煤层气井低沉没度防煤粉排采泵的制作方法

本发明涉及一种煤层气排采用的井下抽吸装置，特别是涉及一种采用轴流式随动对中搅拌、双弹簧辅助启动和刮粉式短筒技术的低沉没度防煤粉排采泵。

背景技术

煤层气开采进入稳定生产阶段以后，多数井筒中排采泵的沉没度较低，而井下排采泵固定阀组的开启需要一定的压力，由此低沉没度工况可能会达不到固定阀组的开启压力。同时，井下排采泵在排水采气作业期间中经常会遇到类似于煤粉卡泵、煤粉堵泵和煤粉埋泵等问题，为此现场急需研发一种既可以降低井下排采泵固定阀组开启压力的低沉没度泵，同时还可以有效防止煤粉卡泵、煤粉堵泵和煤粉埋泵的防煤粉排采泵，以保证排采泵在低沉没度工况下高效无故障运行。

目前煤层气井所使用的排采泵主要是开采常规油气时常用的防砂泵，包括美国eagle技术革新公司的旋流柱塞泵、quinn泵公司的抗冲蚀泵、cdi动力装置公司的防气防砂泵和自旋转柱塞泵，但由于煤储层在地质条件和井下工况等诸多方面与常规油层存在明显差异，使得针对砂卡等问题所改造的防砂泵在煤层气井的实际排采中往往达不到预期的效果。此外，我国煤层气井所配套的井下排采泵包括自旋式防砂泵、泵筒带螺旋槽防砂泵、长柱塞式防砂卡泵、等径刮粉柱塞防砂泵以及动筒式防砂泵等，现场排采作业的过程中，由于产水量小，动液面不稳定，容易造成煤粉在排采管中不断沉积，严重影响泵效，甚至造成卡泵和井底口袋淤积过快等问题；另外，泵沉没度较低，泵阀在稳定生产阶段开启较困难。

技术实现要素：

为了有效解决低沉没度工况井下排采泵防煤粉技术问题并克服现有煤层气井用防砂泵存在的缺陷和不足，本发明的目的是提供一种煤层气井低沉没度工况防煤粉专用的排采泵。该防煤粉排采泵采用轴流式随动对中搅拌、双弹簧辅助启动和刮粉式短筒技术，实现低沉没度工况下泵阀顺利启闭和防煤粉功能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种煤层气井低沉没度防煤粉排采泵，该防煤粉排采泵整体设计为轴对称构造，它主要由煤粉搅拌器、双筒体、柱塞体、双动阀组、双簧定阀组和支撑器组成。双筒体和支撑器沿轴向由上而下依次同轴心布置，煤粉搅拌器、柱塞体和双簧定阀组沿轴向由上而下依次同轴心布置，双动阀组置入柱塞体并与双筒体沿径向由内而外依次同轴心布置。该防煤粉排采泵的上部经双筒体的对中接箍与煤层气井的排采管柱相连，同时其下部由支撑器的支撑接箍与筛管相连，柱塞体通过煤粉搅拌器接于排采杆柱的底端，双簧定阀组通过支撑器的支撑短节与沉砂尾管相连接。

双筒体采用刮粉式短筒技术避免煤粉进入短内筒体和柱塞体间的空隙而引起磨损，并通过内外双筒构成环形空腔实现大颗粒煤粉的沉降，它包括长外筒体、对中接箍、短内筒体、刮粉环、短筒接箍和定阀短节。

长外筒体采用长直圆管，其轴向长度大于短内筒体、定阀短节、煤粉搅拌器和排采泵冲程长度之和，长外筒体的两侧端通过圆锥形密封性管螺纹分别与对中接箍和支撑接箍相连，长外筒体的环腔内壁直径大于短筒接箍的外环面直径。对中接箍采用厚壁筒体，其上部通过圆锥形密封性管螺纹与排采管柱相连，对中接箍的环腔内壁中部设有锥状卡环实现对中盘的轴向定位。

短内筒体采用短直圆管，其环腔内壁直径等于柱塞本体的外环面直径，且短内筒体的轴向长度大于柱塞体轴向长度和排采泵冲程长度之和，短内筒体位于顶端的端面上铣有燕尾槽式环沟且其内配置刮粉环，短内筒体的筒壁上端钻有沿周向均布的排粉孔，保证短内筒体的筒壁内外相联通，同时各排粉孔倾斜朝下放置，及时排出下冲程排采作业中经刮粉环落入短内筒体和柱塞本体空隙的极少量煤粉颗粒。短筒接箍的两端通过密封性管螺纹分别与短内筒体和定阀短节相连，短筒接箍的中部设有柱状挡环实现柱塞体的轴向定位，且短筒接箍的柱状挡环中央部位钻有柱形流道，双簧定阀组排出的井液经由短筒接箍的柱形流道进入短内筒体的环腔内。

刮粉环的材质选用耐油耐酸碱胶料，其截面的上部呈直角梯形而其下部则呈等腰梯形，刮粉环的环腔内壁与柱塞体紧密接触，及时刮除吸附在柱塞本体上的煤粉颗粒，刮粉环的外环面直径等于短内筒体的外环面直径，且刮粉环的上端面采用圆锥面，将刮除后的煤粉导入长外筒体和短内筒体构成的环形空腔内。

定阀短节的下端通过密封性管螺纹与支撑器相连，定阀短节的环腔内壁采用阶梯回转面，其截面变化处形成的轴肩实现双簧定阀组的轴向固定，且定阀短节上部环腔内壁的直径等于短内筒体的内径。短内筒体和定阀短节的外环面与长外筒体的环腔内壁之间构成环形空腔，实现大颗粒煤粉的沉降。

煤粉搅拌器采用轴流式随动对中搅拌技术实现柱塞体和双筒体间的随动对中，并可避免煤粉在柱塞体上方发生沉积，它包括对中盘、搅拌基体和搅拌齿。

对中盘采用圆盘体，其外环面沿轴向由上而下依次设有锥状卡箍和柱状滑移面，对中盘的锥状卡箍与对中接箍的锥状卡环相配合，同时对中盘的柱状滑移面与长外筒体的环腔内壁之间精密配合而构成柱面移动副。对中盘的环腔内壁设置变截面的柱形孔道，对中盘柱形孔道的上部孔壁与排采杆柱的外环面之间精密配合而构成柱面移动副，以辅助柱塞体和双筒体间的对中。对中盘的柱形孔道四周设有沿周向均布的射流孔道，各射流孔道的轴线与搅拌基体的轴线保持平行，且射流孔道采用截面积自上而下逐渐增大的类喇叭口形构造，由此双筒体内的井液经由对中盘的各射流孔道增速后射入排采杆柱和排采管柱构成的环形空间内。

搅拌基体沿轴向由上而下依次设有缓冲环、防涡锥体、齿柱体和螺纹接头，搅拌基体的缓冲环与对中盘柱形孔道的下部孔壁之间相配合，搅拌基体的防涡锥体采用圆锥面，将搅拌后的井液经由搅拌齿顺利导入对中盘下部的环形空间内，搅拌基体的齿柱体上焊接有搅拌齿，搅拌基体的螺纹接头与柱塞体的柱塞短节相连接，齿柱体与螺纹接头连接处轴段的长度大于短内筒体与柱塞体的轴向长度之差，且齿柱体的外环面直径小于短内筒体的内径。

搅拌齿的齿线为沿搅拌基体的齿柱体展开的螺旋线，搅拌齿在垂直于齿线的法面端面呈三角形，且搅拌齿法面端面的上端面倾斜程度小而其下端面的倾斜程度大，由此搅拌齿的法面端面沿轴向呈现类锯齿状外形。搅拌齿法面端面的面积沿齿线自下而上不断变大，由此井液与搅拌齿的接触面逐步增大而形成稳定的液膜，充分搅拌后井液由搅拌齿的上端面导入搅拌基体的防涡锥体。与此同时，搅拌齿的齿高沿齿线自下而上逐渐增大，使得搅拌齿的齿顶面整体呈现倒锥形，由此井液在搅拌齿的齿顶面外缘形成轴流式动态液膜，以保证柱塞体和双筒体间的随动对中。

柱塞体采用长柱塞而避免煤粉在短内筒体和柱塞本体的空隙内发生沉积，它包括柱塞本体、柱塞短节、防磨瓦和防冲头。

柱塞本体采用长厚壁筒体，其环腔内壁的上部和下部分别配置双动阀组的两套动阀组，柱塞本体的环腔内壁截面变化处形成轴肩并实现双动阀组的轴向定位。柱塞本体的外环面与短内筒体的环腔内壁之间精密配合而构成柱面移动副，柱塞本体的截面积与排采杆柱的截面积之差为排采泵的有效抽吸面积。柱塞本体的外环面铣有分层布置的环形凹槽和环形油沟，柱塞本体的环形凹槽和环形油沟沿轴向交错排列，柱塞本体的环形凹槽内配置防磨瓦，同时柱塞本体的环形油沟内填充满润滑脂，由此减小短内筒体和柱塞本体间的磨损。

防磨瓦采用剖分式瓦状结构，其材质选用减摩合金，防磨瓦的上下端面与柱塞本体的环形凹槽间采用过盈配合，且防磨瓦的外环面直径等于柱塞本体的外径。

柱塞短节采用直管体，它通过螺纹连接与柱塞本体连为一体并实现双动阀组上部动阀组的固定，柱塞短节的管壁上设有沿周向均布的锥状孔道，柱塞短节的锥状孔道朝上倾斜放置且内窄外粗，由此流经双动阀组的井液由柱塞短节的锥状孔道进入长外筒体内。

防冲头采用厚壁筒体，它通过螺纹连接与柱塞本体连为一体并实现双动阀组下部动阀组的固定，防冲头的中央部位设置柱状流道，防冲头的柱状流道截面积等于柱塞短节的各锥状孔道内侧端面面积之和。防冲头的外环面下部设有锥状捕捉面，实现井下对接作业中柱塞本体和短内筒体间的快速捕捉，且防冲头的锥状捕捉面所在锥面小端圆面的直径大于短筒接箍柱形流道的内径。

双动阀组包括两套结构和规格相同的动阀组，且两套动阀组自上而下同轴心布置，双动阀组的每套动阀组均由动阀罩、动阀座和动阀球组成。

动阀罩的环腔内壁设有沿周向均布的动阀卡齿，实现动阀球的上限位，动阀卡齿的齿顶面位于同一倒锥面上，且动阀卡齿的齿底面位于同一圆锥面上，动阀卡齿的齿底面所在圆锥面的大端圆面直径大于动阀球的球径，动阀卡齿的齿侧面位于同一柱面上。

动阀座采用扁环体，动阀座的外环面设有卡箍并与动阀罩的环腔内壁相配合，实现动阀座的轴向定位，动阀座的外环面直径等于动阀罩的外环面直径，动阀座中央的动阀流道采用流线型，动阀流道的横截面积小于柱塞短节的各锥状孔道内侧端面面积之和。动阀座的环腔内壁顶端加工有环形密封带，动阀座的环形密封带采用球面且其球心位于动阀座的轴线上，动阀座的环形密封带研磨后与动阀球精密配合而构成球面副，同时动阀座的环形密封带为动阀座和动阀球间的密封接触部位，且动阀座的环形密封带的宽度大于动阀球球径的六分之一。

双簧定阀组采用双弹簧辅助启动技术实现低沉没度工况下泵阀顺利启闭，井液经由定阀板的增压孔道和定阀座的定阀流道射入定阀罩而避免煤粉发生沉积，它包括定阀罩、定阀座、定阀板、定阀球、上弹簧、下弹簧、上导杆和下导杆。

定阀罩采用非封闭式罐体，定阀罩的环腔内壁直径大于定阀球的球径，定阀罩的罩壁顶部中央部位钻有定阀孔眼，且定阀孔眼的四周钻有沿周向均布的过流孔道，定阀罩的过流孔道采用柱面且其轴线与定阀座的轴线相平行。

定阀座采用扁环体，定阀座的外环面直径等于定阀罩的外环面直径，定阀座中央的定阀流道采用流线型，定阀座定阀流道的横截面积与定阀罩过流孔道的横截面积之和均等于短筒接箍柱形流道的横截面积。定阀座的环腔内壁顶端加工有环形密封带，定阀座的环形密封带采用球面且其球心位于定阀座的轴线上，定阀座的环形密封带研磨后与定阀球精密配合而构成球面副，同时定阀座的环形密封带为定阀座和定阀球间的密封接触部位，且定阀座的环形密封带的宽度大于定阀球球径的八分之一。

定阀球上加工有两相互平行的环切平面，定阀球的两环切平面之间车制螺纹并通过导杆接头与上导杆和下导杆连为一体。上导杆和下导杆的结构和规格相同，上导杆和下导杆的杆体通过螺纹连接分别实现上弹簧和下弹簧的轴向定位，上导杆的外环面与定阀罩的定阀孔眼之间精密配合而构成柱面移动副，同时下导杆的外环面与定阀板的阀板孔眼之间精密配合而构成柱面移动副，由此形成定阀球启闭过程中沿轴向的滑移通道。

上弹簧采用压缩弹簧，且下弹簧采用拉伸弹簧，上弹簧和下弹簧的合力方向沿轴向朝上且其合力大小等于定阀球、上导杆和下导杆的重力之和，由此保证定阀球的顺利启闭。

定阀板采用圆盘体，定阀板的中央部位钻有阀板孔眼，且阀板孔眼的四周钻有沿周向均布的增压孔道，定阀板的增压孔道轴线与定阀座的轴线保持平行，且定阀板的增压孔道采用锥面，由此井液经定阀板上的增压孔道增压后由定阀座的定阀流道射入定阀罩内。

支撑器用来保持长外筒体和短内筒体的同轴心布置，实现排采管柱和双簧定阀组的支撑，并将排采泵与井下配套工具连为一体，它包括支撑接箍、支撑短节和支撑罩。

支撑接箍的下部通过密封性管螺纹与筛管相连，支撑接箍的中下部沿轴向由上而下依次设有锥状导粉面和管螺纹挡环，支撑接箍的锥状导粉面采用倒锥面，并将长外筒体和短内筒体间环形空腔内沉降的煤粉顺利导入支撑短节的导粉流道内，支撑接箍的管螺纹挡环实现支撑短节的轴向固定。

支撑罩采用非封闭式罐体，它通过螺纹连接与定阀短节连为一体并实现双簧定阀组的轴向固定，支撑罩的环腔内壁配置定阀板，且支撑罩的外环面直径等于短内筒体的外径，同时支撑罩的罩壁顶部中央部位钻有柱状流道，支撑罩的柱状流道直径与定阀座的定阀流道直径相一致。

支撑短节采用变截面筒体，其上部通过螺纹连接与支撑罩连为一体并实现定阀板的轴向固定，同时支撑短节的下部采用圆盘体并通过管螺纹沿径向由外至内分别与支撑接箍和沉砂尾管相连。支撑短节的圆盘体四周钻有沿周向均布的导粉流道，支撑短节的导粉流道轴线与支撑接箍的轴线保持平行，且支撑短节的导粉流道采用流线型，由此长外筒体和短内筒体间环形空腔内沉降的煤粉经由支撑短节的导粉流道导入沉砂尾管。

本发明所能达到的技术效果是，该防煤粉排采泵的双筒体采用刮粉式短筒技术避免煤粉进入短内筒体和柱塞体间的空隙而引起磨损，并通过内外双筒构成环形空腔实现大颗粒煤粉的沉降；煤粉搅拌器采用轴流式随动对中搅拌技术实现柱塞体和双筒体间的随动对中，并避免煤粉在柱塞体上方发生沉积，柱塞体采用长柱塞而避免煤粉在短内筒体和柱塞本体的空隙内发生沉积，双动阀组的两套动阀组自上而下同轴心布置，双簧定阀组采用双弹簧辅助启动技术实现低沉没度工况下泵阀顺利启闭，井液经由定阀板的增压孔道和定阀座的定阀流道射入定阀罩而避免煤粉发生沉积，支撑器用来保持长外筒体和短内筒体的同轴心布置，实现排采管柱和双簧定阀组的支撑，并将排采泵与井下配套工具连为一体。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但本发明并不局限于以下实施例。

图1是根据本发明所提出的煤层气井低沉没度防煤粉排采泵的典型结构简图。

图2是煤层气井低沉没度防煤粉排采泵中双筒体的结构简图。

图3是煤层气井低沉没度防煤粉排采泵中煤粉搅拌器的结构简图。

图4是煤层气井低沉没度防煤粉排采泵中柱塞体和双动阀组的结构简图。

图5是煤层气井低沉没度防煤粉排采泵中双簧定阀组的结构简图。

图6是煤层气井低沉没度防煤粉排采泵中支撑器的结构简图。

图7是图6的仰视图。

图8是煤层气井低沉没度防煤粉排采泵的井下对接作业流程简图。

图9是煤层气井低沉没度防煤粉排采泵的井下低沉没度防煤粉排采作业流程简图。

图中1－排采杆柱，2－煤粉搅拌器，3－双筒体，4－双动阀组，5－柱塞体，6－双簧定阀组，7－支撑器，8－对中接箍，9－刮粉环，10－长外筒体，11－短内筒体，12－短筒接箍，13－定阀短节，14－对中盘，15－搅拌齿，16－搅拌基体，17－柱塞短节，18－防磨瓦，19－柱塞本体，20－动阀罩，21－动阀球，22－动阀座，23－防冲头，24－上弹簧，25－定阀罩，26－上导杆，27－定阀球，28－定阀座，29－下导杆，30－定阀板，31－下弹簧，32－支撑接箍，33－支撑罩，34－支撑短节。

具体实施方式

在图1中，煤层气井低沉没度防煤粉排采泵主要由煤粉搅拌器2、双筒体3、双动阀组4、柱塞体5、双簧定阀组6和支撑器7组成，它采用轴流式随动对中搅拌、双弹簧辅助启动和刮粉式短筒技术，实现低沉没度工况下泵阀顺利启闭和防煤粉功能。该防煤粉排采泵的上部经双筒体3的对中接箍与煤层气井的排采管柱相连，同时其下部由支撑器7的支撑接箍与筛管相连，柱塞体5通过煤粉搅拌器2接于排采杆柱1的底端，双簧定阀组6通过支撑器7的支撑短节与沉砂尾管相连接，双动阀组4和柱塞体5伴随排采杆柱1一起在双筒体3内作上下往复运动。

在图1中，煤层气井低沉没度防煤粉排采泵整体设计为轴对称构造，双筒体3和支撑器7沿轴向由上而下依次同轴心布置，煤粉搅拌器2、柱塞体5和双簧定阀组6沿轴向由上而下依次同轴心布置，双动阀组4置入柱塞体5并与双筒体3沿径向由内而外依次同轴心布置。

在图1中，煤层气井低沉没度防煤粉排采泵组装前，双筒体3的长外筒体和短内筒体的外环面进行喷漆防腐处理，而双筒体3的长外筒体和短内筒体的环腔内壁则进行化学镀处理，柱塞体5的柱塞本体进行喷焊处理。柱塞体5的柱塞本体置入双筒体3的短内筒体中应灵活转动和滑动且无阻滞，双簧定阀组6的上导杆置入其定阀罩同时下导杆置入其定阀板中应正常滑动且无阻滞，并保持双筒体3的长外筒体内壁的清洁，最后检查煤粉搅拌器2的搅拌齿、双筒体3的刮粉环和柱塞体5的防磨瓦有无损伤，检查各螺纹联接处是否牢固且有无锈蚀。

在图1中，煤层气井低沉没度防煤粉排采泵组装时，双筒体3的短内筒体通过短筒接箍与定阀短节相连为一体，而后通过支撑器7的支撑罩将双簧定阀组6座于支撑器7的支撑短节上，双筒体3的长外筒体通过支撑接箍与支撑器7相连接，双动阀组4置入柱塞体5且柱塞体5通过其柱塞短节与煤粉搅拌器2连为一体，最后将煤粉搅拌器2的对中盘套于排采杆柱1的外环面上。

在图2中，双筒体3中的对中接箍8和长外筒体10的规格与排采管柱的管径保持一致，短内筒体11的内径和轴向长度依据煤层气井的排水量等因素进行选型。

在图2中，双筒体3采用刮粉式短筒技术避免煤粉进入短内筒体11和柱塞体5之间的空隙，短内筒体11和定阀短节13的外环面与长外筒体10的环腔内壁之间构成环形空腔，实现大颗粒煤粉的沉降，对中接箍8通过圆锥形密封性管螺纹将长外筒体10和支撑器7与排采管柱连为一体，短筒接箍12的两端通过密封性管螺纹将短内筒体11和定阀短节13连为一体，短内筒体11的燕尾槽式环沟内配置刮粉环9，可以及时刮除吸附在柱塞体5中柱塞本体上的煤粉颗粒。

在图3中，煤粉搅拌器2中的对中盘14的规格与对中接箍8相一致，搅拌基体16的规格与排采杆柱1杆体的外径保持一致，搅拌齿15的齿顶面所在倒锥形的大端圆面直径小于长外筒体10的内径。

在图3中，煤粉搅拌器2采用轴流式随动对中搅拌技术实现双筒体3和柱塞体5之间的随动对中，对中盘14的柱形孔道与排采杆柱1之间构成柱面移动副，并辅助双筒体3和柱塞体5之间的对中，搅拌基体16的齿柱体上焊接有搅拌齿15，井液与搅拌齿15的接触面逐步增大而形成稳定的液膜，同时搅拌齿15的齿顶面整体呈现倒锥形，井液在搅拌齿15的齿顶面外缘形成轴流式动态液膜。

在图4中，柱塞体5中的柱塞短节17的规格与排采杆柱1杆体的外径相一致，防磨瓦18、柱塞本体19以及防冲头23的规格与短内筒体11的内径保持一致，双动阀组4中的动阀罩20和动阀座22的外环面直径随柱塞本体19的环腔内壁直径进行调整。

在图4中，柱塞体5采用长柱塞而避免煤粉在短内筒体11和柱塞本体19之间的空隙内发生沉积，柱塞短节17通过螺纹连接与柱塞本体19连为一体，柱塞本体19的环腔内壁上部和下部分别配置双动阀组4的两套动阀组，且柱塞本体19的环形凹槽内配置防磨瓦18，同时柱塞本体19的环形油沟内填充满润滑脂，由此减小短内筒体11和柱塞本体19之间的磨损，防冲头23与短筒接箍12的柱形流道之间留有余隙。

在图4中，双动阀组4中的两套动阀组自上而下同轴心布置，动阀座22通过其卡箍与动阀罩20相配合，同时动阀罩20依据其动阀卡齿实现动阀球21的上限位。

在图5中，双簧定阀组6中的定阀罩25和定阀座28的规格与定阀短节13相一致，上弹簧24和下弹簧31的选型需要考虑定阀球27、上导杆26和下导杆29的重量之和等因素，并且需要保证定阀球27的顺利启闭。

在图5中，双簧定阀组6采用上弹簧24和下弹簧31组成的双弹簧辅助启动技术实现低沉没度工况下泵阀顺利启闭，井液经由定阀板30的增压孔道和定阀座28的定阀流道射入定阀罩25而避免煤粉发生沉积，上导杆26与定阀罩25之间构成柱面移动副，同时下导杆29与定阀板30之间构成柱面移动副，由此形成定阀球27启闭过程中沿轴向的滑移通道。

在图6和图7中，支撑器7中的支撑接箍32的规格与长外筒体10相一致，支撑罩33的规格与短内筒体11和定阀短节13保持一致，支撑短节34的环腔内壁直径随沉砂尾管的外径进行调整。

在图6和图7中，支撑器7用来保持长外筒体10和短内筒体11的同轴心布置，并实现排采管柱和双簧定阀组6的支撑，支撑接箍32通过密封性管螺纹与筛管相连，支撑短节34的下部通过管螺纹沿径向由外至内分别与支撑接箍32和沉砂尾管相连，支撑罩33的环腔内壁配置定阀板30。

在图8中，煤层气井低沉没度防煤粉排采泵的井下对接作业流程中，双筒体3、双簧定阀组6和支撑器7随排采管柱下入套管中所设计的下泵深度处，而后煤粉搅拌器2、双动阀组4和柱塞体5随排采杆柱1沿排采管柱的管壁入井；接着，待防冲头23的锥状捕捉面与刮粉环9和短内筒体11的内壁相配合后，完成柱塞体5和双筒体3的井下快速捕捉；然后，继续下放排采杆柱1，依据柱塞本体19和短内筒体11之间的柱面移动副，煤粉搅拌器2、双动阀组4和柱塞体5一起沿短内筒体11的内壁朝下滑移，而后排采杆柱1的接箍与对中盘14的上端面相结合，依靠排采杆柱1自身的重量，对中盘14的锥状卡箍与对中接箍8的锥状卡环完成配合，同时防冲头23的下端面与短筒接箍12柱形流道的上端面保持一定的余隙；最后，搅拌齿15、搅拌基体16、双动阀组4和柱塞体5随排采杆柱1一起沿轴向朝上移动，完成上提防冲距，随后防煤粉排采泵即可进行正常的排采作业。

在图9中，煤层气井低沉没度防煤粉排采泵的井下低沉没度防煤粉排采作业流程中，防煤粉排采泵的上冲程排采作业时，煤粉搅拌器2、双动阀组4和柱塞体5随排采杆柱1一起沿轴向朝上移动，双筒体3和柱塞体5依据轴流式随动对中搅拌技术实现随动对中，且对中盘14与排采杆柱1之间构成柱面移动副进而辅助双筒体3和柱塞体5之间的对中，双动阀组4中的动阀球21关闭，同时短内筒体11筒腔内的流压下降；随后，依据上弹簧24和下弹簧31组成的双弹簧辅助启动技术以及上导杆26和下导杆29提供的滑移通道，双簧定阀组6中的定阀球27实现低沉没度工况下顺利开启；由此，井液经定阀板30的增压孔道和定阀座28的定阀流道射入定阀罩25，而后井液由定阀罩25的过流孔道和短筒接箍12的柱形流道进入短内筒体11的环腔内；与此同时，井液经搅拌基体16上的搅拌齿15顺利导入对中盘14下部的环形空间内，而后井液由对中盘14的各射流孔道增速后射入排采杆柱1和排采管柱构成的环形空间内。

在图9中，煤层气井低沉没度防煤粉排采泵的井下低沉没度防煤粉排采作业流程中，防煤粉排采泵的下冲程排采作业时，煤粉搅拌器2、双动阀组4和柱塞体5随排采杆柱1一起沿轴向朝下移动，双筒体3和柱塞体5依据轴流式随动对中搅拌技术实现随动对中，且对中盘14与排采杆柱1之间构成柱面移动副进而辅助双筒体3和柱塞体5之间的对中；接着，依据上弹簧24和下弹簧31组成的双弹簧辅助启动技术以及上导杆26和下导杆29提供的滑移通道，双簧定阀组6中的定阀球27顺利关闭，同时短内筒体11筒腔内的流压提升；随后，双动阀组4中的动阀球21顺利开启，短内筒体11内的井液经柱塞短节17的锥状孔道进入长外筒体10内，而后井液与搅拌齿15的接触面逐步增大而形成稳定的液膜，同时搅拌齿15的齿顶面整体呈现倒锥形，井液在搅拌齿15的齿顶面外缘形成轴流式动态液膜；最后，井液经搅拌基体16上的搅拌齿15顺利导入对中盘14下部的环形空间内，而后井液由对中盘14的各射流孔道增速后射入排采杆柱1和排采管柱构成的环形空间内。

在图9中，煤层气井低沉没度防煤粉排采泵的井下低沉没度防煤粉排采作业流程中，防煤粉排采泵的下冲程排采作业时，极少量煤粉颗粒经刮粉环9落入短内筒体11和柱塞本体19之间空隙并由短内筒体11的各排粉孔排出，同时随柱塞体5上方的大颗粒煤粉和刮粉环9所刮除柱塞本体19外环面上的煤粉一起落入长外筒体10和短内筒体11所构成的环形空腔内；而后，煤粉经由支撑接箍32的锥状导粉面顺利导入支撑短节34的导粉流道内，最终落入沉砂尾管。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。