一种侧流式洗井排采抽油泵及使用方法与流程

本发明涉及煤层气井排水采气的，具体涉及一种侧流式洗井排采抽油泵及使用方法。

背景技术：

1、随着煤层气区块的排采井进入机采开发后期，含水量减少，排液量降低，从煤层中析出的煤粉、砂粒及井筒内形成的垢物进入排采泵后，不能被液体有效的带出井筒，容易沉积在进液阀上或粘附在油管内壁，造成进液阀被埋失效或落入泵内导致柱塞运动受阻甚至卡死，缩短了检泵周期，增加了开采成本，但若采用常规排采泵进行洗井作业，高压液体会流经油套环空，对煤层造成破坏。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种侧流式洗井排采抽油泵及使用方法，解决上述背景技术中的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：包括泵筒总成和抵靠在泵筒总成内滑动的柱塞总成；

3、泵筒总成包括上接箍、支撑环、外管、泵筒、过液接箍、支承密封环、双通接头、出液阀、进液阀、阀座和下接箍，上接箍顶部连接有油管，下接箍底部连接有尾管或筛管；

4、柱塞总成包括空心抽油杆接头、空心拉管、柱塞、单向阀和弹簧，空心抽油杆接头顶部连接有空心抽油杆柱，柱塞抵靠在泵筒内滑动。

5、优选的，泵筒总成外侧的上接箍、外管、过液接箍、双通接头、阀座和下接箍依次连接，泵筒上部通过支撑环与外管连接，泵筒下部抵靠在过液接箍上，出液阀设在双通接头的下部，进液阀设在阀座内。

6、优选的，双通接头包括中部通道和外部通道，中部通道上部通过过液接箍与泵筒连通，下部与阀座连通；

7、外部通道的上部通过过液接箍与外管连通，下部通过出液阀与阀座连通；

8、出液阀用于控制外部通道和中部通道的通断。

9、优选的，双通接头的中部通道与过液接箍之间设有支承密封环，泵筒与过液接箍之间密封连接。

10、优选的，空心抽油杆接头通过空心拉管与柱塞连接，柱塞端部设有单向阀和弹簧，弹簧抵靠在顶推单向阀的下部。

11、优选的，柱塞为短柱塞结构，柱塞外侧设有多个环形的沉砂槽，用于沉积进入到泵筒与柱塞之间的细小煤粉、砂粒和垢物。

12、一种侧流式洗井排采抽油泵的使用方法，其方法是：步骤如下：

13、s1、在下井作业时，将泵筒总成上部连接油管，下部连接尾管或筛管，随油管柱一起下放入井中设计位置，然后将柱塞总成上部与空心抽油杆柱连接，随空心抽油杆柱一起下放入油管底部，与泵筒总成实现碰泵；

14、s2、在抽汲作业时，柱塞总成在空心抽油杆柱的带动下，在泵筒中作上下往复运动；

15、s3、停抽洗井时，先下放柱塞总成至泵筒任意部位或碰泵时，再从地面向空心抽油杆柱打入高压洗井液，液体经空心抽油杆柱及柱塞总成内腔通道进入泵腔内，再从空心抽油杆柱与油管之间形成的环形油管腔排出至地面，在高压液体循环过程中将沉积在进液阀上部及粘附在油管腔内壁的煤粉、砂粒及垢物一起从井筒带出至地面，从而实现对泵腔和油管腔等井筒部位的清洗作业。

16、优选的，步骤s2的具体步骤如下：

17、s201、上行程时，柱塞总成上行，柱塞总成下部泵腔容积增大，压力下降，出液阀在油管腔液柱压力下关闭，同时进液阀在油套环空的沉没压力作用下打开，泵腔与油套环空连通，煤层中析出的液体、及其携带的砂粒、煤粉一起通过进液阀流入泵腔；

18、s202、下行程时，柱塞总成下行，柱塞总成下部泵腔容积减小,压力增加，出液阀在泵腔高压液体作用下打开，泵腔与油管腔连通，同时进液阀在泵腔高压液体作用下关闭，泵腔内液体被挤出至油管腔中，此时，液体携带的砂粒、煤粉也随之一起进入油管腔中，最终排出至地面。

19、本发明提供了一种侧流式洗井排采抽油泵及使用方法，有益效果：

20、1、侧流式洗井排采泵的柱塞总成采用中空流道设计，与空心抽油杆柱配合使用，可在油管内形成一条单向的井筒清洗通道，通过简单的柱塞下放或碰泵操作，再注入高压洗井液即可对泵腔和油管腔进行清洗作业，而不会对油管外的煤层造成破坏，有效减少煤粉、砂粒或垢物堵塞泵阀或卡泵现象的发生，克服了常规排采泵只能排水却不能清洗井筒的不足，解决了煤层气井人工举升开发阶段普遍存在的砂埋和卡泵问题。

21、2、该泵的出液阀和进液阀均设计在泵筒总成上，通过过液接箍和双通接头等零件即可将泵筒总成分割成一个可在内部单向流通，柱塞上通道只用于洗井作业，无需在柱塞上再单独设计工作通道，使柱塞结构更加简单，可靠性更好。

22、3、合理有效的利用了泵筒和外管之间的环形通道，使其既能在停泵时，作为沉砂空间，用于沉淀从油管内落下来的煤粉、砂粒或垢物，又能在泵正常工作时作为出液通道，让泵腔内液体经此进入油管腔，顺便将停泵时沉淀在该环形腔室的各类沉淀物一起排入油管腔，减少了因泵内沉淀物的堆积导致的结垢腐蚀。

23、4、该泵泵筒总成上的固定阀罩采用大流道结构，阀罩过流通道是阀座内孔过流截面积的4倍以上，能有效减少因煤粉、砂粒或垢物引起的流道堵塞而影响进液阀的正常启闭，提高了泵效。

24、5、该泵柱塞总成的空心拉管外径只略小于柱塞外径，柱塞上部无异物堆积空间，确保了该洗井作业无法清洗部位的清洁，从油管内落下的砂粒、煤粉或垢物不会进入柱塞上部造成卡泵，提高了泵的整体性能。

25、6、该泵柱塞总成上行时不承受液柱载荷，不会因柱塞尺寸限制和强度不足而影响泵的下井深度，下行时也仅靠抽油杆柱自重将泵腔内液体挤出至油管腔，对柱塞总成的强度要求较低，因此，该泵能满足井深较深的煤层气井的开采。

26、7、该泵洗井作业时不需更换井口和抽油杆柱，直接下放柱塞至泵筒任意部位或碰泵时，在井口加注洗井液即可，不用增加其他设备就能将煤粉、砂粒或垢物等影响排采泵使用寿命的异物排出井筒，洗井操作简便，投资费用低，降低了煤层气田开发成本。

技术特征：

1.一种侧流式洗井排采抽油泵，其特征是：包括泵筒总成和抵靠在泵筒总成内滑动的柱塞总成；

2.根据权利要求1所述一种侧流式洗井排采抽油泵，其特征是：泵筒总成外侧的上接箍（1）、外管（3）、过液接箍（5）、双通接头（7）、阀座（18）和下接箍（10）依次连接，泵筒（4）上部通过支撑环（2）与外管（3）连接，泵筒（4）下部抵靠在过液接箍（5）上，出液阀（8）设在双通接头（7）的下部，进液阀（9）设在阀座（18）内。

3.根据权利要求2所述一种侧流式洗井排采抽油泵，其特征是：双通接头（7）包括中部通道和外部通道，中部通道上部通过过液接箍（5）与泵筒（4）连通，下部与阀座（18）连通；

4.根据权利要求3所述一种侧流式洗井排采抽油泵，其特征是：双通接头（7）的中部通道与过液接箍（5）之间设有支承密封环（6），泵筒（4）与过液接箍（5）之间密封连接。

5.根据权利要求1所述一种侧流式洗井排采抽油泵，其特征是：空心抽油杆接头（11）通过空心拉管（12）与柱塞（13）连接，柱塞（13）端部设有单向阀（14）和弹簧（15），弹簧（15）抵靠在顶推单向阀（14）的下部。

6.根据权利要求5所述一种侧流式洗井排采抽油泵，其特征是：柱塞（13）为短柱塞结构，柱塞（13）外侧设有多个环形的沉砂槽，用于沉积进入到泵筒（4）与柱塞（13）之间的细小煤粉、砂粒和垢物。

7.根据权利要求1~6所述一种侧流式洗井排采抽油泵的使用方法，其方法是：步骤如下：

8.根据权利要求7所述一种侧流式洗井排采抽油泵的使用方法，其方法是：步骤s2的具体步骤如下：

技术总结
本发明提供了一种侧流式洗井排采抽油泵及使用方法，柱塞总成内设计了一条单向流道，配合空心抽油杆使用，可从地面向空心抽油杆柱打入高压洗井液，洗井液流经泵腔和油管腔，将沉积在进液阀上部及油管腔内壁的煤粉、砂粒及垢物一起从井筒带出至地面，实现不动抽油杆柱对泵腔及油管腔进行清洗的目的，防止煤粉、砂粒或垢物沉积导致的进液阀被埋失效或卡泵，而不会对井筒外的煤层造成破坏。能有效解决常规排采泵遇到的煤粉、砂粒或垢物沉积导致的进液阀被埋失效和柱塞遇阻卡死等问题，同时还具有洗井作业操作简单，泵效高，可靠性好等特点。

技术研发人员：徐士文,刘建魁,屈代容,张元圆,丁俊,周世杰,陈杰,杨弟伍,朱晓琳,蔡进伦
受保护的技术使用者：中船重工中南装备有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29