CN110118205B - 水力喷射泵泵筒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水力喷射泵泵筒，属于油气田开采工艺技术领域。所述水力喷射泵泵筒通过第一筒体的下段与第二筒体的上段可拆卸地连接，便于将缓冲筒放入到第一筒体和第二筒体的筒腔中，由于第一筒体的下段的内壁和/或第二筒体的上段的内壁上开设有预设长度的凹槽，缓冲筒的筒壁上设置有环形凸圈，环形凸圈可移动地卡扣在凹槽内，第一弹性缓冲器件套设在缓冲筒上，第一弹性缓冲器件的一端抵靠在凹槽的下槽沿上，第一弹性缓冲器件的另一端抵靠在环形凸圈的下端，使得泵芯在高压水的冲力作用下坐入泵筒时，泵芯可以坐封到缓冲筒上，在第一弹性缓冲器件的缓冲作用，降低或消除泵筒和油管扣所承受的冲击力，防止泵筒和油管扣受到损害。

Description

水力喷射泵泵筒

技术领域

本发明涉及油气田开采工艺技术领域，特别涉及一种水力喷射泵泵筒。

背景技术

目前油田的采油过程中，需要利用泵把地层液泵注到地面上，目前使用的泵有柱塞泵、螺杆泵、潜油泵、水力喷射泵等。水力喷射泵具有排量大、作业方便等优点，在现有的石油开采中占有重要的位置。而水力喷射泵主要包括泵芯和泵筒两部分，其中，泵筒连接在油井油管的下部，随油管一起下入到井筒内，泵芯从井口投入油管后，依靠高压水的冲力作用，被推动坐入到泵筒中。

在现有技术中应用的水力喷射泵，如图1所示，包括泵筒a和泵芯b，其中，泵筒a内设置有泵芯底座c，当泵芯b被投入时，泵芯b直接进入到泵筒a中，坐封在泵芯底座c上。

在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题：

由于油田水力喷射泵正常下井深度在800～1500m，泵芯在快速流动的高压水的冲力作用下坐入泵筒时，泵芯及其上方油管中的水柱运行速度瞬间降低为零，泵芯直接无缓冲的坐封到泵筒内的泵芯底座上，泵筒及连接泵筒的油管扣将承受很大的冲击力，易对泵筒和油管扣造成损害。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种具有缓冲功能的水力喷射泵泵筒，实现水力喷射泵的泵芯在高压水的冲力作用下坐入泵筒时，降低或消除泵筒和油管扣所承受的冲击力，防止泵筒和油管扣受到损害。

具体而言，包括以下的技术方案：

一种水力喷射泵泵筒，所述泵筒包括：第一筒体、第二筒体、缓冲筒和第一弹性缓冲器件，其中，

所述第一筒体的下段与所述第二筒体的上段可拆卸地连接；

所述第一筒体的下段的内壁和/或所述第二筒体的上段的内壁上开设有预设长度的凹槽，所述缓冲筒的筒壁上设置有环形凸圈，所述环形凸圈可移动地卡扣在所述凹槽内；

所述第一弹性缓冲器件套设在所述缓冲筒上，所述第一弹性缓冲器件的一端抵靠在所述凹槽的下槽沿上，所述第一弹性缓冲器件的另一端抵靠在所述环形凸圈的下端。

可选择地，所述泵筒还包括：第二弹性缓冲器件，所述第二弹性缓冲器件套设在所述缓冲筒上，所述第二弹性缓冲器件的一端抵靠在所述凹槽的上槽沿上，所述第二弹性缓冲器件的另一端抵靠在所述环形凸圈的上端。

可选择地，所述泵筒还包括：第三筒体，所述第三筒体的下段与所述第一筒体的上段相连，且所述第三筒体的筒径大于所述第一筒体的筒径。

可选择地，所述泵筒还包括：单向阀，所述单向阀与所述第二筒体的下段相连。

可选择地，所述缓冲筒与所述第一筒体和第二筒体同轴，且所述缓冲筒的外壁与所述第一筒体的内壁和所述第二筒体的内壁接触。

可选择地，所述缓冲筒的上端面设置为圆弧形端面，并适于与泵芯配合。

可选择地，所述第一筒体的筒壁上开设有导流孔，所述导流孔连通所述第一筒体的筒腔与油套环空。

可选择地，所述导流孔为倾斜向上的通孔，且所述导流孔的数量为1～4个。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果：

本发明实施例提供的水力喷射泵泵筒通过第一筒体的下段与第二筒体的上段可拆卸地连接，便于将缓冲筒放入到第一筒体和第二筒体的筒腔中，由于第一筒体的下段的内壁和/或第二筒体的上段的内壁上开设有预设长度的凹槽，缓冲筒的筒壁上设置有环形凸圈，环形凸圈可移动地卡扣在凹槽内，第一弹性缓冲器件套设在缓冲筒上，第一弹性缓冲器件的一端抵靠在凹槽的下槽沿上，第一弹性缓冲器件的另一端抵靠在环形凸圈的下端，使得泵芯在高压水的冲力作用下坐入泵筒时，泵芯可以坐封到缓冲筒上，在第一弹性缓冲器件的缓冲作用，降低或消除泵筒和油管扣所承受的冲击力，防止泵筒和油管扣受到损害。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中应用的水力喷射泵的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的水力喷射泵泵筒的结构剖面图；

图3为本发明实施例提供的水力喷射泵泵筒的第一筒体的结构示意图；

图4为沿图3中A-A线剖开的截面示意图；

图5为沿图3中B-B线剖开的截面示意图；

图6为本发明实施例提供的水力喷射泵泵筒的缓冲筒的结构示意图；

图7为沿图6中A-A线剖开的截面示意图；

图8为沿图6中B-B线剖开的截面示意图；

图9为本发明实施例提供的水力喷射泵泵筒的第二筒体的结构示意图；

图10为沿图9中A-A线剖开的截面示意图；

图11为沿图9中B-B线剖开的截面示意图；

图12为本发明实施例提供的水力喷射泵泵筒的第三筒体的结构示意图；

图13为沿图12中A-A线剖开的截面示意图；

图14为沿图12中B-B线剖开的截面示意图；

图15为本发明实施例提供的水力喷射泵的单向阀的结构示意图；

图16为沿图15中A1-A1线剖开的截面示意图；

图17为沿图15中A2-A2线剖开的截面示意图；

图18为沿图15中A-A线剖开的截面示意图；

图19为沿图15中B-B线剖开的截面示意图；

图20为本发明实施例提供的水力喷射泵泵筒的第一安装示意图；

图21为本发明实施例提供的水力喷射泵泵筒的第二安装示意图。

图中的附图标记分别表示为：

1、第一筒体；

101、导流孔；

2、第二筒体；

3、缓冲筒；

301、环形凸圈；

4、第一弹性缓冲器件；

5、凹槽；

6、第二弹性缓冲器件；

7、第三筒体；

8、单向阀；

801、本体；

802、球体；

803、阀座；

804、过流孔。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种水力喷射泵泵筒，其剖面结构示意图如图2所示，包括：第一筒体1、第二筒体2、缓冲筒3和第一弹性缓冲器件4。

其中，第一筒体1的下段与第二筒体2的上段可拆卸地连接；

在第一种可能的实施方式中，第一筒体1的下段的内壁和第二筒体2的上段的内壁上均开设有预设长度的凹槽5，如图3或图5所示；在第二种可能的实施方式中，第一筒体1的下段的内壁上开设有预设长度的凹槽5；在第三种可能的实施方式中，第二筒体2的上段的内壁上开设有预设长度的凹槽5；

缓冲筒3的筒壁上设置有环形凸圈301，环形凸圈301可移动地卡扣在凹槽5内；

第一弹性缓冲器件4套设在缓冲筒3上，第一弹性缓冲器件4的一端抵靠在凹槽5的下槽沿上，第一弹性缓冲器件4的另一端抵靠在环形凸圈301的下端。

因此，本发明实施例的水力喷射泵泵筒利用第一筒体1、第二筒体2、缓冲筒3和第一弹性缓冲器件4，通过第一筒体1的下段与第二筒体2的上段可拆卸地连接，便于将缓冲筒3放入到第一筒体1和第二筒体2的筒腔中，由于第一筒体1的下段的内壁和/或第二筒体2的上段的内壁上开设有预设长度的凹槽5，缓冲筒3的筒壁上设置有环形凸圈301，环形凸圈301可移动地卡扣在凹槽5内，第一弹性缓冲器件4套设在缓冲筒3上，第一弹性缓冲器件4的一端抵靠在凹槽5的下槽沿上，第一弹性缓冲器件4的另一端抵靠在环形凸圈301的下端，使得泵芯在高压水的冲力作用下坐入泵筒时，泵芯(在图2中未显示)可以坐封到缓冲筒3上，在第一弹性缓冲器件4的缓冲作用，降低或消除泵筒和油管扣所承受的冲击力，防止泵筒和油管扣受到损害。

基于上述，为了更好地实现本发明实施例的水力喷射泵泵筒的缓冲作用，防止高压水的冲力作用过大，使得第一弹性缓冲器件4在受到压缩后快速反弹，对泵芯造成损伤，在本发明实施例的水力喷射泵泵筒中，泵筒还包括：第二弹性缓冲器件6，第二弹性缓冲器件6套设在缓冲筒3上，第二弹性缓冲器件6的一端抵靠在凹槽5的上槽沿上，第二弹性缓冲器件6的另一端抵靠在环形凸圈301的上端，如图2所示。

如此设置，使得环形凸圈301的上下两端均设置有弹性缓冲器件，便于缓冲筒3的缓冲，可以应对各种情况下泵芯的下入。

需要说明的是，第一弹性缓冲器件4和第二弹性缓冲器件6可以为压簧或弹性环状塑胶垫，在本发明实施例中不作具体限定。

为了使泵筒的结构更为完整，确保泵芯的顺利坐入，在本发明实施例的水力喷射泵泵筒中，一方面，泵筒还包括：第三筒体7，第三筒体7的下段与第一筒体1的上段相连，且第三筒体7的筒径大于第一筒体1的筒径，如图2所示。

具体地，第三筒体7的结构示意图如图12所示，其沿A-A线剖开的截面示意图如图13所示，其沿B-B线剖开的截面示意图如图14所示，第三筒体7的上段设置有第一内螺纹段，可以与油管外壁的第一外螺纹段配合，使得第三筒体7固定连接在油管上；第三筒体7的下段设置有第二内螺纹段，相应地，如第一筒体1的结构示意图如图3所示，第一筒体1的上段设置有第二外螺纹段，第二内螺纹段可以与第二外螺纹段配合，实现第一筒体1与第三筒体7之间的螺纹固定连接。

通过设置第三筒体7，使得第三筒体7可以与油管连接，作为泵芯的导入筒，便于泵芯顺利导入到第一筒体1的筒腔中。

另一方面，水力喷射泵泵筒还包括：单向阀8，其结构示意图如图15所示，包括本体801、球体802和阀座803。

其中，阀座803开设有进液孔，如其沿A-A线剖开的截面示意图图18和其沿B-B线剖开的截面示意图图19所示，其中进液孔的直径小于球体802的直径，阀座803可以将球体802封堵在本体801内；单向阀8的本体801上开设有过流孔804，过流孔804的数量为1～4个，优选地，如其沿A1-A1线剖开的截面示意图图16和其沿A2-A2线剖开的截面示意图图17所示，过流孔804的数量为4个，可以使得地层液通过单向阀8进入到泵筒内。

通过设置单向阀8，实现经过单向阀8的液体的单向限流，使得液体只能从泵筒外流入泵筒内，而不能从泵筒内流出。

基于上述水力喷射泵泵筒的结构，下面可以对本发明实施例的水力喷射泵泵筒的结构进行进一步地描述说明：

对于第一筒体1而言，其结构示意图如图3所示，其沿A-A线剖开的截面示意图如图4所示，其沿B-B线剖开的截面示意图如图5所示，第一筒体1的上段设置有第三内螺纹段，适于与第三筒体7的下段设置的第二内螺纹段配合，使得第一筒体1与第三筒体7之间通过螺纹实现连接；第一筒体1的下段设置有第三外螺纹段，相应地，第二筒体2的上段设置有与第三外螺纹段配合的第四内螺纹段，如图9所示，使得第一筒体1与第二筒体2可以通过螺纹连接实现固定。

进一步地，第一筒体1的筒壁上开设有导流孔101，如图3所示，导流孔101连通第一筒体1的筒腔与油套环空，使得地层液在旋动射流流束的携带作用下，可以被携带着从泵芯流出后经过导流孔101流出泵筒外。

同时，由于地层液中可能含砂，在本发明实施例中，导流孔101倾斜向上的通孔，且导流孔101的数量为1～4个，优选地，导流孔101的数量为4个，如此设置，可以使得混合产出的液体在流过导流孔101时降低局部流速，同时，可以降低含砂混合液对泵外管道内壁的冲砂磨损度，增长管道的使用寿命。

对于第二筒体2而言，其结构示意图如图9所示，其沿A-A线剖开的截面示意图如图10所示，其沿B-B线剖开的截面示意图如图11所示，第二筒体2的上段设置有第四内螺纹段，适于与第一筒体1的下段设置的第三外螺纹段配合，使得第二筒体2与第一筒体1之间通过螺纹实现连接；第二筒体2的下段设置有第四外螺纹段，相应地，单向阀8的本体801上设置有与第四外螺纹段配合的第五内螺纹段，如图15所示，使得第二筒体2与单向阀8可以通过螺纹连接实现固定。

对于缓冲筒3而言，其结构示意图如图6所示，其沿A-A线剖开的截面示意图如图7所示，其沿B-B线剖开的截面示意图如图8所示，为了确保缓冲筒3稳定固定在第一筒体1和第二筒体2的筒腔中，缓冲筒3与第一筒体1和第二筒体2同轴，且缓冲筒3的外壁与第一筒体1的内壁和第二筒体2的内壁接触，以防止缓冲筒3在第一筒体1和第二筒体2的筒腔中发生位置上的偏斜，影响泵芯的顺利坐入。

进一步地，缓冲筒3的上端面可以设置为圆弧形端面，如图2所示，便于与泵芯配合。

需要说明的是，缓冲筒3的上端面也可以为水平端面或其他形状的端面，只要可以与泵芯配合，便于泵芯的抵靠皆可。

在实际的安装使用过程中，第三筒体7与第一筒体1支架之间的第一安装示意图如图20所示，第一筒体1可以通过向上右旋与上部的第三筒体7之间实现螺纹方式的连接；第一弹性缓冲器件4、缓冲筒3、第二弹性缓冲器件6、第二筒体2和单向阀8之间的第二安装示意图如图21所示，第一弹性缓冲器件4套设在缓冲筒3的下段，第二弹性缓冲器件6套设在缓冲筒3的上段，并在第一弹性缓冲器件4和第二弹性缓冲器件6上涂抹上黄油，起到润滑作用，再将第二弹性缓冲器件6、缓冲筒3和第一弹性缓冲器件4一同下入到第一筒体1的筒腔和第二筒体2的筒腔中，第二筒体2向上右旋与第一筒体1的下段以螺纹方式连接，单向阀8的本体801向上右旋与第二筒体2的下段以螺纹方式连接，将球体802向上装入到本体801中，最后将阀座803向上右旋与本体801的下部以螺纹方式连接，完成安装。

在本发明实施例的水力喷射泵泵筒安装完成后，将第三筒体7的上段与油管连接，下入到油井中，使得整个泵筒浸入到井筒内的地层液中，再下入泵芯，使得泵芯在高压水的作用下可以经过第三筒体7的导入坐封在缓冲筒3上，由于第一弹性缓冲器件4提供反向力，使得泵芯的下入的速度逐渐降低至零，实现降低或消除泵筒和油管扣所承受的冲击力，防止泵筒和油管扣受到损害。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水力喷射泵泵筒，其特征在于，所述泵筒包括：第一筒体(1)、第二筒体(2)、缓冲筒(3)和第一弹性缓冲器件(4)，其中，

所述第一筒体(1)的下段与所述第二筒体(2)的上段可拆卸地连接；

所述第一筒体(1)的下段的内壁和/或所述第二筒体(2)的上段的内壁上开设有预设长度的凹槽(5)，所述缓冲筒(3)的筒壁上设置有环形凸圈(301)，所述环形凸圈(301)可移动地卡扣在所述凹槽(5)内；

所述第一弹性缓冲器件(4)套设在所述缓冲筒(3)上，所述第一弹性缓冲器件(4)的一端抵靠在所述凹槽(5)的下槽沿上，所述第一弹性缓冲器件(4)的另一端抵靠在所述环形凸圈(301)的下端。

2.根据权利要求1所述的水力喷射泵泵筒，其特征在于，所述泵筒还包括：第二弹性缓冲器件(6)，所述第二弹性缓冲器件(6)套设在所述缓冲筒(3)上，所述第二弹性缓冲器件(6)的一端抵靠在所述凹槽(5)的上槽沿上，所述第二弹性缓冲器件(6)的另一端抵靠在所述环形凸圈(301)的上端。

3.根据权利要求1所述的水力喷射泵泵筒，其特征在于，所述泵筒还包括：第三筒体(7)，所述第三筒体(7)的下段与所述第一筒体(1)的上段相连，且所述第三筒体(7)的筒径大于所述第一筒体(1)的筒径。

4.根据权利要求1所述的水力喷射泵泵筒，其特征在于，所述泵筒还包括：单向阀(8)，所述单向阀(8)与所述第二筒体(2)的下段相连。

5.根据权利要求1所述的水力喷射泵泵筒，其特征在于，所述缓冲筒(3)与所述第一筒体(1)和第二筒体(2)同轴，且所述缓冲筒(3)的外壁与所述第一筒体(1)的内壁和所述第二筒体(2)的内壁接触。

6.根据权利要求1所述的水力喷射泵泵筒，其特征在于，所述缓冲筒(3)的上端面设置为圆弧形端面，并适于与泵芯配合。

7.根据权利要求1所述的水力喷射泵泵筒，其特征在于，所述第一筒体(1)的筒壁上开设有导流孔(101)，所述导流孔(101)连通所述第一筒体(1)的筒腔与油管和套管之间的环形空间。

8.根据权利要求7所述的水力喷射泵泵筒，其特征在于，所述导流孔(101)为倾斜向上的通孔，且所述导流孔(101)的数量为1～4个。

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