[实用新型]柱塞防砂泵

说明书

本实用新型涉及一种柱塞防砂泵，属采油设备技术领域。

我国的油田多为砂岩油田，再加上压裂改造的支撑砂反吐。产出液中总有不同程度的含砂量，含砂量的多少和油层的胶结性质、油层开采时间的长短、生产压差的大小都有关系。不管是多是少，油层出砂都对抽油泵造成危害，少则拉伤柱塞表面，增加漏失量，重则砂卡检泵，缩短检泵周期。同一类油层随着开采时间的增长，生产压差增大，出砂量增加，对泵的危害性也增加。

目前所用的普通抽油泵，虽然在柱塞上有环形防砂槽，但这种环形防砂槽砂子只能进不能出，当砂子在环形防砂槽内装满砂后就会卡泵，特别对于二次压裂，反吐砂量大的井，短则几天就需检泵。另一种也是目前用的较多的是在井下安装，精细过滤防砂管，虽然有效，可以延长检泵周期，但它也有很多不可避免的缺点，其一防砂管外表面淤积泥砂，造成过滤能力下降，产液量减少，严重者内抽外压，致使防砂管破裂。由于安装在井下，既不能拆下来清洗，又不能进行反冲洗，因此时间长就会影响产量。其二是成本高，根据单井产量的高低，装防砂管数量有多有少，单井费用高达万元至几万元不等。因此，目前所采用的防砂方法都有很大的局限性。

本实用新型的目的是设计一种柱塞防砂泵，改进已有防砂泵的结构，使井下的砂粒从柱塞上边出来，随着油流进入油管带出井筒，不让砂粒进入泵筒和柱塞中，减少卡泵，延长检泵周期。

本实用新型设计的柱塞防砂泵，包括泵筒、抽油杆、柱塞、上、下游动阀、固定阀、上防砂器和下防砂器。抽油杆与上防砂器相联，上防砂器、上游动阀、柱塞、下游动阀和下防砂器依次相接并同轴安装于泵筒内，固定阀安装于泵筒底部。上、下防砂器的侧面开有螺旋交叉状导砂槽和园周状导砂槽，两根螺旋交叉状导砂槽的交点处为导砂孔，园周状导砂槽上沿圆周均布有导砂孔。

随着油田开采时间的延长，很多油井都经过二次压裂，提高采收率，同时也造成井底反吐砂的增加，卡泵井次也随着增加，有时十几天就卡泵，进行检泵作业。每次作业费用需2-3万元，而采用本设计的新式柱塞防砂泵，经过现场实验，能有效延长检泵周期5-7倍或更长，在大庆朝阳沟油田试验中，吐砂量最大的井，原作业周期平均十七天，现已正常工作四个多月，而且仍在正常运行。

附图说明：

图1是本实用新型设计的柱塞防砂泵结构原理图。

图2是防砂器结构原理图。

下面结合附图详细介绍本实用新型的内容。图1、图2中1是抽油杆，2是上防砂器，3是上游动阀，4是上游动阀的密封球，5是柱塞，6是下游动阀，7是下游动阀的密封球，8是下防砂器，9是泵筒，10是固定阀，11是固定阀上的密封球，12是下防砂器的进油孔，13是上游动阀的出油孔，14是上防砂器的出油孔，15是螺旋状导砂槽，16是导砂孔，17是圆周状导砂槽，18是导砂孔。

如图1所示，本实用新型设计的柱塞防砂泵，包括泵筒9、抽油杆1、柱塞5、上、下游动阀3和6、固定阀11、上防砂器2和下防砂器8。抽油杆1与上防砂器2相联，上防砂器2、上游动阀3、柱塞5、下游动阀6和下防砂器8依次相接并同轴安装于泵筒9内，固定阀11安装于泵筒底部。上、下防砂器2和8的侧面开有螺旋交叉状导砂槽15和园周状导砂槽17，两根螺旋交叉状导砂槽的交点处为导砂孔16，园周状导砂槽17上沿圆周均布有导砂孔18。

本实用新型设计的防砂泵的工作过程如下：

当柱塞5随着抽油杆1做上冲程运动时，固定阀10的密封球11开启，下游动阀6的密封球7关闭，上游动阀3的密封球4也关闭，原油进入泵筒9内。当柱塞5随抽油杆1做下冲程运动时，固定阀10的密封球11关闭，下游动阀6和上游动阀3的密封球7和4分别开启，于是泵筒内的原油通过下防砂器8的进油孔12依次进入下游动阀6、柱塞5、上游动阀3和上防砂器2，最后从出油孔14泵出柱塞泵上部。油管原油中的部分泥砂沿着上、下防砂器的外周壁上螺旋导砂槽15进入导砂孔16，或通过圆周状导砂槽17进入导砂孔18，最后进入柱塞5的腔体中，使泥砂没有机会进入泵筒9与柱塞5的工作面之间，因而不会造成卡泵或由于柱塞5的外表面磨损所造成的泵效降低，漏失量加大等后果。所有泥砂都通过上下防砂器2、8的螺旋导砂槽交叉中心孔16导入柱塞5中。防砂槽的深度可根据地质情况确定，当泥砂颗粒较大时，导砂槽应适当加深，以使砂粒通过。