一種石油井下工具用便攜式地面手動壓油泵

摘要：本文主要介紹一種手動壓油泵，特別是針對石油井下液控工具配套用的便攜式輸油設備。

關鍵詞：井下工具 便攜式 手動 壓油泵

現有手動壓油泵，主要用于機械輸油，或作為其它工具的配套液壓供給裝置，通過操縱手柄，將機械能轉換為液壓動力源。

文中所述手動壓油泵主要針對某類地面油管控制石油井下工具，該類石油井下工具在油井完井過程或正常生產時，工具內部閥板機構處于開啟狀態，井下油管柱保持全通。當井內出現高壓或異常時，需要對油井進行緊急關閉處理。通常此類工具連接有地面液控管線，通過向液控管線內輸入液壓油，推動井下液控類工具的閥板機構，迅速關閉工具閥板，以保護地面設備和井場安全。

現有壓力輸入設備可通過控制臺控制方式等，控制方式可靠，但液壓站及控制柜等造價費用高，對液壓、電子設備運輸，控制程序穩定性提出了更高要求，設備維護費用也提高了。使用現有手動壓油泵，油井壓力升高時，存在密封不住，高壓狀態壓油費力、費時、壓油困難等缺點，難以得到有效應用。

1 現有技術的缺陷

現有井下液控工具液控管線壓力輸入設備可通過控制臺控制，電子或液控方式等，這種控制方式可靠，可通過電子，數字儀器儀表顯示壓力級別，自動化程度高。但液壓站及控制柜等設備造價費用高，對液壓、電子設備運輸，特別是油田野外鉆井場上設備管理提出了更高要求。在控制程序穩定性、設備維護方面難度也較大，一旦設備程序出現故障，調試不方便。

而現有手動壓油泵主要應用在農業抽水，日常機械的輸油、吸油等方面，石油井下工具領域應用涉及較少。因石油井下工具配套用手動壓油泵在壓力等級、密封要求上，與日常應用方面存在很大差距，由于使用環境，使用要求不同，對手動壓油泵本身的要求也不一樣。

現有手動壓油泵在高壓時，密封要求很難達到15000psi或更高。在泵體內出現高壓時，壓油也較為困難，隨著壓力的增高，手柄壓油就越來越耗力、費時。

2 發明目的或要解決的技術問題

現有手動壓油泵承壓級別低，高壓密封性能不好。本發明的目的：從操作、維護方便性，應用環境特殊性上出發，設計一種石油井下液控工具用手動壓油泵，整體式緊湊結構，攜帶方便，手動壓油，操作簡單，滿足石油井下液控工具高壓力下手壓泵密封性，高壓狀態下使用更省力、省時的要求。

現有手動壓油泵要應用到石油井下液控工具上，具體解決技術問題如下：

①提高手動壓油泵使用方便性，操作更便捷，使用安全，符合人力學設計。②提高泵體耐高壓強度，保證使用密封可靠。③泵體高壓狀態下，達到手動壓油省力的效果。④油箱進出油口連接接頭換裝方便、快速。

3 技術方案

本文所述手動壓油泵與現有手動壓力泵存在一些技術相同之處，包括手柄、連接桿、壓油活塞、壓油活塞桿、泵體、單向閥等結構或部件。

但本文所述手動壓油泵由于使用上為石油井下液控工具配套，提出了更高的要求，改進之處包括泵體凹槽與側板焊接構成油箱，再與底板焊接后構成整體式泵體結構；底部進油口采用雙級單向球閥結構實現吸油、排油的換向。球閥密封部位采用了密封效果更好的高精度球面密封，加工粗糙度達到0.8。泵體使用了雙級吸油活塞結構，大活塞采用“T”型密封，并在活塞末端增設防塵圈防塵。泵體頂部設計為滑桿閥密封結構，此密封腔內部兩段式，兩段直徑不同，小徑頂部與油箱開一個小孔連通，另在小徑處靠近此腔室錐面密封部位開一個垂直小孔與泵體大活塞腔連通，滑桿閥密封住大直徑與小直徑腔，安裝后，在大密封腔和小密封腔之間，存在一通道與出油口連接，出油口與進油口連接部位采用UNF型密封錐管螺紋。

4 有益效果

①改進的手動壓油泵，本體側面開凹型腔體，將本體底部與底部固定板焊接，側面與側板焊接固定，側板與本體側面凹型腔體構成泵體油箱，泵體油箱的整體式結構，大大提升了泵體承高壓能力。②特別是在底部油箱處的雙級單向閥高精度圓弧面密封結構，頂部滑桿閥錐面、錐面密封結構，實現了密封閥密封位置的高壓密封性，密封試驗壓力達到15000Psi不泄露，為手動壓油泵應用與井下液控工具的高壓狀態提供了密封保障。③雙級大小活塞、活塞桿結構，成倍增加了吸油、壓油效率。④底部進油腔的雙級大、小單向球閥結構，實現油箱吸油、排液的換向功能，結構簡單，巧妙。⑤頂部滑桿閥、大小直徑段密封結構，高壓狀態下退開滑桿閥，實現高壓液體回流油箱，減小回壓阻力，壓油省力。

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