專利名稱：煤層氣井專用柱塞泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及煤層氣開采工藝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種井下排水采氣泵，是一種煤層氣井專用柱塞栗。
背景技術(shù)：
近年來，一種新興的清潔型能源一煤層氣逐漸受到人們的重視，因而煤層氣的勘探開發(fā)也日益發(fā)展起來，從煤層氣鉆井到煤層氣的開采國家都投入了大量的人力、物力、財力。但是不管是鉆井還是排采，大部分技術(shù)和工藝還是基于油田開發(fā)的成果。目前，現(xiàn)場采用的絕大多數(shù)煤層氣井排水降壓系統(tǒng)就是將油井中的抽油系統(tǒng)引用過來的，包括抽油桿、抽油泵、油管以及其它工具和設(shè)備均由油田引用過來。在煤層氣井中采用油田開采設(shè)備和技術(shù)，大部分技術(shù)可以直接引用，不用加以改造。但不是所有技術(shù)都能夠照搬的，煤層氣井具有自己的特點。通過幾年的現(xiàn)場實踐，發(fā)現(xiàn)由于煤層氣井生產(chǎn)過程中煤粉的產(chǎn)出，導(dǎo)致在油井中具有良好使用性能的柱塞泵在煤層氣井中使用時頻頻出現(xiàn)固定閥、游動閥被沉積在閥內(nèi)的煤粉卡死等故障，這些故障都說明了現(xiàn)有的抽油泵和開采工藝管柱并不適合煤層氣井的排水降壓采氣。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種煤層氣井專用柱塞泵，能實現(xiàn)煤層氣抽油機排水降壓采氣，防止進入泵內(nèi)的細(xì)小顆粒煤粉沉積在固定閥、游動閥內(nèi)產(chǎn)生故障，增加整個抽油機排水降壓采氣系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性，減少作業(yè)次數(shù)。本實用新型采用的技術(shù)方案是煤層氣井專用柱塞泵，主要由桿柱變扣接頭、游動閥罩、管柱變扣接頭、游動閥球、游動閥座、游動閥接頭、泵筒扶正、泵筒、上外筒、柱塞、泵筒密封圈、外筒接頭密封圈、外筒接頭、下外筒、柱塞導(dǎo)向頭、固定閥罩、固定閥球、固定閥座、固定閥座密封圈、固定閥加長管、下導(dǎo)向接頭、下外筒密封圈組成。其特征在于桿柱變扣接頭上端有內(nèi)螺紋，能連接在油桿柱的下端。桿柱變扣接頭的下端有外螺紋，在桿柱變扣接頭的下端螺紋連接游動閥罩；游動閥罩為圓筒形，在游動閥罩的壁上均布有軸向出水孔，游動閥罩內(nèi)設(shè)置有游動閥球和游動閥座，游動閥球在游動閥座的上部，游動閥座和游動閥球固定在游動閥罩內(nèi)組成游動閥組件；游動閥座的上端面與出水孔的下端面在同一水平面，煤粉不能沉積在游動閥罩內(nèi)。游動閥罩的下端有內(nèi)螺紋，游動閥罩的下端連接游動閥接頭，游動閥接頭有中心孔，游動閥接頭的下端螺紋連接柱塞，柱塞有中心孔，柱塞的下端連接柱塞導(dǎo)向頭。油桿柱在抽油機的帶動下往復(fù)運動，帶動桿柱變扣接頭、游動閥罩、游動閥球、游動閥座、游動閥接頭、柱塞和柱塞導(dǎo)向頭上下往復(fù)運動。管柱變扣接頭上端有內(nèi)螺紋，能連接在油管的下端。管柱變扣接頭的下端有外螺紋，在管柱變扣接頭的下端螺紋連接上外筒；上外筒的下端有內(nèi)螺紋，上外筒的下端螺紋連接外筒接頭的上端，上外筒與外筒接頭之間有外筒接頭密封圈；外筒接頭的下端有外螺紋，外筒接頭的下端螺紋連接下外筒；外筒接頭有中心孔，柱塞穿過外筒接頭的中心孔；外筒接頭的上端有內(nèi)螺紋，在外筒接頭的上端螺紋連接有泵筒，外筒接頭與泵筒之間有泵筒密封圈；柱塞在泵筒內(nèi)，柱塞外壁與泵筒內(nèi)壁之間滑動配合；泵筒上端有外螺紋，泵筒的上端螺紋連接有泵筒扶正，泵筒扶正為圓環(huán)形，泵筒扶正有軸向通孔；外筒接頭將整個柱塞泵分成了上下兩個部分，從游動閥組件進入到油管內(nèi)的細(xì)小顆粒煤粉在下降過程中就會通過泵筒扶正上的軸向通孔沉積在上外筒、泵筒和外筒接頭所組成在的環(huán)形空間內(nèi)。下外筒的下端有內(nèi)螺紋，在下外筒的下端螺紋連接下導(dǎo)向接頭，下導(dǎo)向接頭與下外筒之間有下外筒密封圈；下導(dǎo)向接頭有中心孔，下導(dǎo)向接頭中心孔的上端有內(nèi)螺紋，固定閥加長管的下端螺紋連接在下導(dǎo)向接頭中心孔的上端；固定閥加長管的上端螺紋連接有固定閥罩，固定閥罩壁上有軸向孔；在固定閥加長管與固定閥罩之間有固定閥座密封圈；固定閥罩內(nèi)固定有固定閥座，在固定閥座的上部有固定閥球。固定閥罩、固定閥球、固定閥座、固定閥座密封圈組成固定閥組件，固定閥組件提升一定高度，使從固 定閥組件進入泵筒內(nèi)部的細(xì)小煤粉顆粒不能沉積在固定閥座上，進入泵筒內(nèi)的煤粉沉積在下外筒和固定閥加長管、下導(dǎo)向接頭之間的環(huán)形空間內(nèi)。游動閥罩的外徑(42mm)比泵筒內(nèi)徑(38mm)大4mm，在抽油桿柱上下往復(fù)運行過程中，游動閥罩不能進入泵筒內(nèi)。本實用新型的有益效果本實用新型煤層氣井專用柱塞泵，消除或降低了煤層氣井生產(chǎn)過程中產(chǎn)出的煤粉對整個排水采氣系統(tǒng)的影響，底部的沉砂筒使從煤層中產(chǎn)出的較大顆粒的煤粉直接沉積在沉砂筒內(nèi)，在檢泵時，沉砂筒以及沉在里面的煤粉隨管柱一同起到地面，不僅清理了生產(chǎn)過程中產(chǎn)出的煤粉，并且省去了后續(xù)的撈煤粉作業(yè)，使檢泵和撈煤粉合二為一。節(jié)約了作業(yè)時間和降低了作業(yè)成本，提高了綜合經(jīng)濟效益。特殊結(jié)構(gòu)的柱塞泵徹底打破了普通抽油泵的結(jié)構(gòu)，采用了高固定閥和柱塞的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計，使進入泵內(nèi)的細(xì)小顆粒煤粉不能沉積在固定閥和游動閥上，避免了由于固定閥或游動閥被沉積在上面的煤粉卡死而導(dǎo)致的系統(tǒng)失效，延長了泵正常工作的時間，增加了煤層氣產(chǎn)量。

圖1a是本實用新型煤層氣井專用柱塞泵上半部分剖面示意圖，圖1b是煤層氣井專用柱塞泵下半部分剖面示意圖。圖中，21-桿柱變扣接頭、22-游動閥罩、23-管柱變扣接頭、24-游動閥球、25-游動閥座、26-游動閥接頭、27-泵筒扶正、28-泵筒、29-上外筒、30-柱塞、31-泵筒密封圈、32-外筒接頭密封圈、33-外筒接頭、34-下外筒、35-柱塞導(dǎo)向頭、36-固定閥罩、37-固定閥球、38-固定閥座、39-固定閥座密封圈、40-固定閥加長管、41-下導(dǎo)向接頭、42-下外筒密封圈。
具體實施方式
實施例1 :以一個在套管內(nèi)徑為124mm油井中使用的煤層氣井專用柱塞泵為例，對本實用新型作進一步詳細(xì)說明。油井中使用的煤層氣井專用柱塞泵的長度為6m，最大外徑為 11Ommη本實用新型煤層氣井專用柱塞泵，主要由桿柱變扣接頭21、游動閥罩22、管柱變扣接頭23、游動閥球24、游動閥座25、游動閥接頭26、泵筒扶正27、泵筒28、上外筒29、柱塞30、泵筒密封圈31、外筒接頭密封圈32、外筒接頭33、下外筒34、柱塞導(dǎo)向頭35、固定閥罩36、固定閥球37、固定閥座38、固定閥座密封圈39、固定閥加長管40、下導(dǎo)向接頭41和下外筒密封圈42組成。參閱圖la。桿柱變扣接頭21上端有內(nèi)螺紋。桿柱變扣接頭21的下端有外螺紋，在桿柱變扣接頭21的下端螺紋連接游動閥罩22。游動閥罩22為圓筒形，動閥罩22的外徑為42mm。在游動閥罩22的壁上均布有三個軸向出水孔，游動閥罩22內(nèi)設(shè)置有游動閥球24和游動閥座25，游動閥球24在游動閥座25的上部，游動閥座25和游動閥球24固定在游動閥罩22內(nèi)組成游動閥組件。游動閥座25的上端面與出水孔的下端面在同一水平面。游動閥罩22的下端有內(nèi)螺紋，游動閥罩22的下端連接游動閥接頭26，游動閥接頭26的外徑為42mm，游動閥接頭26有中心孔，游動閥接頭26的下端螺紋連接柱塞30，柱塞30的外徑38mm，柱塞30有中心孔，柱塞30的下端連接柱塞導(dǎo)向頭35。管柱變扣接頭23最大外徑為110mm。管柱變扣接頭23上端有內(nèi)螺紋。管柱變扣接頭23的下端有外螺紋，在管柱變扣接頭23的下端螺紋連接上外筒29，上外筒29外徑為110mm。上外筒29的下端有內(nèi)螺紋，上外筒29的下端螺紋連接外筒接頭33的上端，上外筒29與外筒接頭33之間有外筒接頭密封圈32。外筒接頭33最大外徑為110mm，外筒接頭33的下端有外螺紋，外筒接頭33的下端螺紋連接下外筒34，下外筒34外徑為110mm。外筒接頭33有中心孔，柱塞30穿過外筒接頭33的中心孔。外筒接頭33的上端有內(nèi)螺紋，在外筒接頭33的上端螺紋連接有泵筒28，泵筒28的內(nèi)徑38mm，外徑52mm。游動閥罩22的外徑比泵筒28內(nèi)徑大4mm。外筒接頭33與泵筒28之間有泵筒密封圈31。柱塞30在泵筒28內(nèi)，柱塞30外壁與泵筒28內(nèi)壁之間滑動配合。泵筒28上端有外螺紋，泵筒28的上端螺紋連接有泵筒扶正27，泵筒扶正27為圓環(huán)形，泵筒扶正27的內(nèi)徑為52mm，泵筒扶正27可以套在泵筒28的外面，泵筒扶正27的外螺紋為M95mm。泵筒扶正27均布有12個直徑為IOmm的軸向通孔。這些軸向孔能使煤粉通過，進入沉砂管柱。外筒接頭33將泵筒分成上下都有環(huán)形沉砂空間的兩個部分，可以防止生產(chǎn)過程中煤粉對固定閥系統(tǒng)和游動閥系統(tǒng)的影響。參閱圖lb。下外筒34的下端有內(nèi)螺紋，在下外筒34的下端螺紋連接下導(dǎo)向接頭41，下導(dǎo)向接頭41與下外筒34之間有下外筒密封圈42。下導(dǎo)向接頭41有中心孔，下導(dǎo)向接頭41中心孔的上端有內(nèi)螺紋，固定閥加長管40 (長度500mm)的下端螺紋連接在下導(dǎo)向接頭41中心孔的上端。固定閥加長管40的上端螺紋連接有固定閥罩36，固定閥罩36壁上有軸向孔。在固定閥加長管40與固定閥罩36之間有固定閥座密封圈39。固定閥罩36內(nèi)固定有固定閥座38，在固定閥座38的上部有固定閥球37。固定閥罩36、固定閥球37、固定閥座38、固定閥座密封圈39組成固定閥組件。從固定閥進入泵內(nèi)的細(xì)小煤粉顆粒在本身重力的作用下沉積在固定閥加長管40與下外筒34之間的環(huán)形空間內(nèi)，從而避免了煤粉沉積在固定閥組件上導(dǎo)致固定閥球37被卡死而產(chǎn)生的系統(tǒng)失效。
權(quán)利要求1.一種煤層氣井專用柱塞泵，主要由桿柱變扣接頭(21)、游動閥罩(22)、管柱變扣接頭(23)、游動閥球(24)、游動閥座(25)、游動閥接頭(26)、泵筒扶正(27)、泵筒(28)、上外筒(29)、柱塞(30)、泵筒密封圈(31)、外筒接頭密封圈(32)、外筒接頭(33)、下外筒(34)、柱塞導(dǎo)向頭(35)、固定閥罩(36)、固定閥球(37)、固定閥座(38)、固定閥座密封圈(39)、固定閥加長管(40)、下導(dǎo)向接頭(41)和下外筒密封圈(42)組成；其特征在于 桿柱變扣接頭(21)上端有內(nèi)螺紋；桿柱變扣接頭(21)的下端有外螺紋，在桿柱變扣接頭(21)的下端螺紋連接游動閥罩(22);游動閥罩(22)為圓筒形，在游動閥罩(22)的壁上均布有軸向出水孔，游動閥罩(22)內(nèi)設(shè)置有游動閥球(24)和游動閥座(25)，游動閥球(24)在游動閥座(25)的上部，游動閥座(25)和游動閥球(24)固定在游動閥罩(22)內(nèi)組成游動閥組件；游動閥座(25)的上端面與出水孔的下端面在同一水平面；游動閥罩(22)的下端有內(nèi)螺紋，游動閥罩(22)的下端連接游動閥接頭(26)，游動閥接頭(26)有中心孔，游動閥接頭(26)的下端螺紋連接柱塞(30)，柱塞(30)有中心孔，柱塞(30)的下端連接柱塞導(dǎo)向頭(35)； 管柱變扣接頭(23)上端有內(nèi)螺紋；管柱變扣接頭(23)的下端有外螺紋，在管柱變扣接頭(23)的下端螺紋連接上外筒(29);上外筒(29)的下端有內(nèi)螺紋，上外筒(29)的下端螺紋連接外筒接頭(33)的上端，上外筒(29)與外筒接頭(33)之間有外筒接頭密封圈(32);外筒接頭(33)的下端有外螺紋，外筒接頭(33)的下端螺紋連接下外筒(34);外筒接頭(33)有中心孔，柱塞(30)穿過外筒接頭(33)的中心孔；外筒接頭(33)的上端有內(nèi)螺紋，在外筒接頭(33)的上端螺紋連接有泵筒(28)，外筒接頭(33)與泵筒(28)之間有泵筒密封圈(31);柱塞(30)在泵筒(28)內(nèi)，柱塞(30)外壁與泵筒(28)內(nèi)壁之間滑動配合；泵筒(28)上端有外螺紋，泵筒(28)的上端螺紋連接有泵筒扶正(27)，泵筒扶正(27)為圓環(huán)形，泵筒扶正(27)有軸向通孔； 下外筒(34)的下端有內(nèi)螺紋，在下外筒(34)的下端螺紋連接下導(dǎo)向接頭(41)，下導(dǎo)向接頭(41)與下外筒(34)之間有下外筒密封圈(42);下導(dǎo)向接頭(41)有中心孔，下導(dǎo)向接頭(41)中心孔的上端有內(nèi)螺紋，固定閥加長管(40)的下端螺紋連接在下導(dǎo)向接頭(41)中心孔的上端；固定閥加長管(40)的上端螺紋連接有固定閥罩(36)，固定閥罩(36)壁上有軸向孔；在固定閥加長管(40)與固定閥罩(36)之間有固定閥座密封圈(39);固定閥罩(36)內(nèi)固定有固定閥座(38)，在固定閥座(38)的上部有固定閥球(37);固定閥罩(36)、固定閥球(37)、固定閥座(38)、固定閥座密封圈(39)組成固定閥組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層氣井專用柱塞泵，其特征是游動閥罩(22)的外徑比泵筒(28)內(nèi)徑大4_。
專利摘要煤層氣井專用柱塞泵，應(yīng)用于煤層氣井下排水采氣。特征在桿柱變扣接頭的下端連接游動閥罩；游動閥罩內(nèi)設(shè)置有游動閥球和游動閥座；游動閥座的上端面與出水孔的下端面在同一水平面；游動閥罩的下端連接游動閥接頭、柱塞和柱塞導(dǎo)向頭；管柱變扣接頭的下端連接上外筒、外筒接頭和下外筒；下外筒的下端螺紋連接下導(dǎo)向接頭，固定閥加長管的下端螺紋連接在下導(dǎo)向接頭中心孔的上端；固定閥加長管的上端螺紋連接固定閥罩；固定閥罩內(nèi)有固定閥座和固定閥球。效果是高固定閥和長柱塞設(shè)計，進入泵內(nèi)的細(xì)小顆粒煤粉不能沉積在固定閥和游動閥上，避免固定閥或游動閥被沉積在上面的煤粉卡死，延長泵正常工作時間，增加了煤層氣產(chǎn)量。
文檔編號F04B47/00GK202833058SQ20122035115
公開日2013年3月27日 申請日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月19日
發(fā)明者段寶玉, 崔金榜, 郝麗 申請人:中國石油天然氣股份有限公司