CN219888233U - 一种无杆排采系统井下定筒单作用泵 - Google Patents

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徐正国
王永安
徐正明
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Zhengzhou Yifeng Rodless Pump Co ltd
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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

一种无杆排采系统井下定筒单作用泵
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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