抽油井井口泵 |
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| 申请号 | CN202310070089.8 | 申请日 | 2023-02-07 | 公开(公告)号 | CN117988777A | 公开(公告)日 | 2024-05-07 |
| 申请人 | 李桂江; | 发明人 | 李桂江; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了抽油井井口 泵 ，所述抽油井井口设有抽油机和采油树，抽油机通过悬绳器驱动抽油井光杆往复直线运动，其特征在于：井口泵设置在抽油井的采油树和 输油管道 之间，所述井口泵包括往复泵或回转泵或 叶轮 式泵或由两个及以上往复泵构成的组合泵或由两个及以上回转泵构成的组合泵或由两个及以上叶轮式泵构成的组合泵，所述井口泵进口连通所述采油树的出口，所述井口泵出口连通所述输油管道。本发明在深井泵抽油井的 基础 上增加了井口泵抽油，构成深井泵和井口泵 串联 的两级泵抽油井系统，有效的降低井口压 力 、深井泵举升和抽油机负荷，提高泵效、增加产量。 | ||||||
| 权利要求 | 1.抽油井井口泵，所述抽油井井口设有抽油机和采油树，抽油机通过悬绳器驱动抽油井光杆往复直线运动，其特征在于：井口泵设置在抽油井的采油树和输油管道之间，所述井口泵包括往复泵或回转泵或叶轮式泵或由两个及以上往复泵构成的组合泵或由两个及以上回转泵构成的组合泵或由两个及以上叶轮式泵构成的组合泵，所述井口泵进口连通所述采油树的出口，所述井口泵出口连通所述输油管道。 |
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| 说明书全文 | 抽油井井口泵技术领域[0001] 本发明属于石油开采技术领域，尤其是涉及抽油井井口泵。 背景技术[0002] 现有的抽油井都是深井泵单级泵采油，井口油压高增加深井泵举升阻力和抽油机能耗，直接影响泵效和产油量。为了降低井口油压，各个油田采用了井口加热、掺水等等各种工艺，但是收效甚微。降低油压不但可以增加产量降低能耗，还可以减少因为耗电产生的碳排放，这是急待解决的问题。 [0003] 抽油井井口设置有包括抽油机、采油树等装置，选用怎样的降压设备，并利用抽油井井口现有装置，来实现降低井口油压、降低能耗、增加产量目的，成为亟待解决的问题。 发明内容[0004] 本发明为达到降低抽油井负荷、提高抽油井泵效、增加产量、降低能耗目的，提供一种抽油井井口泵。由深井泵和抽油井井口泵构成两级泵采油的抽油井结构，实现降低井口油压和能耗、增加产量的目的。 [0005] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的： [0006] 抽油井井口泵，所述抽油井井口设有抽油机和采油树，抽油机通过悬绳器驱动抽油井光杆往复直线运动，井口泵设置在抽油井的采油树和输油管道之间，所述井口泵包括往复泵或回转泵或叶轮式泵或由两个及以上往复泵构成的组合泵或由两个及以上回转泵构成的组合泵或由两个及以上叶轮式泵构成的组合泵，所述井口泵进口连通所述采油树的出口，所述井口泵出口连通所述输油管道。 [0007] 进一步的，所述井口泵包括往复泵时，往复泵包括泵体及与泵体匹配滑动连接的往复件；当抽油机为游粱式抽油机时，往复件或连接于抽油井光杆，或连接于抽油机游梁，或连接于抽油机曲柄或曲柄连杆；当抽油机为其他结构的抽油机时，所述往复件连接于抽油井光杆； [0008] 所述井口泵的进口匹配有进口单流阀，其出口匹配有出口单流阀。 [0009] 进一步的，当所述往复件连接于抽油井光杆时，抽油井光杆在悬绳器下方位置竖直方向滑动设有光杆连接机构，所述光杆连接机构承受悬绳器向下作用力； [0011] 或所述往复泵的往复件直接连接于所述光杆连接机构，所述井口泵的泵体铰接于井口管道或采油树上，所述往复泵设有复位机构，所述复位机构包括机械弹簧或空气弹簧或复位往复泵，通过所述复位机构驱动往复件伸出， [0012] 进一步的，所述井口泵包括两个及以上往复泵构成的组合泵，所述往复泵设有复位机构，所述复位机构包括机械弹簧或空气弹簧或复位往复泵，通过所述复位机构驱动往复件伸出； [0013] 构成组合泵的往复泵进口共用或分别设置进口单流阀，其出口共用或分别设置出口单流阀； [0014] 抽油井光杆在悬绳器下方位置竖直方向滑动设有光杆连接机构，所述光杆连接机构承受悬绳器向下作用力； [0016] 或所述组合泵安装于采油树旁侧，共用一个连杆机构，通过该连杆机构连接于所述光杆连接机构。 [0017] 所述组合泵底端连接于采油树或套管法兰或地面基础，组合泵顶端和光杆连接机构连接，包括固定连接、活动连接。 [0018] 进一步的，所述连杆机构包括压杆和连杆，所述压杆和井口泵的往复件对应设置，该压杆前端连接于光杆连接机构，其后端连接于连杆顶部，所述连杆底端安装于输油管道或井口基础； [0019] 所述连杆是固定长度或长度可调结构； [0020] 所述压杆是固定长度或长度可以伸缩的插入结构。 [0021] 进一步的，所述光杆连接机构为一侧设置和抽油井光杆对应的开口或半封闭孔、另一侧封闭，或为两侧设置连接结构中间设置和抽油井光杆对应半封闭孔或封闭孔或半封闭槽和/或可以拆装结构，所述压杆前端或铰接于光杆连接机构，或固定于光杆连接机构，或与光杆连接机构设置为一体； [0022] 或所述光杆连接机构为一侧设置为和抽油井光杆对应可拆装结构另一侧设置连接结构，所述压杆铰接于光杆连接机构。 [0026] 所述扶正器包括扶正筒和扶正套，所述扶正套底端固定在泵体或与泵体设置为一体，所述扶正筒活动插装于扶正套内部或套装于扶正套外部，所述扶正筒固定于往复件或与往复件设置为一体，扶正筒和扶正套密封部位之外设置限位槽‑定位销的限位机构。 [0027] 进一步的，所述采油树和输油管道之间还设有射流泵，所述射流泵吸入口连通采油树出口，射流泵出口直接或通过单流阀连通输油管道，所述井口泵出口连通所述射流泵进口，所述井口泵进口直接或通过阀门连通射流泵负压腔，或所述井口泵进口直接或通过阀门连通输油管道。 [0028] 进一步的，所述井口泵或抽油井光杆的悬绳器上设置载荷、流量、压力、加速度、位移、温度检测机构中的任意一种或者几种，以上各种所述检测机构包括和各自检测功能对应的传感器、显示器、变速器、无线发射装置和太阳能发电装置。 [0029] 相对于现有技术，本发明所述的抽油井井口泵具有以下优势： [0030] (1)本发明在深井泵抽油井的基础上增加了井口泵抽油，构成深井泵和井口泵串联的两级泵抽油井系统，有效的降低井口压力、深井泵举升和抽油机负荷，提高泵效、增加产量。 [0031] (2)本发明中，井口泵通过连杆机构连接于抽油井光杆的光杆连接机构上，利用抽油机下行重力和系统回压、复位机构作业驱动井口泵往复工作，无需增加电耗和其它能耗，不但可以平稳抽油机运行状态、降低井口油压、提高泵效、增加产量，还可以降低抽油机能耗和碳排放。 [0033] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中： [0034] 图1为实施例一游梁驱动活塞泵结构示意图； [0035] 图2为实施例二曲柄连杆驱动活塞泵结构示意图； [0036] 图3为实施例三抽油机悬绳器驱动活塞泵结构示意图； [0037] 图4为实施例四中光杆连接结构示意图； [0038] 图5为实施例四中压杆为伸缩压杆时连接结构示意图； [0039] 图6为实施例四中压杆为长度固定杆时连接结构示意图； [0040] 图7为扶正器结构示意图； [0041] 图8为实施例五中压杆位于抽油机旁侧、一侧设有开口或半封闭孔光杆连接机构和压杆一体成型设置示意图； [0042] 图9为实施例五中压杆位于抽油机正下方、一侧设有开口或半封闭孔光杆连接机构示意图； [0043] 图10为实施例六中光杆连接机构示意图； [0044] 图11为实施例七中压杆位于抽油机旁侧、一侧设置为可以拆装结构的光杆连接机构和压杆连接示意图； [0045] 图12为实施例七中压杆位于抽油机正下方、一侧设置为可以拆装结构的光杆连接机构和压杆连接示意图； [0046] 图13为实施例八安装在采油树上由悬绳器直接驱动的压筒组合泵结构图； [0047] 图14为实施例九安装在井口管道上通过压杆驱动的压筒组合泵结构图； [0048] 图15为射流泵结构图； [0049] 图16为活塞泵吸液口连接射流泵负压腔结构示意图； [0050] 图17为活塞泵吸液口连接输油管道结构示意图； [0051] 图18为复位往复泵结构示意图； [0052] 图19为压筒组合泵和输油管路连通示意图。 [0053] 附图标记说明： [0054] 1、采油树；2、采油树出口；3、游梁；5、活塞杆；6、液压缸；7、支架；9、抽油机底座；10、活塞泵进口；11、进口单流阀；12、进口软管；13、活塞泵出口；14、出口单流阀；15、活塞泵出口软管；16、输油管道；17、连接管；19、射流泵吸入口；20、射流泵出口；21、射流泵单流阀； 22、射流泵进口；23、射流泵负压腔；26、光杆连接机构；27、压杆；271、活动压杆；28、弹簧； 29、悬绳器；30、光杆；33、连杆；35、曲柄连杆；36、曲柄；37、密封装置；40、方卡子；41、钢丝绳；43、光杆连接机构紧固螺丝；44、活塞杆滚轮；45、拉杆滚轮；46、扶正器；47、扶正套；48、限位槽；49‑限位销；50、扶正筒；51、活动光杆连接机构轴；52、活动光杆连接机构压板；53、压板紧固螺栓；54、压杆连接端；55、活动光杆连接机构主体；56、采油树连接装置；57、组合泵进、出口；58、压筒泵密封结构；59、组合泵滚轮；60、组合泵底座；61、压筒泵；611、套体； 612‑筒体；62‑活塞；64‑复位泵往复件；66‑复位泵缸体；67‑压力腔；69‑复位泵进压口。 具体实施方式[0055] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 [0056] 抽油井井口都设置抽油机和采油树，抽油机包括游粱式抽油机和无游粱式抽油机，游粱式抽油机结构包括游粱和曲柄连杆机构，无游粱式抽油机包括链条机、皮带机等，对于游粱式抽油机和无游粱式抽油机而言，都是通过悬绳器来驱动抽油井光杆上下运动。常规的抽油井是通过深井泵输出动力，驱动井口液体通过采油树输入输油管道。深井泵在完成井筒液体举升的同时还要克服输油管道回压的阻力，增加抽油机举升动力和能耗，降低了深井泵泵效。 [0057] 为解决该问题，本发明在抽油井和输油管道之间串联井口泵，将抽油井井口和输油管道隔开，由井口泵接力深井泵克服输油管道回压的阻力，降低深井泵举升阻力、提高泵效、增加产量。井口泵输出动力来源于抽油机，无需为井口泵设立单独的驱动系统。 [0058] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。 [0059] 抽油井井口泵，设置在抽油井的采油树1和输油管道16之间，井口泵包括往复泵或回转泵或叶轮式泵或由两个及以上往复泵构成的组合泵或由两个及以上回转泵构成的组合泵或由两个及以上叶轮式泵构成的组合泵，往复泵为活塞泵或柱塞泵或压筒泵等，回转泵为齿轮泵或罗茨泵或转子泵等，叶轮式泵为离心泵或轴流泵等。井口泵进口直接或者通过阀门连通采油树出口2，井口泵出口直接或者通过阀门连通所述输油管道16，且在井口泵的进口匹配有进口单流阀11，其出口匹配有出口单流阀14。井口泵和抽油井深井泵形成串联的两级泵抽油井系统，有效的降低井口压力和能耗，提高抽油井产量。 [0060] 本发明中，当井口泵包括往复泵时，往复泵优选为采用活塞泵或压筒泵或柱塞泵，均包括泵体及与泵体匹配滑动连接的往复件，泵体设有进口和出口。例如对于活塞泵，其泵体为液压缸6，往复件为液压缸内滑动设置的活塞及活塞上设置的活塞杆5；对于压筒泵61，其泵体为筒体612，其往复件为筒体轴向滑动连接的套体611，在筒体612和套体611之间设有压筒泵密封结构58；对于柱塞泵，其泵体为柱塞缸，往复件为泵体内滑动设置的柱塞及柱塞上设置的柱塞杆。井口泵的泵体安装于输油管道或井口基础，往复件采用三种连接方式，其中一种方式是往复件和抽油机的游粱3连接，第二种是往复件和抽油机的曲柄36或曲柄连杆35连接，第三种方式是往复件和抽油井光杆30连接。 [0061] 下面以往复泵采用活塞泵、抽油机为游粱式抽油机为例，对本发明进行说明。 [0062] 实施例一，活塞泵的活塞杆5和抽油机的游梁3连接，通过游梁3带动活塞杆4伸缩，即活塞泵动作动力源为抽油机游粱。 [0063] 如图1所示，活塞泵的液压缸6铰接于抽油机底座9或支架7，其活塞杆5铰接于抽油机的游粱3上，在液压缸6上设置活塞泵进口10、进口单流阀11、进口软管12，在活塞泵出口13上设置出口单流阀14、出口软管15，进口软管12通过连接管17及阀门连通采油树出口2，出口软管15连通输油管道16，构成活塞泵降压采油系统。 [0064] 作业原理：游梁3上行带动活塞杆5上行，活塞泵通过进液口10、进口单流阀11、进口软管12和采油树出液口2，从井口内部吸入液体进入液压缸6。抽油机游梁3下行带动活塞杆5下行，活塞泵从液压缸6内部排出液体，通过排液口13、出口单流阀14、出口软管15将液体排入输油管道16。如此循环往复运动，完成辅助抽油井采油和降低油压的工作。 [0065] 实施例二，活塞泵的活塞杆和抽油机的曲柄或曲柄连杆连接，通过曲柄或曲柄连杆带动活塞杆伸缩，即活塞泵动作动力源为抽油机的曲柄或曲柄连杆。 [0066] 如图2所示，活塞泵的活塞杆5连接于抽油机曲柄连杆35或曲柄36，以活塞杆5连接于曲柄连杆35为例说明。活塞泵的液压缸铰接与抽油机底座或支架，活塞杆铰接于曲柄连杆35，活塞泵进口、出口共用一个开口，在该进、出口处设置活动密封连接管，例如该进、出口转动连接有三通结构，活塞泵进、出口和三通结构之间设有密封装置37，密封装置37为机械密封或密封圈密封或盘根密封，三通结构另外两个端口中的一个为进口，另一个为出口，该进口通过进口单流阀11连通采油树出口，该出口通过出口单流阀14连通输油管道。曲柄连杆35带动活塞泵的活塞杆伸出时，油井油液通过采油树、进口单流阀11流入活塞泵储存；曲柄连杆35带动活塞杆回缩时，活塞泵内储存的油液被压出流入输油管道。利用抽油机曲柄连杆35的运动带动活塞泵活塞杆5做往复运动，完成抽油工作。该机构适用于产气量较低的抽油井，不适于高产气井。 [0067] 实施例三，活塞泵的液压缸固定于输油管道或井口基础，活塞泵的活塞杆和抽油井光杆连接，利用光杆上的悬绳器，带动活塞泵作业。抽油机的悬绳器29上部由方卡子40将光杆30牢固锁住，压在悬绳器29上承受井下杆柱的重力。 [0068] 图3所示，抽油井的光杆30在悬绳器下方位置竖直方向滑动设有光杆连接机构26，即光杆连接机构26相对光杆30能够上下移动，光杆连接机构26承受悬绳器向下作用力，活塞泵6的活塞杆5通过连杆机构连接于光杆连接机构26，活塞或活塞杆对应设有弹簧28，弹簧28采用压缩弹簧结构，为驱动活塞杆伸出复位的动力元件，为活塞泵的复位机构。连杆机构包括相连接的压杆27和连杆33，压杆27和活塞泵的活塞杆对应，压杆前端连接于光杆连接机构26，连杆33底端连接于输油管道或井口基础。当抽油机上行，即悬绳器29上行，活塞杆5在弹簧28作用下上行，井口泵(活塞泵)由采油树泵液，降低井口油压；当抽油机下行，悬绳器下压光杆连接机构26，通过连杆机构带动活塞杆下行，即活塞下行，该井口泵排液，完成辅助抽油井采油和降低油压的工作。 [0069] 井口泵(此时为活塞泵结构)的往复件也就是本实施例中的活塞杆还可以直接连接于所述光杆连接机构，此时井口泵的泵体铰接于井口管道或采油树上，往复件活动连接如铰接于光杆连接机构，该井口泵同样设置复位机构，通过复位机构驱动往复件伸出，复位机构包括机械弹簧或空气弹簧或复位往复泵。例如复位机构采用弹簧28，弹簧28设置于活塞或活塞杆，通过弹簧28驱动往复件伸出。 [0070] 此时活塞泵作业原理为：抽油机上行，悬绳器29上行，弹簧28推升活塞杆5、带动压杆27和光杆连接机构26上行，活塞泵从采油树出口2吸入液体储存，起到辅助抽油作用。当悬绳器29上行到一定高度时光杆连接机构26到达极限位置、停止上行，悬绳器29继续上行与光杆连接机构26脱离。抽油机下行悬绳器29到达光杆连接机构26极限位置带动光杆连接机构26及压杆27下行，压杆驱动活塞杆5下行，对活塞泵内部活塞产生向下的压力、向外排液，此时进口单流阀11关闭，活塞泵内储存的液体通过出口单流阀14压入输油管道16，完成一次抽油。如此循环往复，实现活塞泵辅助抽油降压作用。 [0071] 实施例四，在实施例三基础上，光杆连接机构采用一侧设置封闭孔一侧设置连接结构，也就是光杆连接机构26设置了供光杆穿装用通孔，光杆连接机构26通过该通孔活动安装于抽油井光杆30上，如图4所示，此时光杆30竖直方向可相对光杆移动，而横向相对光杆连接机构26不能移动，压杆27铰接于光杆连接机构26的连接结构上。 [0072] 压杆27可采用长度固定杆或伸缩压杆结构，现对该两种结构结构的压杆及其连接分别进行说明： [0073] 压杆采用伸缩压杆结构时：压杆27前端活动插装有活动压杆271形成伸缩压杆结构，如图5所示，压杆27和活塞杆5间、压杆27和连杆33间都采用铰接结构，连杆33底端铰接于输油管道或井口基础，活塞泵的液压缸固接于抽油井支架、或井口基础或输油管道。 [0074] 压杆采用长度固定杆结构时：压杆和活塞杆、压杆和连杆连接关系还可以采用滚轮压接或滑套套接或铰链铰接或滑块连接，现以采用滚轮压接为例说明： [0075] 如图6所示，活塞泵的液压缸6安装于基础或支架或输油管道上，压杆27前端和光杆连接机构26铰接，连杆33底端通过螺纹或法兰或卡装或焊接方式固定连接于输油管道16或连接于液压缸或连接管道部件或井口基础，压杆27和活塞杆5之间、压杆27和连杆33之间分别采用滚轮压接。为便于说明，将和连杆33对应的滚轮称为连杆滚轮45，和活塞杆对应的滚轮称为活塞杆滚轮44。优选结构，连杆滚轮45设置在连杆33顶部，且连杆33顶部和连杆滚轮45之间设有供压杆27穿出用通槽，通槽自身高度大小要能够使压杆在通槽内能够上下摆动。活塞杆滚轮44设置在活塞杆5顶部，活塞杆滚轮44顶部抵接于压杆27，实现压杆27和活塞杆滚轮44压接，压杆27尾部由连杆滚轮45和连杆33之间的通槽穿出，且拉杆滚轮45紧压压杆27尾部。为防止压杆27左右偏摆，使其只能在竖直面内动作，压杆要嵌装于滚轮的轮槽内。本实施例中采用的是单侧滚轮结构，也就是连杆滚轮45和活塞杆滚轮44设置在压杆单侧，还可以采用在压杆上下端均设置滚轮的结构。 [0076] 在活塞杆顶部设置了扶正器46，活塞杆滚轮44设置在扶正器46上部，复位机构优选弹簧28，扶正器如图7所示，包括设置在活塞杆5和弹簧28外部的扶正筒50和扶正套47，活塞杆滚轮44安装在扶正筒50顶部，扶正套47底端固定在液压缸6上或扶正套47和液压缸一体成型，扶正筒50由扶正套48上端活动插装于扶正套48，活塞杆滚轮44设置于扶正筒50顶部，活塞杆插至扶正筒50内并固定于扶正筒，或扶正筒设置在活塞上部或与活塞设置为一体，弹簧28套在活塞杆上。优选结构为，扶正筒44内部设有限位板，活塞杆5伸至扶正筒内连接于限位板。扶正套48和扶正筒50将设有限位机构，限位结构包括扶正套48左右侧面在竖直方向分别开设有一限位槽48，扶正筒50外圆周面径向设有两个各自和一个限位槽48对应的限位销49，限位销49活动插装至限位槽48内。限位机构还可以为限位滑块或设置在扶正套上部的限位卡圈结构。 [0077] 实施例五，在实施例三基础上，光杆连接机构26采用一侧设有开口或半封闭孔另一侧为封闭结构的结构，抽油井光杆30由该开口或半封闭孔穿出，此时光杆连接机构26和光杆33滑动连接，光杆连接机构26一方面能够相对光杆上下移动，同时还能沿开口方向横向移动。例如光杆连接机构26采用U型块结构，其前侧面开设有U型开口，图8、9所示，光杆连接机构26通过该U型开口穿装于抽油井光杆30上并位于悬绳器29下方，其顶面和悬绳器29抵接，此时光杆连接机构与光杆30形成开放连接结构，光杆连接机构26可以上下运动，也可以沿着光杆连接机构26开口方向横向运动，光杆连接机构26的运动只受悬绳器29向下运动的作用，横向不受光杆30的限制。 [0078] 压杆27前端固定于光杆连接机构26背离U型开口的一侧，且压杆27固接于光杆连接机构26或压杆27与光杆连接机构26一体成型。压杆27位于抽油机正下方位置时，如图3中压杆位置，此时压杆27垂直于悬绳器29上两条钢丝绳41所确定的平面，压杆27、悬绳器29、两条钢丝绳41位置关系如图9所示(该视图角度看不到压杆位置)。压杆具体安装结构如图3所示，压杆27后端铰接于连杆33顶端，连杆33铰接于输油管道或井口基础，活塞杆5顶部铰接于压杆27，液压缸铰接于固定于输油管道或井口基础，压杆和活塞杆的铰接点位于压杆的两端部之间，弹簧28套装在活塞杆5外，或者弹簧28还可以设置在液压缸内部活塞下面，为活塞上行提供动力。当压杆27设置在抽油机旁侧，例如压杆27垂直抽油机游粱设置，此时压杆27和悬绳器29上两条钢丝绳41所确定的平面平行，压杆27、悬绳器29、两条钢丝绳41位置关系如图8所示。 [0079] 又或者在光杆连接机构26侧面竖直开槽或斜向开槽连通所述通孔，将光杆连接机构26插套在光杆30外部， [0080] 实施例六，在实施例三基础上，光杆连接机构26采用两侧设置连接结构中间设置半封闭孔或封闭孔或半封闭槽和/或可以拆装结构，以便于光杆连接机构26拆装、维修，如图10所示。光杆连接机构26包括活动光杆连接机构轴51、活动光杆连接机构压板52、压板紧固螺栓53、活动光杆连接机构主体55及压杆前端设置的压杆连接端54，压杆连接端54采用U型块结构，活动光杆连接机构主体55设置在压杆连接端54的U型口内，并通过活动光杆连接机构轴51转动连接于压杆连接端54，活动光杆连接机构压板52通过压板紧固螺栓53安装在活动光杆连接机构主体55外侧面，活动光杆连接机构主体55及活动光杆连接机构压板52正对开设有两个凹槽，两个凹槽围合形成供抽油井光杆30穿装用通孔结构，抽油井光杆30由该通孔穿出。 [0081] 压杆通过压杆连接端54和活动光杆连接机构主体55铰接，压杆可采用长度固定杆和伸缩杆结构，现对该两种结构的压杆及其连接分别进行说明。 [0082] 压杆采用伸缩压杆结构时：压杆27前端活动插装有活动压杆271形成伸缩压杆结构，压杆连接端54设置在活动压杆271前端，压杆和活塞杆间、压杆和连杆间连接结构如图5所示，此时压杆27和活塞杆5间、压杆27和连杆33间都采用铰接结构，连杆33底端铰接于输油管道或井口基础，活塞泵的液压缸固接于抽油井支架、或井口基础或输油管道。 [0083] 压杆采用长度固定杆结构时：压杆和活塞杆、压杆和连杆连接关系还可以分别采用滚轮压接或滑套套接或铰链铰接或滑块连接，现以采用滚轮压接为例说明： [0084] 压杆和活塞杆间滚压结构、压杆和连杆间滚压结构图6所示，活塞泵的液压缸6安装于基础或支架或输油管道上，压杆27前端和光杆连接机构26铰接，连杆33底端通过螺纹或法兰或卡装或焊接方式固定连接于输油管道16或连接于液压缸或连接管道部件或井口基础，压杆27和活塞杆5之间、压杆27和连杆33之间分别采用滚轮压接。为便于说明，将和连杆33对应的滚轮称为连杆滚轮45，和活塞杆对应的滚轮称为活塞杆滚轮44。优选结构，连杆滚轮45设置在连杆33顶部，且连杆33顶部和连杆滚轮45之间设有供压杆27穿出用通槽，通槽自身高度大小要能够使压杆在通槽内能够上下摆动。活塞杆滚轮44设置在活塞杆5顶部，弹簧作用下活塞杆滚轮44顶部抵接于压杆27，实现压杆27和活塞杆滚轮44压接，压杆27尾部由连杆滚轮45和连杆33之间的通槽穿出，且拉杆滚轮45紧压压杆27尾部。为防止压杆27左右偏摆，使其只能在竖直面内动作，压杆要嵌装于滚轮的轮槽内。本实施例中采用的是单侧滚轮结构，也就是连杆滚轮45和活塞杆滚轮44设置在压杆单侧，还可以采用在压杆上下端均设置滚轮的结构。 [0085] 在活塞杆顶部设置了扶正器46，活塞杆滚轮44设置在扶正器46上部，扶正器如图7所示，包括设置在活塞杆5和弹簧28外部的扶正筒50和扶正套47，活塞杆滚轮44安装在扶正筒50顶部，扶正套47底端固定在液压缸6上或和液压缸一体成型，扶正筒50由扶正套48上端活动插装于扶正套48，活塞杆滚轮44设置于扶正筒50顶部，活塞杆插至扶正筒50内并固定于扶正筒，或扶正筒设置在活塞上部或与活塞设置为一体，弹簧28套在活塞杆上。优选结构为，扶正筒44内部设有限位板，活塞杆5伸至扶正筒内连接于限位板。扶正套48和扶正筒50将设有限位机构，限位结构包括扶正套48左右侧面在竖直方向分别开设有一限位槽48，扶正筒50外圆周面径向设有两个各自和一个限位槽48对应的限位销49，限位销49活动插装至限位槽48内。限位机构还可以为限位滑块或设置在扶正套上部的限位卡圈结构。 [0086] 实施例七，在实施例三基础上，光杆连接机构26采用一侧设置为可以拆装结构另一侧设置连接结构，如图11、12所示，光杆连接机构26一侧竖直设有穿槽，光杆30由该穿槽穿出，并通过光杆连接机构紧固螺丝43将光杆30限位于该穿槽内，防止光杆连接机构26脱离开光杆30，压杆铰接于光杆连接机构26另一侧的连接结构上。当压杆27位于抽油机正下方位置时，压杆27垂直于悬绳器29上两条钢丝绳41所确定的平面，如图12所示(该方向视图不能显示压杆)。当压杆27位于抽油机旁侧时，例如压杆和浮梁垂直设置时，此时压杆和两条钢丝绳41确定的平面平行，如图11所示。 [0087] 压杆和光杆连接机构26铰接连接时，压杆采用长度固定杆结构，也可以采用伸缩压杆结构。 [0088] 压杆采用伸缩压杆结构时：压杆27前端活动插装有活动压杆271形成伸缩压杆结构，压杆结构如图5所示，压杆27和活塞杆5间、压杆27和连杆33间都采用铰接结构，连杆33底端铰接于输油管道或井口基础，活塞泵的液压缸固接于抽油井支架、或井口基础或输油管道。 [0089] 压杆采用长度固定杆结构时：压杆和活塞杆、压杆和连杆连接关系还可以采用滚轮压接或滑套套接或铰链铰接或滑块连接，现以采用滚轮压接为例说明： [0090] 滚轮压接结构如图6所示，活塞泵的液压缸6安装于基础或支架或输油管道上，压杆27前端和光杆连接机构26铰接，连杆33底端通过螺纹或法兰或卡装或焊接方式固定连接于输油管道16或连接于液压缸或连接管道部件或井口基础，压杆27和活塞杆5之间、压杆27和连杆33之间分别采用滚轮压接。为便于说明，将和连杆33对应的滚轮称为连杆滚轮45，和活塞杆对应的滚轮称为活塞杆滚轮44。优选结构，连杆滚轮45设置在连杆33顶部，且连杆33顶部和连杆滚轮45之间设有供压杆27穿出用通槽，通槽自身高度大小要能够使压杆在通槽内能够上下摆动。活塞杆滚轮44设置在活塞杆5顶部，弹簧作用下活塞杆滚轮44顶部抵接于压杆27，实现压杆27和活塞杆滚轮44压接，压杆27尾部由连杆滚轮45和连杆33之间的通槽穿出，且拉杆滚轮45紧压压杆27尾部。为防止压杆27左右偏摆，使其只能在竖直面内动作，压杆要嵌装于滚轮的轮槽内。本实施例中采用的是单侧滚轮结构，也就是连杆滚轮45和活塞杆滚轮44设置在压杆单侧，还可以采用在压杆上下端均设置滚轮的结构。 [0091] 在活塞杆顶部设置了扶正器46，活塞杆滚轮44设置在扶正器46上部，扶正器如图7所示，包括设置在活塞杆5和弹簧28外部的扶正筒50和扶正套47，活塞杆滚轮44安装在扶正筒50顶部，扶正套47底端固定在液压缸6上或和液压缸一体成型，扶正筒50由扶正套48上端活动插装于扶正套48，活塞杆滚轮44设置于扶正筒50顶部，活塞杆插至扶正筒50内并固定于扶正筒，或扶正筒设置在活塞上部或与活塞设置为一体，弹簧28套在活塞杆上。优选结构为，扶正筒44内部设有限位板，活塞杆5伸至扶正筒内连接于限位板。扶正套48和扶正筒50将设有限位机构，限位结构包括扶正套48左右侧面在竖直方向分别开设有一限位槽48，扶正筒50外圆周面径向设有两个各自和一个限位槽48对应的限位销49，限位销49活动插装至限位槽48内。限位机构还可以为限位滑块或设置在扶正套上部的限位卡圈结构。 [0092] 在实施例三中，连杆3也可设置成长度可调结构。连杆3长度根据需要人为调整，因为悬绳器的高度是不固定的，需要调节连杆长度确定光杆连接机构的高度，达到与悬绳器配合的目的。 [0093] 以上以往复泵采用活塞泵为例，通过七个实施例分别对活塞泵连接及作业原理进行了说明，该连接结构及原理同样适用于其他往复泵结构。当井口泵为压筒泵时，弹簧28设置在压筒泵内，弹簧28设置在筒体612内，且弹簧顶部抵接于套体611。当往复泵采用压筒泵或柱塞泵时，可以省略扶正器结构。在本发明中，井口泵除了采用以上实施例一至七中单个泵作业外，井口泵还可以采用组合泵结构，通过组合泵完成油井吸油降压作用。 [0094] 实施例八，井口泵为安装在采油树上由悬绳器直接驱动的压筒组合泵结构，如图13所示，压筒组合泵至少包括并联的两个压筒泵61，对于压筒泵61而言，复位机构采用弹簧 28，弹簧28设置在内部，弹簧顶部抵接套体611顶板，压筒组合泵底端设有组合泵底座60，组合泵底座60通过采油树连接装置56安装于采油树，组合泵顶端和光杆连接机构26连接，由悬绳器直接驱动，驱动原理和实施例三相同。在实施例八中，构成压筒组合泵的压筒泵除采用以上连接安装方式外，压筒泵的泵体也可以铰接于采油树或套管法兰或地面基础，其往复件铰接于光杆连接机构26，由悬绳器直接驱动压筒组合泵。组合泵所有进口即所有压筒泵的进口共用或分别设置进口单流阀，组合泵所有出口即所有压筒泵出口共用或分别设置出口单流阀。压筒泵的进、出口57分别连接在进口单流阀和出口单流阀之间或者通过一条管道连接在进口单流阀和出口单流阀之间，例如每一个压筒泵的进、出口57共用一个开口，该压筒泵进、出口可采用与实施例二相同的结构连通采油树出口及输油管道，也就是在压筒泵的进、出口57连接三通结构，然后通过三通结构和采油树出口及输油管道连通，同时在压筒泵进口和采油树出口间设置进口单流阀，压筒泵出口和输油管道间设置出口单流阀。 [0095] 实施例九，井口泵为安装在井口管道上通过压杆驱动的压筒组合泵结构，如图14所示，和实施例四不同点在于：压筒组合泵通过底端设置的组合泵底座60安装于井口管道。压筒组合泵中每一个压筒泵的套体连接于连接件，该连接件通过连杆机构和抽油井光杆30上的光杆连接机构26连接，也就是压筒组合泵共用一个连杆机构，同时共用一个光杆连接机构26。 [0096] 本实施例中，构成压筒组合泵的压筒泵进、出口57优选共用一个开口，压筒泵进、出口57连接于进口单流阀11和出口单流阀14之间，如图19所示，实现由采油树向压筒泵泵油，以及将压筒泵内油液输出给输油管路16，完成辅助抽油井采油和降低油压的工作。 [0097] 在本实施例九中，连杆机构中的压杆长度固定，光杆30由光杆连接机构26内设置的通孔穿出，连接件设有组合泵滚轮59，弹簧28作用下组合泵滚轮59顶部抵接压杆，且压杆嵌装于组合泵滚轮59的轮槽内，同时压杆和连杆33同样采用滚轮压接，其作业原理和实施例三中固定长度压杆和活塞杆及连杆压接原理相同，在此不做赘述。 [0098] 实施例三至实施例九中都以游粱式抽油机为例，对井口泵和抽油井光杆连接关系进行了说明，对于其他结构的抽油机例如链条式抽油机或皮带式抽油机时，井口泵的往复件仍可采用实施例三至实施例九中结构关系连接于抽油井光杆，通过悬绳器下压力带动井口泵由采油树泵油作业，以降低井口压力。 [0099] 上面九个实施例都以复位机构为压缩弹簧即弹簧28为例进行了说明，本发明中，复位机构还可以采用拉簧，或者空气弹簧，或者在泵体上设置的、与往复件联动的、为往复件伸出复位提供动力的复位往复泵，具体安装和连接本领域技术人员根据具体需求安装即可。简单说明如下： [0100] 复位机构采用拉簧结构时，拉簧设置在压杆上方，其底端连接于压杆27。悬绳器带动压杆27下行，拉簧处于拉伸状态，此时活塞杆回缩；当悬绳器由最低位置上行时，拉簧会拉动压杆上移，进而带动活塞杆伸出，为活塞上行提供动力。 [0101] 复位机构为空气弹簧时，空气弹簧可以为压缩空气弹簧，也可以为真空空气弹簧等。当采用压缩空气弹簧结构时，压缩空气弹簧是在泵体上设置与往复件联动的活塞腔室，往复件下行时活塞腔室内部空气被压缩形成向上弹力，在悬绳器上行时驱动往复件伸出。当采用真空空气弹簧时，真空空气弹簧是在泵体上设置与往复件联动的活塞腔室，往复件下行时活塞腔室内部抽真空，形成向上弹力，在悬绳器上行时驱动往复件伸出。 [0102] 复位机构为复位往复泵结构时，其结构如图18所示，在液压缸6底端设置复位泵缸体66，复位泵缸体66内设有和液压缸连通的压力腔67，压力腔67底部设有复位泵进压口69，复位泵进压口69和输油管路连通，压力腔67内匹配有复位泵往复件64，复位泵往复件64能够在压力腔内上下移动，复位泵往复件64顶端连接于活塞泵往复件的活塞62。活塞泵进、出口57可以共用一个开口，图18所示，进、出口57也可以分开设置。活塞泵进、出口57连接于进口单流阀11和出口单流阀14之间，此时进、出口57和输油管路及采油树连通，使采油树油液通过进口单流阀11流至活塞泵，活塞泵内油液通过出口单流阀14流至输油管路。作业原理为：输油管路通过复位泵进压口69向压力腔67内输入高压油液，利用输油管路的回压驱动复位泵往复件64上移，进而带动活塞泵的往复件(包括活塞62和活塞杆5)上移，活塞泵由采油树泵油，采油树的油液通过进、出口57流入泵体6内。当往复件被动下移(动力源来自悬绳器)，通过进、出口57将泵体内油液压出至输油管道内，同时压力腔67内油液经复位泵进压口69排出。如此循环往复运动，完成辅助抽油井采油和降低油压的工作。 [0103] 将复位泵进压口69封闭，即可构成压缩空气弹簧结构，其原理已经复述过，不进行重复说明。 [0104] 本发明中，由于深井泵压力始终作用于往复件的下部，随着深井泵输出压力升高，会驱动往复件向上伸出，此时会消耗部分深井泵能量，减弱深井泵泵效效果。而复位机构的设置能够解决该问题，因为复位机构会产生与深井泵压力同向的作用力，为驱动往复件伸出提供动力，防止由深井泵输出压力驱动该往复件伸出。如果复位机构作用力和井口泵排量足够大，可以产生井口负压，将大大降低深井泵的压力损耗、提高泵效、增加产量。 [0105] 以上九个实施例对井口泵结构、安装及原理分别进行了说明，在本发明中，为进一步降低能耗，本发明还包括射流泵，射流泵设置在采油树和输油管道之间。射流泵结构如图15所示，包括内部设置的射流泵负压腔23，以及射流泵吸入口19、射流泵进口22、射流泵出口20，射流泵进口22和射流泵出口20正对，射流泵吸入口19和射流泵负压腔23连通，其原理为现有技术，不作详细说明。 [0106] 实施例一至九中在采油树和输油管道之间都可对应设置射流泵，现以井口泵为活塞泵、且游粱驱动活塞泵动作为例，对射流泵安装、连接及作业原理进行说明。 [0107] 射流泵和活塞泵及采油树连接结构如图16所示，在射流泵负压腔23上开孔连通活塞泵进口软管12，活塞泵出口软管15连通射流泵进口22，射流泵出口20通过射流泵出口单流阀21连通于输油管道16，射流泵吸入口19通过阀门和采油树出口2连通，构成活塞泵+射流降压采油系统。 [0108] 活塞泵+射流降压采油系统工作原理：抽油机的游梁3上行带动活塞杆5上行，活塞泵通过进口10、进口单流阀11、进口软管12、射流泵负压腔23和采油树出口2连通，从井口内部吸入液体进入液压缸6。抽油机游梁3下行带动活塞杆5下行，活塞泵从液压缸6内部排出液体，通过活塞泵出口13、出口单流阀14、出口软管15将液体射入射流泵进口22，带动负压腔23内部液体通过射流泵出口20射入射流泵单流阀21和输油管道16内。如此循环往复运动，完成抽油井采油和降低油压的工作。 [0109] 抽油机的游梁3下行驱动活塞下行，在液压缸内部产生高压液体。液压缸6通过活塞泵出口13将高压液体输入射流泵进口22，由射流泵喷嘴喷射高压液体在混合室(负压腔)形成射流、产生负压，射流泵吸入口19连通负压腔23，通过负压吸入油井采油树出口2液体，高压液体和油井液体混合后，通过射流泵出口20输出，增加油井产量。在本作业过程中，活塞泵的输出液体没有直接进入输油管道，而是驱动射流泵作业，进一步降低油压、降低能耗，增加油井产量。 [0110] 在本活塞泵+射流降压采油系统中，也可以将活塞泵进口10和射流泵负压腔23断开，将其进口软管12连通于输油管道16上，如图17所示，其他连接结构不变。此时液体从输油管道16内部通过进口软管12、进口单流阀11、活塞泵进口10后压入液压缸6，活塞泵从输油管道16内部获取回压的能量驱动活塞泵活塞上行，不但没有从抽油机获取上行动力，而且增加抽油机上行动力、有效降低抽油机能耗。如果没有输油管道16的回压，则由游梁3上行带动活塞杆5上行。 [0111] 当活塞杆5下行，活塞泵从液压缸6内部排出液体，通过活塞泵出口13、出口单流阀14、出口软管15将液体排入射流泵进口22，带动负压腔23内部液体通过射流泵出口20及射流泵单流阀21流入输油管道16。 [0112] 射流泵所需要的高压液体，来源于抽油机游梁3下行时井下杆柱的重力，该重力通过抽油机游梁3作用于活塞泵活塞杆5和活塞上，活塞泵内油液压力增大形成高压。进口单流阀11将输油管道16和液压缸6阻隔，活塞泵的输出液体没有直接进入输油管道，而是驱动射流泵进一步增加输出流量，节能、增效效果十分明显。液压缸6内部高压液体不能反流入输油管道16，只能通过出口单流阀14输出到射流泵进口22，通过射流泵喷嘴喷出高速液流，在负压腔23形成射流输出并形成负压，降低井口油压，射流泵吸入口19吸取井口液体，增加油井产量。如此循环往复运动，完成抽油井采油和降低油压的工作。此时射流泵出口单流阀21、进口单流阀11、出口单流阀14的作用凸显。抽油机上行时，输油管道16被射流泵出口单流阀21、出口单流阀14阻隔，系统回压不能作用于射流泵负压腔、影响泵效。 |
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