一种具有增油增产作用的多功能助抽器

文档序号:1795596 发布日期:2021-11-05 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 一种具有增油增产作用的多功能助抽器 (Multifunctional pumping aid with oil increasing and yield increasing functions ) 是由 魏良艳 于 2021-09-01 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种具有增油增产作用的多功能助抽器,涉及抽油泵助抽装置技术领域,所述的助抽器:包括活塞筒壳体,活塞筒壳体包括外筒和内筒,外筒与内筒密封连接后内部围成密封空间,密封空间包括两个腔室,其中一个腔室为内筒与外筒之间的环形腔,另一个腔室为内筒的内腔,两个腔室上下连通;内筒的内腔包括扩径腔和缩径腔,扩径腔内滑动密封设置有上活塞,上活塞上端连接有上杆,缩径腔内滑动密封设置有下活塞,下活塞下端连接有下杆,将上活塞的截面面积称为S1,下活塞的截面面积称为S2,上活塞与上杆的截面面积差称为S3,下活塞与下杆的截面面积差称为S4,则S1/S2=S3/S4,其中S1大于S2。本发明增大抽油泵的行程从而达到增油增产的目的。(The invention discloses a multifunctional pumping aid with oil increasing and yield increasing effects, and relates to the technical field of pumping aids of oil well pumps, wherein the pumping aid comprises the following components in parts by weight: the piston cylinder comprises a piston cylinder shell, wherein the piston cylinder shell comprises an outer cylinder and an inner cylinder, the inner part of the outer cylinder and the inner cylinder are enclosed to form a sealed space after being connected in a sealing manner, the sealed space comprises two chambers, one chamber is an annular cavity between the inner cylinder and the outer cylinder, the other chamber is an inner cavity of the inner cylinder, and the two chambers are communicated up and down; the inner cavity of the inner cylinder comprises an expanding cavity and a reducing cavity, an upper piston is arranged in the expanding cavity in a sliding sealing mode, the upper end of the upper piston is connected with an upper rod, a lower piston is arranged in the reducing cavity in a sliding sealing mode, the lower end of the lower piston is connected with a lower rod, the sectional area of the upper piston is named as S1, the sectional area of the lower piston is named as S2, the difference between the sectional areas of the upper piston and the upper rod is named as S3, the difference between the sectional areas of the lower piston and the lower rod is named as S4, S1/S2 is named as S3/S4, and S1 is larger than S2. The invention increases the stroke of the oil pump so as to achieve the purpose of increasing oil and increasing yield.)

一种具有增油增产作用的多功能助抽器

技术领域

本发明属于抽油泵助抽装置技术领域,尤其涉及一种具有增油增产作用的多功能助抽器。

背景技术

油井助抽器是一种用于提升泵效的辅助抽油装置,常规助抽器的结构通常是在助抽器本体中央通道内设置单向阀,在助抽器本体外侧设置提油活塞,提油活塞与油管滑动密封配合,从而使原本作用在抽油泵柱塞上方的液柱压力被串接在抽油杆上的多个助抽器的提油活塞分担,进而减小抽油泵柱塞上下两侧的液压差,降低泵的漏失,达到增产的目的。

由上述可知,现有的助抽器的助抽机制是通过降低漏失的方式实现的,降漏失只能使实际泵出量更接近理论状态下的泵出量(理论状态下的泵出量是指抽油杆柱的行程与泵活塞截面的乘积),即现有的助抽器只能避免损失,不能真正的提升泵出量,即不能增油增产。

发明内容

为了解决现有的助抽器不能增油增产的问题,本发明提供一种具有增油增产作用的多功能助抽器,将本发明连接于抽油杆柱下端、活塞杆上端,本发明在传递轴向位移的同时,能够改变位移量,放大了泵活塞的位移量,使泵活塞的位移行程大于抽油杆柱的位移行程,从而在抽油杆柱位移不变的情况下,通过使用本发明使抽油泵的泵出量增大,达到增油增产的目的。

本发明提供的技术方案是:一种具有增油增产作用的多功能助抽器包括活塞筒壳体,所述的活塞筒壳体通过连接部件与油管管柱轴向相对固定连接,活塞筒壳体与油管管柱之间留有过油间隙;活塞筒壳体包括外筒和内筒,外筒套装于内筒外侧并与内筒密封连接,二者密封连接后内部围成密封空间,所述的密封空间包括两个腔室,其中一个腔室为内筒与外筒之间的环形腔,另一个腔室为内筒的内腔,两个腔室均充满液体,所述的环形腔上下两端对应的内筒侧壁分别带有将两个腔室连通的孔;内筒的内腔包括位于上部的扩径腔和位于下部的缩径腔,所述的扩径腔内滑动密封设置有上活塞,上活塞上端连接有上杆,上杆上端从活塞筒壳体伸出并与活塞筒壳体滑动密封配合,所述的缩径腔内滑动密封设置有下活塞,下活塞下端连接有下杆,下杆下端从活塞筒壳体伸出并与活塞筒壳体滑动密封配合;为了便于区分,将上活塞的截面面积称为S1,下活塞的截面面积称为S2,上活塞与上杆的截面面积差称为S3,下活塞与下杆的截面面积差称为S4,则S1/S2=S3/S4,其中S1大于S2。

进一步的技术方案是:所述的连接部件包括油管短接和弹性块,所述的油管短接串接于油管管柱中,所述的活塞筒壳体外壁带有用于容留弹性块的安装凹槽,弹性块与活塞筒壳体之间设置有弹簧,在弹簧的弹性作用下弹性块具有远离活塞筒壳体的趋势,远离活塞筒壳体的弹性块一侧带有连接凹槽,所述的油管短接内壁的上部带有轴向的导向滑道,油管短接内壁的下部带有周向的导向滑道,轴向的导向滑道与周向的导向滑道连通,周向的导向滑道内带有连接凸起,所述的连接凸起形状与连接凹槽的形状相匹配,通过旋转使连接凸起进入连接凹槽内从而限制弹性块产生油管径向的位移;所述的上杆与活塞筒壳体之间可传递扭矩;轴向的导向滑道上方带有扩口,从而便于弹性块进入到轴向的导向滑道内;周向的导向滑道的一端带有扩口,从而便于弹性块进入到周向的导向滑道内;弹性块的上下端面均为斜面,从而避免上提或下放抽油杆柱时弹性块遇卡。

进一步的技术方案是:所述的连接部件包括油管短接和摩擦块,所述的油管短接串接于油管管柱中,所述的活塞筒壳体外壁固定套装有上下设置的两个短接,两个短接外侧均带有螺纹,两个短接外侧的螺纹旋向相反,所述的摩擦块安装于两个短接之间的活塞筒壳体上,摩擦块与活塞筒壳体之间设置有弹簧,在弹簧的弹力作用下摩擦块具有远离活塞筒壳体的趋势,两个短接外侧分别旋接有压帽,压帽延伸到两个相邻的摩擦块之间,压帽外侧套装有限位套,限位套与压帽之间设置有油管轴向伸缩的顶出弹簧,在顶出弹簧的弹力作用下限位套具有靠近摩擦块的趋势,摩擦块的上下两端分别带有与限位套匹配的限位凹槽,所述的油管短接内壁带有用于对摩擦块上、下行限位的限位凹环,摩擦块下行过程中到达限位凹环内后发生远离活塞筒壳体的位移,此时限位套进入到限位凹槽中从而限制摩擦块产生油管径向的位移;靠近摩擦块的压帽一端的外侧设置有用于对限位套进行限位的台阶;所述的上杆与活塞筒壳体之间可传递扭矩;所述的两个短接分别与活塞筒壳体过盈配合并通过防转钉连接;所述的摩擦块上下端面均为斜面,从而避免上提或下放抽油杆柱时摩擦块遇卡。

本发明的有益效果为:

(1)与现有的助抽器的结构原理相比较,本发明增油增产的原理是通过增加柱塞泵的行程实现的,在本发明中上活塞的截面面积S1与下活塞的截面面积S2的比值等于上活塞与上杆的截面面积差S3与下活塞与下杆的截面面积差S4的比值,其中S1大于S2,因此通过本发明传递位移后,柱塞的移动位移大于抽油杆移动位移,从而抽油泵能够增油增产。

(2)本发明中的连接部件可以快速的与油管短接产生连接,使活塞筒壳体与油管管柱轴向固定连接,连接部件还能快快速的解除于油管短接的连接,使活塞筒壳体脱离与油管的连接。

(3)本发明中的连接部件相当于在活塞筒壳体外侧设置了扶正体,因此本发明除了增油增产以外还具有扶正功能。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中连接部件的第一实施方式的结构示意图。

图3是本发明中连接部件的第一实施方式中油管短接的内表面展开图。

图4是本发明中连接部件的第二实施方式的结构示意图。

图5是本发明中连接部件的第二实施方式中压帽与摩擦块的安装结构示意图。

图中:1、外筒;2、上杆;3、上活塞;4、内筒;5、下活塞;6、下杆;7、连接凸起;8、连接凹槽;9、弹性块;10、弹性块压帽;11、下部腔室;12、缩径腔;13、油管短接;14、环形腔;15、扩径腔;16、上部腔室;17、短接;18、摩擦块压帽;19、限位套;20、摩擦块;21、限位凹槽;22、顶出弹簧;23、限位凹环;24、台阶。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

需要说明的是,本发明的使用还需要配合现有的助抽器,使用时可以将现有助抽器安装于本发明上方的抽油杆柱中,由于现有的助抽器的提油活塞能够降低抽油泵柱塞上下两端的压差,所以上提活塞的拉力较小,所以本发明得以应用。如果没有现有助抽器的配合,那么上提活塞的力必然较大,对应到本发明中,下杆6承载的拉力必然较大,在材质没有重大突破的情况下,下杆6的直径要求应该是不能低于现有的抽油杆,然而本发明中下杆6外侧还需要有活塞筒壳体,因此直径不能过大,本发明的下杆6直径之所以可以小于抽油杆,是因为其可以不必承受较大的拉力,所以本发明的使用还需要现有的助抽器配合。

实施例一:

根据图1-2所示,本实施例提供一种具有增油增产作用的多功能助抽器,包括活塞筒壳体,活塞筒壳体通过连接部件与油管管柱轴向相对固定连接,即通过连接部件使活塞筒壳体连接于油管管柱上,不相对油管管柱上下移动。

活塞筒壳体与油管管柱之间留有过油间隙,抽油泵柱塞上提的原油通过过油间隙继续上行。活塞筒壳体包括外筒1和内筒4,外筒1套装于内筒4外侧并与内筒4密封连接,二者密封连接后内部围成密封空间,所述的密封空间包括两个腔室,其中一个腔室为内筒4与外筒1之间的环形腔14,另一个腔室为内筒4的内腔,两个腔室均充满液体,所述的环形腔14上下两端对应的内筒4侧壁分别带有将两个腔室连通的孔,通过孔使两个腔室内的液体可以相互进入。

内筒4的内腔包括位于上部的扩径腔15和位于下部的缩径腔12,扩径腔15的截面面积大于缩径腔12的截面面积,扩径腔15内滑动密封设置有上活塞3,上活塞3上端连接有上杆2,上杆2上端从活塞筒壳体伸出并与活塞筒壳体滑动密封配合,上杆2与活塞筒壳体之间可传递扭矩,即上杆2与活塞筒壳体之间可发生轴向滑动,但不能发生相对旋转运动,例如上杆2的截面为椭圆形相应活塞筒壳体上端面带有椭圆形孔,这样二者之前可以传递扭矩,只要上杆2的截面为非圆形,那么上杆2与活塞筒壳体之间就可以传递扭矩。

缩径腔12内滑动密封设置有下活塞5,下活塞5下端连接有下杆6,下杆6下端从活塞筒壳体伸出并与活塞筒壳体滑动密封配合;为了便于区分,将上活塞3的截面面积称为S1,下活塞5的截面面积称为S2,上活塞3与上杆2的截面面积差称为S3,下活塞5与下杆6的截面面积差称为S4,则S1/S2=S3/S4。

由上述可知,本发明增加抽油泵柱塞行程的原理是:本发明的上杆2与抽油杆相连接,下杆6与抽油泵柱塞杆相连接;当抽油杆下冲程时,上杆2与上活塞3与抽油杆同速下行,上活塞3下行将减小扩径腔15的体积,由于液体的不可压缩性,缩径腔12的体积必然增大,然而扩径腔15的截面面积大于缩径腔12,因此下活塞5下行的速度必然大于上活塞3下行的速度,所以下活塞5及下杆6的行程大于抽油杆的下冲程距离。当抽油杆上冲程时,上杆2与上活塞3与抽油杆同速上行,上活塞3上行将压缩上部腔室16的体积,由于液体的不可压缩性,液体通过环形腔14由上至下进入到下部腔室11内,将液压作用在下活塞5的下端面,由于S1/S2=S3/S4,因此下活塞5上行的速度必然大于上活塞3上行的速度,所以下活塞5及下杆6的行程同样大于抽油杆的上冲程距离。

与现有的助抽器的结构原理相比较,本发明传递位移后,柱塞的移动位移大于抽油杆移动位移,从而实现抽油泵增油增产功能。

根据图2-3所示,所述的连接部件包括油管短接13和弹性块9,所述的油管短接13串接于油管管柱中,所述的活塞筒壳体外壁带有用于容留弹性块9的安装凹槽,所述的安装凹槽在活塞筒壳体外壁周向上呈均匀间隔排列,在本实施例中,安装凹槽有两个,弹性块9也有两个,弹性块9与活塞筒壳体之间设置有弹簧,在弹簧的弹性作用下弹性块9具有远离活塞筒壳体的趋势,弹性块9上下两端的活塞筒壳体上设置有用于限制弹性块的弹性块压帽10。

弹性块9的上下端面均为斜面,从而避免上提或下放抽油杆柱时弹性块遇卡。

远离活塞筒壳体的弹性块9一侧带有连接凹槽8,所述的油管短接13内壁的上部带有轴向的导向滑道,油管短接13内壁的下部带有周向的导向滑道,轴向的导向滑道与周向的导向滑道连通,如图3所示,其中轴向的导向滑道上方带有扩口,从而便于弹性块9进入到轴向的导向滑道内;周向的导向滑道的一端带有扩口,从而便于弹性块9进入到周向的导向滑道内。周向的导向滑道内带有连接凸起7,所述的连接凸起7形状与连接凹槽8的形状相匹配,通过旋转使连接凸起7进入连接凹槽8内从而限制弹性块9产生油管径向的位移。

由上述可知,本实施例连接部件的工作原理是:1.连接过程:下放抽油杆柱,当弹性块9进入到油管短接13段以后,在油管短接13内壁轴向的导向滑道与周向的导向滑道的引导下,通过旋转管柱,活塞筒壳体跟随旋转,将连接凸起7与连接凹槽8进行匹配连接,从而限制弹性块9产生油管径向的位移,进而实现活塞筒壳体的轴向固定,抽油过程中只有上下活塞动,活塞筒壳体不发生轴向移动。2.解除连接过程:继续转动管柱,将连接凸起7与连接凹槽8分离,即实现连接解除。

实施例二:

根据图4-5所示,作为实施例一中连接部件的替换方案,本实施例的连接部件包括油管短接13和摩擦块20,所述的油管短接13串接于油管管柱中,所述的活塞筒壳体外壁固定套装有上下设置的两个短接17,两个短接17固定连接在活塞筒壳体上,固定方式可以是两个短接17分别与活塞筒壳体过盈配合并通过防转钉连接。

两个短接17外侧均带有螺纹,两个短接17外侧的螺纹旋向相反。

所述的摩擦块20安装于两个短接17之间的活塞筒壳体上,摩擦块20与活塞筒壳体之间设置有弹簧,在弹簧的弹力作用下摩擦块20具有远离活塞筒壳体的趋势,摩擦块20上下端面均为斜面,从而避免上提或下放抽油杆柱时摩擦块20遇卡。

两个短接17外侧分别旋接有摩擦块压帽18,如图5所示,摩擦块压帽18延伸到两个相邻的摩擦块20之间,因此,两个摩擦块压帽18均与摩擦块20同步转动。摩擦块压帽18外侧套装有限位套19,限位套19与摩擦块压帽18之间设置有油管轴向伸缩的顶出弹簧22,在顶出弹簧22的弹力作用下限位套19具有靠近摩擦块20的趋势,摩擦块20的上下两端分别带有与限位套19匹配的限位凹槽21,所述的油管短接13内壁带有用于对摩擦块20上、下行限位的限位凹环23,摩擦块20下行过程中到达限位凹环23内后发生远离活塞筒壳体的位移,此时限位套19进入到限位凹槽21中从而限制摩擦块20产生油管径向的位移;靠近摩擦块20的摩擦块压帽18一端的外侧设置有用于对限位套19进行限位的台阶24。

由上述可知,本实施例的工作原理是:1.连接过程:下放抽油杆柱,在未到达油管短接13之前,摩擦块20如图4所示,在到达油管短接13的限位凹环23后,限位凹环23为摩擦块20提供了外扩的空间,在弹簧的弹力作用下摩擦块20外扩,摩擦块20外扩后限位套19能够伸入到限位凹槽21内,将摩擦块20卡在限位凹环23内不能内收,从而通过连接部件将活塞筒壳体与油管管柱轴向固定连接。2.解除连接的过程:旋转管柱,活塞筒壳体跟随旋转,由于摩擦块20与油管内壁产生的摩擦力较大,因此摩擦块20与活塞筒壳体产生了相对旋转,而摩擦块压帽18延伸到两个相邻的摩擦块20之间,与摩擦块20同步转动,因此摩擦块压帽18与活塞筒壳体产生了相对旋转,加之两个短接17上的螺纹旋向不同,因此通过旋转管柱,能够使两个摩擦块压帽18相背分离,摩擦块压帽18上的台阶24带动两个限位套19也相背分离,从而将限位套19从摩擦块20的限位凹槽21中拔出,摩擦块20的收缩限制被解除,上提即可起出抽油杆柱。

本发明中的连接部件相当于在活塞筒壳体外侧设置了扶正体,因此本发明除了增油增产以外还具有扶正功能。

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