CN104019030B - 一种反循环液驱采油螺杆泵的泄流装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种反循环液驱采油螺杆泵的泄流装置，能够在停泵后将油管和环空液体泄流回地层，实现螺杆泵空载启动，极大的减小螺杆泵启动扭矩。其技术方案：上接头和下接头轴向设置上过流孔，上接头和下接头用锥扣连接，下接头外部设置夹套；阀座安装在上接头和下接头的中心内，阀座上端安装固定套，固定套上端安装封头；阀芯安装在固定套内，阀芯锥形面压紧在阀座上，阀芯下端设置压缩弹簧；固定套下端设置径向通孔；封头下端设置内孔，封头下端设置径向通孔；上接头和下接头靠近封头下端径向通孔位置钻径向通孔，上接头靠近固定套径向通孔位置钻径向通孔；下接头设置泄流孔。本发明采油锥形阀密封方式，密封压力高，可以应用于深井采油。
Description
技术领域
本发明涉及一种反循环液驱采油螺杆泵的泄流装置。
背景技术
对于深井、定向井、水平井等井身结构复杂，采出流体高粘、含砂、含蜡、结垢严重等油井，井下液压驱动螺杆泵较常规有杆抽油泵和电潜泵采油相比有着诸多优势。井下液压驱动螺杆泵可以下入到造斜点以下，通过注入介质性态的调整，可较为容易地解决采出流体高粘、含砂、含蜡、结垢等影响油井正常生产的问题。反循环液压驱动螺杆采油泵井下系统的构成是在油套管环空设置封隔器，动力液从油套管之间的环空进入，驱动井下螺杆马达带动螺杆泵采油，乏动力液与地层采出流体混合后从油管内部输送到地面。为了防止停泵后油管内流体回流引起的螺杆泵反转，导致连接部位脱扣事故的发生，通常在螺杆泵下部设置有单流阀。
由于地层采出流体与乏动力液混合，降低了采出流体的矿化度，提高了油管内混合液的流速，能够极大的改善管壁结垢、结蜡及地层采出流体的固相沉积导致的井下阻卡、磨损等问题，可以极大地延长油井的检修期、减少井下作业工作量，因此反循环液驱采油具有较大推广价值。
鉴于螺杆泵定子通常采用橡胶材料，定子和转子之间有一定过盈量，螺杆泵启动扭矩通常是其工作扭矩的3～5倍。一旦由于各种原因导致反循环液压驱动螺杆采油泵正常工作中断，油管内和环空内充满流体，螺杆泵出口压力仍然接近其正常工作时的压力，重新启动螺杆泵十分困难。因此，需要配备螺杆泵正常工作扭矩3～5倍的液驱螺杆马达，从而导致井下螺杆马达及地面配套设备的结构复杂、配置的动设备功率大及其动力液分离净化设备庞大，这严重限制了井下液驱螺杆泵的推广应用。
发明内容
本发明的目的：为了克服反循环液驱采油螺杆泵停机后满载启动时扭矩过大的问题，特提供一种反循环液驱采油螺杆泵的泄流装置。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：一种反循环液压驱动螺杆采油泵的泄流装置，包括上接头、下接头、阀芯、阀座、固定套、封头、夹套，其特征在于：
上接头上部连接油管，上接头和下接头用锥扣连接。下接头下部用锥扣连接马达接头，下接头外部设置夹套，夹套与下接头之间螺纹连接；
上接头和下接头钻中心孔，中心孔上端扩孔，阀座安装在中心孔扩孔段内，阀座上端安装固定套，固定套上端安装封头，封头与上接头中心孔和下接头中心孔采用螺纹连接并压紧阀座和固定套；
上接头轴向设置至少一个上过流孔，上过流孔布置在上接头中心孔的四周，下接头轴向设置至少一个下过流孔，下过流孔布置在下接头中心孔的四周；
阀芯安装在固定套内，阀芯下端为圆锥形上端为圆柱形，阀芯锥形面压紧在阀座上，阀芯圆柱面与固定套间隙配合，阀芯下端设置压缩弹簧；
固定套下端扩孔，固定套下端外侧设置台阶，固定套下端靠近阀座位置设置径向通孔；
封头上端部设置内六角沉孔，封头下端设置内孔，封头下端内孔外部设置台阶，封头下端靠近固定套位置设置径向通孔；
上接头靠近封头下端径向通孔位置设置上引压孔，上引压孔将上接头与套管之间的环形空间和上接头的阀芯上端部连通；
上接头靠近固定套径向通孔位置设置环空通孔，环空通孔将上接头与套管之间的环形空间和上接头的固定套内孔连通；
下接头靠近封头下端径向通孔位置设置下引压孔，下引压孔将下接头与套管之间的环形空间和下接头的阀芯上端部连通。下接头设置泄流孔，泄流孔连通下接头的固定套的径向通孔和夹套内的环形泄流通道。
所述上接头轴向设置的上过流孔数量为1～6，下接头轴向设置的下过流孔数量为1～6。
本发明具有的有益效果是：(1)本发明在螺杆泵停机后撤销环空压力，油管内液体和环空液体泄流回到地层，从而实现螺杆泵空载启动，降低螺杆泵启动扭矩；(2)采用锥形阀，容易达到密封效果，采油正常工作中不易泄漏。
附图说明
图1为本发明的结构简图。
图中：1.上接头；2.封头；3.固定套；4.阀芯；5.阀座；6.压缩弹簧；7.下接头；8.夹套；9.马达接头；10.上引压孔；11.环空通孔；12.上过流孔；13.上接头中心孔；14.下引压孔；15.泄流孔；16.下接头中心孔；17.下过流孔；18.环形泄流通道。
具体实施方式
本发明不受下述实施实例的限制，可以根据本发明的技术方案和实际情况来确定具体的实施方式。下面结合图1对本发明作以下描述。上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布局方向来确定的。
如图1所示，上接头1上部连接油管，上接头1和下接头7用锥扣连接。下接头7下部用锥扣连接马达接头9，下接头7外部设置夹套8，夹套8与下接头7之间螺纹连接。
如图1所示，上接头1和下接头7钻中心孔，中心孔上端扩孔，阀座5安装在上接头中心孔13和下接头中心孔16的扩孔段内，阀座5上端安装固定套3，固定套3上端安装封头2，封头2与上接头中心孔13和下接头中心孔16采用螺纹连接并压紧阀座5和固定套3。
如图1所示，上接头1轴向设置至3个上过流孔12，上过流孔12布置在上接头中心孔13的四周，下接头7轴向设置至3个下过流孔17，下过流孔17布置在下接头中心孔16的四周。
如图1所示，阀芯4安装在固定套3内，阀芯4下端为圆锥形上端为圆柱形，阀芯4锥形面压紧在阀座5上，阀芯4圆柱面与固定套3间隙配合，阀芯4下端设置压缩弹簧6。
如图1所示，固定套3下端扩孔，阀芯4下端圆锥体能够在扩孔段内移动，固定套3下端外侧设置台阶，固定套3下端靠近阀座5位置设置径向通孔。
如图1所示，封头2上端部设置内六角沉孔，用于连接内六角扳手，方便封头2拧紧，封头2下端设置内孔，封头2下端内孔外部设置台阶，封头2下端靠近固定套3位置设置径向通孔。
如图1所示，上接头1靠近封头2下端径向通孔位置设置上引压孔10，上引压孔10将上接头1与套管之间的环形空间和上接头1的阀芯4上端部连通。上接头1靠近固定套3径向通孔位置设置环空通孔11，环空通孔11将上接头1与套管之间的环形空间和上接头1的固定套3内孔连通。
如图1所示，下接头7靠近封头2下端径向通孔位置设置下引压孔14，下引压孔14将下接头7与套管之间的环形空间和下接头7的阀芯4上端部连通。下接头7设置泄流孔15，泄流孔15连通下接头7的固定套3的径向通孔和夹套8内的环形泄流通道18。
本发明的工作原理是：
在反循环液驱抽油工具正常工作情况下，油管外部环形空间压力高于油管内部压力，上接头1阀芯4和下接头7的阀芯4在压差作用下处于关闭状态。螺杆马达动力液从油管和套管之间的环形空间进入螺杆马达，螺杆马达的乏液和螺杆泵排出的油液从下接头7的下过流孔17和上接头1的上过流孔12进入到油管内，并通过油管输送到地面。
当反循环液驱抽油工具停止工作后，释放油管和套管之间的液体压力，上接头1和下接头7的阀芯4在压缩弹簧6的作用下开启。油管内的液体依次通过上过流孔12、下过流孔17、下接头中心孔16、泄流孔15、环形泄流通道18流回地层。
随着油管内液面降低，油管和套管之间的环形空间的液体和油管内液体之间的压差会逐渐关闭锥形阀，所以需要将油管和套管之间的环形空间的液体也泄流回地层。油管和套管环形空间的流体依次通过环空通孔11、上接头中心孔13、下过流孔17、下接头中心孔16、泄流孔15、环形泄流通道18流回地层。
这样，在反循环液驱采油螺杆泵重新启动时，螺杆泵可以空载启动，螺杆泵的启动扭矩降低。
Claims (2)
1.一种反循环液驱采油螺杆泵的泄流装置，包括上接头(1)、下接头(7)、阀芯(4)、阀座(5)、固定套(3)、封头(2)、夹套(8)，其特征在于：
上接头(1)上部连接油管，上接头(1)和下接头(7)用锥扣连接，下接头(7)下部用锥扣连接马达接头，下接头(7)外部设置夹套(8)，夹套(8)与下接头(7)之间螺纹连接；
上接头(1)和下接头(7)钻中心孔，中心孔上端扩孔，阀座(5)安装在中心孔扩孔段内，阀座(5)上端安装固定套(3)，固定套(3)上端安装封头(2)，封头(2)与上接头中心孔和下接头中心孔采用螺纹连接并压紧阀座(5)和固定套(3)；
上接头(1)轴向设置至少一个上过流孔，上过流孔布置在上接头中心孔的四周，下接头(7)轴向设置至少一个下过流孔，下过流孔布置在下接头中心孔的四周；
阀芯(4)安装在固定套(3)内，阀芯(4)下端为圆锥形上端为圆柱形，阀芯(4)锥形面压紧在阀座(5)上，阀芯(4)圆柱面与固定套(3)间隙配合，阀芯(4)下端设置压缩弹簧；
固定套(3)下端扩孔，固定套(3)下端外侧设置台阶，固定套(3)下端靠近阀座(5)位置设置径向通孔；
封头(2)上端部设置内六角沉孔，封头(2)下端设置内孔，封头(2)下端内孔外部设置台阶，封头(2)下端靠近固定套(3)位置设置径向通孔；
上接头(1)靠近封头(2)下端径向通孔位置设置上引压孔，上引压孔将上接头(1)与套管之间的环形空间和上接头(1)的阀芯(4)上端部连通；
上接头(1)靠近固定套(3)径向通孔位置设置环空通孔，环空通孔将上接头(1)与套管之间的环形空间和上接头(1)的固定套(3)内孔连通；
下接头(7)靠近封头(2)下端径向通孔位置设置下引压孔，下引压孔将下接头(7)与套管之间的环形空间和下接头(7)的阀芯(4)上端部连通；
下接头(7)设置泄流孔，泄流孔连通下接头(7)的固定套(3)的径向通孔和夹套(8)内的环形泄流通道。
2.根据权利要求1所述一种反循环液驱采油螺杆泵的泄流装置，其特征在于：上接头(1)轴向设置的上过流孔数量为1～6，下接头(7)轴向设置的下过流孔数量为1～6。
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