用于煤层气井排采防卡漏泵的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于煤层气井排采水力反馈式防煤粉排采泵，该排采泵主要包括：泵筒总成、柱塞总成和胶囊总成。该排采泵上冲程时，排采杆带着柱塞向上运动，游动阀关闭，固定阀在压力差的作用下打开，吸入液体；同时，胶囊上面的压环脱离胶囊，胶囊在弹簧弹性的作用下膨胀起并经过滤网与单向阀吸入液体，将液体储存在胶囊内。下冲程时，排采杆带着柱塞向下运动，固定阀关闭，待游动阀被顶开，柱塞下面的液体通过游动阀进入柱塞上部，排出液体；同时压杆和压环向下运动至接触胶囊总成时挤压胶囊总成，胶囊内液体被压缩至反馈液流动通道并经单向阀喷出，冲洗落在固定阀座上的煤粉颗粒，利用柱塞抽吸可排出煤粉。解决了煤粉埋泵、卡泵的问题。
【专利说明】
用于煤层气井排采防卡漏泵
技术领域
[0001 ] 本发明涉及一种用于煤层气井排采防卡漏栗。
【背景技术】
[0002]煤层气井排水初期，细煤粒(砂)等杂质进栗后容易堵塞栗阀，进入稳定生产期后，动液面下降，井底压力降低，煤层气开始吸出，水排量较少，油管内的细煤粒(砂)在自重的作用下会不断沉积下来，造成栗阀堵塞或卡栗等现象，缩短检栗周期和排水栗的使用寿命，严重影响煤层气的生产效率、经济排采和高产稳产。简单移植常规油气田开采管式栗技术不能适应煤层气井的排采要求。
【发明内容】
[0003]本发明克服了煤层气井利用常规管式栗排采时由于煤粉堵塞造成卡栗的问题，提供了一种用于煤层气井排采防卡漏栗，它能够利用反馈液冲洗固定阀座，防止煤粉卡栗，提高栗效，缩短检栗周期并延长排水栗的使用寿命。
[0004]用于煤层气井排采防卡漏栗主要包括:栗筒总成、柱塞总成和胶囊总成。
[0005]栗筒总成主要包括栗筒外套、衬套、胶囊总成支撑阀座、反馈液流动通道、单流阀、固定阀座和固定阀。栗筒总成是栗的主要结构，提供液体流动通道与反馈液流动通道，并在游动阀阀座上处设置两个以上胶囊总成支撑阀座，用以支撑胶囊环。在胶囊总成支撑阀座上处设有两个以上反馈液流动通道，反馈液流动通道出口处设有单流阀，防止含有煤粉的液体进入反馈液流动通道或者胶囊总成。反馈液流动通道外为固定阀座，固定阀座上设有固定阀。
[0006]柱塞总成由上到下依次为游动阀、柱塞、阀罩、压杆和压环。柱塞总成也是排采栗的主要的部件。
[0007]胶囊总成主要包括胶囊环、弹簧、过滤网和单流阀。胶囊总成是该用于煤层气井排采防卡漏栗的核心部件。胶囊环由橡皮制成，保证其韧性与寿命。胶囊环内部设有两个以上弹簧，利用其弹性可以使胶囊环顶部随压环做上下运动，保证反馈液的吸入与排出。在胶囊环的内侧设有两个以上反馈液进口，进口均包括过滤网和单流阀。过滤网用以防止煤粉进入胶囊总成，单流阀保证液体只能在胶囊环内侧流入胶囊环，避免下冲程时反馈液在该口流出。
[0008]本发明所能达到的技术效果是，利用压杆和压环与柱塞连接并做上下往复运动以及胶囊总成内弹簧的可压缩性，使胶囊总成不断的吸入液体与排出液体，排出的液体经反馈液流动通道冲洗落在固定阀座上的煤粉。上冲程时，排采杆带着柱塞向上运动，活塞上面的游动阀受管内液柱压力而关闭。此时，栗内压力降低，固定阀在环形空间液柱压力与栗内压力之差的作用下打开，从而吸入液体；同时，胶囊上面的压环脱离胶囊，胶囊在弹簧弹性的作用下膨胀起并经过滤网与单向阀吸入液体，将液体储存在胶囊内。下冲程时，排采杆带着柱塞向下运动，固定阀关闭，栗内压力大于柱塞上面液柱压力时，游动阀被顶开，柱塞下面的液体通过游动阀进入柱塞上部，此时栗排出液体；同时压杆和压环向下运动至接触胶囊总成时挤压胶囊总成，胶囊内液体被压缩至流动通道并经单向阀喷出，冲洗落在固定阀座上的煤粉颗粒，最终利用柱塞抽吸可排出煤粉。由此，柱塞上下往复运动一次，排采管式栗完成了一个抽吸周期，解决了煤粉埋栗、卡栗的问题。
[0009]本发明与现有技术此较具有以下有益效果:
(1)结构新颖、简单，利用反馈液冲洗阀座，有效避免煤粉卡栗；
(2)可靠性较高；
(3)成本低廉。
【附图说明】
[0010]图1为本发明整体结构图。
[0011]图2为栗筒结构图。
[0012]图3为柱塞总成结构图。
[0013]图4为胶囊总成结构图
[0014]图5为上冲程反馈液流进胶囊总成示意图
[0015]图6为下冲程反馈液流出胶囊总成示意图
[0016]主要元件标号说明:1-排采杆，2-栗筒，3-柱塞总成，4-胶囊总成，5-栗筒外筒，6-衬套，7-反馈液流动通道，8-阀座，9-单流阀，10-固定阀座，11-固定阀，12-游动阀，13-柱塞，14-阀罩，15-压杆，16-压环，17-橡皮胶囊环，18-上支撑压板，19-单向阀，20-弹簧，21-下支撑压板，22-过滤网。
【具体实施方式】
[0017]在图1中，用于煤层气井排采防卡漏栗由上而下依次为排采杆1、栗筒总成2、柱塞总成3和胶囊总成4。
[0018]在图1中，下栗前需要检查栗筒总成和柱塞总成的灵活度，保持柱塞和栗筒的润滑与清洁。下栗时首先将栗筒总成2和胶囊总成4 一起下至井中设计深度，然后将柱塞总成3随抽采杆I下入井中；起栗时首先将柱塞忠诚3随抽采杆I取出，然后取出排采管即可取出栗筒总成2。
[0019]在图2中，排采栗的栗筒总成2接在排采管柱下端，包括栗筒外筒5，衬套6，反馈液流动通道7，阀座8，单流阀9，固定阀座10，固定阀11。栗筒总成2是栗的主要结构，提供液体流动通道与反馈液流动通道7，并在游动阀阀座上处设置两个以上胶囊总成支撑阀座8，用以支撑胶囊环17。在胶囊总成支撑阀座8上处设有反馈液流动通道7，反馈液流动通道7出口处设有单流阀9，防止含有煤粉的液体进入反馈液流动通道7或者胶囊总成4。反馈液流动通道7外为固定阀座10，固定阀座上设有固定阀11。
[0020]在图3中，柱塞总成3位于排采杆I下部。柱塞总成由上到下依次为游动阀12、柱塞13、阀罩14、压杆15和压环16。柱塞总成也是排采栗的主要的部件。
[0021]在图4中，胶囊总成4主要包括胶囊环17、上支撑板18、单向阀19、弹簧20、下支撑板21和过滤网22。胶囊总成4是该用于煤层气井排采防卡漏栗的核心部件。胶囊环17由橡皮制成，保证其韧性与寿命。胶囊环17内部设有两个以上弹簧20，利用弹簧20弹性可以使胶囊环17顶部随压环16做上下运动，保证反馈液的吸收与排出。在胶囊环17的内侧设有两个以上反馈液进口，进口均包括过滤网22和单流阀19。过滤网22用以防止煤粉进入胶囊总成4，单流阀19保证液体只能在胶囊环17内侧流入胶囊环17，避免下冲程时反馈液在该口流出。
[0021]在图5中，上冲程时，排采杆带着柱塞向上运动，活塞上面的游动阀受管内液柱压力而关闭。此时，栗内压力降低，固定阀在环形空间液柱压力与栗内压力之差的作用下打开，从而吸入液体；同时，胶囊上面的压环脱离胶囊，胶囊在弹簧弹性的作用下膨胀起并经过滤网与单向阀吸入液体，将液体储存在胶囊内。
[0022]在图6中，下冲程时，排采杆带着柱塞向下运动，固定阀关闭，栗内压力大于柱塞上面液柱压力时，游动阀被顶开，柱塞下面的液体通过游动阀进入柱塞上部，此时栗排出液体；同时支杆和压环向下运动至接触胶囊总成时挤压胶囊总成，胶囊内液体被压缩至流动通道并经单向阀喷出，冲洗落在固定阀座上的煤粉颗粒，最终利用柱塞抽吸可排出煤粉。柱塞上下往复运动一次，排采管式栗完成了一个抽吸周期，解决了煤粉引起的卡栗、漏失的问题。
【主权项】
1.一种用于煤层气井排采防卡漏栗，由上而下依次为栗筒总成、柱塞总成和胶囊总成三部分，柱塞总成装在排采杆下部并随排采杆做往复运动，其特征在于，栗筒包括内栗筒与反馈液流动通道；柱塞总成与上部排采杆相连，柱塞总成上包括可随柱塞总成上下往复运动的压杆和压环；胶囊总成固定在内栗筒的阀座上。2.根据权利要求1所述的用于煤层气井排采防卡漏栗，其特征在于，压杆上部与柱塞总成相连接，压杆下部与压环连接。3.根据权利要求1所述的用于煤层气井排采防卡漏栗，其特征在于，胶囊环固定于内栗筒的阀座上，外侧与反馈液流动通道连接，内侧有液体流入胶囊环的过滤网与单流阀。4.根据权利要求1所述的用于煤层气井排采防卡漏栗，其特征在于，反馈液流动通道出口设有单流阀，防止含有煤粉的液体流入反馈液流动通道或者胶囊总成。5.根据权利要求1所述的用于煤层气井排采防卡漏栗，其特征在于，胶囊环内含有两个以上可压缩弹簧，该弹簧固定于上支撑压板与下支撑压板之间，通过压环和胶囊总成的作用，胶囊总成可以吸收和排出反馈液。6.根据权利要求3所述的固定于内栗筒阀座上的胶囊环，其特征在于，该胶囊环壁是一种波纹管。
【文档编号】F04B53/00GK105840483SQ201510051307
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年2月2日
【发明人】裴柏林, 张遂安, 胡彦林, 杜瑶, 赵文, 孙延明
【申请人】中国石油大学(北京)