CN209761712U - 一种能水气分离的防煤粉螺杆泵装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种能水气分离的防煤粉螺杆泵装置，包括套管，套管内设有依次连通的油管、螺杆泵、扭力锚、水气分离器和筛管；油管内设有抽油杆，抽油杆与螺杆泵的转子固定连接。水气分离器包括管状的本体，本体的上端安装上接头，本体的下端安装下接头；本体的内部设有柱状的杆体；杆体的外圆周上设有螺旋状设置的导流槽；杆体的下端与下接头固定连接；上接头的中部设有竖向设置的第一通道，边缘设有竖向设置的第二通道；上接头侧部有与第一通道连通的气体出口，顶部有与第二通道连通的出水口。该螺杆泵装置泵水过程中将水气进行分离，具有结构简单，安装方便、防止气体进入泵体，发生气锁，水气分离效果好，泵水效率高等优点。

Description

一种能水气分离的防煤粉螺杆泵装置

技术领域

本实用新型涉及一种能水气分离的防煤粉螺杆泵装置，属于石油机械装备技术领域。

背景技术

螺杆泵是容积式转子泵,它是依靠由螺杆和衬套形成的密封腔的容积变化来吸入和排出液体的。螺杆泵按螺杆数目分为单螺杆泵、双、三和五螺杆泵。螺杆泵的特点是流量平稳、压力脉动小、有自吸能力、噪声低、效率高、寿命长、工作可靠；而其突出的优点是输送介质时不形成涡流、对介质的粘性不敏感，可输送高粘度介质。螺杆泵是一种常用的采油装备。

近几年来，随着螺杆泵采油技术的进一步发展，螺杆抽油泵采油设备不仅非常广泛地应用于油田原油开采中，而且也越来越深入到煤层气开发领域中。但是煤层气开发中存在着一系列问题，目前在我国煤层气开发中存在以下几个主要问题：1、煤层气含煤粉量比较大，开采一段时间后，煤粉沉积在泵出口造成卡泵。2、煤层气井对液面要求很高，泵沉没度一般要求在5-10米，要求液面精度误差在1米以下。3、煤层气井的初期排水量及出气后排水量相差很大要求泵的排量范围很大。4、大量气体进入泵筒容易发生气锁。

现场使用时，有的螺杆泵设备中会加设水气分离器，但是多存在分离效果不好或结构复杂、制造成本高等缺陷。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种能水气分离的防煤粉螺杆泵装置，泵水过程中可以将水气进行分离，具有结构简单，安装方便、水气分离效果好，泵水效率高等优点。

为解决以上问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种能水气分离的防煤粉螺杆泵装置，包括水气分离器，所述水气分离器包括管状的本体，本体的上端安装有可拆卸的上接头，本体的下端安装有可拆卸的下接头；本体的内部设有柱状的杆体，杆体的外径与本体的内径相适配；杆体的外圆周上设有螺旋状设置的导流槽；杆体的下端与下接头固定连接；下接头上设有下部开口的腔室，腔室的上端设有倾斜向上设置的通孔，通孔的上端靠近下接头的周侧边缘；上接头的下端的中部设有竖向设置的第一通道，边缘设有竖向设置的第二通道；上接头的侧部设有与第一通道连通的气体出口，顶部设有与第二通道连通的出水口。

一种优化方案，所述杆体的上端设有直径小于杆体的圆柱段，圆柱段的上端与圆锥顶；圆锥顶位于第一通道的下方，第一通道的下端设有扩口。

一种优化方案，所述上接头与本体间通过螺纹可拆卸连接，上接头与本体间还设有紧固螺钉或螺栓；上接头的上端设有连接用的内螺纹。

一种优化方案，所述下接头与本体间通过螺纹可拆卸连接，下接头与本体间还设有紧固螺钉或螺栓；下接头的下端设有连接用的外螺纹。

一种优化方案，所述能水气分离的防煤粉螺杆泵装置还包括套管，套管内设有由上而下依次连通的油管、螺杆泵、扭力锚、所述水气分离器和筛管；螺杆泵包括定子和转子，油管内设有抽油杆，抽油杆的下端与转子的上端固定连接。

一种优化方案，所述筛管的下端连接有尾管，尾管的下端设置可拆卸连接的丝堵。

一种优化方案，所述螺杆泵和扭力锚间安装有压力计装置。

本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：

1、本实用新型的能水气分离的防煤粉螺杆泵装置，泵水过程中可以将水气进行分离，具有结构简单，安装方便、水气分离效果好，泵水效率高、制造成本低等优点。

2、水气分离器的结构设计，使得水气混合物经过螺旋状设置的导流槽后密度较大的水会经过边缘的第二通道至出水口流出，并继续上行被泵出。密度较小的气体会沿着中部的圆柱段和圆锥顶上行由气体出口排出，排出的气体会沿着套管的内腔上行排出或下行回到地下水层中。水气混合物在通过水气分离器时，实现水和气体的有效分离，可以分离出大部分气体不进入泵筒，提高泵出效率，防止气锁，烧泵问题，提高能水气分离的防煤粉螺杆泵装置的泵水效率。

3、设备的底部设有筛管，能阻挡砂石和没分进入泵体，防止泵体被煤粉堵死。下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例中能水气分离的防煤粉螺杆泵装置的结构示意图；

图2是图1中水气分离器的结构示意图；

图3是图1中压力计装置的结构示意图；

图中，1-套管，2-油管，3-螺杆泵，4-扭力锚，5-水气分离器，6-筛管，7-尾管，8-丝堵，9-压力计装置，10-定子，11-转子，12-抽油杆，13-本体，14-上接头，15-下接头，16-杆体，17-导流槽，18-腔室，19-通孔，20-出水口，21-第一通道，22-第二通道，23-圆柱段，24-圆锥顶，25-扩口，26-托筒,27-传感器，28-电缆，29-气体出口。

具体实施方式

实施例

如图1、图2和图3共同所示，一种能水气分离的防煤粉螺杆泵装置，能水气分离的防煤粉螺杆泵装置还包括套管1，套管1内设有由上而下依次连通的油管2、螺杆泵3、扭力锚4、水气分离器5和筛管6。螺杆泵3包括定子10和转子11，油管2内设有抽油杆12，抽油杆12的下端与转子11的上端固定连接。扭力锚4时一种常见的采油机械用固定装置，本实施中利用扭力锚4可以将其和与其固定在一起的组件固定在套管1的内壁上，起到固定作用，防止使用过程中设备的扭转和攒动，减少对设备的冲击，延长设备的使用寿命。现有技术中任何具有内部通流和固定作用的扭力锚4均能用于本实施例中，这里不再对其结构进行详述。

如图1、图2和图3共同所示，筛管6的下端连接有尾管7，尾管7的下端设置可拆卸连接的丝堵8。筛管6具有过滤砂石等杂质的作用，尾管7设置在筛管6的下端能够有效防止使用时将该装置的筛管6置于地下水层的底部砂石杂质含量多的水域中。螺杆泵3和扭力锚4间安装有压力计装置9。压力计装置9包括托筒26，托筒26的两端分别与螺杆泵3和扭力锚4固定连接。托筒26内安装有传感器27，传感器27的电缆28穿出托筒26后通过托筒26与套管1间的间隙向上引出。传感器27可以测定压力、温度和液位。通过该出安装的传感器27，可以对井下的压力和温度进行监测。实际使用时，可以根据传感器27的监测数据，调整转速，实现连续，缓慢，长期，稳定精细化采排目标。

如图1、图2和图3共同所示，水气分离器5包括管状的本体13，本体13的上端安装有可拆卸的上接头14，本体13的下端安装有可拆卸的下接头15。本体13的内部设有柱状的杆体16，杆体16的外径与本体13的内径相适配；杆体16的外圆周上设有螺旋状设置的导流槽17。杆体16的下端与下接头15固定连接。下接头15上设有下部开口的腔室18，腔室18的上端设有倾斜向上设置的通孔19，通孔19的上端靠近下接头15的周侧边缘。上接头14的下端的中部设有竖向设置的第一通道21，边缘设有竖向设置的第二通道22。上接头14的侧部设有与第一通道21连通的气体出口29，顶部设有与第二通道22连通的出水口20。杆体16的上端设有直径小于杆体16的圆柱段23，圆柱段23的上端与圆锥顶24。圆锥顶24位于第一通道21的下方，第一通道21的下端设有扩口25。

如图1、图2和图3共同所示，上接头14与本体13间通过螺纹可拆卸连接，上接头14与本体13间还设有紧固螺钉，当然也可以采用螺栓连接。上接头14的上端设有连接用的内螺纹。下接头15与本体13间通过螺纹可拆卸连接，下接头15与本体13间还设有紧固螺钉，当然也可以采用螺栓连接。下接头15的下端设有连接用的外螺纹。

该装置使用时，外部的动力装置通过抽油杆12带动螺杆泵3的转子11转动，将水层中的水气混合物通过筛管6吸入。水气混合物上行至水气分离器5时，经过螺旋状设置的导流槽17，在导流槽17出口位置，密度较大的水会经过边缘的第二通道22至出水口20流出，并继续上行被泵出。密度较小的气体会沿着中部的圆柱段23和圆锥顶24上行由气体出口19排出，排出的气体会沿着套管的内腔上行排出或下行回到地下水层中。水气混合物在通过水气分离器5时，实现水和气体的有效分离，提高能水气分离的防煤粉螺杆泵装置的泵水效率。

本实用新型的一种能水气分离的防煤粉螺杆泵装置，泵水过程中可以将水气进行分离，具有结构简单，安装方便、水气分离效果好，泵水效率高等优点。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种能水气分离的防煤粉螺杆泵装置，其特征在于，包括水气分离器（5），

所述水气分离器（5）包括管状的本体（13），本体（13）的上端安装有可拆卸的上接头（14），本体（13）的下端安装有可拆卸的下接头（15）；

本体（13）的内部设有柱状的杆体（16），杆体（16）的外径与本体（13）的内径相适配；杆体（16）的外圆周上设有螺旋状设置的导流槽（17）；杆体（16）的下端与下接头（15）上端固定连接；

下接头（15）上设有下部开口的腔室（18），腔室（18）的上端设有倾斜向上设置的通孔（19），通孔（19）的上端靠近下接头（15）的周侧边缘；

上接头（14）的下端的中部设有竖向设置的第一通道（21），边缘设有竖向设置的第二通道（22）；上接头（14）的侧部设有与第一通道（21）连通的气体出口（29），顶部设有与第二通道（22）连通的出水口（20）。

2.如权利要求1所述的能水气分离的防煤粉螺杆泵装置，其特征在于：所述杆体（16）的上端设有直径小于杆体（16）的圆柱段（23），圆柱段（23）的上端与圆锥顶（24）；圆锥顶（24）位于第一通道（21）的下方，第一通道（21）的下端设有扩口（25）。

3.如权利要求1所述的能水气分离的防煤粉螺杆泵装置，其特征在于：所述上接头（14）与本体（13）间通过螺纹可拆卸连接，上接头（14）与本体（13）间还设有紧固螺钉或螺栓；上接头（14）的上端设有连接用的内螺纹。

4.如权利要求1所述的能水气分离的防煤粉螺杆泵装置，其特征在于：所述下接头（15）与本体（13）间通过螺纹可拆卸连接，下接头（15）与本体（13）间还设有紧固螺钉或螺栓；下接头（15）的下端设有连接用的外螺纹。

5.如权利要求1所述的能水气分离的防煤粉螺杆泵装置，其特征在于：所述能水气分离的防煤粉螺杆泵装置还包括套管（1），套管（1）内设有由上而下依次连通的油管（2）、螺杆泵（3）、扭力锚（4）、所述水气分离器（5）和筛管（6）；

螺杆泵（3）包括定子（10）和转子（11），油管（2）内设有抽油杆（12），抽油杆（12）的下端与转子（11）的上端固定连接。

6.如权利要求5所述的能水气分离的防煤粉螺杆泵装置，其特征在于：所述筛管（6）的下端连接有尾管（7），尾管（7）的下端设置可拆卸连接的丝堵（8）。

7.如权利要求5所述的能水气分离的防煤粉螺杆泵装置，其特征在于：所述螺杆泵（3）和扭力锚（4）间安装有压力计装置（9）。