[发明专利]一种双气垫减震整筒泵及其应用方法

说明书

本发明提供了一种双气垫减震整筒泵及其应用方法，主要通过在柱塞底端面密封连接一个双气垫减震装置实现，该双气垫减震装置由内气垫和外气垫同轴套设组成，当柱塞下行时，带动双气垫减震装置共同下行，延长了抽油泵柱塞下行时柱塞对液面撞击的作用时间；同时下行过程中，双气垫减震装置最先接触液面，由于内外气垫的自身压力不同，使得双气垫减震装置与液面接触时受力更均匀，更能适合不同撞击速度和力度，从而大幅减缓了液面对抽油泵乃至整个油井管串的液击作用，达到了延长抽油泵及油井管串寿命的目的。

技术领域

本发明属于油气田采油设备领域，具体涉及一种双气垫减震整筒泵及其应用方法。

背景技术

目前油田抽油机井采油普遍采用整筒泵，柱塞下行会以很高的速度撞击液面，使流体载荷突然由杆柱转移到油管上，同时产生强烈的冲击波，破坏整个抽油系统。特别对于供液不足的油井，这种液击作用更加明显。以冲次为5次的油井来看，每天发生的液击次数为7200次，连续的液击能够造成抽油杆柱过早疲劳失效、抽油泵的凡尔球和凡尔座过早损坏、柱塞与泵筒加速磨损，还会导致油管在液击作用下突然拉伸，使其螺纹松动，发生漏失或者断脱故障。

发明内容

本发明实施方式提供了一种双气垫减震整筒泵及其应用方法，其目的一是解决现有整筒泵在连续液击作用下易造成损坏的问题；其目的二是解决连续液击造成的油管突然拉伸，导致油管漏失或断脱的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种双气垫减震整筒泵，包括柱塞以及柱塞中心的轴向中心过油通道，还包括位于柱塞正下方的双气垫减震装置，双气垫减震装置由内气垫和外气垫同轴套设组成，外气垫套设于内气垫的外壁，且内气垫的中心开设有与柱塞的轴向中心过油通道相互密封连通的流体通道；

内气垫的上端面和外气垫的上端面均与柱塞的底端面密封连接。

进一步地，内气垫是由第一内筒和第一外筒同轴套设构成的圆环筒状结构，第一内筒的轴向中心为用于通过液体的上下贯通的流体通道，第一内筒的外筒壁与第一外筒的内筒壁之间为密封的第一环形中空空间。

进一步地，外气垫是由第二内筒和第二外筒同轴套设构成的圆环筒状结构，第二内筒的轴向中心为用于嵌入内气垫的上下贯通的嵌套通道，第二内筒的外筒壁与第二外筒的内筒壁之间为密封的第二环形中空空间。

进一步地，第一外筒的外筒壁和第二外筒的内筒壁均向外凸起或向内凹陷形成凹凸交替状结构，内气垫嵌套置入外气垫内时，两个筒壁上的凹凸交替状结构互相挤压咬合。

优选地，凹凸交替状结构由块状凸起和凹槽交错组成。

优选地，凹凸交替状结构由环形凹槽和环形凸起组成，第一外筒的外筒壁自上至下间隔开设若干条环形凹槽和环形凸起，第二外筒的内筒壁自上至下间隔开设若干条环形凹槽和环形凸起。

进一步地，第一环形中空空间内和第二环形中空空间内均可填充气体、流体、半流体或液体中的任一种。

优选地，第一环形中空空间的内压力大于第二环形中空空间的内压力。

进一步地，内气垫与柱塞底端面接触的上端面，以及外气垫与柱塞底端面接触的上端面，均涂覆有粘合剂，且第一外筒的外筒壁涂覆有粘合剂。

本实施方式还提供了一种双气垫减震整筒泵的应用方法：

首先，将内气垫嵌套入外气垫内，确保内气垫和外气垫同轴套设；

然后，分别向内气垫的第一环形中空空间和外气垫的第二环形中空空间填充气体或液体，使得内气垫的压力大于外气垫的压力，且两者的凹凸交替状结构相互挤压咬合形成密封结构；

最后，将双气垫减震装置固接于柱塞的底端面，确保柱塞的轴向中心过油通道与内气垫的流体通道贯通，完成双气垫减震装置的安装。

本发明的有益效果如下：