CN220580995U - 一种水平井双柱塞捞砂泵及捞砂装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种水平井双柱塞捞砂泵及捞砂装置，属于水平井清砂设备的技术领域，包括双公短接、上凡尔总成、下凡尔总成和泵体组件；泵体组件包括外泵筒、柱塞短接、内泵筒、第一活塞体和第二活塞体。上述水平井双柱塞捞砂泵采用外泵筒和内泵筒组合而成，增加了第一抽吸空间，扩充了内部容积，同时采用双柱塞密封，大大增加抽吸力，可增加沉砂管数量，增加单次捞砂量；利用外泵筒和内泵筒，在未增加捞砂泵泵体长度的基础上，增加内容积，降低了捞砂泵在井筒弯度大处遇卡的风险。

Description

一种水平井双柱塞捞砂泵及捞砂装置

技术领域

本实用新型属于水平井清砂设备的技术领域，具体公开了一种水平井双柱塞捞砂泵及捞砂装置。

背景技术

水平井为煤层气开发的主要井型之一，在排采过程中，伴随着煤层气解析，储层中的煤泥、压裂砂粒将逐渐在缝隙通道以及井筒内形成堆积堵塞，传统的冲砂作业对水平井地层扰动影响巨大，高压水的注入对井筒附近通道造成了极大的危害，导致水平井产量很难恢复到初始水平，同时传统的捞砂工具在煤层气水平段捞砂捞效率低，成本高。

常用的是单柱塞式井道内抽吸泵，内部设有可上下移动的活塞及凡尔总成，凡尔总成分别设置在活塞的上下两侧，在活塞上下移动的过程中分别开启或关闭凡尔总成中的阀球，以此达到抽吸的目的，但用于水平井中时，抽吸泵中的阀球难以关闭，从而难以实现抽吸。

专利CN201159148Y公开了一种水平井捞砂泵，通过设置上复位弹簧、下复位弹簧，从而保证排砂阀、进砂阀在水平状态下也能灵活开关，能够在水平井中捞砂，但该专利中使用的柱塞为单个，通过柱塞移动从而在泵筒内形成吸引力捞砂，在柱塞移动的过程中产生的吸引力较小，捞砂过程中效率较低。

与专利CN201159148Y类似的还有CN203476258U公开的一种水平井负压机械清砂装置。

实用新型内容

本实用新型提供一种水平井双柱塞捞砂泵及捞砂装置，解决现有的单柱塞捞砂泵吸引力较小、吸引效率低的问题。

本实用新型提供一种水平井双柱塞捞砂泵，包括双公短接、上凡尔总成、下凡尔总成和泵体组件；双公短接的底端与上凡尔总成的顶端连接，二者连通，双公短接上设有泄水眼；泵体组件包括外泵筒、柱塞短接、内泵筒、第一活塞体和第二活塞体；外泵筒和柱塞短接的底端均与下凡尔总成的顶端连接，柱塞短接的外壁安装有第二活塞体，柱塞短接位于外泵筒的内侧；内泵筒的顶端与上凡尔总成的底端连接，外壁安装有第一活塞体，内泵筒的外壁和第一活塞体与外泵筒的内壁密封滑动相接，内泵筒的内壁与第二活塞体密封滑动相接；外泵筒、柱塞短接、内泵筒、第一活塞体和下凡尔总成围合成第一抽吸空间；柱塞短接、内泵筒、第二活塞体和上凡尔总成围合成第二抽吸空间；上凡尔总成与第二抽吸空间连通；下凡尔总成分别与第一抽吸空间和第二抽吸空间连通，设置有水眼，水眼连通第一抽吸空间和第二抽吸空间。

进一步地，双公短接、上凡尔总成、下凡尔总成、外泵筒、柱塞短接、内泵筒同轴设置。

进一步地，外泵筒采用Φ70泵筒；内泵筒采用Φ44泵筒；第一活塞体采用Φ70柱塞；第二活塞体采用Φ44柱塞。

本实用新型提供一种水平井双柱塞捞砂装置，包括沉砂管、捞砂翻板和喇叭口和水平井双柱塞捞砂泵；下凡尔总成、沉砂管、捞砂翻板和喇叭口依次相接。

本实用新型具有以下有益效果：

上述水平井双柱塞捞砂泵采用外泵筒和内泵筒组合而成，增加了第一抽吸空间，扩充了内部容积，同时采用双柱塞密封，大大增加抽吸力和抽吸效率，可增加沉砂管数量，增加单次捞砂量；利用外泵筒和内泵筒，在未增加捞砂泵泵体长度的基础上，增加内容积，降低了捞砂泵在井筒弯度大处遇卡的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为水平井双柱塞捞砂泵的结构示意图；

图2为水平井双柱塞捞砂装置的结构示意图。

图中：1、双公短接；101、泄水眼；2、上凡尔总成；201、弹簧；202、凡尔球；3、下凡尔总成；4、外泵筒；5、柱塞短接；6、内泵筒；7、第一活塞体；8、第二活塞体；9、第一抽吸空间；10、第二抽吸空间；11、水眼；12、沉砂管；13、捞砂翻板；14、喇叭口；15、水平井双柱塞捞砂泵。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

本实施例提供一种水平井双柱塞捞砂泵，包括双公短接1、上凡尔总成2、下凡尔总成3和泵体组件；双公短接1的底端与上凡尔总成2的顶端连接，二者连通，双公短接1上设有泄水眼101；泵体组件包括外泵筒4、柱塞短接5、内泵筒6、第一活塞体7和第二活塞体8；外泵筒4和柱塞短接5的底端均与下凡尔总成3的顶端连接，柱塞短接5的外壁安装有第二活塞体8，柱塞短接5位于外泵筒4的内侧；内泵筒6的顶端与上凡尔总成2的底端连接，外壁安装有第一活塞体7，内泵筒6的外壁和第一活塞体7与外泵筒4的内壁密封滑动相接，内泵筒6的内壁与第二活塞体8密封滑动相接；外泵筒4、柱塞短接5、内泵筒6、第一活塞体7和下凡尔总成3围合成第一抽吸空间9；柱塞短接5、内泵筒6、第二活塞体8和上凡尔总成2围合成第二抽吸空间10；上凡尔总成2与第二抽吸空间10连通；下凡尔总成3分别与第一抽吸空间9和第二抽吸空间10连通，设置有水眼11，水眼11连通第一抽吸空间9和第二抽吸空间10。

双公短接1、上凡尔总成2、下凡尔总成3、外泵筒4、柱塞短接5、内泵筒6同轴设置。

外泵筒4采用Φ70泵筒；内泵筒6采用Φ44泵筒；第一活塞体7采用Φ70柱塞；第二活塞体8采用Φ44柱塞。

需要说明的是，双公短接1、上凡尔总成2、下凡尔总成3均为现有结构，在本实施例中，仅通过上述现有结构实现沉砂作业，不对上述现有结构进行改进。下凡尔总成3内部结构与上凡尔总成2结构一致，具体结构可参考专利CN201159148Y、CN203476258U；在作业过程中，通过上凡尔总成2、下凡尔总成3内的弹簧201提供径向的弹力，使得凡尔球202紧贴凡尔座，从而控制上凡尔总成2、下凡尔总成3的开启或关闭。

双公短接1的顶端与油管相连，通过抽动油管对内泵筒6施加作用力带动第一活塞体7在外泵筒4内移动，以使第一抽吸空间9、第二抽吸空间10内产生负压将外界的流体吸引至沉砂管12内。

本实施例提供的水平井双柱塞捞砂泵，增加了第一抽吸空间9，扩充了内部容积，同时采用双柱塞密封，大大增加抽吸力，可增加沉砂管12数量，增加单次捞砂量。沉砂管12下至水平段沉砂位置时，在地面上提下放油管即可，捞砂完成后在进行接单根，直至捞砂至人工井底。

实施例2

本实施例提供一种水平井双柱塞捞砂装置，包括沉砂管12、捞砂翻板13、喇叭口14和水平井双柱塞捞砂泵15；下凡尔总成3、沉砂管12、捞砂翻板13和喇叭口14依次相接。

其中，沉砂管12、捞砂翻板13和喇叭口14均为现有结构。

申请人所设计的水平井双柱塞捞砂装置中，水平井双柱塞捞砂泵15整体长度4米；沉砂管12设置16根，约150米，长度可以根据实际情况调节；捞砂翻板13为常见的翻板结构，长度1米，弹簧翻板，上提油管装置时水漏出，沉砂留在装置内，捞砂翻板13内的翻板会在抽吸时打开，之后在弹簧的作用下复位，保证沉砂不掉落出；喇叭口14的长度10厘米，外径较大，用于局部聚集水平段沉砂，沉砂在水平段为薄薄的一层。

捞砂过程中，水平井双柱塞捞砂泵15不动，整个过程如下所述：

1、上提油管，内泵筒6和第一活塞体7向上移动，抽吸空间扩张，上凡尔球密封，下凡尔球在真空力的作用下打开，砂水混合物依次通过喇叭口14和捞砂翻板13，进入沉砂管12，水进入到第一抽吸空间9、第二抽吸空间10内；

2、下放油管：内泵筒6和第一活塞体7向下移动，抽吸空间压缩，下凡尔球密封，在压力的作用下，上凡尔球打开，第一抽吸空间9内的水通过水眼11进入到第二抽吸空间10，抽吸空间内水通过上凡尔总成2的通道进入双公短接1中，通过泻水眼101排至井筒内，一个抽吸过程完毕。

抽吸时砂水混合物进入到沉砂管内，捞砂泵上部水通过泻水眼101排出管内，沉砂管内水通过翻板空隙排出管内，砂留在沉砂管内。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种水平井双柱塞捞砂泵，包括双公短接(1)、上凡尔总成(2)和下凡尔总成(3)；

所述双公短接(1)的底端与上凡尔总成(2)的顶端连接，二者连通，双公短接(1)上设有泄水眼(101)；

其特征在于，还包括泵体组件；

所述泵体组件包括外泵筒(4)、柱塞短接(5)、内泵筒(6)、第一活塞体(7)和第二活塞体(8)；

所述外泵筒(4)和柱塞短接(5)的底端均与下凡尔总成(3)的顶端连接，柱塞短接(5)的外壁安装有第二活塞体(8)，柱塞短接(5)位于外泵筒(4)的内侧；

所述内泵筒(6)的顶端与上凡尔总成(2)的底端连接，外壁安装有第一活塞体(7)，内泵筒(6)的外壁和第一活塞体(7)与外泵筒(4)的内壁密封滑动相接，内泵筒(6)的内壁与第二活塞体(8)密封滑动相接；

所述外泵筒(4)、柱塞短接(5)、内泵筒(6)、第一活塞体(7)和下凡尔总成(3)围合成第一抽吸空间(9)；

所述柱塞短接(5)、内泵筒(6)、第二活塞体(8)和上凡尔总成(2)围合成第二抽吸空间(10)；

所述上凡尔总成(2)与第二抽吸空间(10)连通；

所述下凡尔总成(3)分别与第一抽吸空间(9)和第二抽吸空间(10)连通，设置有水眼(11)，水眼(11)连通第一抽吸空间(9)和第二抽吸空间(10)。

2.根据权利要求1所述的水平井双柱塞捞砂泵，其特征在于，所述双公短接(1)、上凡尔总成(2)、下凡尔总成(3)、外泵筒(4)、柱塞短接(5)、内泵筒(6)同轴设置。

3.根据权利要求2所述的水平井双柱塞捞砂泵，其特征在于，所述外泵筒(4)采用Φ70泵筒；

所述内泵筒(6)采用Φ44泵筒；

所述第一活塞体(7)采用Φ70柱塞；

所述第二活塞体(8)采用Φ44柱塞。

4.一种水平井双柱塞捞砂装置，包括沉砂管(12)、捞砂翻板(13)和喇叭口(14)，其特征在于，还包括权利要求1-3任一项所述的水平井双柱塞捞砂泵(15)；

下凡尔总成(3)、沉砂管(12)捞砂翻板(13)和喇叭口(14)依次相接。