CN204716209U - 真空式液力抽汲排液泵 - Google Patents

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谢正军
任勇强
白田增
徐克彬
郑培峰
杜鑫芳
范锦锋
谢勇
阳丽爱
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本实用新型公开了一种真空式液力抽汲泵,其包括由上到下依次连接的动力缸上接头、动力缸、密封套、压缩式封隔器、工作缸上接头、真空工作缸和同步微排柱塞泵;动力缸内设有动力活塞,真空工作缸内设有真空活塞,动力活塞和真空活塞通过空心连杆连接,密封套套装在空心连杆上且阻隔了动力缸与真空工作缸的连通,同步微排柱塞泵包括柱塞、复位弹簧以及依次连接的工作缸下密封接头、环形接箍、油管短接和油管短接丝堵,油管短接丝堵中部设有柱塞泵凡尔,柱塞穿过工作缸下密封接头与柱塞丝堵固接,复位弹簧位于柱塞和工作缸下密封接头之间。本实用新型能够使试油测试及酸化压裂后实现快速连续排液,避免地层伤害,提高效果和效率。

Description

真空式液力抽汲排液泵
技术领域
[0001] 本实用新型涉及石油天然气开发技术领域,尤其是一种真空式液力抽汲排液泵。
背景技术
[0002] 试油测试过程中排液是落实地层产液液性、求取产能的重要手段;在油水井酸化、压裂等措施改造后,为防止入井液对地层产生伤害,也需要及时排液。所以说,排液是油气田井下作业中的一项重要工序。目前排液方式有水力抽子抽汲、油管泵、气举及螺杆泵、水力活塞泵、射流泵等几项工艺,各自有其适应的井况条件及要求,各有其缺陷:抽汲排液受抽深等限制条件较多且污染严重、人为因素影响较多周期长、不能满足及时返排的要求;气举设备复杂成本较高;螺杆泵、油管泵排液存在转抽工序多能耗大;水力活塞泵、射流泵排液由于动力液和地层产液混合排出,在较短时间内不易判断地层是否产水,极不适于探井落实液性的要求。
发明内容
[0003] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够使试油测试及酸化压裂后实现快速连续排液,避免地层伤害,提高效果和效率的真空式液力抽汲排液泵。
[0004] 为了解决上述技术问题,本实用新型包括由上到下依次密封连接的动力缸上接头、动力缸、密封套、压缩式封隔器、工作缸上接头、真空工作缸和同步微排柱塞泵;
[0005] 所述动力缸内设有一动力活塞,所述真空工作缸内设有一真空活塞,所述动力活塞和真空活塞通过一空心连杆连接在一起,所述动力活塞中部设有一用于空心连杆内腔与油管内腔之间连通或阻断的空心杆上凡尔,所述密封套密封套装在空心连杆上且该密封套阻隔了动力缸内腔与真空工作缸内腔之间的连通,所述密封套周向上还贯穿设有多个动力缸传液孔,所述空心连杆底部周向上贯穿设有多个空心连杆进液孔,所述工作缸上接头周向上贯穿设有多个工作缸进液凡尔;
[0006] 所述同步微排柱塞泵包括柱塞、复位弹簧以及由上到下依次密封连接的工作缸下密封接头、油管短接和油管短接丝堵,所述工作缸下密封接头上端与真空工作缸螺纹连接,下端通过环形接箍与油管短接连接,所述油管短接丝堵中部设有一柱塞泵凡尔,所述工作缸下密封接头、环形接箍、油管短接丝堵、柱塞泵凡尔和油管短接所围成的腔体构成了微排柱塞泵内腔,所述柱塞上端形成有凸缘,下端穿过工作缸下密封接头与一柱塞丝堵固接,所述柱塞和工作缸下密封接头之间还形成有多个用于将真空工作缸内腔底部空间与微排柱塞泵内腔相连通的柱塞排液孔,所述复位弹簧套在柱塞上,且该复位弹簧位于柱塞凸缘和工作缸下密封接头端面之间。
[0007] 本实用新型的有益效果是:本实用新型提供了一种真空式液力抽汲泵,通过其与地面自动供压设备相配套,将地面提供的能量转化为举升液体的压能。其原理是利用地面动力带动井下真空式活塞泵上行排出流体,利用真空式活塞泵下腔的真空完成活塞复位并吸入地层流体,在试油测试诱喷求产及油水井酸化压裂后实现快速连续排液的目的。
附图说明
[0008] 图1为本实用新型真空式液力抽汲排液泵的结构示意图。
具体实施方式
[0009] 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明:
[0010] 参见图1,本实用新型的真空式液力抽汲排液泵包括由上到下依次密封连接的动力缸上接头1、动力缸2、密封套6、压缩式封隔器7、工作缸上接头8、真空工作缸12和同步微排柱塞泵。
[0011] 所述动力缸2内设有一动力活塞3,所述真空工作缸12内设有一真空活塞11,所述动力活塞3和真空活塞11通过一空心连杆4连接在一起,所述动力活塞3中部设有一用于空心连杆4内腔与油管内腔之间连通或阻断的空心杆上凡尔26,所述密封套6密封套装在空心连杆4上且该密封套6阻隔了动力缸2内腔与真空工作缸12内腔之间的连通,所述密封套6周向上还贯穿设有多个动力缸传液孔5、25,所述空心连杆4底部周向上贯穿设有多个空心连杆进液孔10、23,所述工作缸上接头8周向上贯穿设有多个工作缸进液凡尔9、24。
[0012] 所述同步微排柱塞泵包括柱塞13、复位弹簧14以及由上到下依次密封连接的工作缸下密封接头16、油管短接20和油管短接丝堵18,所述工作缸下密封接头16上端与真空工作缸12螺纹连接,下端通过环形接箍17与油管短接20连接,所述油管短接丝堵18中部设有一柱塞泵凡尔19,所述工作缸下密封接头16、环形接箍17、油管短接丝堵18、柱塞泵凡尔19和油管短接20所围成的腔体构成了微排柱塞泵内腔,所述柱塞13上端形成有凸缘,下端穿过工作缸下密封接头16与一柱塞丝堵21固接,所述柱塞13和工作缸下密封接头16之间还形成有多个用于将真空工作缸12内腔底部空间与微排柱塞泵内腔相连通的柱塞排液孔15、22,所述复位弹簧14套在柱塞13上,且该复位弹簧14位于柱塞13凸缘和工作缸下密封接头16端面之间。
[0013] 现场使用前,要按照说明完成真空式液力抽汲排液泵的组装:参照图1,将由柱塞13、复位弹簧14、柱塞丝堵21、工作缸下密封接头16、环形接箍17、油管短接20、油管短接丝堵18以及柱塞泵凡尔19组成的同步微排柱塞泵系统在地面上组装好;然后通过工作缸下密封接头16外缘的丝扣将同步微排柱塞泵与真空工作缸12相连接,并通过丝扣在与同步微排柱塞泵相对的真空工作缸12的一侧加装上工作缸上接头8 ;将真空活塞11与空心连杆4连接好,并将真空活塞11推入到真空工作缸12内腔中;依次在工作缸上接头8上通过丝扣加装上压缩式封隔器7、密封套6 ;在动力活塞3的心部加装上空心杆上凡尔26,并通过丝扣将动力活塞3加装在空心连杆4上;此时将动力缸2套在动力活塞3的外侧并通过丝扣将动力缸2加装在密封套6上,最后在动力缸2的上端通过丝扣加装上动力缸上接头1,完成真空式液力抽汲排液泵的工装。
[0014] 本实用新型真空式液力抽汲排液泵的工作原理:
[0015] 动力活塞3、空心连杆4和真空活塞11构成了活塞组,活塞组在地面设备自套管内液柱传导的外压作用下上行,真空工作缸12下部的柱塞泵凡尔19关闭,此时真空工作缸12呈近似真空状态;套管外压力释放后,油套液柱作用在活塞组的动力活塞3上下两个面上的压力差形成一个下压力,由于真空活塞11下部是真空,其下端面处于不受上压力状态,最终使整个活塞组处于下压状态而下行,达到真空式液力抽汲排液泵在井内能够进行往复运动之目的。
[0016] 将动力缸2、活塞组、密封套6、压缩式封隔器7、真空工作缸12、同步微排柱塞泵等工装成一体泵,上部通过动力缸上接头I与油管相连接。用油管将此工具送至井内预计深度后压缩式封隔器座封,封隔产层和环空液柱层。此时地面设备向套管内打入高压,在高压下活塞组向上运动:柱塞泵凡尔19关闭,工作缸进液凡尔9、24关闭,空心杆上凡尔26打开,真空工作缸12内液体经空心连杆4进入油管;卸去套管外压后,由于在上行时,真空活塞11下部已经形成真空,活塞组受油套液柱重力下压而下行,此时空心杆上凡尔26关闭,工作缸进液凡尔9、24打开,真空工作缸12内腔形成负压,并将地层液吸入其工作腔内,再次上行时进入油管,直至排出地面完成整个排液过程。同步微排柱塞泵的作用:真空活塞11在真空工作缸12内上行时,柱塞13处于复位状态,真空工作缸内渗漏到真空活塞11下部腔体内的液体在自身重力作用下经柱塞排液孔15、22进入微排柱塞泵内腔,即由工作缸下密封接头16、环形接箍17、油管短接丝堵18、柱塞泵凡尔19和油管短接20所围成的腔体内,套管外压力释放后,在油套液柱重力的作用下真空活塞11下压推动柱塞13下行,并挤压微排柱塞泵内腔中存积的漏失液,并通过柱塞泵凡尔19将漏失液排出泵筒外,保护真空工作缸12内有足够的真空空间,使整个泵筒处于长期稳定的工作状态。
[0017] 本实用新型的真空式液力抽汲排液泵的应用:
[0018] 本实用新型的真空式液力抽汲排液泵与地面动力装置配合使用,地面动力装置包括液压动力泵及采油树井口及计量等部分;在地面上将油管通过丝扣与真空式液力抽吸排液泵连接,下至井内预定位置后,上提管柱使封隔器换位机构销钉由短轨道换入长轨道,然后下放管柱使封隔器上的锥体撑开卡瓦并卡住套管壁,继续下放压缩胶筒使之密封油套环空和其下的产层。套管打压验封其密封性。然后安装井口采油树,利用地面动力泵设备向套管打压,高压流体经动力缸传液孔5、25进入动力缸2并推动动力活塞3带动整个活塞组上行,此时工作缸进液凡尔9、24关闭(同时真空工作缸12下部的内腔在真空活塞11的抽汲作用下形成真空),在此过程中,工作缸进液凡尔9、24关闭,在活塞组上行所带来的负压作用下真空工作缸12上部内腔中的液体被吸入空心连杆4的内腔,顶开空心杆上凡尔26并进入油管内腔,直至到达上行程死点,完成泵抽汲上行程;上行程至上死点后,套管放压,空心杆上凡尔26关闭,在作用于上下活塞组面压力差以及活塞组自重的双重作用下,动力活塞3通过空心连杆4推动整个活塞组下行并逐步下行至启动前位置,在此过程中,工作缸进液凡尔9、24打开,地层液体通过工作缸进液凡尔9、24被吸入真空工作缸12上部的腔体内,随着活塞组逐步抵达行程下死点,泵抽汲的下行程结束,此后地面设备再次提供高压液体打压使并泵完成前述的吸入过程,待放压后泵再次还原至启动前位置,如此往复,达到抽汲排液的目的,当出现密封不严而使得真空活塞11下部的真空工作缸12内渗漏进少量油气水时,随着泵筒内活塞组的下行,真空活塞11挤压柱塞13而使得同步微排柱塞泵打开,达到将渗漏的油气水排出的效果,进而保证该真空泵正常运行。
[0019] 综上所述,本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中,本领域的技术人员可以在本实用新型的技术指导思想之内提出其他的实施例,但这些实施例都包括在本实用新型的范围之内。

Claims (1)

1.一种真空式液力抽汲排液泵,其特征在于:包括由上到下依次密封连接的动力缸上接头(I)、动力缸(2)、密封套(6)、压缩式封隔器(7)、工作缸上接头(8)、真空工作缸(12)和同步微排柱塞泵; 所述动力缸(2)内设有一动力活塞(3),所述真空工作缸(12)内设有一真空活塞(11),所述动力活塞(3)和真空活塞(11)通过一空心连杆(4)连接在一起,所述动力活塞(3)中部设有一用于空心连杆⑷内腔与油管内腔之间连通或阻断的空心杆上凡尔(26),所述密封套(6)密封套装在空心连杆⑷上且该密封套(6)阻隔了动力缸(2)内腔与真空工作缸(12)内腔之间的连通,所述密封套¢)周向上还贯穿设有多个动力缸传液孔(5、25),所述空心连杆(4)底部周向上贯穿设有多个空心连杆进液孔(10、23),所述工作缸上接头(8)周向上贯穿设有多个工作缸进液凡尔(9、24); 所述同步微排柱塞泵包括柱塞(13)、复位弹簧(14)以及由上到下依次密封连接的工作缸下密封接头(16)、油管短接(20)和油管短接丝堵(18),所述工作缸下密封接头(16)上端与真空工作缸(12)螺纹连接,下端通过环形接箍(17)与油管短接(20)连接,所述油管短接丝堵(18)中部设有一柱塞泵凡尔(19),所述工作缸下密封接头(16)、环形接箍(17)、油管短接丝堵(18)、柱塞泵凡尔(19)和油管短接(20)所围成的腔体构成了微排柱塞泵内腔,所述柱塞(13)上端形成有凸缘,下端穿过工作缸下密封接头(16)与一柱塞丝堵(21)固接,所述柱塞(13)和工作缸下密封接头(16)之间还形成有多个用于将真空工作缸(12)内腔底部空间与微排柱塞泵内腔相连通的柱塞排液孔(15、22),所述复位弹簧(14)套在柱塞(13)上,且该复位弹簧(14)位于柱塞(13)凸缘和工作缸下密封接头(16)端面之间。
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