[發明專利]油氣井用軸流式齒輪泵

在審

• 申請號: 201810229581.4
• 申請日: 2018-03-20
• 公開（公告）號: CN108644109A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 王全賓;朱世佳;郝忠獻;張立新;沈澤俊
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: F04C2/10
• 分類號: F04C2/10;F04C15/06;F04C15/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 韓嫚嫚;王春光

本發明提供一種油氣井用軸流式齒輪泵，其包括至少兩個軸向串聯的子齒輪泵，所述子齒輪泵包括：泵殼，其軸向兩端分別設有吸入口和排出口，所述吸入口與排出口周向錯開設置，兩兩相鄰的所述子齒輪泵中，下方的子齒輪泵的排出口與上方的子齒輪泵的吸入口連通，所述泵殼內偏心設置能轉動的外齒圈，所述泵殼內軸向穿設能與電機相連的泵軸；內齒輪，其套設于所述泵軸，所述內齒輪位于所述外齒圈內并與所述外齒圈局部嚙合，所述內齒輪與所述外齒圈之間形成第一容納腔和第二容納腔，所述吸入口與所述第一容納腔連通，所述排出口與所述第二容納腔連通。本發明徑向尺寸小，揚程高，能適應井下狹小空間和深度的需求。

技術領域

本發明涉及采油機械領域，尤其是一種適用于高油氣井的油氣井用軸流式齒輪泵。

背景技術

目前油田的舉升方式主要以抽油機、潛油電泵為主，而對于含氣量大的油井常會發生氣鎖等問題，嚴重影響舉升系統的效率，并會加速泵的磨損。齒輪泵是一種容積泵，其包括外嚙合齒輪泵和內嚙合齒輪泵。外嚙合齒輪泵的主動輪芯軸和從動輪芯軸平行設計，軸間距為兩個齒輪分度圓直徑之和；內嚙合齒輪泵的主動輪芯軸和從動輪芯軸平行設計，軸間距為兩個齒輪分度圓直徑之差，雖然減小了徑向尺寸，但傳統齒輪泵進液口和排液口均布置于齒輪泵的徑向位置，造成齒輪泵系統徑向尺寸大，無法適應井下狹小空間需求，同時傳統齒輪泵均采用單級泵設計，在低轉速、小排量工況下，也不能滿足井下液體舉升的壓力要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種油氣井用軸流式齒輪泵，其徑向尺寸小，揚程高，能適應井下狹小空間和深度的需求。

本發明的上述目的可采用下列技術方案來實現：

本發明提供一種油氣井用軸流式齒輪泵，其包括至少兩個軸向串聯的子齒輪泵，所述子齒輪泵包括：泵殼，其軸向兩端分別設有吸入口和排出口，所述吸入口與排出口周向錯開設置，兩兩相鄰的所述子齒輪泵中，下方的子齒輪泵的排出口與上方的子齒輪泵的吸入口連通，所述泵殼內偏心設置能轉動的外齒圈，所述泵殼內軸向穿設能與電機相連的泵軸；內齒輪，其套設于所述泵軸，所述內齒輪位于所述外齒圈內并與所述外齒圈局部嚙合，所述內齒輪與所述外齒圈之間形成第一容納腔和第二容納腔，所述吸入口與所述第一容納腔連通，所述排出口與所述第二容納腔連通。

在優選的實施方式中，兩兩相鄰的所述子齒輪泵的泵軸相連。

在優選的實施方式中，所述泵殼包括泵筒、上蓋和下蓋，所述泵筒軸向貫穿設有偏心腔室，所述偏心腔室內設有所述外齒圈，所述下蓋密封設于所述泵筒的下端，所述吸入口偏心設置于所述下蓋，所述上蓋密封設于所述泵筒的上端，所述排出口偏心設置于所述上蓋。

在優選的實施方式中，所述泵殼的所述偏心腔室與所述外齒圈間隙配合。

在優選的實施方式中，所述上蓋與所述泵筒之間、所述下蓋與所述泵筒之間均設有密封圈。

在優選的實施方式中，每個所述子齒輪泵的所述吸入口與所述排出口沿周向呈180度錯開設置。

在優選的實施方式中，所述第一容納腔形成于所述內齒輪與所述外齒圈的脫離嚙合弧段，所述第二容納腔形成于所述內齒輪與所述外齒圈的進入嚙合弧段，所述第一容納腔內的壓力小于所述第二容納腔內的壓力。

在優選的實施方式中，所述吸入口和所述排出口的橫截面均呈弧形。

在優選的實施方式中，所述泵殼的中心軸線、所述泵軸的中心軸線和所述內齒輪的中心軸線共線。

在優選的實施方式中，所述外齒圈的中心軸線與所述偏心腔室的中心軸線共線。

本發明油氣井用軸流式齒輪泵的特點及優點是：