CN215485966U

CN215485966U - 一种防卡射流泵

Info

Publication number: CN215485966U
Application number: CN202121782875.3U
Authority: CN
Inventors: 邵雪; 周博; 李万斌
Original assignee: Tianjin Zhirui Energy Technology Development Co ltd
Current assignee: Tianjin Zhirui Energy Technology Development Co ltd
Priority date: 2021-08-02
Filing date: 2021-08-02
Publication date: 2022-01-11
Anticipated expiration: 2031-08-02

Abstract

本实用新型涉及一种防卡射流泵，属井下采油工具技术领域。该防卡射流泵由套筒、上接头、下接头和射流装置构成，套筒的一端螺纹安装有上接头，套筒下端通过工作筒安装有下接头；下接头上方的工作筒内通过定位滑套安装有射流装置，上接头内的射流装置端头通过装配头安装有打捞头。该防卡射流泵通过打捞头能拉动射流装置上行，使射流装置与定位滑套配合封闭出液孔，进而使高速动力液在射流装置内憋压，冲开阻塞处；清理阻塞的过程不需要由井筒中取出射流装置，仅需通过打捞头拉动射流装置上行一段距离使出液孔封闭即可，从而能大大提高清理效率，不易影响采油作业；解决了现有射流泵使用过程中清理效率低下，易影响采油的问题。

Description

一种防卡射流泵

技术领域

本实用新型涉及一种防卡射流泵，属井下采油工具技术领域。

背景技术

射流泵是一种特殊的水力泵，在石油开发方面，射流泵有广泛的应用。它是一种将注入井内的高压动力液的能量传递给井下产液的无杆水力采油装置。射流泵是通过两种流体之间的动量交换实现能量传递。射流泵通过喷嘴将动力液高压势能转变为高速动能，在喉管内高速动力液与低速产液混合，进行动量交换，然后通过扩散管将动能转变为压能，使混合物采出地面。由于射流泵在井下无运动部件，对于高温深井、高产井、含砂、含腐蚀性介质、稠油以及高气液比油井条件具有较强的适应性；射流泵也具有结构紧凑的特点，适用于倾斜、水平井；对于非自喷井，可用于产能测试和钻杆测试。但是现有射流泵深入井下进行采油时，如果遇到含砂的油液，当油液进入射流泵后油液中的砂粒易在射流泵流速缓慢的油道中堆积，进而堵塞油道，发生卡泵现象。卡泵后，一般的处理方式为将射流泵由井眼中取出，进行清洗，将堵塞的砂粒清除后，再下放至井筒中复用。由于需将射流泵完全取出进行清理，清理过程不仅耗时长，清理效率低下，且会严重影响采油，因此有必要研发一种防卡射流泵，以解决上述问题。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种使用方便，能有效提高清理清理效率，以解决现有射流泵使用过程中清理效率低下，易影响采油问题的防卡射流泵。

本实用新型的技术方案是：

一种防卡射流泵，它由套筒、上接头、下接头和射流装置构成，套筒的一端螺纹安装有上接头，套筒下端通过工作筒安装有下接头；其特征在于：下接头上方的工作筒内通过定位滑套安装有射流装置，上接头内的射流装置端头通过装配头安装有打捞头。

所述的装配头由动力液进口导管、内筒和进口接头构成，动力液进口导管上方由下至上依次设置有内筒和进口接头，内筒分别与进口接头和动力液进口导管螺纹连接；所述的动力液进口导管顶部端头与打捞头的底部端头密封套装连接。

所述的打捞头的顶部端头穿过内筒延伸至进口接头上方，延伸至进口接头上方的打捞头上设置有连接帽，连接帽下方的打捞头上设置有限位凸缘，限位凸缘与进口接头的内壁滑动连接；限位凸缘下方的打捞头端头设置有打捞凸缘，打捞凸缘分别与动力液进口导管和进口接头间歇抵靠连接。

所述的定位滑套在初始状态时通过剪切销钉与工作筒固定连接。

所述的射流装置由泵筒、导管、中心筒、导液管、喷嘴和筛管构成，泵筒的下端端头螺纹安装有导管，泵筒内导管端头通过扩散管A安装有中心筒，中心筒的内壁上呈上下状安装有喉管和扩散管B；泵筒上端端头螺纹安装有导液管，导液管与中心筒之间通过装配环安装有喷嘴，导液管的上方端头内壁上螺纹安装有筛管，导液管、喷嘴、喉管、扩散管B和扩散管A依次连通；所述的导液管与动力液进口导管螺纹连接；射流装置通过导管与定位滑套滑动密封连接。

所述的装配环下方的中心筒端头与泵筒的内壁滑动抵靠连接，装配环下方的中心筒端面上均布有进液槽。

所述的导液管上方的筛管上均布有过滤孔，动力液进口导管的圆周上均布有进液孔，进液孔通过过滤孔与导液管连通。

所述的扩散管B和扩散管A的内壁分别呈圆锥状，扩散管B和扩散管A的内径依次扩大。

所述的导管的横截面呈H状，导管的顶部端面上均布有轴向进液孔，轴向进液孔的一端通过进液槽与喉管连通，轴向进液孔的另一端与下接头连通。

所述的轴向进液孔之间的导管圆周上设置有径向出液孔，定位滑套和工作筒上分别与径向出液孔对应状设置有出液孔，扩散管A依次通过径向出液孔和出液孔与外部连通。

所述的泵筒与导管之间设置有定位环，定位环的圆周面呈圆锥状，定位环外侧的定位滑套端头内壁呈倒圆锥状，定位环与定位滑套的端头内壁滑动抵靠连接。

所述的导管的底部端头呈螺纹安装有导管下接头，导管下接头的外壁呈变径状，定位滑套的内壁上设置有轴向限位凸缘，轴向限位凸缘与导管下接头的变径处抵靠连接。

本实用新型的有益效果在于：

该防卡射流泵通过打捞头能拉动射流装置上行，使射流装置与定位滑套配合封闭出液孔，进而使高速动力液在射流装置内憋压，冲开阻塞处；清理阻塞的过程不需要由井筒中取出射流装置，仅需通过打捞头拉动射流装置上行一段距离使出液孔封闭即可，从而能大大提高清理效率，不易影响采油作业；解决了现有射流装置使用过程中清理效率低下，易影响采油的问题。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中A处的放大示意图；

图3是图1中B处的放大示意图；

图4是图1中C处的放大示意图；

图5是本实用新型定位滑套的初始状态示意图；

图6是本实用新型导管的结构示意图；

图7是图6中D-D向的结构示意图；

图8是本实用新型清理堵塞的工作状态示意图。

图中：1、套筒，2、上接头，3、下接头，4、工作筒，5、定位滑套，6、打捞头，7、动力液进口导管，8、内筒，9、进口接头，10、连接帽，11、限位凸缘，12、打捞凸缘，13、固定环，14、密封环，15、泄压孔，16、沉孔，17、排液孔，18、剪切销钉，19、泵筒，20、导管，21、中心筒，22、导液管，23、喷嘴，24、筛管，25、扩散管A，26、喉管，27、扩散管B，28、装配环，29、进液槽，30、过滤孔，31、进液孔，32、轴向进液孔，33、径向出液孔，34、出液孔，35、定位环，36、导管下接头，37、轴向限位凸缘。

具体实施方式

该防卡射流泵，它由套筒1、上接头2、下接头3和射流装置构成，套筒1的一端螺纹安装有上接头2，套筒1下端通过工作筒4安装有下接头3；下接头3上方的工作筒4内通过定位滑套5安装有射流装置，上接头2内的射流装置端头通过装配头安装有打捞头6。

装配头由动力液进口导管7、内筒8和进口接头9构成，动力液进口导管7上方由下至上依次设置有内筒8和进口接头9，内筒8分别与进口接头9和动力液进口导管7螺纹连接；内筒8与动力液进口导管7之间呈上下状套装有固定环13和密封环14；动力液进口导管7顶部端头与打捞头6的底部端头密封套装连接；打捞头6的顶部端头穿过内筒8延伸至进口接头9上方，延伸至进口接头9上方的打捞头6上设置有连接帽10，连接帽10的作用是便于打捞工具连接打捞头6，且使打捞头6与打捞工具连接后通过打捞头6不易与打捞头6松脱；连接帽10下方的打捞头6上设置有限位凸缘11，限位凸缘11与进口接头9的内壁滑动连接，限位凸缘11的作用是对打捞头6进行径向上的限位，以防止打捞头6偏斜，进而保证在连接打捞头6的过程中能准确连接；限位凸缘11下方的打捞头6端头设置有打捞凸缘12，打捞凸缘12分别与动力液进口导管7和进口接头9间歇抵靠连接，打捞凸缘12与动力液进口导管7抵靠连接时，能对动力液进口导管7顶部端口进行密封，打捞凸缘12与进口接头9抵靠连接时，能拉动进口接头9上行，从而依次通过井口接头9、内筒8、动力液进口导管7带动射流装置上行；进口接头9的圆周上设置有泄压孔15，以在打捞头6上行过程中排出进口接头9与打捞头6之间的液体，进而避免进口接头9与打捞头6之间憋压，从而不易阻碍打捞头6的上行，同时在打捞头6复位过程中高速动力液能通过泄压孔15进入进口接头9内，从而推动打捞凸缘12下行，进而带动打捞头6向下复位；打捞头6底部端面上设置有沉孔16，沉孔16的内壁上设置有排液孔17，排液孔17的作用是增加打捞头6底部的流道，进而避免打捞头6下行时憋压。

射流装置由泵筒19、导管20、中心筒21、导液管22、喷嘴23和筛管24构成，泵筒19的下端端头螺纹安装有导管20，泵筒19内导管20端头通过扩散管A25安装有中心筒21，中心筒21的内壁上呈上下状安装有喉管26和扩散管B27，扩散管B27和扩散管A25的内壁分别呈圆锥状，扩散管B27和扩散管A25的内径依次扩大，扩散管B27和扩散管A25的作用是使喉管26中的高速动力液能向扩散管A25和B27中快速泄放，进而保证喉管26中高速动力液的流速；泵筒19上端端头螺纹安装有导液管22，导液管22与动力液进口导管7螺纹连接，以使动力液进口导管7上行时能拉动导液管22上行，进而拉动射流装置整体上行；导液管22与中心筒21之间安装有装配环28，装配环28的内壁上安装有喷嘴23，喷嘴23的作用是在高速动力液通过喷嘴向下流动时，通过内径的收缩增加高速动力液的流速；装配环28下方的中心筒21端头与泵筒19的内壁滑动抵靠连接，装配环28下方的中心筒21端面上均布有进液槽29，以在工作时能使油液能通过进液槽29进入喷嘴23与喉管26之间；导液管22的上方端头内壁上螺纹安装有筛管24，导液管22、喷嘴23、喉管26、扩散管B27和扩散管A25依次连通；导液管22上方的筛管24上均布有过滤孔30，动力液进口导管7的圆周上均布有进液孔31，进液孔31通过过滤孔30与导液管22连通，过滤孔30的作用是过滤高速动力液中的杂质，以避免高速动力液中的杂质堵塞喷嘴23；射流装置通过导管20与定位滑套5滑动密封连接；导管20的横截面呈H状，导管20的顶部端面上均布有轴向进液孔32，轴向进液孔32的一端通过进液槽29与喉管26连通，轴向进液孔32的另一端与下接头3连通，轴向进液孔32的作用是使油液能由下接头3进入进液槽29，从而进入喉管26中；轴向进液孔32之间的导管20圆周上设置有径向出液孔33，定位滑套5和工作筒4上分别与径向出液孔33对应状设置有出液孔34，扩散管A25依次通过径向出液孔33和出液孔34与外部连通。

定位滑套5在初始状态时通过剪切销钉18与工作筒4固定连接；泵筒19与导管20之间设置有定位环35，定位环35的圆周面呈圆锥状，定位环35外侧的定位滑套5端头内壁呈倒圆锥状，定位环35与定位滑套5的端头内壁滑动抵靠连接；导管20的底部端头呈螺纹安装有导管下接头36，导管下接头36的外壁呈变径状，定位滑套5的内壁上设置有轴向限位凸缘37，轴向限位凸缘37与导管下接头36的变径处抵靠连接；剪切销钉18的作用是在射流装置入井过程中，在射流装置推动定位滑套下行时，在剪切销钉18剪断过程中的压力剧烈变化判断射流装置是否到位，当井筒内压力急剧减小后，说明剪切销钉18已剪断，即射流装置已到位。

该防卡射流泵正常工作时，高速动力液由上接头2 依次通过动力液进口接头上的进液孔31、过滤孔30、筛管24、导液管22进入喷嘴23中（图1中实心箭头为高速动力液的流动方向），在喷嘴23的作用下增大高速动力液的流速，使高速动力液高速向喉管26中喷射，在高速动力液喷射过程中对进液槽29形成负压，进而依次通过进液槽29、轴向进液孔32、下接头3吸引油液进入喉管26中（图1中空心箭头为油液的流动方向），使油液与高速动力液形成混合液向扩散管B27中喷射，进入扩散管B27中的混合液通过扩散管A25进入导管20，由于导管20呈H状，混合液的动能在导管20中转换为压能，使混合液的压力增大，在压力作用下，混合液依次径向出液孔33、出液孔34进入工作筒4与井筒之间的环空中，进而通过井筒将油液输送至地面。

该防卡射流泵清理堵塞时（由于油液在轴向进液孔上方流速减缓且扩散管A与泵筒之间的环空宽度减小，油液中的杂质易在导管和扩散管A与泵筒之间的环空沉积，造成堵塞），根据以下公式确定打捞头6的上行距离：

2*L_径向孔+L₂＜H＜2*L₁+L₂

式中，H为打捞头6的上行距离，L_径向孔为径向出液孔的长度，L₁为定位环35下沿至轴向限位凸缘37上沿距离，L₂为进口接头9底部端面至动力液进口导管7顶部端面之间的间距；

将打捞工具连接打捞头6，打捞头6连接完成后，依次通过打捞头6、装配头带动射流装置上行，使射流装置上行距离为H，进而使径向出液孔33相对于出液孔32密封；

向上接头2中通入高速动力液，高速动力液由喷嘴23喷出后向进液槽29中反流，在高速动力液的压力作用下，将堵塞处的杂质通过轴向进液孔32和下接头3冲出，实现堵塞清理；

松开打捞头6的连接，打捞头6松开后，射流装置在高速动力液的压力作用下自行向下复位，恢复正常工作状态。

该防卡射流泵通过打捞头6能拉动射流装置上行，使射流装置与定位滑套5配合封闭出液孔34，进而使高速动力液在射流装置内憋压，冲开阻塞处；清理阻塞的过程不需要由井筒中取出射流装置，仅需通过打捞头6拉动射流装置上行一段距离使出液孔34封闭即可，从而能大大提高清理效率，不易影响采油作业；解决了现有射流装置使用过程中清理效率低下，易影响采油的问题。

Claims

1.一种防卡射流泵，它由套筒（1）、上接头（2）、下接头（3）和射流装置构成，套筒（1）的一端螺纹安装有上接头（2），套筒（1）下端通过工作筒（4）安装有下接头（3）；其特征在于：下接头（3）上方的工作筒（4）内通过定位滑套（5）安装有射流装置，上接头（2）内的射流装置端头通过装配头安装有打捞头（6）；

所述的射流装置由泵筒（19）、导管（20）、中心筒（21）、导液管（22）、喷嘴（23）和筛管（24）构成，泵筒（19）的下端端头螺纹安装有导管（20），泵筒（19）内导管（20）端头通过扩散管A（25）安装有中心筒（21），中心筒（21）的内壁上呈上下状安装有喉管（26）和扩散管B（27）；泵筒（19）上端端头螺纹安装有导液管（22），导液管（22）与中心筒（21）之间通过装配环（28）安装有喷嘴（23），导液管（22）的上方端头内壁上螺纹安装有筛管（24），导液管（22）、喷嘴（23）、喉管（26）、扩散管B（27）和扩散管A（25）依次连通；所述的射流装置通过导管（20）与定位滑套（5）滑动密封连接。

2.根据权利要求1所述的一种防卡射流泵，其特征在于：所述的装配头由动力液进口导管（7）、内筒（8）和进口接头（9）构成，动力液进口导管（7）上方由下至上依次设置有内筒（8）和进口接头（9），内筒（8）分别与进口接头（9）和动力液进口导管（7）螺纹连接；所述的动力液进口导管（7）顶部端头与打捞头（6）的底部端头密封套装连接，动力液进口导管（7）与导液管（22）螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的一种防卡射流泵，其特征在于：所述的打捞头（6）的顶部端头穿过内筒（8）延伸至进口接头（9）上方，延伸至进口接头（9）上方的打捞头（6）上设置有连接帽（10），连接帽（10）下方的打捞头（6）上设置有限位凸缘（11），限位凸缘（11）与进口接头（9）的内壁滑动连接；限位凸缘（11）下方的打捞头（6）端头设置有打捞凸缘（12），打捞凸缘（12）分别与动力液进口导管（7）和进口接头（9）间歇抵靠连接。

4.根据权利要求1所述的一种防卡射流泵，其特征在于：所述的定位滑套（5）在初始状态时通过剪切销钉（18）与工作筒（4）固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种防卡射流泵，其特征在于：所述的装配环（28）下方的中心筒（21）端头与泵筒（19）的内壁滑动抵靠连接，装配环（28）下方的中心筒（21）端面上均布有进液槽（29）；导液管（22）上方的筛管（24）上均布有过滤孔（30），动力液进口导管（7）的圆周上均布有进液孔（31），进液孔（31）通过过滤孔（30）与导液管（22）连通。

6.根据权利要求1所述的一种防卡射流泵，其特征在于：所述的扩散管B（27）和扩散管A（25）的内壁分别呈圆锥状，扩散管B（27）和扩散管A（25）的内径依次扩大。

7.根据权利要求1所述的一种防卡射流泵，其特征在于：所述的导管（20）的横截面呈H状，导管（20）的顶部端面上均布有轴向进液孔（32），轴向进液孔（32）的一端通过进液槽（29）与喉管（26）连通，轴向进液孔（32）的另一端与下接头（3）连通。

8.根据权利要求7所述的一种防卡射流泵，其特征在于：所述的轴向进液孔（32）之间的导管（20）圆周上设置有径向出液孔（33），定位滑套（5）和工作筒（4）上分别与径向出液孔（33）对应状设置有出液孔（34），扩散管A（25）依次通过径向出液孔（33）和出液孔（34）与外部连通。

9.根据权利要求1所述的一种防卡射流泵，其特征在于：所述的泵筒（19）与导管（20）之间设置有定位环（35），定位环（35）的圆周面呈圆锥状，定位环（35）外侧的定位滑套（5）端头内壁呈倒圆锥状，定位环（35）与定位滑套（5）的端头内壁滑动抵靠连接；导管（20）的底部端头呈螺纹安装有导管下接头（36），导管下接头（36）的外壁呈变径状，定位滑套（5）的内壁上设置有轴向限位凸缘（37），轴向限位凸缘（37）与导管下接头（36）的变径处抵靠连接。