[實用新型]一種用于煤層氣開采的有桿泵設備

有效

• 申請號: 201520182717.2
• 申請日: 2015-03-27
• 公開（公告）號: CN204572406U
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: 趙軍;綦耀光;郭本廣;莫日和;孟尚志;張文忠;劉一楠;張賀
• 申請（專利權）人: 中聯煤層氣有限責任公司;中國石油大學（華東）
• 主分類號: F04B47/00
• 分類號: F04B47/00;E21B43/00;E21B17/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

技術領域

本實用新型涉及煤層氣開采技術領域，特別是涉及一種用于煤層氣開采的有桿泵設備。

背景技術

煤層氣是指儲存在煤層中以甲烷為主要成分、以吸附在煤基質顆粒表面為主、部分游離于煤孔隙中或溶解于煤層水中的烴類氣體，是煤的伴生礦產資源，屬非常規天然氣。

煤層氣是在成煤過程中形成并賦存于煤層中的一種非常規天然氣。煤層氣在開始產氣之前先要排出煤層中大量的水，煤層中天然裂隙或割理通常被水飽和，煤層氣吸附在煤上，要采出煤層氣，首先要讓它從煤中解吸出來。只有抽出足夠的水，煤層壓力降至煤的解吸壓力后，煤層氣的解吸才開始。煤層壓力小于或等于解吸壓力時，氣體從煤中解吸，順割理流動到壓裂裂縫，然后流到井筒中，然后將煤層氣從井筒中開采出來。

煤層氣地面鉆井排采的初期，產水量較大，基本不產氣，通常使用人工舉升設備將井底液體帶到地面，實現排水降壓。隨著井下水的排出，井筒附近壓力下降，逐漸有氣體解吸產出。進入排采中期后，井筒附近壓力下降到一定程度后，產氣量逐漸升高并保持穩定，產水量很低或不產水。

目前，常用的人工舉升設備為有桿泵設備，由地面上的抽油機通過抽油桿帶動井下的抽油泵工作，將井筒內的水排出至地面。隨著產水量的降低，產氣量的升高，出現桿管偏磨、動力消耗大等情況。

另外，由于產水量是變化的，有桿泵設備的排水量變化范圍小，不適應煤層氣井在生產過程中地層出水量的變化，需要頻繁調整其工作參數，并頻繁修井，不但經濟性不好，而且很難滿足連續、穩定降壓排水的要求，影響了煤層氣的開采效率。

因此，如何設計一種水量變化時，能夠連續、穩定降壓排水的有桿泵設備，是本領域技術人員目前急需解決的技術問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種用于煤層氣開采的有桿泵設備，該有桿泵設備的開采效率較高，能夠適應水量變化，對井筒連續、穩定降壓排水。

為了實現上述技術目的，本實用新型提供了一種用于煤層氣開采的有桿泵設備，包括抽油機、油管、抽油桿和有桿泵；所述油管的下部位于井下套管內，形成管套環空；所述抽油桿的下部位于所述油管內，形成桿管環空；所述有桿泵包括相配合的泵筒和柱塞，所述泵筒位于所述油管的下端并與所述油管連通，所述泵筒的底部和所述柱塞的底部均設有游動閥，所述柱塞的上殼體具有連通孔；所述抽油機位于地面上，并能夠通過所述抽油桿帶動所述柱塞做往復運動；所述抽油桿為中空結構，所述抽油桿與所述柱塞的連接處設有可開啟的封堵結構，以便依次關閉所述管套環空和所述桿管環空后，開啟所述封堵結構時，通過所述抽油桿的內部排采。

優選地，所述柱塞的上殼體的所述連通孔設有單向閥，所述單向閥向所述柱塞外側單向連通。

優選地，所述封堵結構包括封堵板和護板，所述封堵板和所述護板固設于在所述抽油桿的內壁；所述封堵板設有沖擊斷裂部，以便向所述抽油桿內部投入重物時，所述封堵板能夠沿所述沖擊斷裂部斷裂并脫落；所述護板位于所述封堵板的下側，能夠避免物體落入井下。

優選地，所述沖擊斷裂部為所述封堵板周部的環形的斷裂凹槽。

優選地，所述封堵板上下兩側的對應位置均設有所述斷裂凹槽。

優選地，所述封堵板和/或所述護板與所述抽油桿的內部焊接。

優選地，所述封堵結構為設置在所述抽油桿內的井下開關，所述井下開關關閉時封堵所述抽油桿，所述井下開關能夠被重物觸發開啟或關閉。

優選地，所述井下開關包括旋塞及其配合結構，所述配合結構設于所述抽油桿的內壁，具有與所述旋塞配合的中心孔；所述重物觸發所述旋塞時，所述旋塞能夠轉動一定角度，以便開啟或關閉所述井下開關。

優選地，所述配合結構的下側具有楔形齒，所述旋塞的下側具有與所述楔形齒配合的凸塊，所述重物觸發所述旋塞時，所述凸塊能夠沿所述楔形齒的斜面移動，以便使得所述旋塞轉動。

本實用新型提供的用于煤層氣開采的有桿泵設備，包括抽油機、油管、抽油桿和有桿泵；油管設置在井下套管內，有桿泵包括相配合的泵筒和柱塞，泵筒位于油管的下端并與油管連通，泵筒的底部和柱塞的底部均設有游動閥，柱塞的上殼體具有連通孔；抽油機位于地面上，并能夠通過抽油桿帶動柱塞做往復運動；抽油桿為中空結構，抽油桿與柱塞的連接處設有可開啟的封堵結構，以便依次關閉管套環空和桿管環空后，開啟封堵結構時，通過抽油桿的內部排采。