[实用新型]一种凡尔体胶皮及包含其的凡尔总成和压裂泵

说明书

本实用新型公开了一种凡尔体胶皮及包含其的凡尔总成和压裂泵，所述凡尔体胶皮呈环状，包括内环面、外环面和工作面，所述内环面与凡尔体接触配合，工作面连接在内环面和外环面之间，用于与凡尔座接触配合，所述工作面为圆弧形曲面。本实用新型减小凡尔体胶皮工作面与凡尔座在快速密封时的接触面积，使嵌入工作面的支撑剂颗粒减少，同时能将较大尺寸的支撑剂固体颗粒或异物挤出工作面，从而降低凡尔体胶皮撕裂风险，延长使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及凡尔体与凡尔座密封技术领域，特别是涉及一种凡尔体胶皮及包含其的凡尔总成和压裂泵。

背景技术

为了提高油气采收率和产量，人为地向地层泵入含有支撑剂的高压液体，以形成一个人工的通道以加大泄流面积，即为油气压裂技术。压裂作业是通过压裂泵完成的，压裂泵内的凡尔体是泵体内主要工作元件，配合凡尔座使用，控制着压裂泵内吸入端与排出端的开启与闭合，实现压裂泵将低压流体转换为高压流体排出。凡尔体本体上安装有环形聚氨酯橡胶胶皮，该橡胶的工作面为圆锥面，通过与凡尔座锥形工作面相配合，起到密封和缓冲凡尔体与凡尔座锥面冲击的双重作用。

凡尔体在压裂泵中不断的快速开启和关闭，关闭状态时起到密封作用。如图1所示，目前市面上凡尔体胶皮6的结构大同小异，工作面基本为圆锥面，在工作过程中整个工作面均和凡尔座7的圆锥形工作面完全吻合。由于压裂液含有大量的石英砂或者陶粒等高硬度的支撑剂，在凡尔体5与凡尔座7快速接触密封的时候，压裂液中的固体颗粒挤压在凡尔体胶皮6和凡尔座7的工作面上，造成凡尔胶皮6的固颗粒体嵌入。凡尔体5与凡尔座7快速撞击力作用，且密封后锥形工作面承受内腔高压腐蚀性液体的压力，很容易造成凡尔胶皮6的破坏，严重影响生产安全和压裂作业进程。

由此可见，上述现有的凡尔体胶皮在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的凡尔体胶皮，实属当前重要研发课题之一。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种凡尔体胶皮，使其减小嵌入至凡尔体胶皮内的支撑剂颗粒数量，保证密封性能，延长凡尔体胶皮的使用寿命，从而克服现有的凡尔体胶皮的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种凡尔体胶皮，所述凡尔体胶皮呈环状，包括内环面、外环面和工作面，所述内环面与凡尔体接触配合，工作面连接在内环面和外环面之间，用于与凡尔座接触配合，所述工作面为外凸的圆弧形曲面。

作为本实用新型的一种改进，所述工作面与内环面相接处加工成倒圆角。

进一步地，所述凡尔座与凡尔体胶皮接触配合的表面为倒锥形平坦表面。

进一步地，所述凡尔体胶皮的顶面与凡尔体接触贴合，在凡尔体胶皮顶面与外环面相接处设置有向上凸起的环形凸台，在凡尔体上设置有环形凹槽，所述环形凸台能够嵌入至环形凹槽内。

此外，本实用新型还提供一种凡尔总成，使其减小嵌入至凡尔体胶皮内的支撑剂颗粒数量，保证密封性能，延长凡尔体胶皮的使用寿命，从而克服现有的凡尔总成的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种凡尔总成，包含上述的一种凡尔体胶皮。

此外，本实用新型还提供一种压裂泵，使其能够延长凡尔体胶皮的使用寿命，提高生产工作效率，从而克服现有的压裂泵的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种压裂泵，包含上述的一种凡尔体胶皮。

采用这样的设计后，本实用新型至少具有以下优点：

1、在实现密封的同时，减小凡尔体胶皮工作面与凡尔座的接触面积，使得嵌入高硬度支撑剂颗粒的数量减少，能有效延长凡尔体胶皮的寿命；

2、在凡尔体胶皮与凡尔座密封时，圆弧状的接触面能将较大尺寸的支撑剂固体颗粒或异物挤出工作面，降低将凡尔体胶皮撕裂的可能性；