CN219888233U - 一种无杆排采系统井下定筒单作用泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无杆排采系统井下定筒单作用泵，包括泵筒组件和活塞组件，泵筒组件包括外密封插头、直通上接头、动力泵筒、排采泵筒、上外管和下外管，泵筒组件固定于井筒内；外密封插头内形成通道A，油管与中心管之间形成通道B，上外管与动力泵筒之间形成环形的通道F，下外管与排采泵筒之间形成环形的通道G，通道F与通道G联通；活塞组件包括动力柱塞、连接杆和排采柱塞，活塞组件在泵筒组件内可往复运动。本实用新型采用动力柱塞与排采柱塞组成的定筒式结构，结构更加紧凑，外径尺寸小，更适合各种复杂的井况。
Description
技术领域
本实用新型涉及井下泵组技术领域，具体涉及一种无杆排采系统井下定筒单作用泵。
背景技术
《煤层气井同心管水力活塞排采装置及方法》为申请人于2012年07月12日申请的发明专利，公告号CN102758602B。经过数年的使用发现以下问题，已有方案为采用动筒式单作用，动筒式由于动力柱塞带动排采泵筒在外管内往复运动易磨损，会产生铁屑造成卡泵。同时，针对煤层气井工作介质为水，井下泵组运动部件无润滑，寿命较短。
为了解决上述问题，申请人对井下泵组进行改进，提出了一种无杆排采系统井下定筒单作用泵。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种无杆排采系统井下定筒单作用泵。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种无杆排采系统井下定筒单作用泵，包括泵筒组件和活塞组件，其中：
泵筒组件包括外密封插头、直通上接头、动力泵筒、排采泵筒、上外管和下外管，泵筒组件固定于井筒内；
外密封插头上端与中心管密封连接固定，外密封插头下端与直通上接头密封连接固定；直通上接头与动力泵筒密封连接固定，并安装固定于上外管内；排采泵筒安装固定于下外管内；上外管与下外管固定对接并密封；
外密封插头内形成通道A，油管与中心管之间形成通道B，上外管与动力泵筒之间形成环形的通道F，下外管与排采泵筒之间形成环形的通道G，通道F与通道G联通；
活塞组件包括动力柱塞、连接杆和排采柱塞，活塞组件在泵筒组件内可往复运动；
动力柱塞安装于动力泵筒内并与其滑动密封连接，排采活塞安装于排采泵筒内并与其滑动密封连接，连接杆的上端与动力柱塞固定连接，连接杆的下端与排采活塞固定连接；
动力柱塞上设有轴向贯穿的第一流道，连接杆上设有轴向贯穿的第二流道，排采活塞上设有轴向贯穿的第三流道，第一流道、第二流道和第三流道连通；
动力泵筒在动力柱塞以上形成泵腔H，动力柱塞在第一流道处设有水平井游动阀件，水平井游动阀件为从第一流道到泵腔H单向导通；
排采泵筒在排采活塞以上形成泵腔J，在排采活塞以下形成泵腔K；排采泵筒侧部设有洗井孔，洗井孔连通泵腔J和通道G；
泵腔K底部设有固定阀，且固定阀为从井筒到泵腔K单向导通。
进一步的，所述动力柱塞上设有动力柱塞润滑脂存储腔C，排采柱塞上设有排采柱塞润滑脂存储腔E。
进一步的，所述外密封插头为与直通上接头为内插或外插连接。
进一步的，所述直通上接头与动力泵筒螺纹连接。
进一步的，所述下外管上还固定设有限位接头，限位接头内孔与排采泵筒配合，以扶正排采泵筒。
进一步的，所述限位接头上设有轴向通孔。
进一步的，所述排采泵筒下端设有下接头，下接头与下外管螺纹连接。
进一步的，所述通道A与泵腔H连通，通道B与通道F连通，形成直通式结构。
进一步的，所述通道A与通道F连通，通道B与泵腔H连通，形成交叉式结构。
本实用新型的有益效果是：
1. 本实用新型采用动力柱塞与排采柱塞组成的定筒式结构，结构更加紧凑，外径尺寸小，更适合各种复杂的井况（尤其是狗腿度大的井眼轨迹及套变井）。
2.本实用新型在泵筒上有洗井孔，可以进行洗井功能，冲出煤粉，防止卡泵。
3、定筒式泵筒固定，不在外管内往复运动，不易产生铁屑，避免卡泵。
4. 本实用新型泵口结构有两种结构，直通式和交叉式，适应场景更多。
5. 本实用新型中外密封插头形式有内插及外插两种，安装更加方便。
6. 本实用新型在动力柱塞上设有动力柱塞润滑脂存储腔，排采柱塞上设有排采柱塞润滑脂存储腔，保证润滑效果。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的结构示意图；
图2是本实用新型实施例二的结构示意图；
图3是本实用新型实施例三的结构示意图。
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。图1中外密封插头1内的验管密封孔，主要是为了诊断中心管的密封性能，投球（虚线表示投入的钢球）到外密封插头1此处与插头内锥孔密封。
实施例一：
如图1所示，本实施例公开了一种无杆排采系统井下定筒单作用泵，包括泵筒组件和活塞组件。
泵筒组件包括外密封插头1、直通上接头1、动力泵筒4、排采泵筒10、上外管7和下外管11，泵筒组件固定于井筒内；
外密封插头1与中心管螺纹连接插入井下泵组的直通上接头2内，依靠密封圈密封。外密封插头1与直通上接头2形成内插连接。
直通上接头2与动力泵筒4螺纹连接，并安装固定于上外管7内。排采泵筒10与下接头12螺纹连接，下接头12与固定阀13螺纹连接，同时下接头12与下外管11螺纹连接，将排采泵筒10安装固定于下外管11内。上外管7与下外管11固定对接并密封。
下外管11上还固定设有限位接头8，限位接头8内孔与排采泵筒10配合，以扶正排采泵筒10。限位接头8还上设有轴向通孔。
外密封插头内形成通道A，油管与中心管之间形成通道B，上外管7与动力泵筒4之间形成环形的通道F，下外管11与排采泵筒10之间形成环形的通道G，通道F与通道G联通。
活塞组件包括动力柱塞5、连接杆6和排采柱塞9，活塞组件在泵筒组件内可往复运动。
动力柱塞5安装于动力泵筒4内并与其滑动密封连接，排采活塞9安装于排采泵筒10内并与其滑动密封连接，连接杆6的上端与动力柱塞5螺纹连接，连接杆6的下端与排采活塞9螺纹连接。
动力柱塞5与动力泵筒4及排采柱塞9与排采泵筒10配合间隙很小，在此间隙密封的作用下形成密封。动力柱塞5上设有动力柱塞润滑脂存储腔C，排采柱塞9上设有排采柱塞润滑脂存储腔E。
动力柱塞5上设有轴向贯穿的第一流道，连接杆6上设有轴向贯穿的第二流道，排采活塞9上设有轴向贯穿的第三流道，第一流道、第二流道和第三流道连通。
动力泵筒4在动力柱塞5以上形成泵腔H，动力柱塞5在第一流道处设有水平井游动阀件3（可串连安装两个阀件），水平井游动阀件3为从第一流道到泵腔H单向导通。
排采泵筒10在排采活塞9以上形成泵腔J，在排采活塞9以下形成泵腔K；排采泵筒侧部设有洗井孔D，洗井孔连通泵腔J和通道G。固定阀13为从井筒到泵腔K单向导通。
本实施例中，通道A与泵腔H连通，通道B与通道F连通，形成直通式结构。
本实用新型的工作原理如下：
上行：如图1所示，井下泵组下入井内，由无杆排采地面设备将高压水由油管与中心管之间的环形空间注入，同时与插头1连接的中心管通道A在地面设备的控制下放空，由油管与中心管组成的通道B注入的高压水进入泵腔内，作用在动力柱塞与排采柱塞的面积差上，推动动力柱塞5上行，动力柱塞5通过连接杆6带动排采柱塞9上行，对井内液体进行抽吸。
洗井功能：排采柱塞9上行，当排采柱塞9下端面过排采泵筒10上洗井孔D时，排采柱塞失去密封作用，上行停止，地面注入的高压水由此孔进入排采泵筒内，将抽吸进入泵内的煤粉由中心管冲出携带至地面设备水箱中。
下行：无杆排采地面设备将高压水中心管通道A内注入，同时油管与中心管组成的通道B放空，高压水经过外密封插头1井入动力泵筒4内，水平井阀件打开，固定阀13关闭，此压力作用在动力柱塞5与排采柱塞9的环形截面上，推动柱塞组件下行，下行至动力柱塞5下端面与限位接头8相碰。上一周期（上行时）吸入的井液通过水平井游动阀件3到动力柱塞5上部的泵腔H内。
本实用新型为直通式结构，由油管与中心管组成的通道B注入，中心管通道A 产出。由于上行是做功行程，驱动压力较高，通道B容积很大，在此高压水的作用下通道B受压膨胀，导致效率较低。
实施例二：
本实施例与实施例一的不同之处在于：如图2所示，本实施中通道A与通道F连通，通道B与泵腔H连通，形成交叉式结构。
本实施例与实施例一原理相同，只是改变了动力液与产出液流动通道。由中心管通道A注入，油管与中心管组成的通道B产出。由于上行是做功行程，驱动压力较高，中心管通道A容积很小，在此高压水的作用下中心管通道A受压膨胀不大，导致效率较高。
实施例三：
本实施例与实施例一的不同之处在于：如图3所示，本实施中外密封插头1与直通上接头2形成外插连接。
以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，如没有另外声明，上述词语并没有特殊的含义。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
Claims (9)
1.一种无杆排采系统井下定筒单作用泵，其特征在于：包括泵筒组件和活塞组件，其中：
泵筒组件包括外密封插头、直通上接头、动力泵筒、排采泵筒、上外管和下外管，泵筒组件固定于井筒内；
外密封插头上端与中心管密封连接固定，外密封插头下端与直通上接头密封连接固定；直通上接头与动力泵筒密封连接固定，并安装固定于上外管内；排采泵筒安装固定于下外管内；上外管与下外管固定对接并密封；
外密封插头内形成通道A，油管与中心管之间形成通道B，上外管与动力泵筒之间形成环形的通道F，下外管与排采泵筒之间形成环形的通道G，通道F与通道G联通；
活塞组件包括动力柱塞、连接杆和排采柱塞，活塞组件在泵筒组件内可往复运动；
动力柱塞安装于动力泵筒内并与其滑动密封连接，排采活塞安装于排采泵筒内并与其滑动密封连接，连接杆的上端与动力柱塞固定连接，连接杆的下端与排采活塞固定连接；
动力柱塞上设有轴向贯穿的第一流道，连接杆上设有轴向贯穿的第二流道，排采活塞上设有轴向贯穿的第三流道，第一流道、第二流道和第三流道连通；
动力泵筒在动力柱塞以上形成泵腔H，动力柱塞在第一流道处设有水平井游动阀件，水平井游动阀件为从第一流道到泵腔H单向导通；
排采泵筒在排采活塞以上形成泵腔J，在排采活塞以下形成泵腔K；排采泵筒侧部设有洗井孔，洗井孔连通泵腔J和通道G；
泵腔K底部设有固定阀，且固定阀为从井筒到泵腔K单向导通。
2.根据权利要求1所述的无杆排采系统井下定筒单作用泵，其特征在于：所述动力柱塞上设有动力柱塞润滑脂存储腔C，排采柱塞上设有排采柱塞润滑脂存储腔E。
3.根据权利要求1所述的无杆排采系统井下定筒单作用泵，其特征在于：所述外密封插头为与直通上接头为内插或外插连接。
4.根据权利要求1所述的无杆排采系统井下定筒单作用泵，其特征在于：所述直通上接头与动力泵筒螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的无杆排采系统井下定筒单作用泵，其特征在于：所述下外管上还固定设有限位接头，限位接头内孔与排采泵筒配合，以扶正排采泵筒。
6.根据权利要求5所述的无杆排采系统井下定筒单作用泵，其特征在于：所述限位接头上设有轴向通孔。
7.根据权利要求1所述的无杆排采系统井下定筒单作用泵，其特征在于：所述排采泵筒下端设有下接头，下接头与下外管螺纹连接。
8.根据权利要求1所述的无杆排采系统井下定筒单作用泵，其特征在于：所述通道A与泵腔H连通，通道B与通道F连通，形成直通式结构。
9.根据权利要求1所述的无杆排采系统井下定筒单作用泵，其特征在于：所述通道A与通道F连通，通道B与泵腔H连通，形成交叉式结构。
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