[发明专利]一种煤层气机械阀防堵防气排水泵

说明书

技术领域

本发明属于煤层气开采领域，特别涉及一种煤层气机械阀防堵防气排水泵。

背景技术

煤层气又称煤层瓦斯，是煤层在地质史漫长的煤化过程中生成的以甲烷为主的天然气。我国煤层气资源储量丰富，将煤层气作为一种新型清洁能源和优质的化工原料进行开发利用，不但可以缓解我国紧张的能源需求，减少煤矿事故发生，还能减少温室气体的排放，实现绿色开采。

煤层气排采需要一个连续降压的过程，将尽量大范围的煤层通过排水降低压力，使煤层内大量的吸附气脱离煤层基质的束缚进入煤层割理、裂隙系统或压裂裂缝，最后进入井筒产出。目前排水作用主要采用常规油气田使用的有杆抽油泵，该结构受井水中携出的煤粉影响较大，经常出现卡泵、堵塞现象，主要表现为：1）进入油管内的煤粉颗粒沉降后，容易在柱塞与泵筒间隙内堆积，加快泵筒磨损和卡泵几率；2）游动阀和固定阀容易把煤粉堵塞，造成排水泵失效，缩短了检泵周期，维修费用大。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种煤层气机械阀防堵防气排水泵，解决现有抽油泵受煤层气井水煤粉影响而产生的卡泵、堵塞情况，具有不卡泵、不堵塞和检泵周期长的特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种煤层气机械阀防堵防气排水泵，包括有泵筒上接箍，泵筒上接箍下端与泵筒相连，泵筒下端与泵筒下接箍相连，泵筒下接箍通过加长短节与固定阀接头相连，固定阀接头通过固定阀罩与尾管接头相连；在泵筒上接箍与泵筒的内腔中设有拉杆，拉杆的上端与阀杆异径接头相连，拉杆的下端与阀杆导向接头相连，阀杆导向接头下端与机械阀拉杆相连，机械阀拉杆与导向锥阀相连，导向锥阀与设在阀杆导向接头外的机械阀座相互配合，实现机械开闭，机械阀座上端连有阀座接头，阀座接头的上端通过锁紧螺母与下磨损环相连，下磨损环上端通过隔离环、密封环与上磨损环相连，上磨损环上方的柱塞心轴与柱塞上接头相连，位于阀杆导向接头下端；

所述的拉杆、阀杆导向接头、机械阀拉杆和导向锥阀组成泵内拉杆总成，能随抽油杆上下运动，为排水泵提供动力来源。

所述的柱塞上接头、柱塞心轴、上磨损环、密封环、隔离环、下磨损环、锁紧螺母、阀座接头和机械阀座组成软密封柱塞总成，软密封材质与所述泵筒形成柔性摩擦且能对间隙处的煤粉形成包容，减小了所述泵筒磨损和卡泵几率，所述的软密封柱塞总成上的机械阀座在所述拉杆的带动下实现与导向锥阀的机械启闭，达到抽汲和排出井水的作用；

所述的闭式固定阀罩和防砂罩组成固定阀罩，防砂罩连接在闭式固定阀罩上端，所述的防砂罩上开有3个旋转出液口，不但能够防止泵筒内煤粉沉降入闭式固定阀罩内，还能在上冲程时对吸入的井水产生向上的旋流作用，冲刷阀罩上方沉积的煤粉。

所述的软密封柱塞总成和拉杆总成均在所述的泵筒内运动，所述柱塞心轴与机械阀拉杆之间形成流通环空，所述的机械阀座与柱塞心轴连接，位于导向锥阀的上端。

所述的泵筒上端螺纹连接泵筒上接箍，所述泵筒下端通过螺纹连接泵筒下接箍。

所述的泵筒下接箍下端通过锥螺纹连接所述的加长短节，加长短节与固定阀接头锥螺纹连接。

所述闭式固定阀罩与所述固定阀接头螺纹连接，防砂罩下端螺纹连接闭式固定阀罩的上端，防砂罩上开有3个螺旋出液口，闭式固定阀罩内部设有固定阀球，固定阀座在固定阀球下方，尾管接头与闭式固定阀罩下端螺纹连接。

所述的阀杆异径接头与拉杆上端螺纹连接，并由上紧固螺母锁紧。

所述的拉杆下端螺纹连接阀杆导向接头，由下固定螺母锁紧。

所述的阀杆导向接头均匀开有3个过流槽，其外壁面具有扶正作用，阀杆导向接头下端与机械阀拉杆螺纹连接。

所述的导向锥阀上端外壁面处为锥面结构，能够与机械阀座形成良好座封，其外壁均匀开有3个导流槽，与机械阀拉杆螺纹连接。

所述柱塞心轴上自上而下依次安装有上磨损环、密封环；隔离环、下磨损环、锁紧螺母、阀座接头和机械阀座，密封环为高分子复合材料。

本发明实施提供的技术方案带来的有益效果是，本发明相比与现有技术：

1）设计机械锥阀结构代替的常规游动阀结构，将软密封柱塞总成与拉杆总成分离，在软密封柱塞总成下端设计机械阀座，可以在拉杆运动时带动导向锥阀与机械阀座开启关闭，优点在于依靠抽油杆动力实现锥阀的强制启闭，下冲程时及时释放气体，不但可以防止气锁，还能避免常规球阀依靠自身重力启闭时受煤粉粘黏而不能正常启闭等问题。