[发明专利]水平井自对中动塞式锥阀泵

摘要

本发明提供了一种水平井自对中动塞式锥阀泵，应用于水平井和斜井抽吸工况。该动塞式锥阀泵由泵筒体、刮砂式柱塞、搅拌对中器、游动锥阀和固定锥阀组成，可有效解决长泵筒和动柱塞间砂粒磨损和偏磨、水平井阀漏失以及阀球开启困难和关闭不严等问题；刮砂式柱塞采用动塞式螺旋刮砂柱塞并结合补偿环而避免砂粒落入长泵筒和动柱塞间的环形空隙，且依据螺旋刮砂柱及时刮除并排出吸附于长泵筒筒壁的砂粒，搅拌对中器采用双扶正旋齿搅拌杆体，实现刮砂式柱塞和游动锥阀的自行对中，游动锥阀采用定锥阀和动锥阀座构造，并随搅拌对中器的往复运动而自行启闭，固定锥阀采用动锥阀和定锥阀座构造，并通过双弹簧和导引杆辅助固定锥阀体顺利启闭。

主权项

1.一种水平井自对中动塞式锥阀泵，它包括泵筒体、刮砂式柱塞、搅拌对中器、游动锥阀和固定锥阀，其中泵筒体、刮砂式柱塞和搅拌对中器沿径向由外至内依次同轴心布置，游动锥阀和固定锥阀沿轴向由上而下依次同轴心布置，其特征在于：一泵筒体；所述泵筒体采用长筒体，它包括长泵筒、泵筒接箍和固定接箍；长泵筒采用等径长圆筒，长泵筒的两端车制圆锥形密封管螺纹，并分别与泵筒接箍和固定接箍连成一体，泵筒接箍和气锚接箍均采用变截面厚壁筒且二者的环腔内壁依次设有内管螺纹和柱状筒流道，泵筒接箍和气锚接箍的柱状筒流道均采用圆柱面，固定接箍和引流座均采用半封闭式圆盒且二者的圆盒底中央均钻有圆形孔眼，固定接箍的外环面设置分段管螺纹并将长泵筒和固定锥阀连成一体，固定接箍的圆盒壁由上而下依次设有倒锥状止推面和柱状箍流道，固定接箍的圆形孔眼四周钻有沿周向均布的锥流孔；一刮砂式柱塞；所述刮砂式柱塞采用动塞式螺旋刮砂柱塞，它包括螺旋刮砂柱、动柱塞和补偿环；螺旋刮砂柱由梯形齿和刮砂基管构成，其梯形齿采用单头螺旋式构造；动柱塞采用动塞式变截面长直管，其外环面沿轴向依次设有锥状排液面、柱状卡环面和柱状滑移面，动柱塞的柱状卡环面与螺旋刮砂柱中刮砂基管的环腔内壁之间采用过盈配合，而实现螺旋刮砂柱的轴向固定，动柱塞的柱状滑移面铣有环形凹沟且其内配置补偿环，动柱塞的环腔内壁沿轴向依次设有柱状环腔和环状深沟；补偿环采用剖分式轴瓦，补偿并减小长泵筒和动柱塞间的环形空隙；一搅拌对中器；所述搅拌对中器采用双扶正旋齿搅拌杆体，它包括对中接头、定扶正体、动扶正体、对中短节、防冲体和搅拌体；定扶正体采用固定式厚壁筒体，且动扶正体采用相同规格的活动式厚壁筒体，定扶正体的环腔内壁与对中短节的外环面之间采用过盈配合，而实现定扶正体的轴向固定，动扶正体的环腔内壁与对中短节的外环面之间采用间隙配合，定扶正体的下端磨削成锥面，而动扶正体的上下两端均磨削成锥面，同时定扶正体和动扶正体的筒壁上均铣有沿周向均布的拱形沟槽；对中接头采用厚壁筒体且其环腔内壁两端均车制管螺纹，对中短节的两端设有螺纹接头而将对中接头和防冲体连成一体，对中短节的中下部依次设有杆体和承接杆，防冲体采用等径粗圆杆且其下部设有倒锥状捕捉头；搅拌体由旋齿和搅拌基管构成，搅拌体中搅拌基管的环腔内壁与防冲体的外环面之间采用过盈配合，而实现搅拌体的轴向固定，搅拌体的旋齿采用三角形旋齿，旋齿的螺距沿轴向自下而上逐渐增大，搅拌体的旋齿齿顶线位于同一柱面上，同时螺旋刮砂柱的梯形齿齿顶面也位于另一个柱面上；一游动锥阀；所述游动锥阀采用定锥阀和动锥阀座构造，并随搅拌对中器的往复运动而在下冲程中自行开启且在上冲程中自行关闭，它包括游动锥阀体和游动锥阀座；游动锥阀体的外环面磨削成锥阀面，游动锥阀体的环腔内壁与对中短节承接杆的外环面之间采用过盈配合，由此游动锥阀体成为定锥阀；游动锥阀座采用阀座和阀罩一体构造，游动锥阀座上部的阀罩采用长管体，其阀罩的罩壁上铣有沿轴向等间距分层排列的导液孔，游动锥阀座下部的阀座和固定锥阀座均采用厚壁管体，游动锥阀座的阀座外环面与长泵筒的环腔内壁之间采用间隙配合，由此游动锥阀座成为动锥阀座，游动锥阀座的阀座下端沿径向由内而外依次设有锥状密封面和倒锥状捕捉面，游动锥阀座的锥状密封面与游动锥阀体的锥阀面间精密配合而构成环状密封带；一固定锥阀；所述固定锥阀采用动锥阀和定锥阀座构造，并通过双弹簧和导引杆辅助固定锥阀体顺利启闭，它包括固定锥阀罩、固定锥阀体、固定锥阀座、导引杆、双弹簧、引流座和气锚接箍；固定锥阀罩采用长直筒，其环腔内壁沿轴向依次设有锥状深沟和柱状卡环，固定锥阀罩的柱状卡环内依次配置固定锥阀座和引流座；固定锥阀体的外环面下部磨削成倒锥阀面，固定锥阀体的环腔内壁与导引杆的外环面之间精密配合，导引杆采用长圆杆且其上部和下部分别配置双弹簧的上部弹簧和下部弹簧，固定锥阀座的环腔内壁沿轴向由上而下依次设置倒锥状密封面、柱状阀流道和锥状导流道，固定锥阀座的倒锥状密封面与固定锥阀体的倒锥阀面之间精密配合而构成环状密封带；引流座圆盒底的圆形孔眼四周钻有沿周向均布的柱流孔，气锚接箍的外环面上部通过外管螺纹实现固定锥阀座和引流座的轴向固定，由此固定锥阀座成为定锥阀座，气锚接箍的内管螺纹与气锚和尾管相连。