一種注聚泵的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種機械式高壓注入泵，尤其一種為減低產(chǎn)出原油含水量，將高粘度的聚合物注入地下進行油氣開采的泵。本實用新型一種注聚泵的泵體上設(shè)有腔體；腔體包括柱塞往復(fù)腔，排液閥腔，進液閥腔和工作腔；工作腔與排氣通道連接；柱塞在柱塞往復(fù)腔內(nèi)做往復(fù)運動；并與驅(qū)動裝置連接；進液單向閥連接進液口；進液單向閥包括一個具有錐面的進液閥芯以及與進液閥芯配合的進液閥座，排液單向閥位于排液閥腔，排液單向閥連接排液口；排液單向閥包括一個具有錐面的排液閥芯以及與排液閥芯配合的排液閥座，15°≤進液閥芯的閥芯錐面與進液閥座的配合密封面之間的夾角≤20°，15°≤排液閥芯的閥芯錐面與排液閥座的配合密封面之間的夾角≤20°。
【專利說明】一種注聚泵

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種機械式高壓注入泵，尤其是一種為減低產(chǎn)出原油含水量，將高粘度的聚合物注入地下進行油氣開采的泵。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著油田開發(fā)的年限增加，地下原油經(jīng)過多年采收，油層本身能量將不斷地消耗，致使油層壓力不斷地下降，油井產(chǎn)量減少，造成殘留大量的死油采不出來。
[0003]一般采用水注入地下來波從地層能量開采原油手段，即往地下注入大量的水，但采收上來的原油含水量已達到90%。油水分離后，又將含油水是注入地下，來防止地層表面的污染。這樣的反復(fù)注采增加了開采的成本，而且產(chǎn)采油產(chǎn)量遞減嚴重。而注聚泵則能滿足油田的多次開采，采用將聚丙烯酰胺注入地下，利用聚合物來驅(qū)動油層移動至油井處進行開采。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配麻煩，如圖1所示中國專利申請?zhí)枮?01220183560.1，其進液閥座21和排液閥座31同時置于泵體I的腔體內(nèi)，進液閥座21和排液閥座31之間通過隔離套91相互隔開，隔離套91呈環(huán)形并與泵體的腔體適配；排液閥座31的上端設(shè)有堵頭92，堵頭92與腔體適配，堵頭92上端設(shè)有壓蓋80，堵頭92的下端與排液閥座31抵接，將排液閥座31固定在排液閥腔11中需要隔離套91和堵頭92兩部件，且裝配費時費工；其次，其進液閥座與進液閥芯以及排液閥座與排液閥芯之間均為面配合，不是線配合，聚合物在泵體內(nèi)經(jīng)常會發(fā)生聚合物的粘度，稠度被降解和聚合物分子鏈被剪切的現(xiàn)象，導(dǎo)致注入地層的聚合物影響原油的產(chǎn)量和地層的結(jié)構(gòu)。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，且安裝便捷，減少聚合物進入進液單向閥和排液單向閥的阻力，減少降低聚合物的分子鏈在腔體內(nèi)被剪切和降解的注聚泵。
[0006]本實用新型的發(fā)明目的是這樣實現(xiàn)的:
[0007]—種注聚泵，包括泵體，柱塞，進液組件，排液組件以及驅(qū)動裝置。所述泵體上設(shè)有腔體；所述腔體包括柱塞往復(fù)腔，排液閥腔，進液閥腔和工作腔；所述工作腔與排氣通道連接；所述柱塞在所述柱塞往復(fù)腔內(nèi)做往復(fù)運動；并與驅(qū)動裝置連接；所述進液組件位于進液閥腔，所述進液組件包括進液單向閥；所述進液單向閥連接進液口 ；所述進液單向閥包括一個具有錐面的進液閥芯以及與進液閥芯配合的進液閥座，所述排液組件位于排液閥腔，所述排液組件包括排液單向閥；所述排液單向閥連接排液口 ；所述排液單向閥包括一個具有錐面的排液閥芯以及與排液閥芯配合的排液閥座，15° <所述進液閥芯的閥芯錐面與所述進液閥座的配合密封面之間的夾角<20°，15° <所述排液閥芯的閥芯錐面與所述排液閥座的配合密封面之間的夾角< 20°。當(dāng)進液閥芯與進液閥座配合關(guān)閉時形成線密封；當(dāng)進液閥芯與進液閥座配合打開時，聚合物迅速沿所述進液閥座的配合密封面方向流動；當(dāng)進排液閥芯與排液閥座配合關(guān)閉時形成線密封；當(dāng)排液閥芯與排液閥座配合打開時，聚合物迅速沿所述排液閥座的配合密封面方向流動。一方面有效地增加了聚合物的行程，降低了聚合物的流速，有效地避免了聚合物因流速快造成的粘度和稠度的降解，其次通過進液閥芯與進液閥座配合關(guān)閉時形成線密封，也有效地防止了聚合物的分子鏈被切斷。
[0008]進一步地，所述進液單向閥的進液閥座與所述進液閥腔之間為錐面配合；10° (錐面斜度為< 15° ;所述進液閥座的外緣上設(shè)有環(huán)狀凸肩甲，所述環(huán)狀凸肩甲用于所述進液閥座與所述進液閥腔配合時定位；所述排液單向閥的排液閥座與所述排液閥腔之間為錐面配合；10° <錐面斜度為<15° ;所述排液閥座的外緣上設(shè)有環(huán)狀凸肩乙，所述環(huán)狀凸肩乙用于所述排液閥座與所述排液閥腔配合時定位。
[0009]進一步地，所述進液閥座與所述進液閥腔之間為錐面斜度為12° ;所述排液閥座與所述排液閥腔之間為錐面斜度為12°。
[0010]進一步地，所述進液閥座設(shè)有進液貫通孔，所述進液貫通孔為雙曲線結(jié)構(gòu)；所述進液單向閥的進液閥芯為具有一個錐面，所述錐面用于與進液閥座配合密封，所述進液閥芯與所述進液貫通孔配合；所述排液閥座設(shè)有排液貫通孔，所述排液貫通孔為雙曲線結(jié)構(gòu)；所述排液單向閥的排液閥芯為具有一個錐面，所述錐面用于與排液閥座配合密封，所述排液閥芯與所述排液貫通孔配合。
[0011]本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0012]1、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，比現(xiàn)有技術(shù)減少了堵頭和隔離套等部件，不需通過另配閥套上下壓實的方法來固定閥座。
[0013]2、本實用新型安裝便捷，進液閥座和排液閥座只需輕輕敲打即可安裝至預(yù)定位置，且閥座一旦固定后，不會發(fā)生移動變位的情況。
[0014]3、本實用新型的具有錐面的閥芯和閥座的配合密封面之間在關(guān)閉態(tài)時為線密封，當(dāng)處于打開態(tài)時，聚合物受到的阻力小，且流速放緩，有效地防止了聚合的粘度、稠度的降解，并防止了聚合物的分子鏈給剪切斷。
[0015]4、本實用新型的排液閥座的排液貫通孔為雙曲線結(jié)構(gòu)，且與錐狀的排液閥芯配合，進液閥座的進液貫通孔為雙曲線結(jié)構(gòu)，且與錐狀的進液閥芯配合，進液閥座、排液閥座和閥芯的結(jié)構(gòu)有效地減少了聚合物流進進液閥腔和排液閥腔的阻力，減少了聚合物在流經(jīng)進液單向閥和排液單項閥時對閥芯的碰撞。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實用新型結(jié)構(gòu)本體機構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為本實用新型進液單向閥結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4為本實用新型排液單向閥結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5為本實用新型驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:
[0022]I 泵體，
[0023]10進液閥腔，11排液閥腔，13工作腔；14柱塞往復(fù)腔；
[0024]16環(huán)狀臺階，17環(huán)狀臺階，18進液口，19排液口，
[0025]2進液單向閥，
[0026]21進液閥座，22進液閥芯，23進液貫通孔，24彈簧，25彈簧壓帽，26配合密封面，27閥芯錐面，Ω夾角，
[0027]211環(huán)狀凸肩甲，212錐面，δ錐面斜度，
[0028]3排液單項閥，
[0029]31排液閥座，32排液閥芯，33排液貫通孔，34彈簧，35彈簧壓帽，36配合密封面，37閥芯錐面，e夾角，
[0030]311環(huán)狀凸肩乙，312錐面，Φ錐面斜度，
[0031]41中間桿,42十字頭，43連桿，44曲軸，
[0032]5 柱塞，
[0033]80 壓蓋，
[0034]91隔離套，92堵頭。

【具體實施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的說明，以下實施例僅為優(yōu)選例，并不是對本實用新型的范圍加以限制，相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本實用新型所欲申請之專利范圍的范疇內(nèi)。
[0036]下面結(jié)合圖2、圖3、圖4、圖5對本實用新型做進一步的說明:
[0037]注聚泵包括泵體1、柱塞5、進液單項閥2和排液單項閥3以及驅(qū)動裝置。
[0038]泵體I上設(shè)有腔體，腔體包括進液閥腔10，排液閥腔11，工作腔13 ;柱塞往復(fù)腔14。
[0039]進液閥腔10上設(shè)有環(huán)狀凸肩16，環(huán)狀凸肩16與泵體I是一體成型的。進液閥腔10內(nèi)設(shè)有與之相適配的環(huán)狀的進液閥座21，進液閥座21的外緣上設(shè)有環(huán)狀凸肩甲211，當(dāng)進液閥座21裝入進液閥腔10后，環(huán)狀凸肩甲211和環(huán)狀卡設(shè)于凸肩16上，環(huán)狀凸肩甲211起到定位作用；進液閥座21與進液閥腔10之間為錐面配合，錐面配合可減低裝配的難度，只需輕敲進液閥座21即可將排液閥座21裝備至排液閥腔10中的設(shè)定位置，其中錐面斜度S為12°。進液閥座21設(shè)有一個軸線方向的進液貫通孔23，進液貫通孔23為雙曲線結(jié)構(gòu)，進液貫通孔23的上部為倒的截頂圓錐面狀，進液貫通孔23的中部為圓柱狀，進液貫通孔23的下部為截頂圓錐狀。進液單向閥2的錐狀的進液閥芯22與進液貫通孔23的上部相配合；由于進液閥芯22與進液貫通孔23的上部為兩個圓錐面的配合，即閥芯錐面27與錐狀的配合密封面26配合，進液閥芯22的閥芯錐面27與進液閥座21的配合密封面26之間的夾角Ω為18°。
[0040]當(dāng)進液閥芯22與進液閥座23打開時，聚液物沿錐狀的配合密封面26流進進液閥腔10，有效地降低了聚液物的流速，避免了聚合物在泵體內(nèi)粘度、稠度等的降解以及防止了聚合物的分子鏈被切斷。所以當(dāng)聚合物進入進液單項閥2時，可以避免聚合物對進液閥芯22的直接正面的碰撞，同時進液貫通孔23的上部和進液貫通孔23的下部結(jié)構(gòu)也可有效地減小了聚合物流入進液單向閥2的阻力。
[0041]排液閥腔11上設(shè)有環(huán)狀凸肩17，環(huán)狀凸肩17與泵體I是一體成型的。排液閥腔11內(nèi)設(shè)有與之相適配的環(huán)狀的排液閥座31，排液閥座31的外緣上設(shè)有環(huán)狀凸肩甲311，當(dāng)排液閥座31裝入排液閥腔11后，環(huán)狀凸肩乙311和環(huán)狀凸肩17配合，環(huán)狀凸肩乙311起到定位作用。排液閥座31與排液閥腔11之間為錐面配合，錐面配合可減低裝配的難度，安裝排液閥座31時，只需將排液閥座31置于排液閥腔11內(nèi)，然后輕敲排液閥座31即可將排液閥座31裝至排液閥腔11中的設(shè)定位置，其中錐面斜度Φ為12°。排液閥座31設(shè)有一個軸線方向的排液貫通孔33，排液貫通孔33為雙曲線結(jié)構(gòu)，排液貫通孔33的上部為倒的截頂圓錐面狀，排液貫通孔33的中部為圓柱狀，排液貫通孔33的下部為截頂圓錐狀。排液單向閥3的錐狀的排液閥芯32與排液貫通孔33的上部相配合；由于排液閥芯32與排液貫通孔33的上部為兩個圓錐面的配合，即閥芯錐面37與錐狀的配合密封面36配合。排液閥芯32的閥芯錐面37與排液閥座31的配合密封面36之間的夾角e為18°。
[0042]當(dāng)排液閥芯32與進液閥座33打開時，聚液物沿錐狀的配合密封面36流進排液閥腔11，有效地降低了聚液物的流速，避免了聚合物在泵體內(nèi)粘度、稠度等的降解以及防止了聚合物的分子鏈被切斷。
[0043]所以當(dāng)聚合物排入排液單項閥3時，可以避免聚合物對排液閥芯32的直接正面的碰撞，同時排液貫通孔33的上部和排液貫通孔33的下部結(jié)構(gòu)也可有效地減小了聚合物流入排液單向閥3的阻力。排液閥腔11的上端通過壓蓋80密封。
[0044]工作腔13設(shè)有排氣通道。
[0045]柱塞5的后端與中間桿41的一端連接，中間桿41的另一端通過十字頭42與連桿43的一端連接,連桿43的另一端連接曲軸44,電機驅(qū)動曲軸44轉(zhuǎn)動從而帶動柱塞5在柱塞往復(fù)腔14內(nèi)做往復(fù)運動；
[0046]工作時，曲軸44帶動柱塞5向左運動，工作腔3容積增大，液態(tài)聚合物從進液口進入，進液口 18與進液單向閥2連通；進液閥芯22受到液體聚合物的壓力后，繼而向彈簧24施壓，彈簧壓帽25施于彈簧24反向力，進而使得彈簧24被壓縮，進液閥芯22被頂起，液態(tài)聚合物進入工作腔13。接著，曲軸44帶動柱塞5向右運動，工作腔3容積減小，進液閥芯22和排液閥芯32同時受力，進液閥芯22受壓后與進液閥座21的上部緊密配合，使得進液口通道被關(guān)閉，聚合物無法從進液口 18進入工作腔13，于此同時，排液閥芯32受到工作腔13中聚合物的擠壓，排液閥芯32向上擠壓彈簧34，彈簧壓帽35施以彈簧34反向的力，彈簧34被壓縮，從而使得排液閥芯32與排液閥座31的上部分離，聚合物從而流入排液單項閥3，從而使液態(tài)聚合物通過與排液單向閥3連接的排液口(未在圖中標注)排出。
[0047]通過柱塞5的不斷往復(fù)運動，使得聚合物不斷被吸入和排出，并最終被注入地下油層，實現(xiàn)了油田的多次開采。
【權(quán)利要求】
1.一種注聚泵，包括 泵體，所述泵體上設(shè)有腔體；所述腔體包括柱塞往復(fù)腔，排液閥腔，進液閥腔和工作腔；所述工作腔與排氣通道連接； 柱塞，所述柱塞在所述柱塞往復(fù)腔內(nèi)做往復(fù)運動；并與驅(qū)動裝置連接； 進液組件，所述進液組件位于進液閥腔，所述進液組件包括進液單向閥；所述進液單向閥連接進液口 ；所述進液單向閥包括一個具有錐面的進液閥芯，以及與進液閥芯配合的進液閥座， 排液組件，所述排液組件位于排液閥腔，所述排液組件包括排液單向閥；所述排液單向閥連接排液口 ；所述排液單向閥包括一個具有錐面的排液閥芯，以及與排液閥芯配合的排液閥座， 其特征在于: 15° <所述進液閥芯的閥芯錐面與所述進液閥座的配合密封面之間的夾角<20°， 15° <所述排液閥芯的閥芯錐面與所述排液閥座的配合密封面之間的夾角<20°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種注聚泵，其特征在于: 所述進液單向閥的進液閥座與所述進液閥腔之間為錐面配合；10° <錐面斜度為(15° ;所述進液閥座的外緣上設(shè)有環(huán)狀凸肩甲，所述環(huán)狀凸肩甲用于所述進液閥座與所述進液閥腔配合時定位； 所述排液單向閥的排液閥座與所述排液閥腔之間為錐面配合；10° <錐面斜度為(15° ;所述排液閥座的外緣上設(shè)有環(huán)狀凸肩乙，所述環(huán)狀凸肩乙用于所述排液閥座與所述排液閥腔配合時定位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種注聚泵，其特征在于: 所述進液閥座與所述進液閥腔之間為錐面斜度為12° ; 所述排液閥座與所述排液閥腔之間為錐面斜度為12°。
【文檔編號】F04B53/16GK204140378SQ201420604165
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】馮琦皓 申請人:無錫市東亞泵業(yè)有限公司