[发明专利]煤层气开采用防沙杆式泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种杆式泵，特别是一种煤层气开采用防沙杆式泵。

背景技术

现有技术中的杆式泵主要由泵筒和柱塞构成，柱塞套装在泵筒内并由抽油机驱动在泵筒内上下往复运动，将介质抽出。但是由于介质中含有沙石，沙石随介质一起抽出的过程中容易沉积，堆积在杆式泵内的各个周围，使阀球复位与阀座配合时，出现关闭不严形成间隙，导致密封失效，工作效率下降，甚至泵失效。同时沙石还会进入到柱塞与泵筒的间隙，较大的沙石进入间隙中产生楔形作用，使得柱塞与泵筒之间的运动副造成损伤。出现该种情况后需要进行修复工作，使得修井周期缩短，成本升高。另一方面，现有杆式泵的泵筒内吸入阀的阀球关闭行程较长，柱塞上下往复运动转换后的，阀球不能及时关闭，造成介质回流严重，导致杆式泵的容积效率低下。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种有效降低沙石对泵筒内阀体影响，大幅延长修井周期和使用寿命，抽取效果好的煤层气开采防沙杆式泵。

为了达到上述目的，本发明所设计的煤层气开采用防沙杆式泵，它主要由油管、沉沙管、泵筒、排出阀、吸入阀和柱塞构成，油管、泵筒和沉沙管依次相连，吸入阀置在沉沙管和泵筒的连接处，柱塞设置在泵筒内，柱塞为管形，柱塞的上下两端均设有排出阀，其特征是所述的排出阀以及吸入阀均为球阀，球阀阀座下部吸入孔的周围环形设有沉沙孔或沉沙槽，阀座上端为阀球导向端，所述吸入孔周围的导向端径向均布排出孔，所述排出孔为介质过流通道。这种结构的特点利用沉沙槽或沉沙孔的作用，将体积、质量较大而无法被介质带走的沙石沉入沉沙槽内，从而有效防止沙石在阀体及泵筒内沉积。

为了进一步增加泵体沉沙效果，延长其修井周期，所述的所述的吸入阀的排出孔径向均布在阀座管壁上，且每个排出孔内都设有沉沙孔，所述沉沙孔与阀座的底部贯通，并与设置在吸入阀阀座下部的沉沙管相通，所述的阀座底部的吸入孔经由径向穿过沉沙管的吸油管与油管相通。通过在吸入阀设置专用的沉沙管，使得沙石在进入泵筒之前，就在重力的作用下直接进入到沉沙管内。同时专用的沉沙管可沉积沙石容积大，从而延长修井周期。

为了提高杆式泵的容积效率，所述的吸入阀顶部设有限位螺钉，在限位螺钉上固定有压簧，压簧设置在与阀座内，且抵住阀球；在限位螺钉与阀球之间的阀座管壁上设有泄压孔。通过压簧的作用，使得阀球能快速关闭吸入阀，有效阻止介质回流。同时通过合理设置阀球升起高度，控制阀座出口介质流速，从而有利于顺利将沙石冲走。

根据使用的需要，所述的设置在阀座内的排出阀的阀座在管壁均布三个排出孔，阀座的外侧下沉为台阶，形成沉沙槽。柱塞为主要活动部件，起出较为方便，直接通过设置在阀座的外侧下沉台阶形成沉沙槽，具有良好的沉沙效果，同时也提到了杆式泵的性价比。

本发明所得到的煤层气开采防沙杆式泵，结构设计合理，通过沉沙槽的设计，使得体积、质量较大沙石被沉积入沉沙槽内，防止沙石对泵筒及阀体的破坏。同时在进口处设有专用的沉沙管，增大沉沙容积，大大增加了沉沙使用寿命，以及了修井周期。另一方面，通过在限位螺钉设置压簧，使得阀球在无煤层气压力的情况下快速关闭，达到提高杆式泵工作效率的目的。综上所述，这种煤层气开采防沙杆式泵，具有使用寿命长，生产成本低，工作效率高，检修方便等特点。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是吸入阀阀座放大示意图；

图3是吸入阀阀座的迫剖视图；

图4是排出阀阀座的纵向剖视图；

图5是排出阀阀座的横向剖视图。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。

实施例1：

如图1、图2所示，本实施例描述的煤层气开采用防沙杆式泵，它主要由泵筒1、油管2、沉沙管11、吸入阀4和柱塞5构成，油管2、沉沙管11和泵筒1依次相连，吸入阀4设置在油管2和泵筒1的连接处，柱塞5设置在泵筒1内，柱塞5为管形，柱塞5的上下两端均设有排出阀6，所述的排出阀6以及吸入阀4均为球阀，吸入阀4的阀座7下部吸入孔8的周围环形设有沉沙孔3，阀座7上端为阀球17以上部位为导向端18，所述吸入孔8周围的导向端18径向均布排出孔10，所述排出孔10为煤层气过流通道。