[發明專利]煤層氣井排采泵卡爪式螺旋齒對中裝置

有效

• 申請號: 201810889276.8
• 申請日: 2018-08-07
• 公開（公告）號: CN108953132B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 劉新福;吳建軍;劉國強;李博;周超;何鴻銘
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: F04B53/00
• 分類號: F04B53/00;F04B47/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種煤層氣井排采泵卡爪式螺旋齒對中裝置，排采桿依次貫穿對中罩體、螺旋齒攪拌器和對中接箍并與排采泵的柱塞相連，對中接箍環腔內壁的下部通過圓錐形密封性管螺紋與排采泵的泵筒相連接，依據對中罩體和對中接箍與排采桿間的雙柱面移動副而實現柱塞和排采桿與泵筒間的井下實時對中，對中罩體、對中基體、對接卡爪和對中接箍由上而下依次同軸心布置，螺旋齒攪拌器置入對中基體并經由對中罩體和對中接箍而實現雙向限位，其特征在于：

一對中罩體；所述對中罩體依據分層排列的射流噴嘴將排采泵抽吸的井液射入排采桿和排采管的環形空間，它包括對中罩殼和射流噴嘴，對中罩殼采用缽式殼體，其頂部中央部位鉆有與對中罩體同軸心的柱形孔道，對中罩殼的殼體上鉆有分層排列的射流孔，各射流孔分別內襯有射流噴嘴；射流噴嘴采用等厚薄壁筒，射流噴嘴由對中罩殼內部往外依次設為錐狀筒體和柱狀筒體，射流噴嘴的錐狀筒體采用內粗外細的構造；

一螺旋齒攪拌器；所述螺旋齒攪拌器采用螺旋齒攪拌技術，有效防止低沉沒度工況煤粉在柱塞上方發生沉積，它包括螺旋齒和攪拌基管，攪拌基管采用長管體，其外環面由上而下依次設有錐狀防渦面、柱狀環面和倒錐狀導流面，攪拌基管的柱狀環面上沿周向均布有螺旋齒；螺旋齒的齒線為沿攪拌基管的柱狀環面展開的螺旋線，螺旋齒在垂直于齒線的法面端面呈等腰梯形，螺旋齒的齒頂面整體呈現環面，且其齒頂面所在的環面由上而下依次為錐狀環面、柱狀環面和倒錐狀環面；

一對中基體；所述對中基體采用柱形盒體，它包括對中基管、對中壓蓋、對中短節和上○形環，對中基管采用長管體，其外環面采用階梯軸，對中基管外環面的中部由上而下依次設置柱狀卡環、柱狀滑移面和齒形壓環，對中基管的柱狀滑移面上銑有環形溝槽且其內配置上○形環，對中基管齒形壓環的壓合面采用鋸齒狀環齒；對中壓蓋采用厚壁筒體，其中央部位鉆有柱形孔眼，對中短節采用長管體；

一對接卡爪；所述對接卡爪采用卡爪式對接技術，它包括卡爪體、對中襯套、L形密封環和下○形環，卡爪體的外環面沿軸向由上而下依次設有柱狀滑移面、環形凹溝和錐狀卡爪，卡爪體的柱狀滑移面上銑有環形溝槽且其內配置下○形環，卡爪體的環形凹溝內配置對中接箍的錐狀卡環，卡爪體的錐狀卡爪采用沿周向均布的單體，卡爪體的各錐狀卡爪的上下兩端設置錐狀卡箍，卡爪體的內壁采用變截面回轉形的環腔，且卡爪體的環腔內壁中部設有定位板；對中襯套采用厚壁筒體，對中襯套的柱形流道直徑與卡爪體的柱形流道直徑相等，對中襯套的上端面采用鋸齒狀環齒，對中襯套的鋸齒狀環齒與對中基管的鋸齒狀環齒沿軸向對稱布置所形成的環形空腔內配置L形密封環，L形密封環的截面呈L形，上○形環和下○形環的截面均呈圓形；

一對中接箍；所述對中接箍采用厚壁筒體，對中接箍的內壁采用變截面回轉形的環腔，對中接箍環腔內壁的頂端設有楔形坡口，對中接箍的楔形坡口與卡爪體下端的錐狀卡箍相配合，對中接箍環腔內壁的中部沿軸向由上而下依次設有錐狀卡環、環形凹溝和截流板，對中接箍的環形凹溝內配置卡爪體的錐狀卡爪，對中接箍截流板的中央部位鉆有柱形孔道，對中接箍截流板的外緣設有沿周向均布的提速流道。

2.根據權利要求1所述的煤層氣井排采泵卡爪式螺旋齒對中裝置，其特征在于：所述煤層氣井排采泵卡爪式螺旋齒對中裝置整體呈現軸對稱盒體，它通過對中接箍而接于排采管的底端。

3.根據權利要求1所述的煤層氣井排采泵卡爪式螺旋齒對中裝置，其特征在于：所述對中罩體可有效防止低沉沒度工況煤粉在對中罩殼上方發生沉積，對中罩殼的柱形孔道與排采桿的外環面之間精密配合而構成柱面移動副，對中罩殼的各層射流孔沿周向均勻分布，各層射流孔傾斜放置且其軸線與水平面間的夾角沿軸向自下而上依次增大，位于頂層射流孔的軸線與對中罩體的軸線之間保持平行，各射流孔采用階梯回轉面且內粗外細；

所述對中罩體的各射流噴嘴的規格和結構相同，射流噴嘴的錐狀筒體和柱狀筒體采用同軸心布置，射流噴嘴錐狀筒體內壁所在錐面的小端圓面直徑等于其柱狀筒體內壁所在柱面的直徑，且射流噴嘴的錐狀筒體內壁與其柱狀筒體內壁結合處采用流線型曲面進行過渡，由此對中罩體內的井液經由各射流噴嘴增壓后射入排采桿和排采管的環形空間。