CN117948262B - 煤层气井注采泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及煤层气井开采技术领域，尤其涉及一种煤层气井注采泵，包括：固定凡尔总成，包括第一座体、芯轴喷嘴、第一球体以及第二座体，第一座体开设有第一通道，芯轴喷嘴开设有第二通道，第二座体开设有第三通道，第一座体的侧部设置有电磁阀，电磁阀为两位三通电磁阀，第一通道的第一端连接于电磁阀的第一开口，第一通道的第二端连接于第二通道的第一端，第二通道的第二端对应于第一球体的底部，第三通道的第一端连接于电磁阀的第二开口，第三通道的第二端对应于第一球体的顶端，电磁阀的第三开口连接有汇管；游动凡尔总成；泵筒总成。本发明提供一种煤层气井注采泵，解决了传统的固定凡尔难以清洗的技术问题，提高了注采泵的工作稳定性。

Description

煤层气井注采泵

技术领域

本发明涉及煤层气井开采技术领域，尤其涉及一种煤层气井注采泵。

背景技术

现有的煤层气井有杆泵，煤层产出物中的煤粉等固性颗粒会沉降在固定凡尔上，掩埋固定凡尔，或造成固定凡尔堵塞；煤泥、煤焦会黏住固定凡尔与凡尔座，致使固定凡尔开启失败，有杆泵失效。

煤层气井的有杆泵堵塞或卡阻，需要停机、起管柱、检修泵、下管柱等作业，作业工序繁多，耗时费力，作业费用高，或者简单的从油套环空注水，效果欠佳；另外，洗井液入井，不能及时排出，污染储层，造成洗井、洗泵后，煤层气井产量大幅下降。

发明内容

本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种煤层气井注采泵，解决了传统的固定凡尔难以清洗的技术问题，提高了注采泵的工作稳定性。

本发明提供一种煤层气井注采泵，包括：

固定凡尔总成，所述固定凡尔总成包括第一座体、芯轴喷嘴、第一球体以及第二座体，所述第一座体开设有第一通道，所述芯轴喷嘴开设有第二通道，所述第二座体开设有第三通道，所述第一座体的侧部设置有电磁阀，所述电磁阀为两位三通电磁阀，

所述第一通道的第一端连接于所述电磁阀的第一开口，所述第一通道的第二端连接于所述第二通道的第一端，所述第二通道的第二端对应于所述第一球体的底部，所述第三通道的第一端连接于所述电磁阀的第二开口，所述第三通道的第二端对应于所述第一球体的顶端，所述电磁阀的第三开口连接有汇管；

游动凡尔总成，所述游动凡尔总成连接于所述固定凡尔总成的顶端；

泵筒总成，所述泵筒总成连接于所述游动凡尔总成的顶端。

本发明煤层气井注采泵的进一步改进在于，所述芯轴喷嘴包括头部和嘴部，所述头部包括呈环形的固定杆以及固定于所述固定杆之间的支撑杆，所述嘴部固定于所述支撑杆，所述固定杆和所述支撑杆围合形成有孔洞，所述第二通道开设于所述支撑杆与所述嘴部。

本发明煤层气井注采泵的进一步改进在于，所述第二通道位于所述嘴部远离所述支撑杆的端部向内收缩以形成收口部。

本发明煤层气井注采泵的进一步改进在于，所述第三通道的第一端与所述电磁阀的第二开口通过连接管连接。

本发明煤层气井注采泵的进一步改进在于，所述第三通道包括主路、呈环形的环路以及间隔设置的若干支路，所述主路的一端连接于所述连接管且另一端连接于所述环路，所述支路的一端连接于所述环路且另一端对应于所述第一球体的顶部。

本发明煤层气井注采泵的进一步改进在于，所述支路设置有三个，所述支路呈倒V型。

本发明煤层气井注采泵的进一步改进在于，还包括设置于所述第一座体和第二座体之间的球座，所述第一球体放置于所述球座。

本发明煤层气井注采泵的进一步改进在于，还包括设置于所述第一座体的底部的转接头，所述转接头用以连接煤气井的底管。

本发明煤层气井注采泵的进一步改进在于，所述电磁阀的第三开口与所述汇管通过泵接头连接。

本发明煤层气井注采泵的进一步改进在于，还包括设置于所述第二座体的连接箍，所述游动凡尔总成连接于所述连接箍。

本发明煤层气井注采泵通过于固定凡尔中的第一座体以及芯轴喷嘴对应第一球体的底部设置一个冲洗通道，于第二座体对应第一球体的顶部设置一个冲洗通道，于固定凡尔总成和游动凡尔总成的侧部设置汇管，并将两个冲洗通道和汇管通过电磁阀连接，从而当固定凡尔总成的第一球体堵塞后，可以通过电磁阀控制打开对应的冲洗通道，汇管中通过的冲洗液体可以通过冲洗通道对第一球体进行冲洗，从而解决第一球体的堵塞问题，提高了注采泵的清洗效率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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是本发明提供的煤层气井注采泵的竖向剖视图。

图2是图1中固定凡尔总成的放大示意图。

图3是本发明提供的煤层气井注采泵的芯轴喷嘴的竖向剖视图。

图4是本发明提供的煤层气井注采泵的芯轴喷嘴对应头部位置的横向剖视图。

图5是本发明提供的煤层气井注采泵中对应第二座体的支路位置的横向剖视图。

附图标记：

1、底管；2、转接头；31、第一座体；311、第一通道；32、芯轴喷嘴；321、第二通道；322、支撑杆；323、嘴部；324、固定杆；33、电磁阀；331、第一开口；332、第二开口；333、第三开口；34、泵接头；35、汇管；36、第二座体；361、管接头；362、连接管；363、环路；364、支路；365、第一导流槽；37、球座；38、第一球体；4、连接箍；5、游动凡尔总成；6、泵筒总成。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

下面结合图1描述本发明的一种煤层气井注采泵，包括：

固定凡尔总成，固定凡尔总成包括第一座体31、芯轴喷嘴32、第一球体38以及第二座体36，第一座体31开设有第一通道311，芯轴喷嘴32开设有第二通道321，第二座体36开设有第三通道，第一座体31的侧部设置有电磁阀33，电磁阀33为两位三通电磁阀，

第一通道311的第一端连接于电磁阀33的第一开口331，第一通道311的第二端连接于第二通道321的第一端，第二通道321的第二端对应于第一球体38的底部，第三通道的第一端连接于电磁阀33的第二开口332，第三通道的第二端对应于第一球体38的顶端，电磁阀33的第三开口333连接有汇管35；

游动凡尔总成5，游动凡尔总成5连接于固定凡尔总成的顶端；

泵筒总成6，泵筒总成6连接于游动凡尔总成5的顶端；

当固定凡尔总成发生堵塞后，通过汇管35注入高压冲洗液，进而电磁阀33打开第一开口331和第三开口333，从而连通汇管35、第一通道311以及第二通道321，自汇管35注入的高压冲洗液自芯轴喷嘴32的顶端喷出至第一球体38的底部，从而清洗第一球体38的底部周围的粉尘和颗粒物，进而电磁阀33打开第二开口332和第三开口333，以连通汇管35和第三通道，从而高压冲洗液自第三通道喷出至第一球体38的顶部位置，同时游动凡尔总成5以及泵筒总成6同步工作，以将清洗第一球体38的高压冲洗液抽出，并带出堵塞在第一球体38的顶部的粉尘和颗粒物，从而清洗第一球体38，电磁阀33可以对应调节多次，以完成对第一球体38的清洗，从而完成对固定凡尔总成的清洗，使得固定凡尔总成能够继续进行使用。

本发明煤层气井注采泵的一种较佳实施案例中，如图2、图3和图4所示，芯轴喷嘴32包括头部和嘴部323，头部包括呈环形的固定杆324以及固定于固定杆324之间的支撑杆322，嘴部323固定于支撑杆322，固定杆324和支撑杆322围合形成有孔洞，第二通道321开设于支撑杆322与嘴部323。

具体地，如图3所示，第二通道321位于嘴部323远离支撑杆322的端部向内收缩以形成收口部，从而自第二通道321喷出的液体能够进行聚集，避免高压冲洗液分散，提高了高压冲洗液对第一球体38及其周围位置的冲洗效果。

具体地，如图4所示，孔洞具有两个，该孔洞使得芯轴喷嘴32和第一球体38的底部始终呈连通状态，从而使得第一球体38作为固定凡尔总成的开关。

具体地，如图2所示，第一座体31为中空的柱体结构，第一座体31的内部对应芯轴喷嘴32的位置形成有台阶和对位槽，芯轴喷嘴32的头部安装于该台阶位置且卡设于对位槽内，从而对位槽对芯轴喷嘴32进行限位，避免芯轴喷嘴32和第一座体31分离以及芯轴喷嘴32和第一座体31发生相对转动，提高了芯轴喷嘴32的稳定性。

在一种具体实施案例中，第一座体31靠近第一球体38的位置的横截面的直径小于远离第一球体38的位置的横截面直径，第一座体31对应待安装的电磁阀33的位置形成有安装平台，第一通道311的第一端对应于该安装平台，第一通道311的第一端形成有螺纹段，电磁阀33螺合连接于该螺纹段。

在另一种具体实施案例中，第一座体31的侧部开设有供安装电磁阀33的安装槽，第一通道311的第一端对应于该安装槽，电磁阀33安装于该安装槽内，且第一座体31内还设置有第四通道，该第四通道对应于电磁阀33的第二开口332以及第三通道的第一端。

进一步地，如图2所示，第三通道的第一端与电磁阀33的第二开口332通过连接管362连接。

较佳地，该连接管362为弯管，连接管362的形状与第一座体31的外侧面形状相匹配，该弯管和第三通道的第一端之间通过管接头361进行连接。

进一步地，如图2所示，第三通道包括主路、呈环形的环路363以及间隔设置的若干支路364，所述主路的一端连接于所述连接管362且另一端连接于所述环路363，所述支路364的一端连接于所述环路363且另一端对应于所述第一球体38的顶部，通过连接管362进入主路的高压冲洗液经过环路363后分别自支路364流出，从而对第一球体38的顶部位置进行清洗。

具体地，所述支路364设置有三个，从而增加高压冲洗液冲洗的第一球体38的位置，提高第一球体38的清洗效率。

需要说明的是，该支路364的数量还可以设置两个、四个、五个等等，本申请对支路364的设置数量不做具体限制。

具体地，如图2所示，支路364呈倒V型，从而高压冲洗液自支路364流出后的喷射方向为正对第一球体38，提高了高压冲洗液对吸附在第一球体38上的粉尘和颗粒物的清洗效果。

进一步地，还包括设置于第一座体31和第二座体36之间的球座37，第一球体38放置于球座37，从而提高了第一球体38在第一座体31内的安装稳定性，避免第一球体38在频繁开合第一座体31和第二座体36时沿周向滚动，也避免第一球体38碰触第一座体31和第二座体36的内壁，提高了固定凡尔总成的稳定性。

具体地，该球座37包括呈环形的基础部以及限位部，限位部形成有球槽，第一球体38位于该球槽内。

较佳地，该第一球体38为实心开关球，通过游动凡尔总成5以及泵筒总成6工作，以使得游动凡尔总成5和固定凡尔总成之间形成压差，从而第一球体38向上浮动，以连通固定凡尔总成和游动凡尔总成5，以使得注采泵将煤层气井中的气体抽出。

进一步地，如图2和图5所示，第二座体36的内侧壁沿高度方向还开设有第一导流槽365，第二座体36的顶部设置有封板，封板对应第一导流槽365的位置开设有第二导流槽，从而方便将注采泵开采的煤层气抽出。

进一步地，还包括设置于第一座体31的底部的转接头2，转接头2用以连接煤气井。

较佳地，该转接头2根据煤气井的底管1对应设置，煤气井的底管1包括各类筛管、尾管等，该转接头2能够实现底管1和第一座体31的稳定连接，从而提高了注采泵和底管1的连接稳定性。

进一步地，电磁阀33的第三开口333与汇管35通过泵接头34连接。

进一步地，还包括设置于第二座体36的连接箍4，游动凡尔总成5连接于连接箍4。

本发明煤层气井注采泵的一种具体实施案例中，固定凡尔总成中的第一球体38发生堵塞，自汇管35注入高压冲洗液，调控电磁阀33以连通汇管35、第一通道311以及第二通道321，使得高压冲洗液冲洗第一球体38的底部位置设定时间，该时间可以为1min，进而调控电 磁阀33以连通汇管35、第三通道，同时开启游动凡尔总成5和泵筒总成6，以使得高压冲洗液冲洗第一球体38的顶部，同时清洗第一球体38后的高压冲洗液经过游动凡尔总成5和泵筒总成6抽出，以完成对第一球体38处的清洗，使得第一球体38能够继续进行工作。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种煤层气井注采泵，其特征在于，包括：

固定凡尔总成，所述固定凡尔总成包括第一座体、芯轴喷嘴、第一球体以及第二座体，所述第一座体开设有第一通道，所述芯轴喷嘴开设有第二通道，所述第二座体开设有第三通道，所述第一座体的侧部设置有电磁阀，所述电磁阀为两位三通电磁阀，

所述第一通道的第一端连接于所述电磁阀的第一开口，所述第一通道的第二端连接于所述第二通道的第一端，所述第二通道的第二端对应于所述第一球体的底部，所述第三通道的第一端连接于所述电磁阀的第二开口，所述第三通道的第二端对应于所述第一球体的顶端，所述电磁阀的第三开口连接有汇管；

游动凡尔总成，所述游动凡尔总成连接于所述固定凡尔总成的顶端；

泵筒总成，所述泵筒总成连接于所述游动凡尔总成的顶端。

2.根据权利要求1所述的煤层气井注采泵，其特征在于，所述芯轴喷嘴包括头部和嘴部，所述头部包括呈环形的固定杆以及固定于所述固定杆之间的支撑杆，所述嘴部固定于所述支撑杆，所述固定杆和所述支撑杆围合形成有孔洞，所述第二通道开设于所述支撑杆与所述嘴部。

3.根据权利要求2所述的煤层气井注采泵，其特征在于，所述第二通道位于所述嘴部远离所述支撑杆的端部向内收缩以形成收口部。

4.根据权利要求1所述的煤层气井注采泵，其特征在于，所述第三通道的第一端与所述电磁阀的第二开口通过连接管连接。

5.根据权利要求4所述的煤层气井注采泵，其特征在于，所述第三通道包括主路、呈环形的环路以及间隔设置的若干支路，所述主路的一端连接于所述连接管且另一端连接于所述环路，所述支路的一端连接于所述环路且另一端对应于所述第一球体的顶部。

6.根据权利要求5所述的煤层气井注采泵，其特征在于，所述支路设置有三个，所述支路呈倒V型。

7.根据权利要求1所述的煤层气井注采泵，其特征在于，还包括设置于所述第一座体和第二座体之间的球座，所述第一球体放置于所述球座。

8.根据权利要求1所述的煤层气井注采泵，其特征在于，还包括设置于所述第一座体的底部的转接头，所述转接头用以连接煤气井的底管。

9.根据权利要求1所述的煤层气井注采泵，其特征在于，所述电磁阀的第三开口与所述汇管通过泵接头连接。

10.根据权利要求1所述的煤层气井注采泵，其特征在于，还包括设置于所述第二座体的连接箍，所述游动凡尔总成连接于所述连接箍。