[实用新型]一种柱塞泵上吸入下排出液力端

说明书

涉及到石油钻采设备的一种柱塞泵上吸入下排出液力端，它是将柱塞泵的吸入总管安装在液力端泵头体的顶端，排出高压管汇安装在泵头体下部，从而在柱塞泵吸入排出时，就是上部吸入腔吸入，下部排出腔排出，压裂液中固体颗粒支撑剂借助吸入压力和自重自上而下进入泵头体吸入腔和排出腔，携带固体颗粒支撑剂的压裂液吸入排出的流向和流速都是从上而下，因而固体颗粒支撑剂不易残留在吸入总管和泵头体腔内，避免了固体颗粒支撑剂在吸入总管和泵头体腔内沉砂和砂堵，使柱塞泵零部件不受损坏。

技术领域：

本实用新型涉属石油钻采设备领域。

背景技术：

近年来，随着非常规能源特别是页岩气的开发，超深层或超大规模水平井水力压裂作业日益增加，与之相适应的大型成套压裂装备的需求已越来越迫切。压裂泵车是水力压裂作业施工中成套压裂机组的关键设备，柱塞泵是压裂泵车的核心部件，压裂泵车通过柱塞泵将从低压管汇吸入的低压携带固体颗粒支撑剂的压裂液增压后变成高压携带固体颗粒支撑剂的压裂液排进高压排出管汇而注入井筒并挤入地层。水力压裂作业需要大量的固体颗粒支撑剂，压裂后能撑住压开裂缝的岩石壁面，使之不致重新闭合，并使水力裂缝成为一条条通往井筒的导流通道，达到改造储层，增加油气井产能的目的。这些固体颗粒支撑剂一般为粉陶和树脂覆膜砂，粒径（目）一般为30~100目，密度一般为1.4~1.7g/cm³，这些固体颗粒支撑剂需要压裂液携带注入井筒，压裂液是混配有多种化学助剂或胶液的减阻水混合液（也叫滑溜水），固体颗粒支撑剂在滑溜水介质的携带下注入地层缝隙支撑裂缝。目前，压裂泵车的吸入管汇布置一般是从地面低压管汇通过胶管连接到柱塞泵液力端的吸入总管，柱塞泵液力端的吸入总管通常安装在液力端泵头体底部，而排出高压管汇安装在泵头体上部，这样在柱塞泵吸入排出时，总是泵头体下部吸入腔吸入，上部排出腔排出，这种吸入排出方式的优点是便于整车的管汇布置，缺点是固体颗粒支撑剂容易在吸入总管和泵头体腔内沉积，特别是在大砂比（即压裂液携砂量大）的工况下沉砂现象比较突出，严重时造成砂堵，损坏柱塞泵的柱塞、连杆和十字头甚至泵头体。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种新型的柱塞泵液力端，它是一种将柱塞泵液力端的吸入总管安装在液力端泵头体的顶端，高压排出管汇安装在泵头体下部的装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

本实用新型包括:动力端4、液力端2、吸入总管1、泵头体7、高压排出口3、吸入管汇、排出法兰11、高压排出管汇，柱塞泵由动力端4和液力端2组成，其特征是：吸入总管1安装在液力端2的泵头体7顶部，吸入总管1与吸入管汇连接后再与地面低压管汇连接，液力端2的泵头体7下部高压排出口3两侧分别安装一个排出法兰11，其中一个排出法兰11用堵头堵塞，另一个排出法兰11与高压排出管汇连接。

本实用新型的有益效果为：

将柱塞泵吸入总管安装在液力端顶部，使柱塞泵在工作过程中介质自上而下吸入排出，固体颗粒支撑剂在吸入排出压力和自重的作用下不易在吸入总管和泵腔内沉积而出现砂堵损坏柱塞泵。

附图说明：

图1为柱塞泵总成主视图；

图2为柱塞泵总成俯视图；

图3为柱塞泵液力端剖视图；

图4为柱塞泵泵头体高压排出口排出法兰安装示意图。

具体实施方式：

下面结合附图进一步说明本实用新型的具体实施方式。

参见图1、图2和图4, 柱塞泵由动力端4和液力端2组成，将吸入总管1安装在液力端2的泵头体7顶部，然后再将吸入管汇5连接到吸入总管1上；在液力端2下部高压排出口3两侧各安装一个排出法兰11，其中一个排出法兰11用堵头堵塞，另一个排出法兰11与高压排出管汇连接。

参见图3，吸入总管1用一组螺钉安装固定在液力端2的主要零件泵头体7的顶部。柱塞泵工作时，在吸入冲程，吸入阀6打开，同时排出阀9关闭，携带固体颗粒支撑剂的压裂液从吸入总管1流进泵头体7的吸入腔8；在排出冲程，吸入阀6关闭同时排出阀9打开，进入吸入腔8的携带固体颗粒支撑剂的压裂液流入泵头体7的排出腔10，泵头体7的排出腔10与高压排出口3是连通的，这样携带固体颗粒支撑剂的压裂液就从高压排出口3流进排出法兰11通过高压排出管汇注入井筒。