[发明专利]深井抽油泵弹性间隙密封装置

说明书

本发明提供了一种深井抽油泵弹性间隙密封装置，该装置包括：至少一个单级密封单元，单级密封单元包括：泵筒(1)、薄壁柱塞(2)；薄壁柱塞(2)与泵筒(1)之间形成非接触式弹性间隙密封。本发明通过将现有的柱塞改为薄壁柱塞，使得薄壁柱塞与泵筒之间形成非接触式弹性间隙密封，能够大幅度降低整泵的漏失量，提高抽油泵效率，同时避免现有的接触式软密封造成的泵筒和柱塞磨损严重、检泵周期短的问题。

技术领域

本发明涉及石油开采领域，尤其涉及一种深井抽油泵弹性间隙密封装置。

背景技术

目前，在石油开采领域，普通抽油泵柱塞与泵筒之间采用间隙密封，现有的间隙密封通常为刚性间隙，在石油开采时由于井下温度比地面温度高，温度的上升会使泵筒、柱塞等零部件产生一定量的热变形，使间隙变的不均匀，这将大大地改变初始间隙值，使得泵在工作中造成卡泵现象。另外，抽油泵工作时，泵筒和柱塞在内压力、外压力和轴向力的作用下产生径向变形，改变柱塞与泵筒间的初始间隙，在这种的情况下，柱塞与泵筒的初始间隙值会大大增加，导致漏失量增加、泵效降低。

基于上述问题，现有的出砂油井，在防止抽油泵卡砂方面的间隙密封设计主要为：

(1)采用刮砂或沉砂结构设计，刮砂结构的问题在于：柱塞与泵筒之间是间隙密封，间隙密封必然存在液流，所以砂不可避免地要进入柱塞与泵筒之间的间隙密封内，此设计方法只是在一定程度上缓解砂卡泵的问题，不能从根本上解决问题。沉砂结构是采用沉砂双通接头及泵下沉砂管，将下沉的砂粒储存于泵下沉砂管中，但沉砂管储存空间有限，也无法从根本上解决问题。

(2)采用间隙密封为零的软密封设计，问题在于：柱塞密封件为橡胶、工程塑料等各种非金属弹性材料，与泵筒之间始终处于磨损状态，软密封件和泵筒长期承受磨损，导致检泵周期有限，所以该设计只适用于严重出砂的油井。

因此，有必要研制一种适用于深井及出砂油井，能够提高抽油泵泵效，并能延长检泵周期的抽油泵柱塞与泵筒之间的密封方式，以满足深井及出砂油井的举升工艺技术要求。

发明内容

为了提高抽油泵泵效，并能延长检泵周期，本发明提供了一种深井抽油泵弹性间隙密封装置，所述装置包括：至少一个单级密封单元，单级密封单元包括：泵筒1、薄壁柱塞2；

所述薄壁柱塞2与泵筒1之间形成非接触式弹性间隙密封。

进一步地，所述装置还包括：中心杆3；

所述单级密封单元之间通过中心杆3连接，相互串联，形成多级密封结构。

进一步地，所述装置还包括：压套4；

所述薄壁柱塞2与压套4通过螺纹及第一销钉7相连接。

进一步地，靠近泵筒1的内壁侧，依次为薄壁柱塞2、压套4、中心杆3。

进一步地，所述装置还包括：游动阀球6；

所述游动阀球6固定连接在中心杆3上。

进一步地，所述装置还包括：游动阀座5；

所述游动阀座5与压套4通过螺纹及第二销钉8相连接。

进一步地，所述薄壁柱塞2和游动阀座5固定连接在压套4上。

进一步地，所述薄壁柱塞2的壁厚为2.6mm-4.1mm。

进一步地，所述薄壁柱塞2与泵筒1之间形成非接触式弹性间隙密封为0.07mm-0.09mm。

进一步地，所述单级密封单元为三个。

本发明通过将现有的柱塞改为薄壁柱塞，使得薄壁柱塞与泵筒之间形成非接触式弹性间隙密封，能够大幅度降低整泵的漏失量，提高抽油泵效率，同时避免现有的接触式软密封造成的泵筒和柱塞磨损严重、检泵周期短的问题。