一种石油加药泵送装置的制作方法

本技术属于石油开采添加剂领域，具体涉及一种石油加药泵送装置。

背景技术：

1、石油是重要的化学工业原料，千万年前藻类死亡后沉积在海底，在经历了漫长的地质年代后形成油田。油田开采难度与油田自身条件息息相关。必要时，油田开采需根据石油储量向油井中添加定量的添加剂，此过程称为“加药”，加药过程需严格控制添加条件。因此，油井加药一般使用专用的加药装置来控制药量、压力、温度和速度等因素。

2、现有技术中，加药泵送装置的各零部件之间多为焊接连接，焊接区因受热和冷却过程中受到非焊接区约束而在焊接结构中产生残余应力，残余应力会引起部件产生塑性变形。加药装置的焊接区多为药物流经区附近，部件的塑性变形对于加药装置的使用或监测精确度影响很大，影响加药效果。而且，现有技术中的加药泵送装置对内部药量的控制也不够精准，加药装置内部压力下降时，药物可能产生回流储存在加药装置内部。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种石油加药泵送装置，解决了石油加药泵送过程中药量精度不足的问题。

2、为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

3、一种石油加药泵送装置，包括安装座以及分别位于安装座左右两侧的主泵和副泵，所述主泵和副泵为分体式结构。

4、所述主泵与安装座连接处设置有主泵阀体，所述主泵阀体底部连接一药舱。

5、所述副泵与安装座连接处设置有副泵阀体。

6、所述安装座内的主泵阀体与副泵阀体之间设置止回阀体；所述安装座内设置有连通主泵阀体与止回阀体和连通止回阀体与副泵阀体的通道。相邻通道间设置高度差，通道位置与阀体结构相适应。

7、主泵、副泵、安装座、主泵阀体、止回阀体和副泵阀体均为单独构件分体式安装于安装座，可避免焊接连接方式产生的残余应力引起的塑性变形。

8、进一步地，所述主泵阀体包括主泵阀座、阀芯限位块和主泵阀芯；

9、所述主泵阀座沿轴向中心具有贯通的下空腔、中空腔、上空腔和顶空腔且直径依次变大；所述主泵阀座与通道相连处设有环向的导槽，所述导槽沿径向开设若干与所述上空腔相通的导通孔；

10、所述主泵阀芯限位块上端落入所述顶空腔，下端延伸至所述上空腔；所述主泵阀芯限位块中心设置有贯通的孔且底部沿径向开设若干导槽。

11、所述主泵阀芯下体边缘沿轴向开设若干导槽，主泵阀芯中体呈倒置圆台状，主泵阀芯下体与主泵阀芯中体连接处沿径向开设有导槽，以使连接处直径小于所述下体直径。轴向导槽的药物在连接处汇聚，产生向上的顶推力，将主泵阀芯顶起。所述主泵泵送药物和添加药物使主泵阀芯中体具有落在中空腔的第一状态和中体向上脱离中空腔的第二状态；所述中体处于第二状态时受到主泵阀芯限位块的限位作用。

12、主泵阀芯处于第一状态时，主泵阀芯限位块和主泵阀芯之间有空隙。主泵阀芯限位块有四个作用：一是当主泵阀芯处于第二状态时，主泵阀芯限位块限制主泵阀芯持续向上移动，防止主泵阀芯移动过度后在下落过程中倾斜；二是主泵阀芯限位块中间贯穿的孔直径较小，在柱塞加压时起到增压的作用；三是在主泵阀芯移动时平衡主泵阀芯限位块上下两侧的压力，是主泵阀芯能够移动的条件；四是主泵阀芯限位块的导槽呈半圆形，药物经主泵阀座进入柱塞套内的通道。

13、进一步地，所述副泵阀体包括副泵阀座和副泵阀芯；

14、所述副泵阀座沿轴向中心具有贯通的下空腔、中空腔、上空腔和顶空腔且直径依次变大；所述副泵阀座与通道相连处设有环向的导槽，所述导槽沿径向开设若干与所述上空腔相通的导通孔；

15、所述副泵阀芯下体边缘沿轴向开设若干导槽，副泵阀芯中体呈倒置的圆台状，即上表面直径大于下表面直径；副泵阀芯上体呈压盖状，副泵阀芯下体与副泵阀芯中体连接处沿径向开设有导槽，以使连接处直径小于所述下体直径。轴向导槽的药物在连接处汇聚，产生向上的顶推力，将副泵阀芯顶起。所述主泵泵送药物和停止泵送使副泵阀芯中体具有具有向上脱离中空腔的第一状态和副泵阀芯中体落在中空腔的第二状态；所述副泵阀芯中体处于第一状态时受到所述副泵下端的限位作用。

16、优选地，所述副泵阀芯上体与中体通过一环切斜面过渡。此环切斜面上表面直径与上体直径相同，下表面直径与中体上表面相同：当药物流入斜面附近时，通过此斜面产生顶推作用，顶起副泵阀芯。

17、进一步地，所述止回阀体包括止回阀座、止回限位盖、止回限位块和止回阀芯；

18、所述止回阀座沿轴向中心具有贯通的下空腔、中空腔、上空腔和顶空腔且直径依次变大；所述止回阀座与通道相连处设有环向的导槽，所述导槽沿径向开设若干分别与所述上空腔和下空腔相通的导通孔；药物由止回阀座和主泵阀座的通道通过下方的导通孔流入止回阀座腔内，再通过上方的导通孔流出止回阀座。

19、所述止回限位盖上端落在顶空腔，止回限位盖下端延伸至所述上空腔；所述止回限位盖顶面中心处向下延伸一限位体，所述限位体底部与所述顶空腔底面平齐，所述限位体用于限制所述止回限位块向上移动；

20、所述止回限位块设置于所述上空腔内，所述止回限位块中心处设置贯穿的孔且底部沿径向开设若干导槽；

21、所述止回阀芯下体边缘沿轴向开设若干导槽，止回阀芯中体呈倒置圆台状，止回阀芯下体与止回阀芯中体连接处沿径向开设有导槽，以使连接处直径小于所述下体直径。轴向导槽的药物在连接处汇聚，产生向上的顶推力，将止回阀芯顶起。所述主泵泵送药物和停止泵送使所述止回阀芯中体具有向上脱离中空腔的第一状态和止回阀芯中体落在中空腔的第二状态；所述止回阀芯中体处于第一状态时受到止回阀芯限位块的限位作用。止回阀芯处于第一状态时，止回限位块和止回阀芯之间有空隙。止回限位块主要有两个个作用：一是当止回阀芯处于第二状态时，止回限位块限制止回阀芯持续向上移动，防止止回阀芯移动过度后在下落过程中倾斜；二是在止回阀芯移动时平衡主泵限位块上下两侧的压力，是止回阀芯能够移动的条件。

22、优选地，所述主泵为柱塞泵。

23、进一步地，所述主泵最外侧为主泵体壳，所述主泵体壳边缘设置若干安装孔；所述主泵体壳上端设置有主泵压盖；

24、所述主泵体壳内设置柱塞套，所述柱塞套中心设置有贯通的柱塞套孔，所述柱塞套孔内可供柱塞往复运动，当所述柱塞向上移动时，所述药物经主泵阀体进入柱塞套内；当所述柱塞向下移动时，药物经主泵阀体进入通道。

25、进一步地，所述副泵最外侧为副泵体壳，所述副泵体壳边缘设置若干安装孔；

26、所述副泵体壳内设置副泵塞套，所述副泵塞套中心设有贯通的副泵塞套孔。

27、所述主泵阀芯下体边缘沿轴向开设若干导槽，主泵阀芯中体呈倒置圆台状，主泵阀芯下体与主泵阀芯中体连接处沿径向开设有导槽，以使连接处直径小于所述下体直径，所述主泵泵送药物和添加药物使主泵阀芯中体具有落在中空腔的第一状态和中体向上脱离中空腔的第二状态；所述中体处于第二状态时受到主泵阀芯限位块的限位作用。

28、进一步地，所述安装座内设置有安装孔，用于安装主泵和副泵。

29、本实用新型的原理如下：

30、1）加药过程中药舱和柱塞相互配合，药舱口打开后通过一定的压力向主泵阀体内部加药，此时柱塞向上移动。泵送装置未启动时，主泵阀芯处于第一状态，倒置圆台状的主泵阀芯中体密封中空腔。泵送装置启动后的加药过程中，药物经过药舱口顶推主泵阀芯底部，产生第一顶推力；由于主泵阀芯边缘设置有轴向的若干导槽，药物沿导槽向上流动且在主泵阀芯下体和中体的连接处汇聚，轴向导槽内的药物持续向上产生第二顶推力；在第一顶推力和/或第二顶推力的作用下，主泵阀芯向上移动，主泵阀芯中体进入第二状态。在第二状态下，由于主泵阀芯限位座底部设有导槽，因此主泵阀芯限位座和主泵阀芯顶面之间有供药物流动的空间，大部分药物经过主泵阀芯与主泵阀座之间的空间通过主泵阀芯限位座进入柱塞套，小部分药物通过主泵阀座中间的导通孔进入通道，但压力不足以顶起止回阀芯。泵送装置启动后加药完成，主泵阀芯在重力作用下从第二状态恢复至第一状态，柱塞开始加压。至此加药过程完成。

31、2）泵送过程中止回阀体和副泵阀体相继开始工作。柱塞套内的药物经过主泵阀芯限位座的中心孔进入通道，由于药物压力较大，因此流速较快，产生的顶推力也更大。与药物进入主泵阀体原理相同，药物通过顶推止回阀芯底部、连接处导槽和止回阀芯上体进入止回阀座腔内。药物进入止回阀座内后，药物通过止回阀座内的导通孔进入止回阀座与副泵阀座中间的通道（此处压力更小），止回限位盖中的限位体限制止回限位块的移动进而限制止回阀芯的移动。

32、与药物进入主泵阀体原理相同，药物通过顶推副泵阀芯底部、连接处导槽和副泵阀芯上体进入副泵阀座内。不同的是，副泵阀芯的限位作用是通过副泵塞套，副泵塞套与副泵阀芯上体之间有间隙，副泵阀芯向上移动的过程受副泵塞套限制。不同的还有，副泵阀芯上体与中体通过一环切斜面过渡，药物在斜面处再一次汇聚，顶推副泵阀芯上体。

33、3）泵送过程终止的瞬间。泵送过程终止瞬间，泵送装置内部压力迅速减小，未泵出的药物留置在装置内。副泵阀体在药物压力撤去后迅速在重力作用下由第一状态恢复至第二状态，形成一道防回流装置。止回阀体在药物压力撤去后也迅速在重力作用下由第一状态恢复至第二状态，形成又一道防回流装置。通过使止回阀体与副泵阀体之间通道长于止回阀体与主泵阀体之间（即止回阀体设置在靠近主泵阀体一侧的安装座）的通道可以实现：几乎没有药物流回主泵阀体。

34、本实用新型的有益效果是：本实用新型所有部件均为组装连接，没有焊接区，不产生残余应力引起的残余变形；本实用新型能有效防止泵送装置内药物的回流，精确控制加药量。