一种井下同心管水力举升泵的制作方法

文档序号:33194601发布日期:2023-02-04 10:43阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种井下同心管水力举升泵,其特征在于包括增压机构、连接机构和引流机构;其中,增压机构由外管a(1)、内管b(2)、增压接头(3)、上引流接头(4)、增压喷头(5)、增压喷头挡块(6)、增压喷头连接块(7)、引流管(8)、内管c(9)和外管d(10)组成,外管a(1)底端与外管d(10)顶端通过螺纹连接,内管b(2)底端与增压接头(3)顶端通过螺纹连接,上引流接头(4)设置有凸台ⅱ(401)、凸台ⅲ(402)、凸台ⅳ(403)、凸台

(404)、回流孔ⅰ(405)、过流孔ⅰ(406)和回流孔ⅱ(407),增压接头(3)底端与上引流接头(4)的凸台ⅱ(401)通过螺纹连接,上引流接头(4)的凸台ⅲ(402)通过螺纹与外管a(1)的凸台ⅰ(1-1)连接,增压喷头(5)通过螺纹与增压喷头连接块(7)连接,增压喷头挡块(6)与增压喷头连接块(7)分别通过螺纹和上引流接头(4)的凸台ⅳ(403)连接,引流管(8)顶端和内管c(9)顶端分别与上引流接头(4)的凸台ⅳ(403)和凸台

(404)通过螺纹连接;连接机构由上分流板(11)、回流接头(12)和变径接头(13)组成,回流接头(12)设置有凸台ⅵ(1201)、凸台ⅶ(1202)、凹槽ⅰ(1203)、凸台

(1204)、凹槽ⅱ(1205)、回流孔ⅲ(1206)、回流孔ⅳ(1207)和过流孔ⅱ(1208),回流接头(12)的凸台ⅵ(1201)、凸台ⅶ(1202)、凸台

(1204)分别通过螺纹和外管d(10)底端、内管c(9)底端、外管e(14)顶端连接,上分流板(11)和变径接头(13)分别与回流接头(12)的凹槽ⅰ(1203)和凹槽ⅱ(1205)通过螺纹连接;引流机构由外管e(14)、内管f(15)、射流管(16)、射流管垫圈(17)、下引流接头(18)、引流喷头(19)、引流喷头挡块(20)、引流喷头连接块(21)、内管g(22)、外管h(23)、下分流板(24)和流道变换接头(25)组成,内管f(15)顶端与变径接头(13)底端通过螺纹连接,下引流接头(18)设置有凸台

(1801)、凸台

(1802)、凸台

(1803)、凸台

(1804)、抽吸孔(1805)、回流孔

(1806)和过流孔ⅲ(1807),流道变换接头(25)设置有凸台

(2501)、凸台

(2502)、凸台

(2503)和过流孔ⅳ(2504),外管e(14)底端、内管f(15)底端、外管h(23)顶端、内管g(22)顶端分别通过螺纹和下引流接头(18)的凸台

(1801)、凸台

(1802)、凸台

(1803)、凸台

(1804)连接,射流管(16)固定在内管f(15)内部,射流管(16)与下引流接头(18)之间设置有射流管垫圈(17),引流喷头(19)通过螺纹与引流喷头连接块(21)连接,引流喷头挡块(20)与引流喷头连接块(21)分别通过螺纹和下引流接头(18)的凸台

(1804)连接,外管h(23)底端、下分流板(24)分别通过螺纹和流道变换接头(25)的凸台

(2501)、凸台

(2503)连接。2.根据权利要求1所述的一种井下同心管水力举升泵,其特征在于:所述的增压接头(3)内部设有喉管通道(3-1),喉管通道(3-1)底端是混合管,用于动力液与返出液进行动量交换,喉管通道(3-1)顶端是扩散管,对返出液起到减速增压的作用。3.根据权利要求1所述的一种井下同心管水力举升泵,其特征在于:所述的上分流板(11)和下分流板(24)两侧分别设有柱形分隔层ⅰ(11-1)和柱形分隔层ⅱ(24-1),均对动力液起到分流的作用;中间分别设有圆锥形导流柱ⅰ(11-2)和圆锥形导流柱ⅱ(24-2),分别用于动力液进入引流管(8)和内管g(22)。4.根据权利要求1所述的一种井下同心管水力举升泵,其特征在于:所述的上引流接头(4)外侧设有周向均匀分布的回流孔ⅰ(405)和过流孔ⅰ(406)分别用于返出液和动力液流通;中间设有含喉管通道的回流孔ⅱ(407),用于吸入回流孔ⅰ(405)的返出液。5.根据权利要求1所述的一种井下同心管水力举升泵,其特征在于:所述的回流接头(12)外侧设有周向均匀分布的回流孔ⅳ(1207)和过流孔ⅱ(1208)分别用于返出液和动力液流通;中间设有回流孔ⅲ(1206),用于经射流管(16)后的返出液流通。
6.根据权利要求1所述的一种井下同心管水力举升泵,其特征在于:所述的下引流接头(18)外侧设有周向均匀分布的抽吸孔(1805)和过流孔ⅲ(1807)分别用于抽吸混合浆液和动力液流通;中间设有回流孔

(1806),用于经内管g(22)后的动力液流通。7.根据权利要求1所述的一种井下同心管水力举升泵,其特征在于:所述的流道变换接头(25)设有周向均匀分布的键槽型过流孔ⅳ(2504),用于动力液流通到底部管柱。8.一种井下同心管水力举升泵的抽吸举升方法,其特征在于:当进行生产作业时,其工作程序可分为地面泵入过程、动力液注入过程、动力液下移过程、混合浆液抽吸过程、返出液增压过程和返出液举升过程,步骤如下:s1、地面泵入过程:将工具接入井下装置组合中,地面上的变频控制柜通过控制地面泵转速,控制动力液流量,可调节混合浆液产量,动力液经地面泵增压后,通过管柱到达外管a(1)与内管b(2)之间的环空;s2、动力液注入过程:高压动力液由外管a(1)与内管b(2)之间的环空通过过流孔ⅰ(406)进入引流管(8)与内管c(9)之间的环空后,经过上分流板(11),上分流板(11)对动力液起到分流的作用,一部分动力液进入引流管(8),另一部分动力液通过过流孔ⅱ(1208)进入外管e(14)与内管f(15)之间的环空,然后通过过流孔ⅲ(1807)进入内管g(22)与外管h(23)之间的环空;s3、动力液下移过程:高压动力液由内管g(22)与外管h(23)之间的环空,经过下分流板(24),下分流板(24)对动力液分流,一部分动力液通过过流孔ⅳ(2504)进入下部管柱;s4、混合浆液抽吸过程:经过下分流板(24)分流的另一部分高压动力液进入内管g(22),在引流喷头(19)喷嘴处产生负压,混合浆液通过抽吸孔(1805)被抽吸进入射流管(16),动力液与混合浆液混合形成返出液并减速增压后进入内管f(15),然后返出液依次通过变径接头(13)、回流孔ⅳ(1207)后进入内管c(9)与外管d(10)之间的环空;s5、返出液增压过程:经过上分流板(11)分流的一部分高压动力液进入引流管(8),在增压喷头(5)的喷嘴处产生负压,内管c(9)与外管d(10)之间的环空返出液通过回流孔ⅰ(405)被抽吸进入增压接头(3),返出液和动力液一起在增压接头(3)混合并减速增压后进入内管b(2);s6、返出液举升过程:在增压机构和引流机构的双重负压吸收作用下,返出液通过内管b(2)进入上部管柱,通过管柱运移到达地面,进行除砂、油气液分离和提纯,循环往复,实现高效率生产作业。

技术总结
本发明公开了一种井下同心管水力举升泵,它包括增压机构、连接机构和引流机构三部分。增压机构由增压喷头、增压接头等组成;连接机构由回流接头、变径接头等组成;引流机构由引流喷头、射流管等组成。增压机构顶端的内管、外管和流道变换接头分别与管柱接头连接,增压机构和引流机构通过连接机构连接。本发明采用多重负压吸收和射流举升结构,通过控制动力液流量,实现不同程度地抽吸与举升返出液;提高环空返出液运移速度和流动性,降低管道内的岩屑沉积,有效防止发生卡泵和管道堵塞现象,从而提高生产作业效率和安全性。本发明适用于反循环控压钻井、高含砂采油、天然气水合物钻采等助排作业中,且具有结构简单、节能降耗和可靠性高的特点。性高的特点。性高的特点。


技术研发人员:唐洋 张吴镝 张烈辉 张玉林 熊浩宇 谢娜 陈鹏 王国荣 赵金海 王金忠 高翔 袁光杰 何玉发 王成林 李清平 刘和兴
受保护的技术使用者:南方海洋科学与工程广东省实验室(湛江)
技术研发日:2022.11.07
技术公布日:2023/2/3
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