專利名稱：氣驅(qū)動(dòng)采液射流泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氣壓射流泵。在六十年代末國(guó)內(nèi)曾報(bào)導(dǎo)過(guò)射流技術(shù)采油的試驗(yàn)。進(jìn)入七十年代后，美國(guó)、蘇聯(lián)等先進(jìn)國(guó)家，先后利用射流技術(shù)進(jìn)行采油生產(chǎn)，逐步推廣，這標(biāo)準(zhǔn)著射流泵在采油作業(yè)中已進(jìn)入實(shí)用階段。
有關(guān)資料報(bào)導(dǎo)我國(guó)有關(guān)單位也進(jìn)行射流泵在深井提水和采油的研究。我國(guó)任丘油田研制的液壓射流泵，已進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)，說(shuō)明射流技術(shù)在我國(guó)油田采油生產(chǎn)中已開始應(yīng)用。
射流泵的主要優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有緊密裝配的往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件，不易損壞，適用于惡劣的工作環(huán)境；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，由中心噴嘴、導(dǎo)氣管、導(dǎo)氣歧管、截錐抽吸室、圓柱形喉管和倒截錐擴(kuò)散管等工作部件組成，操作方便、壽命長(zhǎng)、維修工作量少。目前防礙射流泵的推廣應(yīng)用是射流泵本身存在二個(gè)主要缺點(diǎn)(1)由于氣蝕問(wèn)題造成射流泵必須具有較高吸入壓力，地面壓力設(shè)備能耗高；(2)泵效較低，造成地面的輸入功率比普通水力活塞泵高，隨著射流泵結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，泵效的不斷提高，也由于射流泵本身突出的優(yōu)點(diǎn)，所以，在采油作業(yè)中的重要性，逐漸被人們所認(rèn)識(shí)，做為一種高新技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家中的推廣和應(yīng)用已被高度重視。
目前采油作業(yè)應(yīng)用的射流泵分為兩類。一類液壓射流泵，用高壓動(dòng)力液形成射流，驅(qū)動(dòng)射流泵工作。另一類是氣壓射流泵，利用高壓氣體作動(dòng)力，形成射流驅(qū)動(dòng)射流泵工作。射流泵的簡(jiǎn)單工作原理如下當(dāng)高壓液體或氣體經(jīng)導(dǎo)氣歧管、導(dǎo)氣管由中心噴嘴高速噴出時(shí)，在射流泵的文氏管(或稱拉瓦爾噴管)的抽吸室內(nèi)部和噴嘴附近產(chǎn)生低壓區(qū)，因而形成抽吸作用，帶走地層滲出液流，這時(shí)混合液或氣液混合物高速通過(guò)喉管部分進(jìn)入擴(kuò)散段，向上舉升。采用多級(jí)串聯(lián)，像接力賽一樣一級(jí)接一級(jí)將深埋在地層深處原油提升到地面上來(lái)。



圖1為射流泵抽油的工作原理示意圖，其中(1)射流泵，在油管中按一定距離安裝一臺(tái)，(2)產(chǎn)生高壓液體或氣體的地面動(dòng)力裝置，(3)抽油管，(4)油井套管，(5)安裝于油井套管和抽油管之間的封隔圓環(huán)塊，起密封作用，不讓高壓液體或氣體跑入地層。
美國(guó)專利4083660介紹了有關(guān)氣體射流泵的結(jié)構(gòu)形式。第一種射流泵結(jié)構(gòu)如下，在泵體中心有一錐形抽吸室，在抽吸室上面分布著若干個(gè)向中心收縮的噴嘴，在抽吸室下面是一個(gè)舉升輔助裝置(相當(dāng)于一種單向閥)，該輔助裝置由歧管，倒錐形凡爾球座和凡爾球組成。顯然這種氣壓泵結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，若干個(gè)噴嘴加工難度大，加工工作量也大，噴嘴多、氣流不集中，泵效低。
做為對(duì)上述比較落后的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，該專利又介紹了一種改進(jìn)的氣壓射流泵，其結(jié)構(gòu)如下射流泵的文氏管由截錐擴(kuò)散管、喉管和由曲面構(gòu)成的抽吸室組成。在抽吸室中安裝一個(gè)中心噴嘴，中心噴嘴與流線型人字型歧管相通。當(dāng)高壓氣流從人字型歧管導(dǎo)入中心噴嘴高速噴射后，在噴嘴附近形成低壓區(qū)，此時(shí)抽吸室形成抽吸作用，把油氣混合液通過(guò)環(huán)形管吸入喉管，進(jìn)入擴(kuò)散段，在擴(kuò)散段油氣混合液進(jìn)一步混合，平穩(wěn)地沿油管上升。
顯然上述的射流泵比前一種在結(jié)構(gòu)和抽油效率上做了很大改進(jìn)，從多個(gè)噴嘴變?yōu)橐粋€(gè)中心噴嘴，泵效提高了，但是環(huán)形通道和流線型人字歧管曲面抽吸室的加工難度大、形狀也較復(fù)雜，加工工作量也大。
本發(fā)明的目的進(jìn)一步簡(jiǎn)化氣壓射流泵的結(jié)構(gòu)，減少加工難度及工作量，進(jìn)一步提高泵的效率，其技術(shù)方案是喉管是射流泵的最重要部件之一，加工光潔度高，一般射流泵的喉管長(zhǎng)度在300mm到700mm之間，有時(shí)甚至更長(zhǎng)些，一般射流泵中心噴嘴截面積與喉管橫截面之比為11－2.7之間。本發(fā)明的氣驅(qū)動(dòng)采液射流泵其喉管長(zhǎng)度小于30mm大于或等于1mm，中心噴嘴面積與喉管橫截面積之比在13－350之間。
本發(fā)明的導(dǎo)氣歧管與導(dǎo)氣管的連接結(jié)構(gòu)方式有(1)導(dǎo)氣歧管和導(dǎo)氣管采用近似垂直連接結(jié)構(gòu)水平型導(dǎo)氣歧管在同一豎直平面內(nèi)單排單邊排列，這種結(jié)構(gòu)適用于較小直徑抽油管；水平型歧管在同一豎直平面對(duì)稱雙邊排列；水平型導(dǎo)氣歧管在不同豎直平面內(nèi)錯(cuò)開單邊排列；水平型導(dǎo)歧管在不同豎直平面內(nèi)錯(cuò)開單邊和對(duì)稱雙邊排列；水平型導(dǎo)氣歧管在同一水平面內(nèi)，呈放射狀分布排列；水平型導(dǎo)氣歧管在不同垂直平面內(nèi)交叉雙邊對(duì)稱排列；水平型導(dǎo)氣歧管在不同水平面內(nèi)呈放射分布排列；(2)導(dǎo)氣歧管和導(dǎo)氣管采用斜交式連接結(jié)構(gòu)斜交式導(dǎo)氣歧管在同一豎直平面內(nèi)單排一邊排列；
斜交式導(dǎo)氣歧管在同一豎直平面內(nèi)對(duì)稱雙邊排列；斜交式導(dǎo)氣歧管在不同豎直平面內(nèi)錯(cuò)開單邊排列；斜交式導(dǎo)氣歧管在不同豎直平面內(nèi)錯(cuò)開對(duì)稱雙邊排列；斜交式導(dǎo)氣歧管在同一錐內(nèi)呈放射狀分布排列；斜交式導(dǎo)氣歧管在同一軸線不同錐面內(nèi)呈放射狀分布排列；(3)導(dǎo)氣歧管和導(dǎo)氣管采用Ω型和半Ω型連接結(jié)構(gòu)Ω型導(dǎo)氣歧管在同一豎直平面內(nèi)分層排列；Ω型導(dǎo)氣管在不同豎直平面內(nèi)呈放射狀排列；Ω型導(dǎo)氣歧管在不同豎直平面內(nèi)分層排列；Ω型導(dǎo)氣歧管在不同豎直平面，不同水平面中呈放射狀分層排列；半Ω型導(dǎo)氣管在同一豎直平面內(nèi)單邊分層排列；半Ω型導(dǎo)氣管在不同豎直平面內(nèi)交叉分層排列；半Ω型導(dǎo)氣管在不同豎直平面內(nèi)呈放射狀和不同水平面內(nèi)錯(cuò)開分層排列；導(dǎo)氣歧管數(shù)可以是一根，但單管有一缺點(diǎn)，若被泥沙堵住以后，射流泵無(wú)法工作。一般取歧管數(shù)為2，3，4，5，6為宜，歧管數(shù)不宜太多，也不宜太少，太多結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加加工難度，太少影響泵工作。
在同一水平平面呈放射分布的水平型導(dǎo)氣歧管比較適合安裝在大管徑抽油管中。
實(shí)施例1圖2為水平型導(dǎo)氣歧管在同一豎直平面內(nèi)對(duì)稱雙邊排列，歧管數(shù)為6的氣驅(qū)采液射流泵結(jié)構(gòu)示意圖，其中(1·1)射流泵體，(3)抽油管，(4)油井套管，(6)擴(kuò)散管，(7)喉管，(8)抽吸室，(9)中心噴嘴，(10)導(dǎo)氣管，(11)導(dǎo)氣歧管。
實(shí)施例2，圖3為水平型導(dǎo)氣歧管同在一水平面呈放射狀分布7根歧管氣驅(qū)采液射流泵結(jié)構(gòu)示意圖。各編號(hào)代表的具體部件與實(shí)施例1相同，其中(9)為中心噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖，(11)呈放射分布導(dǎo)氣歧管。
實(shí)施例3，圖4為水平型導(dǎo)氣歧管在同一豎直平面單排單邊排列，歧管數(shù)為4的氣驅(qū)采液射流泵結(jié)構(gòu)示意圖。各編號(hào)代表具體部件與實(shí)施例1相同，其中(11)為水平型在同一豎直平面單排單邊排的導(dǎo)氣歧管。
實(shí)施例4，圖5為斜交式導(dǎo)氣歧管在同一豎直平面內(nèi)對(duì)稱雙邊排列，歧管數(shù)為6的氣驅(qū)采液射流泵結(jié)構(gòu)示意圖，其編號(hào)代表具體部件與實(shí)施例1相同，其中(12)為在同一豎直平面內(nèi)對(duì)稱排列的斜交式導(dǎo)氣歧管。
實(shí)施例5，圖6為斜交式導(dǎo)氣歧管在同一豎直平面單邊排列，歧管數(shù)為3的氣驅(qū)采液射流泵結(jié)構(gòu)示意圖，圖中編號(hào)代表具體部件名稱與實(shí)施例1相同，其中(12)為在同一豎直平面內(nèi)單邊排列斜交式導(dǎo)氣歧管。
實(shí)施例6，圖7為Ω型導(dǎo)氣歧管在同一豎直平面內(nèi)排列，歧管數(shù)為2的氣驅(qū)采液射流泵結(jié)構(gòu)示意圖，圖中編號(hào)代表具體部件名稱與實(shí)施例1相同，其中(13)為Ω型導(dǎo)氣歧管。
實(shí)施例7圖8為半Ω型導(dǎo)氣歧管在同一豎直平面內(nèi)單邊排列，導(dǎo)氣歧管數(shù)為2的氣驅(qū)采液射流泵結(jié)構(gòu)示意圖。圖中編號(hào)代表具體部件名稱與實(shí)施例1相同，其中(13)為半Ω的導(dǎo)氣歧管。
權(quán)利要求1.一種氣驅(qū)動(dòng)采液射流泵，其主要結(jié)構(gòu)由導(dǎo)氣歧管、導(dǎo)氣管、中心噴嘴、正截錐抽吸室、圓柱形喉管和倒截錐擴(kuò)散管等主要部件所組成。本發(fā)明的特征是(1)導(dǎo)氣管中心噴嘴的橫截面積和圓柱喉管截面積之比為1∶3-350；(2)圓柱形喉管段的長(zhǎng)度為小于或等于30mm，大于或等于1mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣驅(qū)動(dòng)采液射流泵，其特征是導(dǎo)氣歧管和導(dǎo)氣管采用近似垂直連接結(jié)構(gòu)；
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣驅(qū)動(dòng)采液射流泵，其特征是水平型導(dǎo)氣歧管在同一豎直平面內(nèi)單排單邊與導(dǎo)氣管連接；
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣驅(qū)動(dòng)采液射流泵其特征是水平型導(dǎo)氣歧管在同一豎直平面內(nèi)對(duì)稱兩邊排列與導(dǎo)氣管連接；
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣驅(qū)動(dòng)采液射流泵其特征是水平型導(dǎo)氣岐管在不同豎直平面內(nèi)交叉單邊排列與導(dǎo)氣管連接；
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣驅(qū)動(dòng)采液射流泵其特征是水平型導(dǎo)氣岐管在不同豎直平面內(nèi)交叉對(duì)稱雙邊排列與導(dǎo)氣管連接；
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣驅(qū)動(dòng)采液射流泵其特征是水平型導(dǎo)氣岐管在同一水平面內(nèi)呈放射狀分布與導(dǎo)氣管連接；
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣驅(qū)動(dòng)采液射流泵其特征是水平型導(dǎo)氣岐管在不同一水平內(nèi)呈放射分布與導(dǎo)氣管連接；
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣驅(qū)動(dòng)采液射流泵其特征是導(dǎo)氣岐管和導(dǎo)氣管采用斜交連接結(jié)構(gòu)；
10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的氣驅(qū)動(dòng)采液射流泵其特征是斜交式導(dǎo)氣岐管在同一豎直平面內(nèi)單排單邊排列與導(dǎo)氣管連接；
11.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的氣驅(qū)動(dòng)采液射流泵其特征是斜交式導(dǎo)氣岐管在同一豎直平面內(nèi)對(duì)稱雙邊排列與導(dǎo)氣管連接；
12.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的氣驅(qū)動(dòng)采液射流泵其特征是斜交式導(dǎo)氣岐管在不同豎直平面內(nèi)交叉單邊排列與導(dǎo)氣管連接；
13.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的氣驅(qū)動(dòng)采液射流泵其特征是斜交式導(dǎo)氣岐管在不同豎直平面內(nèi)交叉對(duì)稱雙邊排列與導(dǎo)氣管連接；
14.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的氣驅(qū)動(dòng)采液射流泵其特征是斜交式導(dǎo)氣岐管在同一錐面內(nèi)呈放射狀分布排列與導(dǎo)氣管連接；
15.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的氣驅(qū)動(dòng)采液射流泵其特征是斜交式導(dǎo)氣岐管在同一軸線不同錐面內(nèi)呈放射狀分布排列與導(dǎo)氣管連接；
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣驅(qū)動(dòng)采液射流泵其特征是導(dǎo)氣岐管和導(dǎo)氣管采用Ω型或半Ω型連接結(jié)構(gòu)；
17.根據(jù)權(quán)利要求1或16所述的氣驅(qū)動(dòng)采液射流泵其特征是Ω型導(dǎo)氣岐管在同一豎直平面內(nèi)分層排列與導(dǎo)氣管連接；
18.根據(jù)權(quán)利要求1或16所述的氣驅(qū)動(dòng)采液射流泵其特征是Ω型導(dǎo)氣岐管在不同豎直平面內(nèi)呈放射排列與導(dǎo)氣管連接；
19.根據(jù)權(quán)利要求1或16所述的氣驅(qū)動(dòng)采液射流泵其特征是Ω型導(dǎo)氣岐管在不同豎直平面內(nèi)、不同水平面中，呈放射狀分層排列與導(dǎo)氣管連接；
20.根據(jù)權(quán)利要求1或16所述的氣驅(qū)動(dòng)采液射流泵其特征是半Ω型導(dǎo)氣岐管在同一豎直平面內(nèi)單邊分層排列與導(dǎo)氣管連接；
21.根據(jù)權(quán)利要求1或16所述的氣驅(qū)動(dòng)采液射流泵其特征是半Ω型導(dǎo)氣岐管在不同豎直平面內(nèi)交叉分層排列與導(dǎo)氣管連接；
22.根據(jù)權(quán)利要求1或16所述的氣驅(qū)動(dòng)采液射流泵其特征是半Ω型導(dǎo)氣岐管在不同豎直平面內(nèi)，同一水平面中呈放射狀分布排列與導(dǎo)氣管連接；
23.根據(jù)權(quán)利要求1或16所述的氣驅(qū)動(dòng)采液射流泵其特征是半Ω型導(dǎo)氣岐管在不同水平面中錯(cuò)開分層排列與導(dǎo)氣管連接。
專利摘要氣驅(qū)動(dòng)采液射流泵，由中心噴嘴、導(dǎo)氣管、導(dǎo)氣歧管、抽吸室、喉管和擴(kuò)散管等主要部件組成，沒(méi)有往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件，適用于深井采液，特別適用于油田油井采油。
文檔編號(hào)F04F5/00GK2090895SQ8921882
公開日1991年12月18日 申請(qǐng)日期1989年11月1日 優(yōu)先權(quán)日1989年11月1日
發(fā)明者趙謙, 唐濟(jì)淵, 梁振興 申請(qǐng)人:趙謙, 唐濟(jì)淵, 梁振興