CN220015141U - 一种井下液力双作用泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种井下液力双作用泵，泵筒组件包括上接头、动力泵筒、上外管、短泵筒、中接头、下外管和排采泵筒；上接头内形成通道A，并形成通道B1、通道B2和通道B3；活塞组件包括动力柱塞、长柱塞杆、内管、双通道接头和排采柱塞；动力柱塞处设有上游动排液阀；排采柱塞处设有下游动排液阀；动力泵筒形成泵腔C，动力泵筒下部有排液孔b，通道B2通过排液孔b与泵腔C连通；长柱塞杆上部有排液孔a，泵腔C通过排液孔a与通道D连通；排采泵筒形成泵腔E，排采泵筒上部有排液孔d，通道B3通过排液孔d与泵腔E连通；双通道接头侧部设有排液孔e，内管的下端与排液孔e处连接。本实用新型的泵型具有尺寸小、排量大，且可洗井的优点。

Description

一种井下液力双作用泵

技术领域

本实用新型涉及井下泵组技术领域，具体涉及一种井下液力双作用泵。

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日申请的实用新型专利，公告号CN102758602B。该技术方案在实际使用中受限：在非常规气井、油井开发过程中，受井眼轨迹及井眼尺寸大小、产出液中含杂质（蜡、砂、煤粉）较多蜡的限制，无法进行正常排采，进而无法满足排量大的井况要求。

针对这一状况，申请人研究改进，设计了一种井下液力双作用泵，以满足排量大的井况要求。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的问题，提供一种井下液力双作用泵。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种井下液力双作用泵，包括泵筒组件和活塞组件，其中：

泵筒组件包括上接头、动力泵筒、上外管、短泵筒、中接头、下外管和排采泵筒，泵筒组件随油管下入井筒内固定不动；

上接头上端与中心管密封连接固定，上接头下端与动力泵筒上端密封连接固定；动力泵筒安装固定于上外管内，且动力泵筒和上外管都与中接头固定连接并密封，短泵筒安装固定于中接头内；排采泵筒安装固定于下外管内，且排采泵筒和下外管都与中接头固定连接并密封；

上接头内形成通道A，油管与中心管之间形成环形的通道B1，上外管与动力泵筒之间形成环形的通道B2，下外管与排采泵筒之间形成环形的通道B3，通道B1和通道B2连通，通道B2和通道B3被中接头隔开；

活塞组件包括动力柱塞、长柱塞杆、内管、双通道接头和排采柱塞，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，长柱塞杆的上端与动力柱塞固定连接，长柱塞杆的下端与双通道接头固定连接，双通道接头与排采柱塞固定连接；同时，长柱塞杆位于短泵筒内并与其滑动密封连接；

动力柱塞上设有轴向贯穿的第一流道，长柱塞杆上设有轴向贯穿的第二流道，双通道接头上设有轴向贯穿的第三流道，排采活塞上设有轴向贯穿的第四流道，第二流道、第三流道和第四流道连通；

内管套装于长柱塞杆的第二流道内，内管内设有轴向的第五流道，第五流道上端与第一流道连通；内管与长柱塞杆之间形成通道D；

动力泵筒在动力柱塞以上形成泵腔G，泵腔G与通道A连通；动力柱塞在第一流道处设有上游动排液阀，上游动排液阀为从第一流道到泵腔G单向导通；

动力泵筒在动力柱塞以下和短泵筒以上形成泵腔C，动力泵筒下部有排液孔b，通道B2通过排液孔b与泵腔C连通；长柱塞杆上部有排液孔a，泵腔C通过排液孔a与通道D连通；

排采泵筒在排采活塞以上和短泵筒以下形成泵腔E，排采泵筒上部有排液孔d，通道B3通过排液孔d与泵腔E连通；双通道接头侧部设有排液孔e，内管的下端与排液孔e处连接，使第五流道下端通过排液孔e与泵腔E连通；

排采泵筒在排采活塞以下形成泵腔F，排采柱塞在第四流道处设有下游动排液阀，下游动排液阀为从泵腔F到第四流道到单向导通；

排采泵筒下部分别设有下固定阀和上固定阀，下固定阀连通泵腔F和井筒，且下固定阀为从井筒到泵腔F单向导通；上固定阀连通井筒和通道B3，且上固定阀为从井筒到通道B3单向导通。

进一步的，所述长柱塞杆下部有轴向的卸压槽，卸压槽长度大于短泵筒的长度，当柱塞组件上行到上止点时，长柱塞杆上的卸压槽沟通短泵筒上下的泵腔C和泵腔E形成卸压。

进一步的，所述动力柱塞安装于动力泵筒内，有一定的间隙形成间隙密封，在泵的冲程内滑动。

进一步的，所述排采柱塞安装于排采泵筒内，有一定的间隙形成间隙密封，在泵的冲程内滑动。

进一步的，所述上接头与动力泵筒上端螺纹连接且密封；动力泵筒下端与中接头螺纹连接，上外管下端与中接头螺纹连接且密封，短泵筒与中接头螺纹连接且密封；

排采泵筒上端与中接头螺纹连接，上外管上端与中接头螺纹连接且密封。

进一步的，所述动力柱塞与长柱塞杆上端螺纹连接，长柱塞杆下端与双通道接头螺纹连接且密封，双通道接头与排采柱塞螺纹连接且密封。

进一步的，所述上接头与中心管为内插或外插连接。

本实用新型的有益效果是：

1. 本实用新型的泵型具有尺寸小、排量大，且可洗井的优点。

2. 本实用新型在长柱塞杆下部有轴向的卸压槽，卸压槽长度大于短泵筒的长度，当柱塞组件上行到上止点时，长柱塞杆上的卸压槽沟通短泵筒上下的泵腔C和泵腔E形成卸压，完成洗井功能。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

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。

如图1所示，本实施例公开了一种井下液力双作用泵，包括泵筒组件和活塞组件。具体的：

泵筒组件包括上接头1、动力泵筒2、上外管5、短泵筒7、中接头8、下外管11和排采泵筒14，泵筒组件随油管下入井筒内固定不动。

上接头1内有插孔，中心管插头插入此孔内且形成密封，上接头1下端与动力泵筒2上端螺纹连接且密封。动力泵筒2安装固定于上外管5内，且动力泵筒2和上外管5都与中接头8螺纹连接并密封。短泵筒7安位于中接头8内，短泵筒7与中接头8螺纹连接并密封。排采泵筒14安装固定于下外管11内，且排采泵筒14和下外管11都与中接头8螺纹连接并密封。

上接头1内形成通道A，油管与中心管之间形成环形的通道B1，上外管5与动力泵筒之间形成环形的通道B2，下外管11与排采泵筒14之间形成环形的通道B3，通道B1和通道B2连通，通道B2和通道B3被中接头8隔开。

活塞组件包括动力柱塞3、长柱塞杆6、内管9、双通道接头10和排采柱塞13，活塞组件在泵筒组件内可往复运动。

动力柱塞3安装于动力泵筒2内并与其滑动密封连接，排采活塞13安装于排采泵筒14内并与其滑动密封连接，长柱塞杆6的上端与动力柱塞3螺纹连接且密封，长柱塞杆6的下端与双通道接头10螺纹连接且密封，双通道接头10与排采柱塞13螺纹连接且密封；同时，长柱塞杆6位于短泵筒7内并与其滑动密封连接。

动力柱塞3上设有轴向贯穿的第一流道，长柱塞杆6上设有轴向贯穿的第二流道，双通道接头10上设有轴向贯穿的第三流道，排采活塞13上设有轴向贯穿的第四流道，第二流道、第三流道和第四流道连通。

内管9套装于长柱塞杆6的第二流道内，内管9内设有轴向的第五流道，第五流道上端与第一流道连通；内管9与长柱塞杆6之间形成通道D。

动力泵筒2在动力柱塞3以上形成泵腔G，泵腔G与通道A连通；动力柱塞3在第一流道处设有上游动排液阀4，上游动排液阀4为从第一流道到泵腔G单向导通。

动力泵筒2在动力柱塞3以下和短泵筒7以上形成泵腔C，动力泵筒2下部有排液孔b，通道B2通过排液孔b与泵腔C连通；长柱塞杆6上部有排液孔a，泵腔C通过排液孔a与通道D连通。

排采泵筒14在排采活塞13以上和短泵筒7以下形成泵腔E，排采泵筒14上部有排液孔d，通道B3通过排液孔d与泵腔E连通；双通道接头10侧部设有排液孔e，内管9的下端与排液孔e处连接，使第五流道下端通过排液孔e与泵腔E连通。

排采泵筒14在排采活塞13以下形成泵腔F，排采柱塞13在第四流道处设有下游动排液阀12，下游动排液阀12为从泵腔F到第四流道到单向导通。

排采泵筒14下部分别设有下固定阀16和上固定阀15，下固定阀16连通泵腔F和井筒，且下固定阀16为从井筒到泵腔F单向导通；上固定阀15连通井筒和通道B3，且上固定阀15为从井筒到通道B3单向导通。

本实施例中，动力柱塞3安装于动力泵筒2内，有一定的间隙形成间隙密封，在一定行程内（泵的冲程）滑动。

本实施例中，长柱塞杆6安装于短泵筒7内，有一定的间隙形成间隙密封，在一定行程内（泵的冲程）滑动。长柱塞杆6下部有轴向的卸压槽h，此卸压槽h长度大于短泵筒7的长度，当柱塞组件上行到上止点时，长柱塞杆6上的卸压槽h沟通短泵筒7上下的泵腔C和泵腔E形成卸压，完成洗井功能。

本实施例中，排采柱塞13安装于排采泵筒14内，有一定的间隙形成间隙密封，在一定行程内（泵的冲程）滑动。

本实用新型的工作原理如下：

下行：高压动力液由中心管内孔注入（由A通道进入泵腔G），通道B1在地面设备放空，A、B两份通道存在压差，此高压水压力作用在动力柱塞3上表面，产生向下的推力，此时上游动排液阀4关闭，此推力通过长柱塞杆6及双通道接头10作用在排采柱塞13上，推动排采柱塞13下行，此时泵腔E容积增大，压力降低，上固定阀15打开，完成泵腔E吸液；同时泵腔F容积减小，压力升高，下固定阀16关闭，下游动排液阀12打开，泵腔F的液体通过通道D、排液孔a、进入泵腔C，由排液孔b进入通道B2内，再由通道B1传输到地面设备水箱内。

上行: 高压动力液由B1通道进入泵腔C, 通道A在地面设备放空，B、A两份通道存在压差，此高压水进入泵腔C，下游动排液阀12关闭，压力作用在动力柱塞3与长柱塞杆6的环形面积上，产生向上的推力，此推力拉动排采柱塞13上行，此时E腔容积减小，压力升高，上固定阀15关闭，上游动排液阀4打开，泵腔E内的液体通过排液孔e、内管9的第五流道、动力柱塞3的第一流道、上游动排液阀4及泵腔G进入通道A内，由通道A传输到地面设备水箱内。同时泵腔F容积增大，压力降低，下固定阀16打开，下游动排阀12关闭，完成泵腔F吸液。

洗井：当柱塞组件上行到上止点时，长柱塞杆6上的卸压槽h沟通短泵筒7上下的泵腔C和泵腔E，泵腔C和泵腔E两腔连通，由通道B注入的高压水由卸压槽h进入泵腔E，由排液孔e、内管9的第五流道、动力柱塞3的第一流道、上游动排液阀4及泵腔G进入通道A内,由通道A传输到地面设备水箱内。洗井可将井液内大量杂质携带到地面水箱内。

本实用新型针对“在非常规气井、油井开发过程中，受井眼轨迹及井眼尺寸大小、产出液中含杂质（蜡、砂、煤粉）较多蜡的限制”的状况设计，此泵型具有尺寸小、排量大，且可洗井的优点。

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 (7)

1.一种井下液力双作用泵，其特征在于：包括泵筒组件和活塞组件，其中：

泵筒组件包括上接头、动力泵筒、上外管、短泵筒、中接头、下外管和排采泵筒，泵筒组件随油管下入井筒内固定不动；

上接头上端与中心管密封连接固定，上接头下端与动力泵筒上端密封连接固定；动力泵筒安装固定于上外管内，且动力泵筒和上外管都与中接头固定连接并密封，短泵筒安装固定于中接头内；排采泵筒安装固定于下外管内，且排采泵筒和下外管都与中接头固定连接并密封；

上接头内形成通道A，油管与中心管之间形成环形的通道B1，上外管与动力泵筒之间形成环形的通道B2，下外管与排采泵筒之间形成环形的通道B3，通道B1和通道B2连通，通道B2和通道B3被中接头隔开；

活塞组件包括动力柱塞、长柱塞杆、内管、双通道接头和排采柱塞，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，长柱塞杆的上端与动力柱塞固定连接，长柱塞杆的下端与双通道接头固定连接，双通道接头与排采柱塞固定连接；同时，长柱塞杆位于短泵筒内并与其滑动密封连接；

动力柱塞上设有轴向贯穿的第一流道，长柱塞杆上设有轴向贯穿的第二流道，双通道接头上设有轴向贯穿的第三流道，排采活塞上设有轴向贯穿的第四流道，第二流道、第三流道和第四流道连通；

内管套装于长柱塞杆的第二流道内，内管内设有轴向的第五流道，第五流道上端与第一流道连通；内管与长柱塞杆之间形成通道D；

动力泵筒在动力柱塞以上形成泵腔G，泵腔G与通道A连通；动力柱塞在第一流道处设有上游动排液阀，上游动排液阀为从第一流道到泵腔G单向导通；

动力泵筒在动力柱塞以下和短泵筒以上形成泵腔C，动力泵筒下部有排液孔b，通道B2通过排液孔b与泵腔C连通；长柱塞杆上部有排液孔a，泵腔C通过排液孔a与通道D连通；

排采泵筒在排采活塞以上和短泵筒以下形成泵腔E，排采泵筒上部有排液孔d，通道B3通过排液孔d与泵腔E连通；双通道接头侧部设有排液孔e，内管的下端与排液孔e处连接，使第五流道下端通过排液孔e与泵腔E连通；

排采泵筒在排采活塞以下形成泵腔F，排采柱塞在第四流道处设有下游动排液阀，下游动排液阀为从泵腔F到第四流道到单向导通；

排采泵筒下部分别设有下固定阀和上固定阀，下固定阀连通泵腔F和井筒，且下固定阀为从井筒到泵腔F单向导通；上固定阀连通井筒和通道B3，且上固定阀为从井筒到通道B3单向导通。

2.根据权利要求1所述的一种井下液力双作用泵，其特征在于：所述长柱塞杆下部有轴向的卸压槽，卸压槽长度大于短泵筒的长度，当柱塞组件上行到上止点时，长柱塞杆上的卸压槽沟通短泵筒上下的泵腔C和泵腔E形成卸压。

3.根据权利要求1或2所述的一种井下液力双作用泵，其特征在于：所述动力柱塞安装于动力泵筒内，有一定的间隙形成间隙密封，在泵的冲程内滑动。

4.根据权利要求1或2所述的一种井下液力双作用泵，其特征在于：所述排采柱塞安装于排采泵筒内，有一定的间隙形成间隙密封，在泵的冲程内滑动。

5.根据权利要求1或2所述的一种井下液力双作用泵，其特征在于：所述上接头与动力泵筒上端螺纹连接且密封；动力泵筒下端与中接头螺纹连接，上外管下端与中接头螺纹连接且密封，短泵筒与中接头螺纹连接且密封；

排采泵筒上端与中接头螺纹连接，上外管上端与中接头螺纹连接且密封。

6.根据权利要求1或2所述的一种井下液力双作用泵，其特征在于：所述动力柱塞与长柱塞杆上端螺纹连接，长柱塞杆下端与双通道接头螺纹连接且密封，双通道接头与排采柱塞螺纹连接且密封。

7.根据权利要求1或2所述的一种井下液力双作用泵，其特征在于：所述上接头与中心管为内插或外插连接。