[发明专利]一种液力驱动往复泵

说明书

本发明提供了一种液力驱动往复泵，包括柱塞总成、泵筒和外管；所述泵筒设置于外管内，所述泵筒包括空心杆、双通接头和泵筒体，在泵筒体上设置侧孔；空心杆通过双通接头的第一流道与侧孔相连通；在侧孔下方的泵筒体外设置限位短节，用以在外管内于轴向上限位固定；在限位短节与侧孔之间设置用于密封泵筒体和外管之间的环形腔的密封件。本发明所述的一种液力驱动往复泵，能够解决杆管偏磨问题，同时还能够在后期产气量上升产水量下降后实现向自产气携液举升的转换，充分利用地层能量实现速度管携液自喷，降低能耗，降低生产运行成本，提高煤层气井生产的经济效益的目的。

技术领域

本发明属于开采石油天然气领域，尤其是涉及一种液力驱动往复泵。

背景技术

煤层气又称煤层甲烷气，煤炭工业称之为煤层瓦斯，是在成煤过程中形成并赋存在煤层中的一种非常规的天然气。这种天然气大部分(70％-90％)以吸附状态赋存在煤岩基质中，少量成游离状态存在于煤的割理和其它孔隙、裂隙中，还有少许溶解在煤层水中。煤的吸附性导致煤层气成藏机制和开发技术与常规天然气截然不同。

在现有技术中，煤层气的产出通常采用抽油机有杆泵通过抽排煤储层中的承压水，使得煤层压力降至煤的解吸压力以下，吸附态的甲烷解吸为大量游离态甲烷，并通过扩散和渗流两种不同的机制运移到井筒。使用现有技术采集煤层气通常可分为三个阶段：第一阶段是单相流阶段，排采初期未达到煤层临界解吸压力之前，只有水产出；当储层压力进一步下降，压力达到临界解吸压力时，有吸附气解吸形成气泡，但尚未流动，为第二阶段；第三阶段是气水两相流阶段，随着储层压力进一步下降，含气饱和度超过临界流动饱和度，形成气水两相流；此后，气的相对渗透率逐渐上升，产气量快速上升，形成第一个产气高峰，产水量下降。

煤层气井产出分三个阶段

阶段1：早期排水降压阶段，主要产水，随着压力降至临界解吸压力以下，气体解析，并从井口产出。

阶段2：中期稳定生产阶段，随着排水的继续，产气量逐渐上升并趋于稳定，出现高峰产气，产水量逐渐下降。

阶段3：后期气产量下降阶段，当大量气体已经采出，煤基质中解析气逐渐减少，产气量下降，产出微量水。

目前煤层气井排采工艺存在的主要问题：

煤层气井多为丛式大斜度井，造斜点浅，主体采用抽油机有杆泵工艺排采，杆管偏磨问题较为突出。

煤层气井产水量低，产气量低，现有排采工艺难以适应三个阶段排采，效率低，能耗高，经济效益差。

因此，煤层气井生产迫切需要一种液力驱动往复泵，能够解决杆管偏磨问题，同时还能够在后期产气量上升产水量下降后实现向自产气携液举升的转换，充分利用地层能量实现速度管携液自喷，降低能耗，降低生产运行成本，提高煤层气井生产的经济效益。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种液力驱动往复泵，能够解决杆管偏磨问题，同时还能够在后期产气量上升产水量下降后实现向自产气携液举升的转换，充分利用地层能量实现速度管携液自喷，降低能耗，降低生产运行成本，提高煤层气井生产的经济效益的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种液力驱动往复泵，包括柱塞总成、泵筒和外管；

所述泵筒设置于外管内，所述泵筒包括空心杆、双通接头和泵筒体，

在泵筒体上设置侧孔；空心杆通过双通接头的第一流道与侧孔相连通；在侧孔下方的泵筒体外设置限位短节，用以在外管内于轴向上限位固定；在限位短节与侧孔之间的泵筒体外设置用于密封泵筒体和外管之间的环形腔的密封件；

在泵筒体内设置柱塞总成；所述柱塞总成设置为变径式，柱塞总成的上部直径大于柱塞总成的下部直径；柱塞总成的中心孔道与双通接头的第二流道相联通。