[發明專利]一種應用于輸送含氣鉆井液的往復式鉆井泵

無效

• 申請號: 200910059443.7
• 申請日: 2009-05-27
• 公開（公告）號: CN101571114A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發明（設計）人: 孟英峰;陳浩;練章華;梁紅
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: F04B39/00
• 分類號: F04B39/00;F04B53/10
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司
• 代理人: 詹永斌;吳彥峰

技術領域

本發明涉及一種往復式泵，尤其涉及一種應用于輸送含氣鉆井液的往復式鉆井泵。

背景技術

現有鉆井用往復式活塞泵的缸內余隙容積普遍較大。

若輸送不合氣體的鉆井液，因輸送的介質基本上屬于不可壓縮介質，故泵的余隙容積對泵的正常工作影響不大。但當輸送含氣鉆井液時，因輸送的介質具有很強的可壓縮性，排出過程結束后，部分含氣鉆井液仍殘留在缸內余隙容積中不能排出；當下一循環的吸入過程開始后，殘留在余隙容積內的高壓含氣鉆井液體積隨之膨脹、壓力隨之降低，直到缸內壓力低于吸入管線的壓力，低壓含氣鉆井液才能進入缸內，從而大幅度地減少了每一循環實際吸入的液體，泵效很低。

因此現有鉆井用往復式活塞泵(或稱為往復式鉆井泵)在輸送含氣液體時泵的工況變差，主要表現為泵上水差、劇烈震動、泵效低等嚴重問題，極端情況下根本無法工作。為了使鉆井用往復式活塞泵在輸送含氣液體時仍能正常工作，就必須大大減少現有鉆井泵的余隙容積。

公開號為CN1654780A的中國發明專利申請公開說明書中，公開了通過在往復式鉆井泵內設置填塊來減少余隙容積，以提高往復式鉆井泵輸送含氣鉆井液效率的技術方案，但該說明書中僅公開了一個填塊整體置入往復式鉆井泵內的技術方案，從其附圖3可以看出，這樣的技術方案余隙容積的減少有限，而且因該申請中沒有對實際的往復式鉆井泵進行改進，僅提供了原理概圖，本領域的技術人員難以實施。

發明內容

本發明的目的是提供一種改進的往復式鉆井泵，通過結構的改進，更大幅度地減少其余隙容積，進一步提高其輸送含氣鉆井液的泵效。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

一種應用于輸送含氣鉆井液的往復式鉆井泵，包括設置在閥箱一端的單向吸入閥總成、設置在閥箱另一端的單向排出閥總成、設置在上述兩者之間的活塞和活塞外的缸套，以及閥箱內位于單向吸入閥總成、單向排出閥總成和活塞之間的余隙，所述單向吸入閥總成倒置，單向排出閥總成的下端位于支撐其的閥箱口與缸套齊平處，余隙內安置有填塊，該填塊分別設置有互通的進入流道、排出流道和通缸流道，進入流道與單向吸入閥總成相通，排出流道與單向排出閥總成相通，通缸流道與缸套相通。

所述余隙內設置有定位塊，填塊的對應位置處設置有與該定位塊匹配的定位凹部。

所述單向吸入閥總成倒置是指，與現有鉆井泵的結構相比，其閥桿和彈簧倒置，其閥桿和閥盤構成“T”形。

所述單向吸入閥總成包括閥桿、閥盤和彈簧，閥盤上側連接有壓帽，壓帽與閥盤之間設置有減振塊，閥盤下側連接閥桿，減振塊和閥盤兩者的外沿與閥箱之間設置有閥座，閥桿外側位于閥盤處套有導向套，彈簧套在導向套外側的閥桿上，閥桿外端連接有彈簧座，彈簧的一端座于彈簧座上，另一端座于閥箱上。

所述彈簧座上開有孔。

所述閥盤與壓帽可拆卸連接。

所述彈簧座和閥桿外端可拆卸連接。

所述單向吸入閥總成所處的閥箱在該處向外延伸呈筒狀，圍在單向吸入閥總成周邊，該筒狀結構的外端設置有能夠密閉該筒狀空間的盲板，該筒狀結構的周壁上開設有進入口。

所述單向吸入閥總成所處的閥箱在該處向外延伸呈筒狀，圍在單向吸入閥總成的彈簧和閥桿周邊，彈簧的一端座于該筒狀結構的底部，該筒狀結構的外端設置有能夠密閉該筒狀空間的盲板，該筒狀結構的周壁上開設有進入口。

所述單向排出閥總成所處的閥箱在該處向外延伸呈筒狀，圍在單向排出閥總成的彈簧和閥桿周邊，該筒狀結構的周壁上開設有排出口。

所述填塊內的進入流道內徑大于排出流道的內徑。

本發明采用上述結構，相對于現有結構，將單向排出閥總成整體下移，使其下端位于支撐其的閥箱口與缸套齊平處，以減少余隙容積；相對于現有結構，通過將單向吸入閥總成的閥桿、彈簧和彈簧座倒置的結構，從而不需要在余隙容積中提供其安裝空間，可以將填塊設置至其中，以減少余隙容積；通過填塊定位結構，一方面保證了填塊在閥箱上的定位，另一方面可以使填塊可拆卸，在更換單向吸入閥總成時取出填塊，得到足夠大的工作空間，而在更換完單向吸入閥總成后塞入填塊，得到更小的余隙容積；通過在填塊中的流道設計，采用足夠大的進入流道，以減少吸入時的流動阻力，采用盡可能小的排出流道，以最大程度減少余隙容積。

可見，采用上述結構的本發明，與現有技術相比，在滿足往復式鉆井泵正常工作的前提下，可以最大限度地減少其余隙容積，進一步提高其輸送含氣鉆井液的泵效。

附圖說明

本發明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1是現有往復式鉆井泵的結構原理簡圖；

圖2是現有往復式鉆井泵的結構示意圖；