防砂耐磨泵.pdf

本实用新型公开了一种防砂耐磨泵。它解决了目前抽油泵易因砂造成损坏，影响正常生产等问题，具有结构简单，使用方便，可有效排除砂对抽油泵影响等优点。其结构为：它包括泵体，在泵体的泵筒内设有柱塞，柱塞上设有凡尔组件，所述柱塞上还设有刮砂装置，在泵筒下部则设有防砂装置，防砂装置与沉砂尾管连接。

1.  一种防砂耐磨泵，它包括泵体，在泵体的泵筒内设有柱塞，柱塞上设有凡尔组件，其特征是，所述柱塞上还设有刮砂装置，在泵筒下部则设有防砂装置，防砂装置与沉砂尾管连接。

2.  如权利要求1所述的防砂耐磨泵，其特征是，所述防砂装置为一个防砂功能接头，防砂功能接头设有径向进液通道，进液口处于防砂功能接头侧壁上的径向进液通道切线位置上，并与径向进液通道连通，在防砂功能接头的顶部为溢流口，它与泵筒连通，防砂功能接头底部为底液口，底液口与沉砂尾管连通。

3.  如权利要求1所述的防砂耐磨泵，其特征是，所述刮砂装置包括安装在柱塞顶端的上刮砂杯以及安装在柱塞底端的下刮砂杯。

4.  如权利要求3所述的防砂耐磨泵，其特征是，所述上刮砂杯和下刮砂杯均为合金弹簧钢制成的杯形构件，上刮砂杯和下刮砂杯工作面的最大尺寸大于泵体的泵筒内径，上刮砂杯和下刮砂杯上开有若干条和柱塞轴线成30-40度的斜槽。

5.  如权利要求1所述的防砂耐磨泵，其特征是，所述凡尔组件为碳化钨耐磨合金制，它包括固定凡尔，它设置在泵筒下部、防砂装置的上方；同时它还包括上游动凡尔和下游动凡尔，上游动凡尔安装在柱塞上部、上刮砂杯的下方，下游动凡尔安装在柱塞下部、下刮砂杯上方，即上游动凡尔和下游动凡尔均低于上刮砂杯和下刮砂杯的工作端面。

6.  如权利要求1或3或4或5所述的防砂耐磨泵，其特征是，所述柱塞为整体无槽式喷焊柱塞。

7.  如权利要求1所述的防砂耐磨泵，其特征是，所述泵体为无衬套整筒泵。

防砂耐磨泵
技术领域
本实用新型涉及一种防砂耐磨泵。
背景技术
在油田的开采过程中，由于井液中含砂较多，采用常规深井泵开采，会经常发生砂卡、砂磨和腐蚀现象，使得抽油泵过早的失效，造成油井停产，上修作业频繁，原油成本升高。在历年来的停产井调查中，因砂造成的卡、磨、刺、漏故障占了相当大的比例。
发明内容
本实用新型的目的就是为了解决目前抽油泵易因砂造成损坏，影响正常生产等问题，提供一种具有结构简单，使用方便，可有效排除砂对抽油泵影响等优点的防砂耐磨泵。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种防砂耐磨泵，它包括泵体，在泵体的泵筒内设有柱塞，柱塞上设有凡尔组件，所述柱塞上还设有刮砂装置，在泵筒下部则设有防砂装置，防砂装置与沉砂尾管连接。
所述防砂装置为一个防砂功能接头，防砂功能接头设有径向进液通道，进液口处于防砂功能接头侧壁上的径向进液通道切线位置上，并与径向进液通道连通，在防砂功能接头的顶部为溢流口，它与泵筒连通，防砂功能接头底部为底液口，底液口与沉砂尾管连通。
所述刮砂装置包括安装在柱塞顶端的上刮砂杯以及安装在柱塞底端的下刮砂杯。
所述上刮砂杯和下刮砂杯均为合金弹簧钢制成的杯形构件，上刮砂杯和下刮砂杯工作面的最大尺寸大于泵体的泵筒内径，上刮砂杯和下刮砂杯上开有若干条和柱塞轴线成30-40度的斜槽。
所述凡尔组件为碳化钨耐磨合金制，它包括固定凡尔，固定凡尔它设置在泵筒下部、防砂装置的上方；同时它还包括上游动凡尔和下游动凡尔，上游动凡尔安装在柱塞上部、上刮砂杯的下方，下游动凡尔安装在柱塞下部、下刮砂杯上方，即上游动凡尔和下游动凡尔均低于上刮砂杯和下刮砂杯的工作端面。
所述柱塞为整体无槽式喷焊柱塞。
所述泵体为无衬套整筒泵。
本实用新型的防砂耐磨泵以常规管式深井泵为主体，在柱塞上下两端增加相应的刮砂，使得进入泵内的砂粒不能进入泵筒的配合间隙。在泵的下端增加了防砂装置，使颗粒较大的砂粒无法进入泵内，通过以上两项措施可使泵的工作状况得到很大改善，相应的提高了泵的耐磨性能和防砂能力，延长了泵的检修周期。在泵的制造工艺上采用新材料、新工艺。采用无衬套整筒泵结构，并采用先进的深孔渗硼技术，柱塞采用整体无槽式喷焊柱塞，并对喷焊材料进行了优选，提高了保护层和构件的结合力，避免了因保护层的脱落造成的卡磨腐蚀情况，固定、游动凡尔组件全部采用碳化钨耐磨合金制造。采用上述措施后，泵的耐磨、耐蚀及综合机械性能将得到很大提高。
防砂耐磨泵的工作原理和常规管式泵基本相同，但由于添加了防砂功能接头，其井液在抽油泵的抽吸作用下，沿防砂功能接头的径向进液通道切线进入防砂功能接头，并产生高速旋流，在离心力的作用下，比重较大的砂粒从排砂底孔沉入沉砂尾管，比重较小的井液则从溢流口进入泵内，完成砂与井液的分离过程。
上下刮砂杯的功能是：阻止砂粒进入泵筒间隙和刮防附在泵筒内表面上的机械颗粒起到防砂防卡的作用。经过防砂功能接头后的井液中，仍然含有部分砂粒和机械颗粒，会在抽吸过程中沉降在泵筒内或吸附在泵筒内壁上，因此增加刮砂装置是十分必要的。刮砂杯是用合金弹簧钢制成的杯形构件，组装在柱塞的上下两端，其工作面的最大尺寸大于泵筒内径，其上部开有若干条和柱塞轴线成一定角度的斜槽。由于刮砂杯有弹性，工作时紧贴泵筒内表面，并能起到补偿作用，斜槽的作用是把刮下的砂粒排入泵内，随井液流出。由于设计时上下游动凡尔均低于刮砂杯的工作端面，刮除的砂粒不会进入运动间隙，而是由井液带走，从而保证了泵的正常工作，提高了耐磨性和防砂卡能力。
为了能够更好的、全面的验证防砂耐磨泵的性能，分别选取出砂量较大、检泵周期短、作业较为频繁及不同防砂方法的油井，以便作为对照。其中对初期试验的20口井措施前后的效果进行了对比，见(表一)。
表一措施前后效果对比表

从表中可以看出，措施后20口井的平均作业检泵周期达到了257天，比措施前平均检泵周期延长了123天，达到了预期目标。
本实用新型的有益效果是：结构简单，防砂功能好，可有效提高泵的耐磨性和防砂卡能力。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为防砂功能接头的结构示意图。
其中，1.上刮砂杯，2.上游动凡尔，3.下游动凡尔，4.下刮砂杯，5.固定凡尔，6.砂功能接头，7.沉砂尾管，8.进液口，9.溢流口，10.底液口，11.泵筒，12.柱塞。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
图1中，它包括泵体，在泵体的泵筒11内设有柱塞12，柱塞12为整体无槽式喷焊柱塞。泵体为无衬套整筒泵。在泵筒11下部则设有防砂装置，防砂装置与沉砂尾管7连接。
防砂装置为一个防砂功能接头6，在防砂功能接头6侧壁设有径向进液通道，进液口8处于径向进液通道切线位置并与径向进液通道连通，在防砂功能接头6的顶部为溢流口9，它与泵筒11连通，底部为底液口10，底液口10与沉砂尾管7连通。
柱塞12上设有凡尔组件，凡尔组件为碳化钨耐磨合金制，它包括固定凡尔5，它设置在泵筒11下部、防砂装置的上方；同时它还包括上游动凡尔2和下游动凡尔3，上游动凡尔2安装在柱塞12上部、上刮砂杯1的下方，下游动凡尔4安装在柱塞12下部、下刮砂杯4上方，即上游动凡尔2和下游动凡尔3均低于上刮砂杯1和下刮砂杯4的工作端面。
柱塞12上还设有刮砂装置，刮砂装置包括安装在柱塞12顶端的上刮砂杯1以及安装在柱塞12底端的下刮砂杯4。两刮砂杯为合金弹簧钢制成的杯形构件，两刮砂杯工作面的最大尺寸大于泵体的泵筒11内径，两刮砂杯上分别开有若干条和柱塞12轴线成30-40度的斜槽。