[發(fā)明專利]一種容積式撓性轉(zhuǎn)子潛油電泵

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010408927.4
• 申請(qǐng)日: 2020-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN111550399B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曦梅;張殿強(qiáng);李冬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津市百利溢通電泵有限公司
• 主分類號(hào): F04C2/00
• 分類號(hào): F04C2/00;F04C13/00;F04C15/00
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標(biāo)代理有限公司 12101
• 代理人: 張倩

本發(fā)明公開了一種容積式撓性轉(zhuǎn)子潛油電泵，包括：泵座組件，主軸，串聯(lián)在主軸上的末段泵體、至少一組中間段泵體、首段泵體，泵殼，和泵頭組件；泵座與末段泵體之間、以及首段泵體與泵頭之間均設(shè)置端板組件；每相鄰兩段泵體之間均設(shè)置有過渡腔組件；端板、擋板和過渡腔板上均開有軸向通流孔，過渡腔板在與擋板配合側(cè)開有一定寬度的換向腔，各段泵體均包括定子，與主軸間隙配合鍵連接的轉(zhuǎn)子花鍵套，與轉(zhuǎn)子花鍵套花鍵連接的轉(zhuǎn)子；轉(zhuǎn)子為撓性轉(zhuǎn)子。本發(fā)明采用撓性轉(zhuǎn)子、高次曲線定子內(nèi)腔、軸向流道設(shè)計(jì)，使容積式撓性轉(zhuǎn)子潛油電泵具有良好的油井采油性能；能夠滿足潛油電泵長(zhǎng)時(shí)間高速運(yùn)行及油液含砂、含氣工況的工作要求，且效率高，揚(yáng)程大。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油田采油用潛油電泵技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種容積式撓性轉(zhuǎn)子潛油電泵。

背景技術(shù)

目前主要的采油工藝設(shè)備包括潛油電泵、螺桿泵、抽油機(jī)、電潛柱塞泵、水力活塞泵、水力射流泵、氣舉等。地下采油主力設(shè)備是離心式潛油電泵和容積式螺桿泵。潛油電泵具有排量范圍大、檢泵周期長(zhǎng)、技術(shù)成熟度高等優(yōu)點(diǎn)，但也存在單級(jí)揚(yáng)程低、總裝長(zhǎng)度大、泵效不高的問題；螺桿泵具有容積效率高、高粘度和高含氣工況效果好的優(yōu)點(diǎn)，但也存在轉(zhuǎn)速低、含砂易磨損、檢泵周期短的缺點(diǎn)。合理利用容積泵基本原理，發(fā)揮容積泵的高效率和高揚(yáng)程特性，克服容積泵普遍轉(zhuǎn)速不高、滑片脫空、固體顆粒接觸磨損的缺陷，設(shè)計(jì)開發(fā)適應(yīng)高轉(zhuǎn)速、運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、過砂能力強(qiáng)、泵效高的容積式潛油電泵，對(duì)行業(yè)提質(zhì)增效具有重要的理論意義和較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

申請(qǐng)?zhí)朇N201720049637.9專利公開了一種石油油井采油葉片泵舉升裝置，其使用葉片泵代替葉輪和導(dǎo)輪作為泵主體結(jié)構(gòu)，提高了泵效；使用液壓推桿為滑片提供徑向的支撐力以使滑片始終貼合定子內(nèi)壁。但是其轉(zhuǎn)子與定子接觸部分存在沙礫研磨，且沙礫可能通過轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)油通道進(jìn)入滑片后腔內(nèi)形成沙礫的堆積，造成滑片卡死現(xiàn)象；同時(shí)其在傳動(dòng)軸上開有通孔，使液壓推桿穿過主軸，由于加工誤差以及傳動(dòng)軸與轉(zhuǎn)子之間的轉(zhuǎn)動(dòng)誤差會(huì)對(duì)液壓推桿產(chǎn)生剪切應(yīng)力，對(duì)液壓推桿的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻力，且傳動(dòng)軸上的通孔降低了傳動(dòng)軸的強(qiáng)度。

申請(qǐng)?zhí)朇N88206389專利公開了一種滑片式電動(dòng)潛油泵，由泵體部分、防砂器、保護(hù)器、電動(dòng)機(jī)組成。該專利將潛油電泵的泵主體更換為單節(jié)滑片泵，級(jí)數(shù)少(單級(jí))、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、壓力高、效率高(泵效可達(dá)90％，比有桿泵省1/3～1/2電力)。但是該泵只有單節(jié)，揚(yáng)程有限，適用于中、低產(chǎn)量的油井使用，且沒有改善沙礫磨損問題。

申請(qǐng)?zhí)朇N201220106395.X專利公開了一種潛油滑片泵采油系統(tǒng)，包括：潛油電機(jī)、保護(hù)器、聯(lián)軸器、滑片泵、油管、電纜和控制器。該系統(tǒng)中的軸流滑片泵屬于容積泵，系統(tǒng)效率高，排量可根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整、可用于含氣原油舉升。但該專利并沒有敘述滑片泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，即并沒有對(duì)滑片泵的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，在一些低速場(chǎng)合可能會(huì)出現(xiàn)滑片脫空現(xiàn)象，影響工作性能，并且仍然存在沙礫磨損問題。

申請(qǐng)?zhí)?01210054052.8專利公開了一種原油舉升系統(tǒng)和利用滑片泵輸送流體的方法。該專利采用軸向油路，減小了滑片泵的徑向尺寸和徑向體積，能適應(yīng)狹小的管狀空間。該專利為雙作用滑片泵，但只設(shè)計(jì)有四個(gè)滑片，在運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)出現(xiàn)進(jìn)油腔與排油腔連通的情況，產(chǎn)生壓力損失和流量損失；使用滾動(dòng)軸承作為軸的支撐對(duì)泵的尺寸和使用壽命有一定限制；沒有滑片預(yù)緊結(jié)構(gòu)，在工作中可能會(huì)產(chǎn)生滑片脫空。

綜上可知，目前應(yīng)用于潛油電泵的滑片泵結(jié)構(gòu)存在以下問題：①?zèng)]有針對(duì)含砂油液的過砂設(shè)計(jì)，在部件接觸處會(huì)產(chǎn)生砂礫磨損，甚至卡泵；②多數(shù)使用滑片泵結(jié)構(gòu)，存在滑片脫空現(xiàn)象影響泵效及排量，且存在氣蝕現(xiàn)象；③多數(shù)使用滾動(dòng)軸承作為主軸支撐，一定程度上限制了滑片泵的尺寸和使用壽命；④沒有針對(duì)滑片泵高速、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的工況的特殊設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容