽油時壓迫打撈爪，并通過打撈爪控制閥球的升程，克服閥球回落時的慣性力， 使閥球及時回落以提高泵效。 套裝在活塞桿底部的打撈爪(10)下部為均布的彈性爪，且爪上加工有限位臺階， 限定著閥球(11)的工作位置。 轉換裝置的控制機構是由活塞桿、控制彈簧(8)、打撈爪(10)和閥球(11)組成的。
中間短接(9)上下端分別與上、下接頭螺紋連接，并分別與上、下接頭夾緊轉換套 (5)和閥座(12)，用以實現(xiàn)它們的定位和密封。 下接頭(13)的下部加工有API標準油管內螺紋，便于連接篩管或其他管具。
在實施下泵作業(yè)時，將該狀態(tài)轉換裝置按規(guī)定力矩連接在抽油泵固定閥的位置，， 取代原泵的固定閥，隨抽油管柱一起下井。該抽油狀態(tài)轉換裝置處于如附圖所示的裝配狀 態(tài)，滑動活塞處在上極限位置，閥球遠離閥座，整個管柱上下暢通，可方便地進行下泵、替 液、洗井等作業(yè)。 下入柱塞進行碰泵時，柱塞壓下活塞(2)。轉換轉輪(6)與活塞桿一起下行，當其 定位翼脫離轉換套(5)的長槽時，轉換壓輪(4)下端的撥齒便撥動轉輪(6)，迫使其轉動一 定角度。提起柱塞時，復位彈簧(3)則推動活塞(2)上升；活塞桿帶動轉輪(6)上升，外側 的定位翼便被導入轉換套(5)的短槽內，不能繼續(xù)上升，于是轉輪(6)就將滑動活塞(2)鎖 定在底位。這時控制彈簧(8)也處于低位，將打撈爪(10)和閥球(11)壓在閥座(12)上， 抽油泵轉換為抽油狀態(tài)。 在正常抽油過程中，打撈爪(10)始終都限定閥球在閥座的正上方，使閥球開啟和 關閉的路徑最短；且抽油泵吸入過程開始時，閥球不受控制彈簧作用而迅速打開；只有上 升一定高度時，控制彈簧力才會作用在閥球上，而這個作用力就成為克服閥球慣性力、使閥 球迅速關閉的動力，使該裝置具有明顯的增加泵效的效果。
需要正洗井時，再次碰泵，柱塞壓下滑動活塞，轉換轉輪(6)與活塞桿一起下行， 當其定位翼脫離轉換套(5)的短槽時，轉換壓輪(4)下端的撥齒便撥動轉輪(6)，迫使其轉 動一定角度。提起柱塞時，復位彈簧(3)則推動活塞(2)上升；活塞桿帶動轉輪(6)上升，外 側的定位翼便被導入轉換套(5)的長槽內，隨活塞一起上升到上極限位置，控制彈簧(8)、 打撈爪(10)和閥球(11)均被提起，閥球遠離閥座(12)，將柱塞提出泵筒后抽油泵轉換為暢 通狀態(tài)。 洗井作業(yè)完成后，若再次進行碰泵，如前所述，抽油泵再次轉換為抽油狀態(tài)。
權利要求
抽油狀態(tài)轉換與增效裝置。其特征是它主要由上接頭(1)、帶桿的滑動活塞(2)、復位彈簧(3)、帶撥齒的轉換壓輪(4)、帶長短槽的轉換套(5)、轉換轉輪(6)、彈簧墊圈(7)、控制彈簧(8)、中間短節(jié)(9)、打撈爪(10)、閥球(11)、閥座(12)及下接頭(13)組成。
2. 根據(jù)權利要求1所述的抽油狀態(tài)轉換與增效裝置，其特征在于其轉換動作是由帶桿 的滑動活塞(2)、復位彈簧(3)、帶撥齒的轉換壓輪(4)、帶長短槽的轉換套(5)、轉換轉輪 (6)完成的。
3. 根據(jù)權利要求1所述的抽油狀態(tài)轉換與增效裝置，其特征在于其控制機構是由活塞 桿、控制彈簧(8)、打撈爪(10)和閥球(11)組成的。
4. 根據(jù)權利要求l所述的抽油狀態(tài)轉換與增效裝置，其特征在于抓撈爪(10)下部為均 布的彈性爪，且爪上加工有限位臺階。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于常規(guī)管式泵采油中，能使抽油泵的正常抽油狀態(tài)和暢通狀態(tài)相互轉換的控制裝置，特別是一種抽油狀態(tài)轉換與增效裝置。將其安裝在抽油泵固定閥的位置，取代原泵的固定閥。借助于柱塞碰泵的常規(guī)動作作為狀態(tài)轉換的信號和動力；依靠一套狀態(tài)轉換機構，使抽油泵在正常抽油狀態(tài)和暢通狀態(tài)之間轉換。需要正洗井時，在地面用簡單的碰泵操作，將抽油泵轉換為暢通狀態(tài)，便可在不動管柱的條件下完成正沖砂、清蠟、注氣等作業(yè)，從而避免對油井的傷害，提高作業(yè)效率，減少作業(yè)成本。洗井完成后，再次碰泵(測防沖距)，抽油泵便重新轉換為正常抽油狀態(tài)。特殊的閥球控制機構使該裝置具有明顯的增加泵效的功能。
文檔編號E21B34/06GK101737020SQ20081016060
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月13日 優(yōu)先權日2008年11月13日
發(fā)明者張積明, 李樹臻, 王志云, 鄒清光, 馬國豫 申請人:鄒清光