专利名称：低沉没度煤层气排采专用管式泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种排采作业用泵，特别涉及一种适用于有杆排采作业的低沉没 度煤层气排采专用管式泵。
背景技术：
随着我国煤层气开采的不断深入，煤层气开发已经逐渐从勘探阶段向生产阶段过 渡，正在逐步实现煤层气的商业化、低成本、高效排采。目前，我国煤层气井3600多口，投入排采2000多，大多数煤层气井排采作业用泵 使用的是开采油气时常用的管式泵。在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题由于煤层气排采状况与常规油气开采状况存在一定的差别，而目前的常规抽油泵 缺少增压搅拌装置，导致煤层气排采存在如下问题1)煤层气井下泵时，由于泵的沉没度 较低，导致泵阀打开困难，泵的充满系数低、泵效低的问题；2)由于排采液中固相颗粒主要 是煤粉颗粒较多，排出液流速较低，固相颗粒易沉积，造成卡泵、检泵周期短的问题。基于上 述两个问题的存在，严重影响了煤层气井的正常、经济排采和高产，降低了煤层气的投资效 益，成为煤层气规模商业化开发的瓶颈。
发明内容为了解决现有技术常规抽油泵由于缺少增压搅拌装置，导致的容易发生卡泵和排 量下降的现象，造成煤层气井不能正常排采问题，本实用新型实施例提供了一种低沉没度 煤层气排采专用管式泵。所述技术方案如下—种低沉没度煤层气排采专用管式泵，包括工作泵筒，以及设于所述工作泵筒内 的工作柱塞、阀座、出油阀及出油阀罩，所述工作柱塞的上端连接着所述阀座，所述阀座上 设置所述出油阀，所述出油阀罩置于所述出油阀外部，所述工作泵筒通过密封连接件连接 着加压搅拌装置，所述加压搅拌装置用于增加所述出油阀的进口压力，并可搅拌所述管式 泵底部的液体。具体地，所述密封连接件为密封套，所述加压搅拌装置包括插接在所述密封套上 部中心的小泵筒，设于所述小泵筒内的小柱塞，偏置于所述密封套中的偏流阀，固定连接在 所述密封套下部的加压泵筒，设于所述加压泵筒内的加压柱塞，设于所述加压柱塞底部的 加压阀，套接在所述加压阀外部的限位圈，以及安装在所述限位圈上的顶杆，所述加压柱塞 与所述小柱塞之间设有拉杆。具体地，所述工作泵筒和所述加压泵筒分别与所述密封套通过螺纹连接。进一步地，所述工作泵筒外部套接有外管，所述外管的底部与所述密封套通过螺 纹连接，所述工作泵筒与所述外管之间形成空间。进一步地，所述工作泵筒上端的外壁与所述外管的内壁之间设有滤网。进一步地，所述外管的上端连接着接箍。
3[0013]本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是相比现有技术，本实用新 型增加了一个加压搅拌装置，增加了出油阀入口处的压力，相当于间接提高所述管式泵的 沉没度，有利于提高出油阀的打开能力，增加所述管式泵的充满系数，增加液体的进入所述 管式泵速度，降低了固相沉积；同时通过所述管式泵底端的结构，使之往复运动，达到液体 搅动，阻碍固相颗粒沉积的目的。因此本实用新型能够保证煤层气井的正常、经济排采和高 产，提高了煤层气的投资效益，解决了煤层气规模商业化开发的瓶颈问题。
图1是本实用新型实施例所述低沉没度煤层气排采专用管式泵的结构简图。图中1抽油杆，2接箍，3工作泵筒，4出油阀罩，5阀座，6出油阀，7工作柱塞，8小 泵筒，9小柱塞，10偏流阀，11加压柱塞，12加压阀，13顶杆，14限位圈，15加压泵筒，16密 封套，17拉杆，18滤网，19外管。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新 型实施方式作进一步地详细描述。如图1所示，本实用新型实施例所述的低沉没度煤层气排采专用管式泵，包括工 作泵筒3，以及设于工作泵筒3内的工作柱塞7、阀座5、出油阀6及出油阀罩4，所述工作柱 塞7的上端连接着所述阀座5，所述阀座5上设置所述出油阀6，所述出油阀罩4置于所述 出油阀6外部，所述工作泵筒3通过密封连接件连接着加压搅拌装置，所述加压搅拌装置用 于增加所述出油阀6的进口压力，并可搅拌所述管式泵底部的液体。具体地，如图1所示，所述密封连接件为密封套16，密封套16保证工作泵筒内液体 与加压泵腔液体密封性良好，以实现加压柱塞11的运动。所述加压搅拌装置包括插接在所 述密封套16上部中心的小泵筒8，设于所述小泵筒8内的小柱塞9，偏置于所述密封套16 中的偏流阀10，固定连接在所述密封套16下部的加压泵筒15，设于所述加压泵筒15内的 加压柱塞11，设于加压柱塞11底部的加压阀12，套接在所述加压阀12外部的限位圈14，以 及安装在所述限位圈14上的顶杆13，所述加压柱塞11与所述小柱塞9之间设有拉杆17。 其中，限位圈14与加压泵筒15的配合间隙要较小，以产生足够大的摩擦力，使其在加压柱 塞11换向时能够在一定范围内往复滑动，并带动顶杆13配合加压泵筒15的压力变化，使 加压阀12强行启闭。具体地，所述工作泵筒3和所述加压泵筒15分别与所述密封套16通过螺纹连接， 使得产品制造简单。进一步地，所述工作泵筒3外部套接有外管19，所述外管19的底部与所述密封套 16优先通过螺纹连接。其中，工作泵筒3与外管19共同组成泵筒总成。为了在小柱塞上形 成一定的压差，工作泵筒3与外管19之间形成的空间。进一步地，所述工作泵筒3上端的外壁与所述外管19的内壁之间设有滤网18，使 得杂物得到过滤。进一步地，为了方便与其他结构连接，所述外管19的上端连接着接箍2。本实用新型的工作过程[0024]参见图1所示，出油阀罩4上安装着抽油杆1，通过抽油杆1带动工作柱塞7做上 下冲程运动。上冲程运动，参见图1，抽油杆1做上冲程运动时，带动出油阀罩4向上运动，工作 柱塞7随之上行，出油阀6落回阀座5，出油阀6关闭，工作泵筒3内腔压力降低。此时，小 泵筒8中的小柱塞9下端的压力是外管液柱压力，则小泵筒8上端的压力较小，其合力向 上，使小柱塞9带动拉杆17向上运动，同时拉杆17带动加压柱塞11向上运动，在限位圈14 与加压泵筒15之间的摩擦力作用下，顶杆13离开加压阀12，即在上冲程时加压阀12落回 阀座5，加压阀12关闭，加压泵筒15内腔的液体压力增大，其液体的压力增大大于数倍管式 泵的沉没压力，从而迫使偏流阀10顺利打开，提高了所述管式泵的吸入压力，而且提高了 液体进泵速度，以及工作泵筒3的充满系数。下冲程运动，参见图1，抽油杆1做下冲程运动时，带动出油阀罩4向下运动，工作 柱塞7下行，工作泵筒3的泵腔体积减小、压力升高，出油阀6离开阀座5，即出油阀6打开， 偏流阀10关闭。由于小泵筒8中的小柱塞9的上、下两端的作用压力都是外管液柱压力， 因此小柱塞9上下端的作用压力相等(即工作泵筒3泵腔压力约等于外管内液柱压力)，但 由于小柱塞9上端的截面积大于下端的截面积，导致小柱塞9受到向下的合力，使得小柱塞 9带动拉杆17向下运动，拉杆17带动加压柱塞11向下运动，导致加压泵筒15内腔体积增 大，压力降低，加压阀12在顶杆13的作用下打开，加压泵筒的内腔进入液体。由于限位圈 14的摩擦力作用，使顶杆13始终接触加压阀12，即在整个下行过程中加压阀12始终处于 开启状态，使液体易进入加压泵筒15内并且液体压力达到沉没压力。在上、下冲程运动时，加压泵筒15上、下往复运动，使加压柱塞11不断的搅动管式 泵底部的液体和沉积的固体颗粒煤粉颗粒，阻碍了固相颗粒的的沉降，有效的防止固体颗 粒煤粉颗粒埋尾管。综上所述，本实用新型较好的解决了煤层气井沉没度低，煤粉卡泵的问题，可有效 的延长捡泵周期，提升煤层气的开发效益，在煤层气和类似油田开发井上，具有广泛的应用 前景。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用 新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保 护范围之内。
权利要求1.一种低沉没度煤层气排采专用管式泵，包括工作泵筒，以及设于所述工作泵筒内的 工作柱塞、阀座、出油阀及出油阀罩，所述工作柱塞的上端连接着所述阀座，所述阀座上设 置所述出油阀，所述出油阀罩置于所述出油阀外部，其特征在于，所述工作泵筒通过密封连 接件连接着加压搅拌装置，所述加压搅拌装置用于增加所述出油阀的进口压力，并可搅拌 所述管式泵底部的液体。
2.如权利要求1所述的低沉没度煤层气排采专用管式泵，其特征在于，所述密封连接 件为密封套，所述加压搅拌装置包括插接在所述密封套上部中心的小泵筒，设于所述小泵 筒内的小柱塞，偏置于所述密封套中的偏流阀，固定连接在所述密封套下部的加压泵筒，设 于所述加压泵筒内的加压柱塞，设于所述加压柱塞底部的加压阀，套接在所述加压阀外部 的限位圈，以及安装在所述限位圈上的顶杆，所述加压柱塞与所述小柱塞之间设有拉杆。
3.如权利要求2所述的低沉没度煤层气排采专用管式泵，其特征在于，所述工作泵筒 和所述加压泵筒分别与所述密封套通过螺纹连接。
4.如权利要求3所述的低沉没度煤层气排采专用管式泵，其特征在于，所述工作泵筒 外部套接有外管，所述外管的底部与所述密封套通过螺纹连接，所述工作泵筒与所述外管 之间形成空间。
5.如权利要求4所述的低沉没度煤层气排采专用管式泵，其特征在于，所述工作泵筒 上端的外壁与所述外管的内壁之间设有滤网。
6.如权利要求5所述的低沉没度煤层气排采专用管式泵，其特征在于，所述外管的上 端连接着接箍。
专利摘要本实用新型公开了一种低沉没度煤层气排采专用管式泵，属于煤层气排采领域。所述管式泵包括工作泵筒，以及设于工作泵筒内的工作柱塞、阀座、出油阀及出油阀罩，所述加压搅拌装置用于增加所述出油阀的进口压力，并可搅拌所述管式泵底部的液体。本实用新型通过增加加压搅拌装置，使得出油阀入口处的压力增加，间接提高了所述管式泵的沉没度，有利于提高出油阀的打开能力，增加所述管式泵的充满系数，增加液体的进入所述管式泵速度，降低了固相沉积；同时通过所述管式泵底端的结构，使之往复运动，达到液体搅动，阻碍固相颗粒沉积的目的。因此本实用新型能够保证煤层气井的正常、经济排采和高产，提高了煤层气的投资效益，解决了煤层气规模商业化开发的瓶颈问题。
文档编号F04B53/16GK201884254SQ201020697890
公开日2011年6月29日 申请日期2010年12月27日 优先权日2010年12月27日
发明者刘新福, 周俊峰, 李延祥, 王旱祥, 綦耀光, 耿昊 申请人:中国石油大学(华东), 中国石油天然气股份有限公司, 中石油煤层气有限责任公司