油井负压机械清砂装置制造方法
【专利摘要】本申请公开了一种油井负压机械清砂装置，所述装置包括油管（24）、沉砂管（26）、捞砂泵（22）和砂铲（23），其中，所述捞砂泵（22）包括泵筒（4）、活塞（5）、设置在活塞（5）内部的泵前凡尔球（7）、固定在泵筒（4）内部的泵前磁性凡尔座（8）、设置在泵筒（4）内部后段的泵后凡尔球（12）、固定在泵筒（4）内部后段的泵后磁性凡尔座（13）和尾部的滤砂管（15），其中，所述砂铲（23）包括砂铲弹簧（18）、与砂铲弹簧（18）连接的砂铲凡尔球（19）、固定在砂铲（23）筒体内部中段的砂铲凡尔座（20）以及铲尖（21）。本捞砂泵用磁性球座取代了以往的弹簧，克服了弹簧经常发生断裂出现的捞砂泵故障，提高了井下捞砂效率。
【专利说明】油井负压机械清砂装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及油井清砂领域，涉及油井负压机械清砂装置。
【背景技术】
[0002]油井出砂严重影响到油井的正常采油。
[0003]对油井清砂问题，传统上，采用以下两种方式来处理:1、水力冲砂工艺清除井底砂子，即，在油井中下入冲砂油管，底部带冲砂笔尖，然后在井口大排量向井内循环注入液体，井底砂子在大排量液体的冲击和携带下返出油井到达地面，实现油井清砂目的；2、捞砂泵捞砂，即，利用油管把捞砂泵下入井底，通过捞砂泵柱塞的往复运动将井底的砂子直接抽吸到沉砂油管中，完成一定深度的捞砂施工后，把捞砂管柱起出地面，清除砂子，重新下入井内开始下一轮捞砂施工。
[0004]在传统的水力冲砂工艺中，存在两个问题:其一是油层压力低的井返不出冲砂液和砂子，冲砂液污染油层；其二冲砂有时需采用泡沫液、加入暂堵剂、增加洗井液粘度解决油井严重漏失问题，冲砂成本高。
[0005]另外，在传统的捞砂泵捞砂方式中，捞砂泵采用弹簧控制凡尔球，存在以下问题:弹簧易于断裂，导致捞砂泵损坏；弹簧弹力难以控制，致使凡尔球不能最大限度的开启和关闭，捞砂泵效率低。
实用新型内容
[0006]为克服现有技术上的不足，本实用新型的目的在于提供一种高效、耐用的油井负压机械清砂装置，其中，使用了磁性球座和凡尔球的组合结构，使凡尔球能够非常灵敏稳定和准确的工作，清砂效率高、没有污染、工作成本很低。
[0007]为了实现本实用新型的目的，本实用新型的技术方案如下。
[0008]根据本实用新型的实施例，提供了一种油井负压机械清砂装置，其特征在于，所述装置包括相互连接的捞砂泵(22)和砂铲(23)，其中，所述捞砂泵(22)包括泵筒(4)、位于所述泵筒(4)内部前中段的活塞(5)、设置在活塞(5)内部的泵前凡尔球(7)、固定在泵筒(4)内部的泵前磁性凡尔座(8)、设置在泵筒(4)内部后段的泵后凡尔球(12)、固定在泵筒(4)内部后段的泵后磁性凡尔座(13)和尾部的滤砂管(15)，其中，所述砂铲(23)包括砂铲弹簧
(18),与砂铲弹簧(18)连接的砂铲凡尔球(19)、固定在砂铲(23)筒体内部中段的砂铲凡尔座(20)以及铲尖(21)，其中，所述捞砂泵(22)通过循环短接(25)连接到油管(24)。
[0009]根据本实用新型的实施例，所述捞砂泵(22)与砂铲(23)之间通过沉砂管(26)进行相互连接。
[0010]根据本实用新型的实施例，所述捞砂泵(22)的前端安装有泵前变径接头(1)，所述泵前变径接头(I)为管状结构，中间横向开有出液孔(2)，用于将泵筒(4)内部的液体排出并回流到油井内。
[0011]根据本实用新型的实施例，所述捞砂泵(22)还包括有设置在活塞(5)前端内部并与活塞(5)固定连接且相通的出液管(3)，其中，所述出液管(3)与出液孔(2)相通，其中，所述活塞(5 )内部设置有一字限位杆，所述泵前凡尔球(7 )位于所述一字限位杆下面，所述泵前磁性凡尔座(8)位于所述泵前凡尔球(7)下面，所述泵前磁性凡尔座(8)中间开有孔，在无外力作用下，所述泵前凡尔球(7)与所述泵前磁性凡尔座(8)之间是紧密贴合的，液体不能通过。
[0012]根据本实用新型的实施例，所述泵后凡尔球(12)被设置在所述泵筒(4)内部下端，所述泵后磁性凡尔座(13)中间开有孔，在无外力作用下，所述泵后凡尔球(12)与所述泵后磁性凡尔座(13)之间是紧密贴合的，液体不能通过。
[0013]根据本实用新型的实施例，在所述泵筒(4)的底部，设置有变径接头(14)，用于与所述滤砂管(15)的连接，所述滤砂管(15)同时与所述沉砂管(26)相连接，用于过滤沉砂
(29)，不让沉砂(29)进入所述泵筒(4)内部。
[0014]根据本实用新型的实施例，所述砂铲(23)的一端安装有砂铲变径接头(16)，其内部有连接螺纹，用于与沉砂管(26)的连接，所述砂铲(23)的另一端安装有铲尖(21)，用于吸进沉砂(29)，其中，所述砂铲(23)内部中段设置有砂铲弹簧(18)，所述砂铲弹簧(18)后面连接有砂铲凡尔球(19)，其中，在所述砂铲(23)筒体内部中段固定设置有砂铲凡尔座
(20)，在砂铲弹簧(18)和砂铲凡尔球(19)部位处，设置有砂铲限位槽(17)，所述砂铲限位槽(17)用来限定所述砂铲凡尔球(19)在径向和前后方向的移动距离，其中，在所述砂铲限位槽(17)的前端，设置有横担，所述砂铲弹簧(18)的前端与所述横担连接，在无外力作用下，所述砂铲凡尔球(19)与所述砂铲凡尔座(20)之间是紧密贴合的，油液不能通过。
[0015]根据本实用新型的实施例，所述沉砂管(26)后部还设置有扶正工具(27)和碎砂推砂工具(28)。
[0016]本实用新型具有以下主要优点。
[0017]根据本实用新型的实施例，用磁性凡尔球座(泵前磁性凡尔座8、泵后磁性凡尔座13)取代了现有技术中通常采用的泵前弹簧和泵后弹簧，用磁力代替弹力，不仅解决了弹簧易断裂存在的问题，而且，没有弹簧，捞砂泵的工作效率更高。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为根据本实用新型实施例的捞砂泵的结构示意图；
[0019]图2为根据本实用新型实施例的捞砂泵的砂铲部分的结构示意图。
[0020]图3为本实用新型的工作示意图。
[0021]附图标记说明:
[0022]1、泵前变径接头2、出液孔3、出液管4、泵筒5、活塞7、泵前凡尔球8、泵前磁性凡尔座12、泵后凡尔球13、泵后磁性凡尔座14、泵后变径接头15、滤砂管16、砂铲变径接头17、砂铲限位槽18、砂铲弹簧19、砂铲凡尔球20、砂铲凡尔座21、铲尖22、捞砂泵23、砂铲24、油管25、循环短接26、沉砂管27、扶正工具28、碎砂推砂工具29、沉砂
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步详细说明。
[0024]参见图1，捞砂泵的前端有泵前变径接头1，泵前变径接头I为管状结构，中间横向开有出液孔2，用于将泵筒4内部的液体排出并回流到油井内。捞砂泵的外部是泵筒4，泵筒4内部前中段有活塞5，活塞5的前端有出液管3，出液管3与活塞5连接并相通。活塞5内部有一字限位杆，限位杆下面有一钢质泵前凡尔球7，凡尔球下面是一磁性球座(泵前磁性凡尔座)8。泵前磁性凡尔座8中间开有孔，在无外力作用下，泵前凡尔球7与泵前磁性凡尔座8之间是紧密贴合的，液体不能通过。
[0025]在泵筒4内部下端，设置有一个泵后凡尔球12，凡尔球正常情况下坐在下面的磁性球座(泵后磁性凡尔座)13上，泵后磁性凡尔座13中间开有孔，在无外力作用下，泵后凡尔球12与泵后磁性凡尔座13之间是紧密贴合的，液体不能通过。
[0026]在泵筒4的底部，设置有变径接头14，用于与滤砂管15的连接。滤砂管15同时与沉砂管26相连接，用于过滤沉砂29，不让沉砂29进入泵筒4内部。
[0027]参见图2，砂铲23 —端是砂铲变径接头16，其内部有连接螺纹，用于与沉砂管26的连接。砂伊23内部中段设直有砂伊弹黃18，砂伊弹黃18后面连接有砂伊凡尔球19。在砂铲23筒体内部中段固定设置有砂铲凡尔座20，在砂铲弹簧18和砂铲凡尔球19部位处，设置有砂铲限位槽17，砂铲限位槽17的作用是限定砂铲凡尔球19在径向和前后方向的移动距离。在砂铲限位槽17的前端，设置有一个横担，砂铲弹簧18的前端与之连接。
[0028]砂铲23另一端是铲尖21，用于吸进沉砂29。
[0029]在无外力作用下，砂铲凡尔球19与砂铲凡尔座20之间是紧密贴合的，油液不能通过。
[0030]参见图3，由通井机及连接装置将清砂装置下入井内，在液柱压力的作用下，砂铲凡尔球19打开，液体灌满整个沉砂管26。上冲程时，活塞5上移，捞砂泵22的泵前凡尔球7在液力和磁力作用下，紧密关闭，泵筒4泵腔容积增大，泵后凡尔球12在真空力作用下打开，携砂液体进入沉砂管26 ;下冲程时，活塞5下移，泵后凡尔球12在液力、磁力作用下关闭，泵筒4泵腔容积减小，压力增大，泵前凡尔球7打开，携砂液经过滤砂管15沉降后被转移至活塞5上部，当液面达到循环短接25的出液孔2时，携砂液中的液体通过循环短接25的出液孔2返回到油套环形空间，而砂粒则聚集在沉砂管26内。
[0031]此外，为了保护沉砂管26，在其后部设置有扶正工具27。为了让沉砂29更好地进入沉砂管26，在沉砂管26后部还设置有碎砂推砂工具28。
[0032]上下冲程的往复运动在砂铲23内部形成一定的真空度，从出液孔2处返出的液体，在油套环空液柱压力作用下，在砂铲23底部形成一定的回压，推动残留的砂粒聚集，对彻底清砂起到很大的作用。重复上下冲程运动，沉砂29就不断快速的被吸入沉砂管26。提出沉砂管26，在地面清理砂子。如此反复，即可完成抽砂作业。
[0033]根据本实用新型的实施例，用磁性凡尔球座(泵前磁性凡尔座8、泵后磁性凡尔座13)取代了现有技术中通常采用的泵前弹簧和泵后弹簧，用磁力代替弹力，不仅解决了弹簧易断裂存在的问题，而且，没有弹簧，捞砂泵的工作效率更高。
[0034]以上对本实用新型的实施例的结构特点、工作原理及主要优点作了阐述。本领域的技术人员应该了解到，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，只是举例说明，并不是穷举性的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。
【权利要求】
1.一种油井负压机械清砂装置，其特征在于，所述装置包括相互连接的捞砂泵(22)和砂铲(23)， 其中，所述捞砂泵(22)包括泵筒(4)、位于所述泵筒(4)内部前中段的活塞(5)、设置在活塞(5)内部的泵前凡尔球(7)、固定在泵筒(4)内部的泵前磁性凡尔座(8)、设置在泵筒(4)内部后段的泵后凡尔球(12)、固定在泵筒(4)内部后段的泵后磁性凡尔座(13)和尾部的滤砂管(15)， 其中，所述砂铲(23)包括砂铲弹簧(18)、与砂铲弹簧(18)连接的砂铲凡尔球(19)、固定在砂铲(23)筒体内部中段的砂铲凡尔座(20)以及铲尖(21)， 其中，所述捞砂泵(22 )通过循环短接(25 )连接到油管(24 )。
2.根据权利要求1所述的油井负压机械清砂装置，其特征在于，所述捞砂泵(22)与砂铲(23)之间通过沉砂管(26)进行相互连接。
3.根据权利要求1所述的油井负压机械清砂装置，其特征在于，所述捞砂泵(22)的前端安装有泵前变径接头(1)，所述泵前变径接头(I)为管状结构，中间横向开有出液孔(2)，用于将泵筒(4)内部的液体排出并回流到油井内。
4.根据权利要求1所述的油井负压机械清砂装置，其特征在于，所述捞砂泵(22)还包括有设置在活塞(5)前端内部并与活塞(5)固定连接且相通的出液管(3)，其中，所述出液管(3)与出液孔(2)相通， 其中，所述活塞(5 )内部设置有一字限位杆，所述泵前凡尔球(7 )位于所述一字限位杆下面，所述泵前磁性凡尔座(8)位于所述泵前凡尔球(7)下面，所述泵前磁性凡尔座(8)中间开有孔，在无外力作用下，所述泵前凡尔球(7)与所述泵前磁性凡尔座(8)之间是紧密贴合的，液体不能通过。
5.根据权利要求1所述的油井负压机械清砂装置，其特征在于，所述泵后凡尔球(12)被设置在所述泵筒(4)内部下端，所述泵后磁性凡尔座(13)中间开有孔，在无外力作用下，所述泵后凡尔球(12)与所述泵后磁性凡尔座(13)之间是紧密贴合的，液体不能通过。
6.根据权利要求2所述的油井负压机械清砂装置，其特征在于，在所述泵筒(4)的底部，设置有变径接头(14)，用于与所述滤砂管(15)的连接，所述滤砂管(15)同时与所述沉砂管(26 )相连接，用于过滤沉砂(29 )，不让沉砂(29 )进入所述泵筒(4 )内部。
7.根据权利要求2所述的油井负压机械清砂装置，其特征在于，所述砂铲(23)的一端安装有砂铲变径接头(16)，其内部有连接螺纹，用于与沉砂管(26)的连接，所述砂铲(23)的另一端安装有铲尖(21)，用于吸进沉砂(29)， 其中，所述砂铲(23)内部中段设置有砂铲弹簧(18)，所述砂铲弹簧(18)后面连接有砂铲凡尔球(19)， 其中，在所述砂铲(23)筒体内部中段固定设置有砂铲凡尔座(20)，在砂铲弹簧(18)和砂铲凡尔球(19)部位处，设置有砂铲限位槽(17)，所述砂铲限位槽(17)用来限定所述砂铲凡尔球(19)在径向和前后方向的移动距离， 其中，在所述砂铲限位槽(17)的前端，设置有横担，所述砂铲弹簧(18)的前端与所述横担连接， 在无外力作用下，所述砂铲凡尔球(19)与所述砂铲凡尔座(20)之间是紧密贴合的，油液不能通过。
8.根据权利要求2所述的油井负压机械清砂装置，其特征在于，所述沉砂管(26)后部还设置有扶正工具(27 )和碎砂推砂工具(28 )。
【文档编号】E21B21/00GK203476259SQ201320590673
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】张晓瑞 申请人:北京恩瑞达科技有限公司