專利名稱：氣驅(qū)動采液射流泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氣壓射流泵。在六十年代末國內(nèi)曾報導(dǎo)過射流技術(shù)采油的試驗。進入七十年代后，美國、蘇聯(lián)等先進國家，先后利用射流技術(shù)進行采油生產(chǎn)，逐步推廣，這標準著射流泵在采油作業(yè)中已進入實用階段。
有關(guān)資料報導(dǎo)我國有關(guān)單位也進行射流泵在深井提水和采油的研究。我國任丘油田研制的液壓射流泵，已進行生產(chǎn)試驗，說明射流技術(shù)在我國油田采油生產(chǎn)中已開始應(yīng)用。
射流泵的主要優(yōu)點是沒有緊密裝配的往復(fù)運動部件，不易損壞，適用于惡劣的工作環(huán)境;結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，由中心噴嘴、導(dǎo)氣管、導(dǎo)氣歧管、截錐抽吸室、圓柱形喉管和倒截錐擴散管等工作部件組成，操作方便、壽命長、維修工作量少。目前防礙射流泵的推廣應(yīng)用是射流泵本身存在二個主要缺點(1)由于氣蝕問題造成射流泵必須具有較高吸入壓力，地面壓力設(shè)備能耗高;(2)泵效較低，造成地面的輸入功率比普通水力活塞泵高，隨著射流泵結(jié)構(gòu)的改進，泵效的不斷提高，也由于射流泵本身突出的優(yōu)點，所以，在采油作業(yè)中的重要性，逐漸被人們所認識，做為一種高新技術(shù)在發(fā)達國家中的推廣和應(yīng)用已被高度重視。
目前采油作業(yè)應(yīng)用的射流泵分為兩類。一類液壓射流泵，用高壓動力液形成射流，驅(qū)動射流泵工作。另一類是氣壓射流泵，利用高壓氣體作動力，形成射流驅(qū)動射流泵工作。射流泵的簡單工作原理如下當高壓液體或氣體經(jīng)導(dǎo)氣歧管、導(dǎo)氣管由中心噴嘴高速噴出時，在射流泵的文氏管(或稱拉瓦爾噴管)的抽吸室內(nèi)部和噴嘴附近產(chǎn)生低壓區(qū)，因而形成抽吸作用，帶走地層滲出液流，這時混合液或氣液混合物高速通過喉管部分進入擴散段，向上舉升。采用多級串聯(lián)，像接力賽一樣一級接一級將深埋在地層深處原油提升到地面上來。


圖1為射流泵抽油的工作原理示意圖，其中(1)射流泵，在油管中按一定距離安裝一臺，(2)產(chǎn)生高壓液體或氣體的地面動力裝置，(3)抽油管，(4)油井套管，(5)安裝于油井套管和抽油管之間的封隔圓環(huán)塊，起密封作用，不讓高壓液體或氣體跑入地層。
美國專利4083660介紹了有關(guān)氣體射流泵的結(jié)構(gòu)形式。第一種射流泵結(jié)構(gòu)如下，在泵體中心有一錐形抽吸室，在抽吸室上面分布著若干個向中心收縮的噴嘴，在抽吸室下面是一個舉升輔助裝置(相當于一種單向閥)，該輔助裝置由歧管，倒錐形凡爾球座和凡爾球組成。顯然這種氣壓泵結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，若干個噴嘴加工難度大，加工工作量也大，噴嘴多、氣流不集中，泵效低。
做為對上述比較落后的結(jié)構(gòu)改進，該專利又介紹了一種改進的氣壓射流泵，其結(jié)構(gòu)如下射流泵的文氏管由截錐擴散管、喉管和由曲面構(gòu)成的抽吸室組成。在抽吸室中安裝一個中心噴嘴，中心噴嘴與流線型人字型歧管相通。當高壓氣流從人字型歧管導(dǎo)入中心噴嘴高速噴射后，在噴嘴附近形成低壓區(qū)，此時抽吸室形成抽吸作用，把油氣混合液通過環(huán)形管吸入喉管，進入擴散段，在擴散段油氣混合液進一步混合，平穩(wěn)地沿油管上升。
顯然上述的射流泵比前一種在結(jié)構(gòu)和抽油效率上做了很大改進，從多個噴嘴變?yōu)橐粋€中心噴嘴，泵效提高了，但是環(huán)形通道和流線型人字歧管曲面抽吸室的加工難度大、形狀也較復(fù)雜，加工工作量也大。
本發(fā)明的目的進一步簡化氣壓射流泵的結(jié)構(gòu)，減少加工難度及工作量，進一步提高泵的效率，其技術(shù)方案是喉管是射流泵的最重要部件之一，加工光潔度高，一般射流泵的喉管長度在300mm到700mm之間，有時甚至更長些，一般射流泵中心噴嘴面積與喉管橫截面積之比在1∶1-2.7之間。本發(fā)明的氣驅(qū)動采液射流泵其喉管長度小于30mm大于或等于1mm，中心噴嘴面積與喉管橫截面積之比在1∶3-350之間。
本發(fā)明的導(dǎo)氣歧管與導(dǎo)氣管的連接結(jié)構(gòu)方式有(1)導(dǎo)氣歧管和導(dǎo)氣管采用近似垂直連接結(jié)構(gòu)水平型導(dǎo)氣歧管在同一豎直平面內(nèi)單排單邊排列歧管數(shù)m＝1，2，3，……n.這種結(jié)構(gòu)適用于較小直徑抽油管;
水平型歧管在同一豎直平面對稱雙邊排列，歧管數(shù)m＝1，2，3……n;水平型導(dǎo)氣歧管在不同豎直平面內(nèi)錯開單邊排列，歧管數(shù)m＝1，2，3……n;
水平型導(dǎo)歧管在不同豎直平面內(nèi)錯開對稱雙邊排列，歧管數(shù)m＝1，2，3……n;
水平型導(dǎo)氣歧管在同一水平面內(nèi)，呈放射狀分布排列，歧管數(shù)m＝1，2，3……;
(2)導(dǎo)氣歧管和導(dǎo)氣管采用斜交式連接結(jié)構(gòu)
斜交式導(dǎo)氣歧管在同一豎直平面內(nèi)單排一邊排列，歧管數(shù)m＝1，2，3……n;
斜交式導(dǎo)氣歧管在同一豎直平面內(nèi)對稱雙邊排列，歧管數(shù)m＝1，2，3……n;
斜交式導(dǎo)氣歧管在不同豎直平面內(nèi)錯開單邊排列，歧管數(shù)m＝1，2，3……n;
斜交式導(dǎo)氣歧管在不同豎直平面內(nèi)錯開對稱雙邊排列;
歧管數(shù)m＝1，2，3……n;
斜交式導(dǎo)氣歧管在同一錐內(nèi)呈放射狀分布排列;
歧管數(shù)m＝1，2，3……n;
(3)導(dǎo)氣歧管和導(dǎo)氣管采用Ω型和半Ω型連接結(jié)構(gòu)Ω型導(dǎo)氣歧管在同一豎直平面內(nèi)分層排列，歧管數(shù)m＝1，2，3……nΩ型導(dǎo)氣管在不同豎直平面內(nèi)呈放射狀排列，歧管數(shù)m＝1，2，3……n;
Ω型導(dǎo)氣歧管在不同豎直平面內(nèi)分層排列，歧管數(shù)m＝1，2，3……n;
半Ω型導(dǎo)氣管在同一豎直平面內(nèi)單邊分層排列，歧管數(shù)m＝1，2，3……n;
半Ω型導(dǎo)氣管在不同豎直平面內(nèi)呈放射狀和不同水平面內(nèi)錯開分層排列，歧管數(shù)m＝1，2，3……n;
導(dǎo)氣歧管數(shù)可以是一根，但單管有一缺點，若被泥沙堵住以后，射流泵無法工作。一般取歧管數(shù)為2，3，4，5，6為宜，歧管數(shù)不宜太多，也不宜太少，太多結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加加工難度，太少影響泵工作。
在同一水平平面呈放射分布的水平型導(dǎo)氣歧管比較適合安裝在大管徑抽油管中。
實施例1圖2為水平型導(dǎo)氣歧管在同一豎直平面內(nèi)對稱雙邊排列，歧管數(shù)為6的氣驅(qū)采液射流泵結(jié)構(gòu)示意圖，其中(1)射流泵體，(3)抽油管，(4)油井套管，(6)擴散管，(7)喉管，(8)抽吸室，(9)中心噴嘴，(10)導(dǎo)氣管，(11)導(dǎo)氣歧管。
實施例2，圖3為水平型導(dǎo)氣歧管同在一水平面呈放射狀分布7根歧管氣驅(qū)采液射流泵結(jié)構(gòu)示意圖。各編號代表的具體部件與實施例1相同，其中(9)為中心噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖，(11)呈放射分布導(dǎo)氣歧管。
實施例3，圖4為水平型導(dǎo)氣歧管在同一豎直平面單排單邊排列，歧管數(shù)為4的氣驅(qū)采液射流泵結(jié)構(gòu)示意圖。各編號代表具體部件與實施例1相同，其中(11)為水平型在同一豎直平面單排單邊排的導(dǎo)氣歧管。
實施例4，圖5為斜交式導(dǎo)氣歧管在同一豎直平面內(nèi)對稱雙邊排列，歧管數(shù)為6的氣驅(qū)采液射流泵結(jié)構(gòu)示意圖，其編號代表具體部件與實施例1相同，其中(11)為在同一豎直平面內(nèi)對稱排列的斜交式導(dǎo)氣歧管。
實施例5，圖6為斜交式導(dǎo)氣歧管在同一豎直平面單邊排列，歧管數(shù)為3的氣驅(qū)采液射流泵結(jié)構(gòu)示意圖，圖中編號代表具體部件名稱與實施例1相同，其中(11)為在同一豎直平面內(nèi)單邊排列斜交式導(dǎo)氣歧管。
實施例6，圖7為Ω型導(dǎo)氣歧管在同一豎直平面內(nèi)排列，歧管數(shù)為2的氣驅(qū)采液射流泵結(jié)構(gòu)示意圖，圖中編號代表具體部件名稱與實施例1相同，其中(11)為Ω型導(dǎo)氣歧管。
實施例7圖8為半Ω型導(dǎo)氣歧管在同一豎直平面內(nèi)單邊排列，導(dǎo)氣歧管數(shù)為2的氣驅(qū)采液射流泵結(jié)構(gòu)示意圖。圖中編號代表具體部件名稱與實施例1相同，其中(11)為半Ω的導(dǎo)氣歧管。
權(quán)利要求
1.一種氣驅(qū)動采液射流泵，一般的氣體射流泵，其主要結(jié)構(gòu)由導(dǎo)氣歧管、導(dǎo)氣管、中心噴嘴、正截錐抽吸室、圓柱形喉管和倒截錐擴散管等主要部件所組成。本發(fā)明的特征是(1)導(dǎo)氣管中心噴嘴的橫截面積和圓柱喉管截面積之比為1∶3-350；(2)喉管段的長度為小于或等于30mm，大于或等于1mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣驅(qū)采液射流泵，其特征是導(dǎo)氣歧管和導(dǎo)氣管采用近似垂直連接結(jié)構(gòu)，水平型導(dǎo)歧管在同一豎直平面內(nèi)單排單邊排列歧管數(shù)m＝1，2，3……n;水平型歧管在同一豎直平面對稱兩邊排列，歧管數(shù)m＝1，2，3……n;水平型導(dǎo)氣歧管在不同豎直平面內(nèi)交叉單邊排列，歧管數(shù)m＝1，2，3……n;水平型導(dǎo)氣歧管在不同豎直平面內(nèi)交叉對稱雙邊排列，歧管數(shù)m＝1，2，3……n;水平型導(dǎo)氣歧管在同一水平面內(nèi)，呈放射狀分布排列，岐管數(shù)m＝1，2，3……n;
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣驅(qū)采液射流泵，其特征是導(dǎo)氣岐管和導(dǎo)氣管采用斜交連接結(jié)構(gòu)斜交式導(dǎo)氣歧管在同一豎直平面內(nèi)單排排列，歧管數(shù)m＝1，2，3……n;斜交式導(dǎo)氣歧管在同一豎直平面內(nèi)對稱雙邊排列，歧管數(shù)m＝1，2，3……n;斜交式導(dǎo)氣歧管在不同豎直平面內(nèi)交叉單邊排列，歧管數(shù)m＝1，2，3……n;斜交式導(dǎo)氣歧管在不同豎直平面內(nèi)交叉對稱雙邊排列歧管數(shù)m＝1，2，3……n;斜交式導(dǎo)氣歧管在同一錐面內(nèi)呈放射狀分布排列歧管數(shù)m＝1，2，3……n。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述氣驅(qū)射流泵其特征是導(dǎo)氣歧管和導(dǎo)氣管采用Ω型和半Ω型連接Ω型導(dǎo)氣歧管在同一豎直平面內(nèi)分層排列，歧管數(shù)m＝1，2，3……n;Ω型導(dǎo)氣岐管在不同豎直平面內(nèi)呈放射狀排列和分層排列，歧管數(shù)m＝1，2，3……n;Ω型導(dǎo)氣歧管在同不豎直平面內(nèi)分層排列，歧管數(shù)m＝1，2，3……n;半Ω型導(dǎo)氣歧管在同一豎直平面內(nèi)單邊分層排列，歧管數(shù)m＝1，2，3……n;半Ω型導(dǎo)氣歧管在不同豎直平面內(nèi)呈放射狀和分層排列，歧管數(shù)m＝1，2，3……n。
全文摘要
氣驅(qū)動采液射流泵，結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，由中心噴嘴、導(dǎo)氣管、導(dǎo)氣歧管、抽吸室、喉管和擴散管等主要部件組成，沒有往復(fù)運動部件，壽命長、操作方便，維修工作量少，適用于深井采液，特別適用于油田油井采油。
文檔編號F04F5/24GK1051414SQ8910833
公開日1991年5月15日 申請日期1989年11月1日 優(yōu)先權(quán)日1989年11月1日
發(fā)明者趙謙, 唐濟淵, 梁振興, 陳大通 申請人:趙謙, 唐濟淵, 梁振興, 陳大通, 朱相芳