專利名稱：電纜泵吸式撈砂器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種撈砂裝置，具體地說，涉及一種適用于油水井的，通過測(cè) 井絞車電纜下放到井底，對(duì)井底沉砂進(jìn)行泵吸式清除的泵吸式撈砂器。
技術(shù)背景在石油開發(fā)過程中，油水井井底沉砂是影響各大油田正常采油的一大因 素。油井井底沉砂不僅能使油井產(chǎn)量降低，而且還容易埋卡采油管柱造成油井 停產(chǎn)。因此，如何清除井底沉砂，保證油井產(chǎn)量是各采油廠必須解決的課題。目前，清除井底沉砂有兩種方法 一種是液體沖洗法，即通過泵車采用"正 沖"或"反沖"方式，用沖砂液把井底沉砂沖洗、攜帶到地面上；另一種方法 是用工具撈取井底沉砂，即通過繩纜或管柱把撈砂工具下放到井底，通過撞擊 式或壓放式撈取井底沉砂。第一種方法對(duì)非大井段沉砂施工較為快捷有效，然 而施工復(fù)雜、埋卡管柱風(fēng)險(xiǎn)巨大，且沖砂液易污染環(huán)境，尤其在負(fù)壓虧空油層 沖砂施工時(shí)沖砂液回注虧空油層易對(duì)油層造成嚴(yán)重污染。第二種方法對(duì)負(fù)壓油 井小段井底沉砂撈取時(shí)較為有效，但是，效率低下，易發(fā)生事故。 發(fā)明內(nèi)容為了克服液體沖洗法施工復(fù)雜、易發(fā)生埋卡管柱的風(fēng)險(xiǎn)、沖砂液污染環(huán)境的缺 點(diǎn)；為了克服工具撈砂法易發(fā)生事故且效率低的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的是提供一 種施工方便、無風(fēng)險(xiǎn)、效率高的電纜泵吸式撈砂器。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案 一種電纜泵吸式撈砂器， 它由依次組合在一起的馬籠頭、壓力平衡器、動(dòng)力單元、儲(chǔ)砂筒和渦輪泵單元 組成；電纜的一端穿過泵吸式撈砂器的內(nèi)部，為其提供工作電源；另一端穿過 安裝在地面上的測(cè)井絞車與地面電氣控制柜相連；所述壓力平衡器由缸體、安裝在缸體內(nèi)的活塞和充滿缸體與活塞之間的液 壓油組成，其上端與馬籠頭相連，其下端與動(dòng)力單元相連；所述動(dòng)力單元主要由外殼、安裝在外殼內(nèi)的電機(jī)、與電機(jī)輸出軸相連的減 速箱和動(dòng)力桿構(gòu)成，其外殼頂端與壓力平衡器相連，其外殼底端與儲(chǔ)砂筒相連;所述動(dòng)力桿穿過儲(chǔ)砂筒與渦輪泵單元內(nèi)的渦輪泵的渦桿相連，驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)。在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中
所述壓力平衡器由缸體、貫穿缸體的中心管、套在中心管上的安裝在缸體 內(nèi)的環(huán)形活塞、固定在缸體頂端的上盲插端和固定在缸體底端的下密封連接端 組成；壓力平衡器的上盲插端通過由壬與馬籠頭相連，下密封連接端通過絲扣 與動(dòng)力單元相連；在活塞的上面、缸體的側(cè)壁上開有一旁通孔；在缸體的下部、 活塞與下密封連接端之間充有液壓油；所述電纜從中心管內(nèi)穿過。所述動(dòng)力單元由外殼、安裝在外殼內(nèi)的電機(jī)支架、固定在電機(jī)支架上的電機(jī)、與電機(jī)輸出軸相連的減速箱、與減速箱輸出端相連的上連接套、與上連接套相連的動(dòng)力桿、固定在外殼底端的上支撐體組成；動(dòng)力單元外殼的頂端通過絲扣與壓力平衡器的下密封連接端連接，動(dòng)力單元外殼底端的上支撐體通過螺紋與儲(chǔ)砂筒相連；安裝在動(dòng)力單元內(nèi)的電機(jī)電源輸入端與穿過壓力平衡器的電纜相連。 所述儲(chǔ)砂筒的上端通過螺紋與動(dòng)力單元下端相連，其下端通過螺紋與渦輪泵單元的上端相連；所述動(dòng)力桿從儲(chǔ)砂筒中穿過；在儲(chǔ)砂筒的側(cè)壁上開有一孔，其上通過螺釘固定有一開有若干條縫隙的擋板。所述渦輪泵單元由殼體、固定在殼體頂端的下支撐體、安裝在殼體內(nèi)的下 連接套和渦輪泵組成；下支撐體通過螺紋與儲(chǔ)砂筒的下端相連，動(dòng)力桿穿過下 支撐體，通過下連接套與桿式渦輪泵的渦桿相連，驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)； 所述殼體的底端為錐形，其上開有若干條可吸入砂的縫隙。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是施工方便，無風(fēng)險(xiǎn)，費(fèi)用低廉；效率高；適用性廣，不 污染油層。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖及現(xiàn)場(chǎng)施工原理示意圖 圖2為本實(shí)用新型壓力平衡器結(jié)構(gòu)示意圖 圖3為本實(shí)用新型動(dòng)力單元結(jié)構(gòu)示意圖 圖4為本實(shí)用新型儲(chǔ)砂筒結(jié)構(gòu)示意圖 圖5為本實(shí)用新型渦輪泵單元結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型提供的電纜泵吸式撈砂器1由依次組合在一起的 馬籠頭2、壓力平衡器3、動(dòng)力單元4、儲(chǔ)砂筒5和渦輪泵單元6組成。電纜7 的一端穿過泵吸式撈砂器1的內(nèi)部，為其提供工作電源；另一端穿過安裝在地
面上的測(cè)井絞車8與地面電氣控制柜9相連。電纜7的作用有兩個(gè) 一個(gè)是為 撈砂器l提供工作電源，傳輸?shù)孛骐姎饪刂乒?輸出的控制信號(hào)；另一個(gè)是通過測(cè)井絞車8提升/或下放撈砂器1。如圖1所示，構(gòu)成本實(shí)用新型的馬籠頭2的一端固定在電纜7上，通過電 纜7與地面電氣控制柜9相連，為本實(shí)用新型提供工作電源，同時(shí)，通過電纜 7與地面測(cè)井絞車8相連，提升/或下放本實(shí)用新型；馬籠頭2的另一端為盲插 端，它通過由壬與壓力平衡器3相連。圖2為本實(shí)用新型壓力平衡器3的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，它由缸體IO、 貫穿缸體10的中心管1K套在中心管11上的安裝在缸體10內(nèi)的環(huán)形活塞12、 固定在缸體頂端的上盲插端13和固定在缸體底端的下密封連接端14構(gòu)成，上 盲插端13和下密封連接端14通過絲扣與缸體固定在一起。電纜7從中心管11 內(nèi)穿過。壓力平衡器的上盲插端13通過由壬與馬籠頭2相連，下密封連接端 M與動(dòng)力單元4通過絲扣連接。在活塞12的上面、缸體IO的側(cè)壁上開有一旁 通孔15，井液通過旁通孔15進(jìn)入缸體10內(nèi)。.在缸體10的下部、活塞12與下 密封連接端14之間充有液壓油。在井液與液壓油的相互作用下，環(huán)形活塞在 壓力平衡器缸體內(nèi)來回往復(fù)運(yùn)動(dòng)，平衡井筒與壓力平衡器內(nèi)外壓力，起到保護(hù) 與其下端相連的動(dòng)力單元的作用。圖3為本實(shí)用新型動(dòng)力單元4結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，它由動(dòng)力單元外殼 16、安裝在外殼內(nèi)的電機(jī)支架17、固定在電機(jī)支架上的電機(jī)18、與電機(jī)輸出 軸相連的減速箱19、與減速箱輸出端相連的上連接套20、與上連接套20相連 的動(dòng)力桿21、固定在外殼底端的上支撐體22組成。動(dòng)力單元外殼16的頂端通 過絲扣與壓力平衡器3的下密封連接端14連接，動(dòng)力單元外殼16底端的上支 撐體22通過螺紋與儲(chǔ)砂筒5相連。安裝在動(dòng)力單元4內(nèi)的電機(jī)18的電源輸入 端與穿過壓力平衡器3的電纜7相連。動(dòng)力單元4的作用是動(dòng)力單元4內(nèi)的 電機(jī)旋轉(zhuǎn)，通過減速箱19帶動(dòng)動(dòng)力桿21旋轉(zhuǎn)，輸出動(dòng)力，從而帶動(dòng)本實(shí)用新 型渦輪泵單元內(nèi)的蝸輪泵旋轉(zhuǎn)。圖4為本實(shí)用新型儲(chǔ)砂筒5的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，儲(chǔ)砂筒5的上端通 過螺紋與動(dòng)力單元4下端的上支撐體22相連，其下端也通過螺紋與渦輪泵單 元6的上端相連。動(dòng)力桿21從儲(chǔ)砂筒中穿過。在儲(chǔ)砂筒5的側(cè)壁上開有一孔，其上通過螺釘固定有一開有若干條縫隙的 擋板23。該擋板的作用1、濾砂過水，使砂粒濾積在儲(chǔ)砂筒內(nèi)；2、撈砂器被 提升到地面上后，卸下?lián)醢?，可以快速將?chǔ)砂筒內(nèi)的泥砂清理干凈。 圖5為本實(shí)用新型渦輪泵單元6結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，它由殼體24、 固定在殼體頂端的下支撐體25、安裝在殼體內(nèi)的下連接套26和渦輪泵27構(gòu)成。 下支撐體25通過螺紋與儲(chǔ)砂筒5的下端相連，動(dòng)力桿21穿過下支撐體25，通 過下連接套26與桿式渦輪泵27的渦桿相連，驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)。殼體24的底端為 錐形，其上開有若干條可吸入砂的縫隙28。本實(shí)用新型的工作原理地面電氣控制柜經(jīng)電纜為撈砂器動(dòng)力單元內(nèi)的交 流電機(jī)提供交流電源，并控制其，使其旋轉(zhuǎn)，通過減速箱、動(dòng)力桿輸出動(dòng)力， 帶動(dòng)桿式渦輪泵高速旋轉(zhuǎn)，使渦輪泵泵腔內(nèi)產(chǎn)生擬真空態(tài)，形成強(qiáng)大的吸吸引 力，把井底沉砂吸進(jìn)泵內(nèi)，并濾積在儲(chǔ)砂筒內(nèi)；撈砂器工作一段時(shí)間后，地面 電氣控制柜輸出控制信號(hào)，通過測(cè)井絞車提升電纜，進(jìn)而提升與電纜相連的撈 砂器，待撈砂器被提升到地面上后，卸下儲(chǔ)砂筒表面的擋板，清理儲(chǔ)砂筒內(nèi)的 砂粒，從而達(dá)到清除井底沉砂的目的。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1、 施工方便，無風(fēng)險(xiǎn)，費(fèi)用低廉。由于本實(shí)用新型是通過測(cè)井絞車、電纜直接提升/或下放到井筒內(nèi)的，無需埋 卡管柱，施工簡單、費(fèi)用低，而且，無風(fēng)險(xiǎn)。2、 效率高。由于本實(shí)用新型采用高效的桿式渦輪泵直接抽吸井底的沉砂，吸砂力強(qiáng)，所以， 效率高。3、 適用性廣，不污染油層。以上所述是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例及所運(yùn)用的技術(shù)原理，任何基于本實(shí) 用新型技術(shù)方案基礎(chǔ)上的等效變換，均屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種電纜泵吸式撈砂器，其特征在于它由依次組合在一起的馬籠頭、壓力平衡器、動(dòng)力單元、儲(chǔ)砂筒和渦輪泵單元組成；電纜的一端穿過泵吸式撈砂器的內(nèi)部，為其提供工作電源；另一端穿過安裝在地面上的測(cè)井絞車與地面電氣控制柜相連；所述壓力平衡器由缸體、安裝在缸體內(nèi)的活塞和充滿缸體與活塞之間的液壓油組成，其上端與馬籠頭相連，其下端與動(dòng)力單元相連；所述動(dòng)力單元由外殼、安裝在外殼內(nèi)的電機(jī)、與電機(jī)輸出軸相連的減速箱和動(dòng)力桿構(gòu)成，其外殼頂端與壓力平衡器相連，其外殼底端與儲(chǔ)砂筒相連；所述動(dòng)力桿穿過儲(chǔ)砂筒與渦輪泵單元內(nèi)的渦輪泵的渦桿相連，驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜泵吸式撈砂器，其特征在于所述壓力平 衡器由缸體、貫穿缸體的中心管、套在中心管上的安裝在缸體內(nèi)的環(huán)形活塞、 固定在缸體頂端的上盲插端和固定在缸體底端的下密封連接端組成；壓力平衡器的上盲插端通過由壬與馬籠頭相連，下密封連接端通過絲扣與 動(dòng)力單元相連；在活塞的上面、缸體的側(cè)壁上開有一旁通孔；在缸體的下部、活塞與下密封連接端之間充有液壓油； 所述電纜從中心管內(nèi)穿過。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電纜泵吸式撈砂器，其特征在于所述動(dòng)力單 元由外殼、安裝在外殼內(nèi)的電機(jī)支架、固定在電機(jī)支架上的電機(jī)、與電機(jī)輸出 軸相連的減速箱、與減速箱輸出端相連的上連接套、與上連接套相連的動(dòng)力桿、 固定在外殼底端的上支撐體組成；動(dòng)力單元外殼的頂端通過絲扣與壓力平衡器的下密封連接端連接，動(dòng)力單 元外殼底端的上支撐體通過螺紋與儲(chǔ)砂筒相連；安裝在動(dòng)力單元內(nèi)的電機(jī)電源輸入端與穿過壓力平衡器的電纜相連。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電纜泵吸式撈砂器，其特征在于所述儲(chǔ)砂筒 的上端通過螺紋與動(dòng)力單元下端相連，其下端通過螺紋與渦輪泵單元的上端相 連；所述動(dòng)力桿從儲(chǔ)砂筒中穿過；在儲(chǔ)砂筒的側(cè)壁上開有一孔，其上通過螺釘固定有一開有若干條縫隙的擋板。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電纜泵吸式撈砂器，其特征在于所述渦輪泵 單元由殼體、固定在殼體頂端的下支撐體、安裝在殼體內(nèi)的下連接套和渦輪泵 組成；下支撐體通過螺紋與儲(chǔ)砂筒的下端相連，動(dòng)力桿穿過下支撐體，通過下 連接套與桿式渦輪泵的渦桿相連，驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)；所述殼體的底端為錐形，其上開有若干條可吸入砂的縫隙。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電纜泵吸式撈砂器，它由依次組合在一起的馬籠頭、壓力平衡器、動(dòng)力單元、儲(chǔ)砂筒和渦輪泵單元組成；電纜的一端穿過泵吸式撈砂器的內(nèi)部，為其提供工作電源；另一端穿過安裝在地面上的測(cè)井絞車與地面電氣控制柜相連。所述壓力平衡器由缸體、安裝在缸體內(nèi)的活塞和充滿缸體與活塞之間的液壓油組成，其作用是通過活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，平衡井筒與平衡器內(nèi)外壓力，保護(hù)與其相連的動(dòng)力單元。所述動(dòng)力單元由外殼、安裝在外殼內(nèi)的電機(jī)、與電機(jī)輸出軸相連的減速箱和動(dòng)力桿構(gòu)成；它通過電機(jī)、動(dòng)力桿輸出動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)與動(dòng)力桿相連的渦輪泵高速旋轉(zhuǎn)抽吸井底沉砂，儲(chǔ)存在儲(chǔ)砂筒內(nèi)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是施工方便；效率高；適用性廣，不污染油層。
文檔編號(hào)E21B27/00GK201016286SQ20062011948
公開日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2006年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月14日
發(fā)明者劉中敏, 劉志仁, 王建生, 班志強(qiáng), 陳為民, 魏保明 申請(qǐng)人:陳為民