CN116556904A - 一种井下液力双作用泵 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种井下液力双作用泵,泵筒组件包括上接头、动力泵筒、上外管、短泵筒、中接头、下外管和排采泵筒;上接头内形成通道A,并形成通道B1、通道B2和通道B3;活塞组件包括动力柱塞、长柱塞杆、内管、双通道接头和排采柱塞;动力柱塞处设有上游动排液阀;排采柱塞处设有下游动排液阀;动力泵筒形成泵腔C,动力泵筒下部有排液孔b,通道B2通过排液孔b与泵腔C连通;长柱塞杆上部有排液孔a,泵腔C通过排液孔a与通道D连通;排采泵筒形成泵腔E,排采泵筒上部有排液孔d,通道B3通过排液孔d与泵腔E连通;双通道接头侧部设有排液孔e,内管的下端与排液孔e处连接。本发明的泵型具有尺寸小、排量大,且可洗井的优点。
Description
技术领域
本发明涉及井下泵组技术领域,具体涉及一种井下液力双作用泵。
背景技术
《煤层气井同心管水力活塞排采装置及方法》为申请人于2012年07月12日申请的发明专利,公告号CN102758602B。该技术方案在实际使用中受限:在非常规气井、油井开发过程中,受井眼轨迹及井眼尺寸大小、产出液中含杂质(蜡、砂、煤粉)较多蜡的限制,无法进行正常排采,进而无法满足排量大的井况要求。
针对这一状况,申请人研究改进,设计了一种井下液力双作用泵,以满足排量大的井况要求。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的问题,提供一种井下液力双作用泵。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
一种井下液力双作用泵,包括泵筒组件和活塞组件,其中:
泵筒组件包括上接头、动力泵筒、上外管、短泵筒、中接头、下外管和排采泵筒,泵筒组件随油管下入井筒内固定不动;
上接头上端与中心管密封连接固定,上接头下端与动力泵筒上端密封连接固定;动力泵筒安装固定于上外管内,且动力泵筒和上外管都与中接头固定连接并密封,短泵筒安装固定于中接头内;排采泵筒安装固定于下外管内,且排采泵筒和下外管都与中接头固定连接并密封;
上接头内形成通道A,油管与中心管之间形成环形的通道B1,上外管与动力泵筒之间形成环形的通道B2,下外管与排采泵筒之间形成环形的通道B3,通道B1和通道B2连通,通道B2和通道B3被中接头隔开;
活塞组件包括动力柱塞、长柱塞杆、内管、双通道接头和排采柱塞,活塞组件在泵筒组件内可往复运动;
动力柱塞安装于动力泵筒内并与其滑动密封连接,排采活塞安装于排采泵筒内并与其滑动密封连接,长柱塞杆的上端与动力柱塞固定连接,长柱塞杆的下端与双通道接头固定连接,双通道接头与排采柱塞固定连接;同时,长柱塞杆位于短泵筒内并与其滑动密封连接;
动力柱塞上设有轴向贯穿的第一流道,长柱塞杆上设有轴向贯穿的第二流道,双通道接头上设有轴向贯穿的第三流道,排采活塞上设有轴向贯穿的第四流道,第二流道、第三流道和第四流道连通;
内管套装于长柱塞杆的第二流道内,内管内设有轴向的第五流道,第五流道上端与第一流道连通;内管与长柱塞杆之间形成通道D;
动力泵筒在动力柱塞以上形成泵腔G,泵腔G与通道A连通;动力柱塞在第一流道处设有上游动排液阀,上游动排液阀为从第一流道到泵腔G单向导通;
动力泵筒在动力柱塞以下和短泵筒以上形成泵腔C,动力泵筒下部有排液孔b,通道B2通过排液孔b与泵腔C连通;长柱塞杆上部有排液孔a,泵腔C通过排液孔a与通道D连通;
排采泵筒在排采活塞以上和短泵筒以下形成泵腔E,排采泵筒上部有排液孔d,通道B3通过排液孔d与泵腔E连通;双通道接头侧部设有排液孔e,内管的下端与排液孔e处连接,使第五流道下端通过排液孔e与泵腔E连通;
排采泵筒在排采活塞以下形成泵腔F,排采柱塞在第四流道处设有下游动排液阀,下游动排液阀为从泵腔F到第四流道到单向导通;
排采泵筒下部分别设有下固定阀和上固定阀,下固定阀连通泵腔F和井筒,且下固定阀为从井筒到泵腔F单向导通;上固定阀连通井筒和通道B3,且上固定阀为从井筒到通道B3单向导通。
进一步的,所述长柱塞杆下部有轴向的卸压槽,卸压槽长度大于短泵筒的长度,当柱塞组件上行到上止点时,长柱塞杆上的卸压槽沟通短泵筒上下的泵腔C和泵腔E形成卸压。
进一步的,所述动力柱塞安装于动力泵筒内,有一定的间隙形成间隙密封,在泵的冲程内滑动。
进一步的,所述排采柱塞安装于排采泵筒内,有一定的间隙形成间隙密封,在泵的冲程内滑动。
进一步的,所述上接头与动力泵筒上端螺纹连接且密封;动力泵筒下端与中接头螺纹连接,上外管下端与中接头螺纹连接且密封,短泵筒与中接头螺纹连接且密封;
排采泵筒上端与中接头螺纹连接,上外管上端与中接头螺纹连接且密封。
进一步的,所述动力柱塞与长柱塞杆上端螺纹连接,长柱塞杆下端与双通道接头螺纹连接且密封,双通道接头与排采柱塞螺纹连接且密封。
进一步的,所述上接头与中心管为内插或外插连接。
本发明的有益效果是:
1. 本发明的泵型具有尺寸小、排量大,且可洗井的优点。
2. 本发明在长柱塞杆下部有轴向的卸压槽,卸压槽长度大于短泵筒的长度,当柱塞组件上行到上止点时,长柱塞杆上的卸压槽沟通短泵筒上下的泵腔C和泵腔E形成卸压,完成洗井功能。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示,本实施例公开了一种井下液力双作用泵,包括泵筒组件和活塞组件。具体的:
泵筒组件包括上接头1、动力泵筒2、上外管5、短泵筒7、中接头8、下外管11和排采泵筒14,泵筒组件随油管下入井筒内固定不动。
上接头1内有插孔,中心管插头插入此孔内且形成密封,上接头1下端与动力泵筒2上端螺纹连接且密封。动力泵筒2安装固定于上外管5内,且动力泵筒2和上外管5都与中接头8螺纹连接并密封。短泵筒7安位于中接头8内,短泵筒7与中接头8螺纹连接并密封。排采泵筒14安装固定于下外管11内,且排采泵筒14和下外管11都与中接头8螺纹连接并密封。
上接头1内形成通道A,油管与中心管之间形成环形的通道B1,上外管5与动力泵筒之间形成环形的通道B2,下外管11与排采泵筒14之间形成环形的通道B3,通道B1和通道B2连通,通道B2和通道B3被中接头8隔开。
活塞组件包括动力柱塞3、长柱塞杆6、内管9、双通道接头10和排采柱塞13,活塞组件在泵筒组件内可往复运动。
动力柱塞3安装于动力泵筒2内并与其滑动密封连接,排采活塞13安装于排采泵筒14内并与其滑动密封连接,长柱塞杆6的上端与动力柱塞3螺纹连接且密封,长柱塞杆6的下端与双通道接头10螺纹连接且密封,双通道接头10与排采柱塞13螺纹连接且密封;同时,长柱塞杆6位于短泵筒7内并与其滑动密封连接。
动力柱塞3上设有轴向贯穿的第一流道,长柱塞杆6上设有轴向贯穿的第二流道,双通道接头10上设有轴向贯穿的第三流道,排采活塞13上设有轴向贯穿的第四流道,第二流道、第三流道和第四流道连通。
内管9套装于长柱塞杆6的第二流道内,内管9内设有轴向的第五流道,第五流道上端与第一流道连通;内管9与长柱塞杆6之间形成通道D。
动力泵筒2在动力柱塞3以上形成泵腔G,泵腔G与通道A连通;动力柱塞3在第一流道处设有上游动排液阀4,上游动排液阀4为从第一流道到泵腔G单向导通。
动力泵筒2在动力柱塞3以下和短泵筒7以上形成泵腔C,动力泵筒2下部有排液孔b,通道B2通过排液孔b与泵腔C连通;长柱塞杆6上部有排液孔a,泵腔C通过排液孔a与通道D连通。
排采泵筒14在排采活塞13以上和短泵筒7以下形成泵腔E,排采泵筒14上部有排液孔d,通道B3通过排液孔d与泵腔E连通;双通道接头10侧部设有排液孔e,内管9的下端与排液孔e处连接,使第五流道下端通过排液孔e与泵腔E连通。
排采泵筒14在排采活塞13以下形成泵腔F,排采柱塞13在第四流道处设有下游动排液阀12,下游动排液阀12为从泵腔F到第四流道到单向导通。
排采泵筒14下部分别设有下固定阀16和上固定阀15,下固定阀16连通泵腔F和井筒,且下固定阀16为从井筒到泵腔F单向导通;上固定阀15连通井筒和通道B3,且上固定阀15为从井筒到通道B3单向导通。
本实施例中,动力柱塞3安装于动力泵筒2内,有一定的间隙形成间隙密封,在一定行程内(泵的冲程)滑动。
本实施例中,长柱塞杆6安装于短泵筒7内,有一定的间隙形成间隙密封,在一定行程内(泵的冲程)滑动。长柱塞杆6下部有轴向的卸压槽h,此卸压槽h长度大于短泵筒7的长度,当柱塞组件上行到上止点时,长柱塞杆6上的卸压槽h沟通短泵筒7上下的泵腔C和泵腔E形成卸压,完成洗井功能。
本实施例中,排采柱塞13安装于排采泵筒14内,有一定的间隙形成间隙密封,在一定行程内(泵的冲程)滑动。
本发明的工作原理如下:
下行:高压动力液由中心管内孔注入(由A通道进入泵腔G),通道B1在地面设备放空,A、B两份通道存在压差,此高压水压力作用在动力柱塞3上表面,产生向下的推力,此时上游动排液阀4关闭,此推力通过长柱塞杆6及双通道接头10作用在排采柱塞13上,推动排采柱塞13下行,此时泵腔E容积增大,压力降低,上固定阀15打开,完成泵腔E吸液;同时泵腔F容积减小,压力升高,下固定阀16关闭,下游动排液阀12打开,泵腔F的液体通过通道D、排液孔a、进入泵腔C,由排液孔b进入通道B2内,再由通道B1传输到地面设备水箱内。
上行: 高压动力液由B1通道进入泵腔C, 通道A在地面设备放空,B、A两份通道存在压差,此高压水进入泵腔C,下游动排液阀12关闭,压力作用在动力柱塞3与长柱塞杆6的环形面积上,产生向上的推力,此推力拉动排采柱塞13上行,此时E腔容积减小,压力升高,上固定阀15关闭,上游动排液阀4打开,泵腔E内的液体通过排液孔e、内管9的第五流道、动力柱塞3的第一流道、上游动排液阀4及泵腔G进入通道A内,由通道A传输到地面设备水箱内。同时泵腔F容积增大,压力降低,下固定阀16打开,下游动排阀12关闭,完成泵腔F吸液。
洗井:当柱塞组件上行到上止点时,长柱塞杆6上的卸压槽h沟通短泵筒7上下的泵腔C和泵腔E,泵腔C和泵腔E两腔连通,由通道B注入的高压水由卸压槽h进入泵腔E,由排液孔e、内管9的第五流道、动力柱塞3的第一流道、上游动排液阀4及泵腔G进入通道A内,由通道A传输到地面设备水箱内。洗井可将井液内大量杂质携带到地面水箱内。
本发明针对“在非常规气井、油井开发过程中,受井眼轨迹及井眼尺寸大小、产出液中含杂质(蜡、砂、煤粉)较多蜡的限制”的状况设计,此泵型具有尺寸小、排量大,且可洗井的优点。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明进行修改或者等同替换,而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话,本领域技术人员应该知晓:“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本发明和简化描述,如没有另外声明,上述词语并没有特殊的含义。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
Claims (7)
1.一种井下液力双作用泵,其特征在于:包括泵筒组件和活塞组件,其中:
泵筒组件包括上接头、动力泵筒、上外管、短泵筒、中接头、下外管和排采泵筒,泵筒组件随油管下入井筒内固定不动;
上接头上端与中心管密封连接固定,上接头下端与动力泵筒上端密封连接固定;动力泵筒安装固定于上外管内,且动力泵筒和上外管都与中接头固定连接并密封,短泵筒安装固定于中接头内;排采泵筒安装固定于下外管内,且排采泵筒和下外管都与中接头固定连接并密封;
上接头内形成通道A,油管与中心管之间形成环形的通道B1,上外管与动力泵筒之间形成环形的通道B2,下外管与排采泵筒之间形成环形的通道B3,通道B1和通道B2连通,通道B2和通道B3被中接头隔开;
活塞组件包括动力柱塞、长柱塞杆、内管、双通道接头和排采柱塞,活塞组件在泵筒组件内可往复运动;
动力柱塞安装于动力泵筒内并与其滑动密封连接,排采活塞安装于排采泵筒内并与其滑动密封连接,长柱塞杆的上端与动力柱塞固定连接,长柱塞杆的下端与双通道接头固定连接,双通道接头与排采柱塞固定连接;同时,长柱塞杆位于短泵筒内并与其滑动密封连接;
动力柱塞上设有轴向贯穿的第一流道,长柱塞杆上设有轴向贯穿的第二流道,双通道接头上设有轴向贯穿的第三流道,排采活塞上设有轴向贯穿的第四流道,第二流道、第三流道和第四流道连通;
内管套装于长柱塞杆的第二流道内,内管内设有轴向的第五流道,第五流道上端与第一流道连通;内管与长柱塞杆之间形成通道D;
动力泵筒在动力柱塞以上形成泵腔G,泵腔G与通道A连通;动力柱塞在第一流道处设有上游动排液阀,上游动排液阀为从第一流道到泵腔G单向导通;
动力泵筒在动力柱塞以下和短泵筒以上形成泵腔C,动力泵筒下部有排液孔b,通道B2通过排液孔b与泵腔C连通;长柱塞杆上部有排液孔a,泵腔C通过排液孔a与通道D连通;
排采泵筒在排采活塞以上和短泵筒以下形成泵腔E,排采泵筒上部有排液孔d,通道B3通过排液孔d与泵腔E连通;双通道接头侧部设有排液孔e,内管的下端与排液孔e处连接,使第五流道下端通过排液孔e与泵腔E连通;
排采泵筒在排采活塞以下形成泵腔F,排采柱塞在第四流道处设有下游动排液阀,下游动排液阀为从泵腔F到第四流道到单向导通;
排采泵筒下部分别设有下固定阀和上固定阀,下固定阀连通泵腔F和井筒,且下固定阀为从井筒到泵腔F单向导通;上固定阀连通井筒和通道B3,且上固定阀为从井筒到通道B3单向导通。
2.根据权利要求1所述的一种井下液力双作用泵,其特征在于:所述长柱塞杆下部有轴向的卸压槽,卸压槽长度大于短泵筒的长度,当柱塞组件上行到上止点时,长柱塞杆上的卸压槽沟通短泵筒上下的泵腔C和泵腔E形成卸压。
3.根据权利要求1或2所述的一种井下液力双作用泵,其特征在于:所述动力柱塞安装于动力泵筒内,有一定的间隙形成间隙密封,在泵的冲程内滑动。
4.根据权利要求1或2所述的一种井下液力双作用泵,其特征在于:所述排采柱塞安装于排采泵筒内,有一定的间隙形成间隙密封,在泵的冲程内滑动。
5.根据权利要求1或2所述的一种井下液力双作用泵,其特征在于:所述上接头与动力泵筒上端螺纹连接且密封;动力泵筒下端与中接头螺纹连接,上外管下端与中接头螺纹连接且密封,短泵筒与中接头螺纹连接且密封;
排采泵筒上端与中接头螺纹连接,上外管上端与中接头螺纹连接且密封。
6.根据权利要求1或2所述的一种井下液力双作用泵,其特征在于:所述动力柱塞与长柱塞杆上端螺纹连接,长柱塞杆下端与双通道接头螺纹连接且密封,双通道接头与排采柱塞螺纹连接且密封。
7.根据权利要求1或2所述的一种井下液力双作用泵,其特征在于:所述上接头与中心管为内插或外插连接。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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