CN200982187Y - 压裂水力喷射泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种压裂水力喷射泵，与压裂作业管柱构成联作管柱，该泵由泵芯总成和泵筒总成构成，泵芯总成装在泵筒总成内腔中，泵芯总成由上到下依次由打捞头、扩散管、扩散管套筒、喉管、喷嘴、混合室、导液短管和进液管连接构成，泵筒总成由上至下依次由上接头、压帽、进液接头、滑套、密封衬套和下接头依次连接而成，密封衬套置于进液接头与进液管之间的环行空腔内，泵芯总成和泵筒总成的接触面密封。工作时，当压裂完成放喷后，向油套环空加压，剪断销钉，打开滑套，然后投入泵芯，泵芯入座后，环空打入动力液，喷射泵工作，返排液由油管返出，返排结束上提管柱。该泵与压裂管柱构成联作，缩短作业周期，减少地层污染，真实体现地层产能。

Description

压裂水力喷射泵

技术领域

本实用新型涉及一种压裂水力喷射泵，主要用于压裂作业的联作管柱中的压裂液返排，属于石油机械的专用压裂排液工具。

背景技术

目前，水力压裂是油气层改造的常规有效方法，通常压裂措施层原始产能低，压裂后地层依靠自身能量能够自喷的产层不足30％，绝大部分压裂层必须经过汽化水排液或液氮排液等完成排液作业，这些常规的排液方法不但排液时间长、费用高，而且由于高泵压进行压裂，压裂的工作液容易进入地层，对产层造成污染；又或压裂后起出压裂管柱再下入水力喷射泵，则由于时间延长，压裂液的残液会在地层中沉淀下来，造成产层污染。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种压裂水力喷射泵，该泵可以与压裂作业管柱构成联作管柱，使用一躺管柱可以完成压裂与排液两项作业，从而缩短工期、减少地层污染，使得地层产能得以真实体现。

本实用新型采用如下的技术方案，即一种压裂水力喷射泵由泵芯总成和泵筒总成构成，泵芯总成装在泵筒总成内腔中，其特征在于泵芯总成由上到下依次由打捞头、扩散管、扩散管套筒、喉管、喷嘴、混合室、导液短管和进液管连接构成，泵筒总成由上至下依次由上接头、压帽、进液接头、滑套、密封衬套和下接头依次连接而成，其中密封衬套置于进液接头与进液管之间的环行空腔内，泵芯总成和泵筒总成的接触面密封。

本实用新型的压裂水力喷射泵，打捞头上端带有圆形打捞球头，以便投入打捞工具捕捉更换泵芯。打捞头中心通孔设计为向上的逐渐开放的喇叭形的扩散孔。

扩散管装在扩散管套筒内，由上部打捞头下端面和底部的喉管定位，可实现动能和压力能量的转换。喉管安装在扩散管套筒底部，可由扩散管下端面和扩散管套筒底部内端面定位。

扩散管套筒上端带有内螺纹和打捞头丝扣连接。扩散管套筒下端带有外螺纹和进液管(泵芯)相连。

喷嘴装在混合室内，由导液短管上端面定位，高速的动力液经喷嘴喷出后，在喷嘴前端形成真空，将返排液吸到混合室。

混合室由扩散管套筒的下端面和进液管内端面固定，在此可完成动力液和返排液的混合及能量转换。

导液短管装在混合室内的下部，由喷嘴的下端面和进液管的内端面定位，可引导动力液进入喷嘴。进液管的上端由内螺纹连接到扩散管套筒的下端。进液管下端的阀体坐在下接头的阀座上。

下接头两端分别车有螺纹，一端为锥扣可与油管或钻杆相连，另一端为普通扣与上部的进液接头相连。

下接头车有一圈销钉槽，利用销钉将滑套固定在进液接头外侧，销钉和下接头相连，控制滑套的开启压力。

滑套定位于进液接头侧壁的端面和下接头上的销钉之间，用来密封进液接头的进液孔。

进液接头开有进液孔，进液接头两端车有螺纹，分别与上接头和下接头相连。

密封衬套由上、下两个衬套构成，上密封衬套由上接头的下端面定位，下密封衬套由下接头的上端面定位，密封衬套表面和泵芯(进液管)外表面构成密封面。

上接头一端为母扣与油管相连，另一端为普通螺纹与进液接头连接。

压帽安装在进液接头顶部，保证进液接头和上接头连接不松扣。

本实用新型的压裂水力喷射泵各部组件均按泵体设计的要求，加装密封组件密封连接。

本实用新型的工作原理是，当压裂完成，放喷结束后，通过向油管和套管的环空加压，剪断销钉，打开滑套，然后投入泵芯，待泵芯入座后，环空打入动力液，喷射泵工作，返排液由油管返出，返排结束上提管柱。

本实用新型的压裂水力喷射泵可与压裂施工构成联作，缩短作业周期，减少地层污染，真实体现地层产能。

附图说明

图1是压裂水力喷射泵结构示意图

图1中，打捞头1、扩散管2、扩散管套筒3、喉管4、喷嘴5、混合室6、导液短管7、进液管8、下接头9、销钉10、滑套11、进液接头12、上密封衬套13、下密封衬套14、压帽15、上接头16、进液孔17、阀座18。

具体实施方式

下面结合附图1和实施例对本实用新型的结构给予进一步说明，本压裂水力喷射泵由泵芯总成和泵筒总成构成，泵芯总成装在泵筒总成内腔中，其特征在于泵芯总成由上到下依次由打捞头1、扩散管2、扩散管套筒3、喉管4、喷嘴5、混合室6、导液短管7和进液管8连接构成，泵筒总成由上至下依次由上接头16、压帽15、进液接头12、滑套11、密封衬套13、14和下接头9依次连接而成，其中密封衬套13、14置于进液接头与进液管之间的环行空腔内，泵芯总成和泵筒总成的接触面密封。

打捞头1上端带有圆形打捞球头，打捞头1中心通孔设计为向上的逐渐开放的喇叭形的扩散孔。

扩散管2装在扩散管套筒3内，由上部打捞头1下端面和底部的喉管4定位。喉管4安装在扩散管套筒3内底部，由扩散管2下端面和扩散管套筒3底部内端面定位。

扩散管套筒3上端带有内螺纹和打捞头1丝扣连接。扩散管套筒3下端带有外螺纹和进液管8(泵芯)相连。

混合室6由扩散管套筒3的下端面和进液管8的内端面固定。

喷嘴5装在混合室6内，由导液短管7上端面定位，导液短管7装在混合室6内的下部，由喷嘴5的下端面和进液管8的内端面定位。

进液管8的上端由内螺纹连接到扩散管套筒3的下端，进液管8下端的阀体坐在下接头9的阀座18上。

下接头9两端分别车有螺纹，一端为锥扣可与油管或钻杆相连，另一端为普通螺纹与上部的进液接头12相连。

下接头9车有一圈销钉槽，利用销钉10将滑套11固定在进液接头12外侧，销钉10和下接头9相连，控制滑套11的开启压力。

滑套11定位于进液接头12外侧壁的端面和下接头9上的销钉10之间，用来密封进液接头的进液孔17。

进液接头12开有进液孔17，进液接头12两端车有螺纹，分别与上接头16和下接头9相连。

密封衬套由上、下两个衬套构成，上密封衬套13由上接头的下端面定位，下密封衬套14由下接头的上端面定位，密封衬套13、14表面和进液管8(泵芯)外表面构成密封面。

上接头16一端为母扣与油管相连，另一端为普通螺纹与进液接头12连接。

压帽15安装在进液接头12顶部。

本实用新型的各部组件均按泵体设计的要求，加装密封组件密封连接。

Claims (15)

1.一种压裂水力喷射泵，由泵芯总成和泵筒总成构成，泵芯总成装在泵筒总成内腔中，其特征在于泵芯总成由上到下依次由打捞头(1)、扩散管(2)、扩散管套筒(3)、喉管(4)、喷嘴(5)、混合室(6)、导液短管(7)和进液管(8)连接构成，泵筒总成由上至下依次由上接头(16)、压帽(15)、进液接头(12)、滑套(11)、密封衬套(13、14)和下接头(9)依次连接而成，其中密封衬套(13、14)置于进液接头(12)与进液管(8)之间的环行空腔内，泵芯总成和泵筒总成的接触面密封。

2.如权利要求1所述的水力压裂喷射泵，其特征在于所述的打捞头(1)上端带有圆形打捞球头，打捞头(1)中心通孔设计为向上的逐渐开放的喇叭形的扩散孔。

3.如权利要求1所述的水力压裂喷射泵，其特征在于所述的扩散管(2)装在扩散管套筒(3)内，由上部打捞头(1)下端面和底部的喉管(4)定位。

4.如权利要求1所述的水力压裂喷射泵，其特征在于所述的喉管(4)安装在扩散管套筒(3)内底部，由扩散管(2)下端面和扩散管套筒(3)底部内端面定位。

5.如权利要求1所述的水力压裂喷射泵，其特征在于所述的扩散管套筒(3)上端带有内螺纹和打捞头(1)丝扣连接，扩散管套筒(3)下端带有外螺纹和进液管(8)相连。

6.如权利要求1所述的水力压裂喷射泵，其特征在于所述的混合室(6)由扩散管套筒(3)的下端面和进液管(8)的内端面固定。

7.如权利要求1所述的水力压裂喷射泵，其特征在于所述的喷嘴(5)装在混合室(6)内上部，由导液短管(7)上端面定位。

8.如权利要求1所述的水力压裂喷射泵，其特征在于所述的导液短管(7)装在混合室(6)内的下部，由喷嘴(5)的下端面和进液管(8)的内端面定位。

9.如权利要求1所述的水力压裂喷射泵，其特征在于所述的进液管(8)的上端由内螺纹连接到扩散管套筒(3)的下端，进液管(8)下端的阀体坐在下接头(9)的阀座(18)上。

10.如权利要求1所述的水力压裂喷射泵，其特征在于所述的下接头(9)两端分别车有螺纹，下接头(9)下端为锥扣，下接头(9)上端为普通螺纹与进液接头(12)相连。

11.如权利要求1所述的水力压裂喷射泵，其特征在于所述的下接头(9)车有一圈销钉槽，用销钉(10)将滑套(11)固定在进液接头12外侧和下接头(9)相连。

12.如权利要求1所述的水力压裂喷射泵，其特征在于所述的进液接头(12)开有进液孔(17)，进液接头(12)两端车有螺纹，分别与上接头(16)和下接头(9)相连。

13.如权利要求1所述的水力压裂喷射泵，其特征在于所述的密封衬套由上、下两个衬套构成，上密封衬套(13)由上接头的下端面定位，下密封衬套(14)由下接头的上端面定位，密封衬套(13、14)的表面和进液管(8)外表面间密封。

14.如权利要求1所述的水力压裂喷射泵，其特征在于所述的上接头(16)一端为母扣与油管相连，另一端为普通螺纹与进液接头(12)连接。

15.如权利要求1所述的水力压裂喷射泵，其特征在于所述的压帽(15)安装在进液接头(12)顶部。

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