CN103629107A

CN103629107A - 一种煤层气井防卡可投捞排水泵

Info

Publication number: CN103629107A
Application number: CN201310590339.7A
Authority: CN
Inventors: 张保兴; 郭晖; 孔祥陆
Original assignee: Xian Sitan Apparatus Co Ltd
Current assignee: Xian Sitan Apparatus Co Ltd
Priority date: 2013-11-19
Filing date: 2013-11-19
Publication date: 2014-03-12

Abstract

本发明涉及一种煤层气井防卡可投捞排水泵，包括抽排水部件、活塞以及套装在活塞外部的缸筒；活塞带动抽排水部件对煤层气井内部的水份进行抽取及排出；抽排水部件固定设置在缸筒底部；活塞外圆全冲程与部分缸筒内圆密封配合。本发明提供了一种可以有效防止活塞被卡以及可减少磨损的煤层气井防卡可投捞排水泵。

Description

一种煤层气井防卡可投捞排水泵

技术领域

本发明涉及一种排水泵，尤其涉及一种煤层气井防卡可投捞排水泵。

背景技术

煤层气井的生产过程，是通过抽排煤层储层中的承压水，使得煤层压力降低，以达到采气的目的。煤层中水不断产生，要求排水过程持续进行，不能中断，煤层气才会源源不断产出，否则会造成煤层气井损伤影响产气。

现有煤层气井所用的排水泵的活塞外圆长度（活塞长度一小段）与缸筒内圆全冲程密封配合，缸筒内圆密封长度较长（冲程长度），需要配有较大的间隙，活塞在缸筒内往复运动，煤层水含有煤粉、泥沙，会造成卡泵，需要停泵作业维修。

同时，缸筒和活塞上面会有煤粉、泥沙沉积，活塞上行时，差压较大，压力方向与煤粉沉降方向相同，煤粉容易进入缸筒和活塞之间，造成卡泵和磨损。

再者，泵筒、固定阀、进液口、筛管连接固定在井内油管的下端。一旦泵的任何零件出现故障，就得将井内全部油管和泵一起拔出维修。工作量大，费用昂贵。

发明内容

为了解决上述提到的技术不足问题，本发明提供了一种可以有效防止活塞被卡以及可减少磨损的煤层气井防卡可投捞排水泵。

本发明的技术解决方案是：本发明提供了一种煤层气井防卡可投捞排水泵，包括抽排水部件、活塞以及套装在活塞外部的缸筒；所述活塞带动抽排水部件对煤层气井内部的水份进行抽取及排出；所述抽排水部件固定设置在缸筒底部；其特殊之处在于：所述活塞外圆全冲程与部分缸筒内圆密封配合。

上述缸筒的顶部设置有用于避免煤粉堆积的斜面或锥面。

上述抽排水部件包括液体进口、第一流体控制阀、第二流体控制阀、液体流通管道以及排液管；所述活塞底部与抽排水部件顶部之间形成液体存储腔，所述液体进口通过第一流体控制阀以及液体流通管道与液体存储腔相贯通；所述液体存储腔通过液体流通管道以及第二流体控制阀与排液管相贯通。

上述第一流体控制阀以及第二流体控制阀均是球阀。

上述第一流体控制阀以及第二流体控制阀均包括控制阀座以及设置在控制阀座上的控制球。

上述液体进口外部设置有绕丝筛管。

本发明的优点是：

本发明提供了一种煤层气井防卡可投捞排水泵，由于采用柱塞密封，也就是活塞外圆全冲程与缸筒内圆一小段密封，活塞外圆密封长度较长（冲程长度），与现有泵的活塞密封相比，活塞外圆加工比缸筒内圆加工容易，活塞密封的配合间隙较小，可以有效防止活塞被卡；同时，本发明在缸筒的上端外缘处设置有一个倾斜面，避免煤粉堆积，可在冲程中去除活塞杆上的煤粉。活塞下行泵出液体，缸筒上下的压力方向与煤粉的沉降方向相反，煤粉不容易进入密封间隙，大大降低卡泵发生的几率，减小磨损。本发明有效降低煤粉对缸筒与活塞的磨损或卡泵现象，大幅延长修井周期和使用寿命。

附图说明

图1是现有技术中排水泵在抽水时的局部结构剖视图；

图2是现有技术中排水泵在排水时的局部结构剖视图；

图3是本发明所提供的煤层气井防卡可投捞排水泵在排水时的局部结构剖视图；

图4是本发明所提供的煤层气井防卡可投捞排水泵在抽水时的局部结构剖视图。

具体实施方式

本发明提供了一种煤层气井防卡可投捞排水泵，本发明所提供的煤层气井防卡可投捞排水泵是采用活塞外圆全冲程与部分缸筒内圆密封配合。

同时，本发明为了避免煤粉在缸筒顶部堆积，在缸筒的顶部设置有一个倾斜面或锥面，可在冲程中去除活塞杆上的煤粉。

参见图1与图2，显示现有技术的排水泵，采用一个固定阀102与一个游动阀104的组合结构。在固定阀102的底部101固定在油管106的下端。因此在工作时，固定阀102可保持固定在井108的底部。现有技术泵中游动阀104连接在抽油杆柱107下端的活塞105内，并随着抽油杆柱107的上下运动在井108底部进行往复运动。

仅参见图1，如箭头向上所示，在抽油杆柱107的上冲程中，现有技术泵的固定阀102打开，游动阀104关闭，这样液体进入在固定阀102与游动阀104之间的泵室103中。

再参见图2，如箭头向下所示，在抽油杆柱107的下冲程中，固定阀102关闭，游动阀104打开，从而迫使泵室103中的液体穿过游动阀104，进入泵位于游动阀104上方的流体容室中。油管内部空间通过抽油杆柱107与油管106内部从底上延至井108的地面。

当抽油杆柱107的下一个上冲程开始时，位于流体容室的液体必须沿着抽油杆柱107以及游动阀104被泵出地面。在上冲程过程中，抽油杆柱承担着流体容室内液体的重量以及油管空间内的整个液柱的重量产生的向下压力。因此，抽油杆柱107在每个上冲程中都需要抽起巨大的重量。

当抽油杆柱107进行连续反复的上、下冲程运动时，越来越多的液体将进入油管106中的内部油管空间。这是由于只能向上移动液体，它在油管106内流向井108的表面从而从井108中被移除。在现有技术泵中，为了能将液体泵出地面，除了对设备的能量与负荷有要求之外，还有一些其它缺陷，包括易被颗粒物阻塞以及产生气锁。

参见图3以及图4，其中图3显示液体在柱塞321上冲程时的流动，图4显示柱塞321下冲程时液体的流动情况。图3与图4中的箭头以均显示随着泵运动液体在泵中的流向。

本发明的工作过程是：如图3中，在柱塞321上冲程时，下固定阀309打开，上固定阀313关闭。因此，在柱塞321上冲程时，液体向上通过304绕丝筛管\空心座封接头307进入下固定阀309，然后通过下阀筒310，最后穿过进出接头316，进入泵筒317密封室。

当柱塞321完成了上升冲程后，它反向开始其下降冲程。如图4中箭头向下所示，当柱塞321开始向下运动时，下球阀309关闭。同时上球阀313打开上。当柱塞321继续下冲，泵筒317密封室中的液体从进出接头316周围通道，向下流回至连接筒315内两球阀之间的腔室。由于下固定阀309已经关闭，液体反向上升，通过开开启的上固定阀313，然后通过进出接头316的中央通道，从侧孔流出，进入抽油杆接箍322和油管203之间上方的管道内部空间。连续的柱塞321抽送运动将越来越多的液体从排出口送进油管203内。由于液体只能向上流动，最终从油管203内流到地表。

Claims

1.一种煤层气井防卡可投捞排水泵，包括抽排水部件、活塞以及套装在活塞外部的缸筒；所述活塞带动抽排水部件对煤层气井内部的水份进行抽取及排出；所述抽排水部件固定设置在缸筒底部；其特征在于：所述活塞外圆全冲程与部分缸筒内圆密封配合。

2.根据权利要求1所述的煤层气井防卡可投捞排水泵，其特征在于：所述缸筒的顶部设置有用于避免煤粉堆积的斜面或锥面。

3.根据权利要求1或2所述的煤层气井防卡可投捞排水泵，其特征在于：所述抽排水部件包括液体进口、第一流体控制阀、第二流体控制阀、液体流通管道以及排液管；所述活塞底部与抽排水部件顶部之间形成液体存储腔，所述液体进口通过第一流体控制阀以及液体流通管道与液体存储腔相贯通；所述液体存储腔通过液体流通管道以及第二流体控制阀与排液管相贯通。

4.根据权利要求3所述的煤层气井防卡可投捞排水泵，其特征在于：所述第一流体控制阀以及第二流体控制阀均是球阀。

5.根据权利要求4所述的煤层气井防卡可投捞排水泵，其特征在于：所述第一流体控制阀以及第二流体控制阀均包括控制阀座以及设置在控制阀座上的控制球。

6.根据权利要求5所述的煤层气井防卡可投捞排水泵，其特征在于：所述液体进口外部设置有绕丝筛管。