[發明專利]輪廓減小的耐磨泵推力支承件

有效

• 申請號: 201180052715.6
• 申請日: 2011-11-02
• 公開（公告）號: CN103189598A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: C·M·布魯默;D·W·奇爾科特;J·B·艾夫斯
• 申請（專利權）人: 貝克休斯公司
• 主分類號: E21B43/12
• 分類號: E21B43/12;F04D29/046;F16C17/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 趙培訓

技術領域

本發明總體上涉及電潛井泵，尤其涉及用于離心泵的推力支承件。

背景技術

離心井泵通常用于從油井泵吸油和水。這類泵具有多級，每級具有固定的擴散器和旋轉葉輪。當流體向上流動時，旋轉葉輪施加向下的推力。并且，特別在啟動期間以及當流體流不均勻時，葉輪會產生向上的推力。在普通泵的設計結構中，葉輪自由地在軸上浮動，這樣，每個葉輪將向下推力傳遞給一個擴散器。推力墊圈、套筒或支承件位于每個葉輪的一部分和上游擴散器之間以接收向下推力。另一推力墊圈傳遞向上推力。

一些井在生產油和氣時，還會產出磨蝕材料（如，沙）。磨蝕材料會磨損泵元件，特別是在傳遞向下推力和向上推力的區域。在這些泵中可使用碳化鎢推力支承件和支承套筒以及特定形狀的元件，以減小磨損。這些部件有許多設計結構，但是，需要進行改進。

發明內容

本發明的離心泵級具有固定的擴散器，擴散器具有孔。推力支承件具有管狀部分，管狀部分插入擴散器的孔中。大體上為圓筒形的基部或臺肩徑向朝外延伸，并抵靠形成于擴散器孔中的支撐面，從而將向下推力從上游葉輪傳遞給擴散器。另外，錐形臺肩從外部臺肩延伸且抵靠形成于擴散器上的相應錐形支撐面，從而將推力從葉輪徑向地傳遞給擴散器。

推力鏡板（thrust?runner）能夠旋轉地接合推力支承件下游端上的彎曲內表面，從而通過套筒將向下的軸向推力從下游葉輪傳遞給擴散器，該套筒接觸葉輪和推力鏡板。也可將推力鏡板和推力支承件整體看作為支承件。推力鏡板具有彎曲的上游端，該彎曲的上游端與推力支承件的內表面相適配，從而上游端的表面積比下游端要大。推力鏡板的彎曲上游端將推力徑向地傳遞給支承件。另外，推力支承件的彎曲內表面和推力鏡板的相應彎曲上游端之間的表面積更大，從而可處理更大的載荷。推力支承件、套筒和推力支承件優選由堅固的耐磨材料（如碳化鎢）制成。

附圖說明

圖1是根據本發明的泵的示意性正視圖，示出泵位于井內；

圖2是根據本發明構造的泵級的截面圖；

圖3是圖2中的泵級的推力支承件和推力鏡板的透視圖，圖中示出推力支承件和推力鏡板從泵上拆卸時的狀態；

圖4是圖2中的泵級的推力鏡板的側視圖，圖中示出推力鏡板從泵上拆卸時的狀態；

圖5是圖2中的泵級的推力支承件和推力鏡板的截面透視圖，圖中示出推力支承件和推力鏡板從泵上拆卸時的狀態；

圖6是圖2中的推力鏡板的頂視圖；

圖7是根據本發明構造而成的泵級的另一實施例的截面圖；

圖8是根據本發明構造而成的泵級的另一實施例的截面圖。

具體實施方式

參照圖1，示出了位于井中的泵組件，該井中具有套管11。套管11中的射孔13可讓井流體流入套管11內。示出的電潛泵（ESP）15懸置在井中的一串生產油管17上。泵15具有入口19，用于吸入井流體，然后將井流體泵入生產油管17中到達地面。可供選擇地，在某些情況下，泵15將井流體排放到位于封隔器（未示出）上方的套管11內。

泵15具有連接到其下端上的密封部分21。電機23連接到密封部分21的下端。密封部分21減小電機23內的潤滑劑壓力和井內靜壓之間的壓差。電力電纜24從地面向下延伸到電機23以供應動力。

參照圖2，示出了該實施例中的泵15（圖1）的一級。但是，泵15是包括多級的多級離心泵。每級具有擴散器27和上游葉輪28。擴散器27將井流體排放到下游葉輪29中。每個葉輪28、29旋轉，具有引導井流體從下端入口向上和朝外流動的通道30。在圓柱形殼體25內，一個擴散器27疊置在另一個擴散器27的頂端上。擴散器27相對于殼體25不旋轉。每個擴散器27具有多條通道31，通道31從下端或上游入口向上端或下游出口延伸。與通道31的出口和泵15的縱軸線之間的徑向距離相比，該通道的入口與所述泵的縱軸線之間的徑向距離更大。在該實施例中，這些泵級是混流式，即，通道30、31徑向并軸向延伸。本發明也可應用到徑流式場合，即，泵級的通道主要是徑向的。