CN208996708U - 管柱滤砂筒 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管柱滤砂筒，包括下接头、外筒、内筒和上接头，内筒插装在外筒内，并且两筒之间留有环形空间，内、外筒上端均与上接头螺纹固定，内筒侧壁上靠近其上端设置有排油通孔，内筒下端被一堵头所封闭，外筒下端通过螺纹固定有下接头，上、下接头的端部分别均设置有与外部管道相连接的螺纹连接结构；所述堵头前端为圆锥形，其后端为圆柱状，并从其前端到其后端平滑过渡，所述堵头的后端及过渡段内设置有容砂腔。本实用新型管柱滤砂筒通过在堵头内设置空腔，提高了沉砂容量，有利于减少落入单流阀的沉砂量。

Description

管柱滤砂筒

技术领域

本实用新型涉及一种管柱滤砂筒，是一种井下工具，在石油开采时，可以避免由于电潜泵停泵产生的沉砂充填单流阀的阀芯和阀管之间间隙，造成的电潜泵损坏。属于采油设备的技术领域。

背景技术

开采石油时，电潜泵停泵会使沉砂充填于单流阀阀芯和阀座之间的间隙，容易造成过载启泵，损坏电泵机组，增加检泵工作量，增加采油生产成本。

中国专利CN2576962Y公开了一种沉砂管，该沉砂管由外筒、芯管及其两端的接头构成，芯管插装在外筒中，其上端带有一堵头。使用过程中，电潜泵工作时，油流从下接头处进入芯管，再经芯管上部设置的排油孔进入外筒与芯管之间的环形通道，最后从上接头处输出。当电潜泵停止工作后，芯管输出侧油流通道内的泥沙将在自身重力作用下沉积在芯管与外筒之间的环形空间中，而不会直接沉降到沉砂管下端的单流阀上，因而这种沉砂管可有效防止或减少单流阀处的积砂现象，可减少井下作业次数，是一种采油的安全防护装置。

上述结构的沉砂管在沉积的泥砂过多需要清理时，需要将沉砂管的上接头与外筒、外筒与下接头之间的螺纹连接拆开，将位于芯管与外筒之间的泥砂清理掉，再组装好继续使用。然而，这样的清理方式存在一个问题，由于工作中存在振动，沉积的泥砂会将芯管与外筒之间的空间填充得很密实，将芯管与外筒相互挤死，使得芯管与外筒很难拆开，因而给泥沙的清理带来不便。而且外桶与内桶间隙沉砂，会导致压差增大，导致外管被刺漏。

申请人针对上述产品的问题进行了改进，提出了一种管柱滤砂筒，包括下接头、外筒、内筒和上接头，内筒插装在外筒内，并且两筒之间留有环形空间，内、外筒上端均与上接头螺纹固定，内筒侧壁上靠近其上端设置有排油通孔，内筒下端被一堵头所封闭，下接头螺纹固定在外筒下端，上、下接头上分别设置有供与外部管道相连的螺纹连接结构。该管柱滤砂筒由于改变了现有沉砂管的结构，使泥砂沉积在内筒中而不是内筒与外筒之间，克服了现有技术中沉积的泥砂会将芯管与外筒之间的空间填充得很密实，将芯管与外筒相互挤死，使得芯管与外筒很难拆开的问题，方便了对管柱滤砂筒的清理。但是，该产品尚有改进之处。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构新颖独特，使用方便，并且能够减少沉砂的管柱滤砂筒；具体技术方案为：

一种管柱滤砂筒，包括下接头、外筒、内筒和上接头，内筒插装在外筒内，并且两筒之间留有环形空间，内、外筒上端均与上接头螺纹固定，内筒侧壁上靠近其上端设置有排油通孔，内筒下端被一堵头所封闭，外筒下端通过螺纹固定有下接头，上、下接头的端部分别均设置有与外部管道相连接的螺纹连接结构；所述堵头前端为圆锥形，其后端为圆柱状，并从其前端到其后端平滑过渡，所述堵头的后端及过渡段内设置有容砂腔。

进一步，所述堵头前端外表面上沿周向均布有若干个分流凸翅，堵头通过其后端封闭所述内筒下端并与内筒螺纹固定。

进一步，所述分流凸翅的外缘与所述下接头的内腔壁间隙配合；分流凸翅的延展方向与所述前端的中心轴夹角为12至15度。

进一步，所述堵头的腔壁靠近前端处设置有一个或多个清砂孔。

进一步，所述清砂孔设置有台阶面，底端为螺纹孔。

进一步，所述堵头的腔壁靠近前端处设置有若干个排油孔，所述排油孔的孔径小于1毫米。

进一步，所述内筒上的排油通孔为沿内筒轴线延伸的长孔，该长孔成对设置，每对中的两个长孔均对称内筒轴线分布。

进一步，所述外筒上端与所述内筒之间还设置有一密封环，该密封环套装在内筒上，通过该密封环进一步将内、外筒之间的环形空间上端气密封闭。

本实用新型管柱滤砂筒通过在堵头内设置空腔，提高了滤砂筒的沉砂容量，有利于减少落入单流阀的沉砂量；将下端堵头外表面的分流凸翅偏转12至15度，在堵头外形成旋转流场，有利于降低阻力，提高油液流速；减少沉砂。

附图说明

图1为本实用新型管柱滤砂筒结构示意图；

图2为堵头的结构示意图仰视图；

图3为堵头的结构示意图。

图中：1、下接头； 2、堵头；2-1、分流凸翅；2-2、清砂孔；3、外筒； 4、内筒；5、上接头；6、密封环。

具体实施方式

下面利用实施例对本实用新型进行更全面的说明。本实用新型可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。

实施例1

如图1所示，实施例中的管柱滤砂筒，包括下接头1、外筒3、内筒4和上接头5，内筒4插装在外筒3内，并且两筒之间留有环形空间，内、外筒上端均与上接头螺纹固定，内筒侧壁上靠近其上端设置有排油通孔，内筒下端被一堵头2所封闭，下接头1螺纹固定在外筒下端，上、下接头上分别设置有供与外部管道相连的螺纹连接结构。

堵头2由42CrMo制成，长度约为400mm，堵头前端为圆锥形，高度约50mm，圆锥底部直径为40mm，其后端为圆柱状，并从其前端到其后端平滑过渡，堵头前端外表面上沿周向均布有3个分流凸翅2-1，圆柱状后端的直径由下向上逐渐变大，圆柱状后端的端部设有M35×1.5外螺纹，用来与内筒4下端配合。分流凸翅2-1的外缘与下接头5在的内腔壁间隙配合。

实施例中将堵头2的后端和过渡段内设置空腔，形成容砂腔。在不增加内筒3和外筒4的长度的情况下，提高了内筒3内的存砂深度，从而提升了滤砂管的存砂容量；有利于防止泥砂溢出容砂腔下沉进入单流阀。

为了方便维护时清砂，在堵头2的腔壁靠近堵头2的前端处设置有一个或多个清砂孔2-2。清砂孔2-2设置有台阶面，底端为螺纹孔。使用时，用螺杆将清砂孔封住，避免从清砂孔2-2漏。维护保养时，将管柱滤砂筒的堵头朝上，卸掉一个或多个清砂孔2-2上的螺杆，用喷枪或者气嘴对准清砂孔2-2；利用压缩空气或高压水流冲洗，在仅拆除下接头1的情况下，就能够很快将容砂腔内的残余泥砂清除。

还可以在堵头2的腔壁靠近堵头的前端处设置若干个排油微孔，用于将油液排出容砂腔，进一步提高容砂腔的容砂效率。排油微孔的孔径应小于1毫米；在保证不漏砂的情况下，提高排油效率。排油微孔应避开清砂孔2-2。

在内筒3的上端和外筒4的上端之间还设置了密封环6。密封环6由氟橡胶制成，下部为圆筒形，上部再延伸出一个内径与下部相同，外径比下部大的同心圆筒形，该密封环6套装在内筒4上，下部位于外筒上部与内筒之间形成的环形空间内，上部位于内筒4和上接头5之间形成的环形空间内，通过密封环6进一步将内、外筒之间的环形空间上端气密封闭。

其中，下接头l由42CrMo制成，长度约为520mm，下端为UP TBG油管螺纹，上端为 油管螺纹，下端为外螺纹，上端为内螺纹；上接头5由42CrMo制成，下端为 内油管螺纹，中端为Rp内螺纹，上端为 UP TBG内油管螺纹；外筒3是 油管，长度约为9600mm，上下两端均为 加厚外油管螺纹，外筒3下端与下接头l上端螺纹连接，外筒3上端与上接头5的下端也是螺纹连接。外筒3的内径与下接头l的上段的内径相同。

内筒4由Ø42×5无缝钢管制成，长度约为9500mm，下端为M35×1.5内螺纹，上端为外螺纹，下端与堵头2的上端螺纹连接，上端与上接头5下端螺纹连接，内筒4侧壁上靠近其上端设置有多个沿内筒轴线延伸的长圆形排油通孔41，排油通孔41成对布置，每对中的两个排油通孔41均对称内筒轴线分布。

安装时，先将堵头2的上端与内筒4下端旋合在一起；再将内筒4上端套上密封环6后与上接头5的中端旋合在一起；然后再将外筒3的上端与上接头5的下端旋合在一起；最后，将下接头l的上端套在堵头2上与外筒3的下端旋合在一起。这样本实用新型管柱滤砂筒就组装完毕。

实施例2

如图2和图3所示,本实施例与实施例1基本相同；区别为：分流凸翅2-1的延展方向与堵头2前端的中心轴夹角为12至15度。通过偏转，油液经分流凸翅2-1分流后，产生水平推力，使油液在堵头外壁与外筒3之间的油道中旋转，形成漩涡，阻力得到降低；可以获得更高的流速。当电潜泵停止工作后，由于油液的流速较高，而泥砂的密度高于油液，泥砂会与油液不同，在惯性的作用下，油液中更多的泥砂会因惯性进入内筒4；从而减少了沉砂量。

使用时，实施例1和实施例2中的管柱滤砂筒的两端分别连接 油管，油管每隔100米左右安装一套管柱滤砂筒，该距离视原油含砂量而定。在井下，流经电潜泵的原油从管柱滤砂筒的下接头l流入，在堵头2的圆锥形前端及分流凸翅2-1的导流作用下，沿截面逐渐变小的环状空间流入内筒4外壁与外筒3的内壁围成的空间，这一过程中，油流的速度增加，油流又通过内筒4上部分布的多个长圆形排油通孔进入内筒4内部，然后通过上接头5的上端开口流入下一节油管中。

当电潜泵停止工作后，内筒4输出侧油流通道内的泥沙将在自身重力作用下沉积在内筒4内，而不会直接沉降到沉砂管下端的单流阀上，原油依次经过数节管柱滤砂筒的作用，可以防止或减少单流阀的积砂现象。而且，泥沙沉积在内筒之中，对内筒产生压力，而内外筒间存在油流液体，可以将压力传递到外筒，由内外筒共同承担泥沙产生的压力，可以防止内筒与外筒因压力差过大而被刺漏。

其中，油流在经过排油通孔后，由于截面突然变大，所以油流速度变慢，而且由于排油通孔是两两相对设置的，从两个排油通孔同时流入的油流产生相互碰撞，使油流的速度进一步变慢，掺杂在油流中的泥砂由于受到的重力的作用，会从油流中沉淀出，积聚在容砂腔内部，由于容砂腔下部分布有多个圆形微通孔，微通孔的轴线从内到外是斜向上的，这样的结构可以使容砂腔内部积累的原油通过微通孔流出到堵头2外。这样的结构可以使管柱滤砂筒在油流流动和停止时都能够使油流中掺杂的泥砂有效地沉积到容砂腔内部，进而防止泥砂进入单流阀中产生单流阀积砂现象。

现有技术的沉砂管的下接头与外筒之间是靠管螺纹进行密封的，在实际采油工作中，油管内应该只流动油流液体，这就要求油管内尽量不要混入气体，如果管螺纹的牙形产生变形，则会造成密封不严，产生漏气现象，影响采油工作。由于本实施例中管柱滤砂筒使用了密封环6，使得密封性更好，很好地解决了泄漏的问题。

当堆积的泥砂过多需要清理时，本实用新型管柱滤砂筒，只需将上接头5与一节油管脱开，再将上接头5与外筒3脱开，将上接头5连同内筒4以及堵头2一起拔出，将容砂腔内的泥砂倒出即可。残余的泥砂可以通过清砂孔2-2吹出或冲出。

上述示例只是用于说明本实用新型，除此之外，还有多种不同的实施方式，而这些实施方式都是本领域技术人员在领悟本实用新型思想后能够想到的，故，在此不再一一列举。

Claims (8)

1.一种管柱滤砂筒，包括下接头、外筒、内筒和上接头，内筒插装在外筒内，并且两筒之间留有环形空间，内、外筒上端均与上接头螺纹固定，内筒侧壁上靠近其上端设置有排油通孔，内筒下端被一堵头所封闭，外筒下端通过螺纹固定有下接头，上、下接头的端部分别均设置有与外部管道相连接的螺纹连接结构；所述堵头前端为圆锥形，其后端为圆柱状，并从其前端到其后端平滑过渡，其特征在于，所述堵头的后端及过渡段内设置有容砂腔。

2.如权利要求1所述的管柱滤砂筒，其特征在于，所述堵头前端外表面上沿周向均布有若干个分流凸翅，堵头通过其后端封闭所述内筒下端并与内筒螺纹固定。

3.如权利要求2所述的管柱滤砂筒，其特征在于，所述分流凸翅的外缘与所述下接头的内腔壁间隙配合；分流凸翅的延展方向与所述前端的中心轴夹角为12至15度。

4.如权利要求1所述的管柱滤砂筒，其特征在于，所述堵头的腔壁靠近堵头前端处设置有一个或多个清砂孔。

5.如权利要求4所述的管柱滤砂筒，其特征在于，所述清砂孔设置有台阶面，底端为螺纹孔。

6.如权利要求1所述的管柱滤砂筒，其特征在于，所述堵头的腔壁靠近前端处设置有若干个排油微孔。

7.如权利要求1所述的管柱滤砂筒，其特征在于，所述内筒上的排油通孔为沿内筒轴线延伸的长孔，该长孔成对设置，每对中的两个长孔均对称内筒轴线分布。

8.如权利要求1所述的管柱滤砂筒，其特征在于，所述外筒上端与所述内筒之间还设置有一密封环，该密封环套装在内筒上，通过该密封环进一步将内、外筒之间的环形空间上端气密封闭。