[發明專利]一種應用于多層天然氣同井道合采的分載式增壓潛水泵

有效

• 申請號: 202110410944.6
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113090548B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 李勇;許衛凱;吳鵬;高計縣
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: F04D13/10
• 分類號: F04D13/10;F04D29/00;F04D29/12;F04D29/24;F04D29/62
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

一種應用于多層天然氣同井道合采的分載式增壓潛水泵，包括自上到下依次設置的上蓋體、環形支架、中蓋體、圓筒殼和下端蓋，環形支架外圓設有橡膠圈，上蓋體內設有增壓渦輪，圓筒殼內沿中心線設有中心傳動軸，中心傳動軸上端穿過環形支架與增壓渦輪傳動連接，圓筒殼內設有圍繞中心傳動軸布置的若干個空心軸，空心軸內壁設有螺旋葉片，相鄰兩個空心軸之間均設置有一個電機。本發明的分載式增壓潛水泵結構精巧，保證小體積下的大抽水功率，可數只同時串聯使用，能根據不同的井下工況定制不同的潛水泵安裝方案，在降低能源消耗的同時提高了工作效率。

技術領域

本發明屬于潛水泵技術領域，應用于多層非常規天然氣（包括煤層氣、頁巖氣、致密砂巖器等），具體為一種應用于多層天然氣同井道合采的分載式增壓潛水泵。

背景技術

潛水泵是一種將泵體和電機均置入水中工作的機械設備，是深井提水的重要設備。潛水泵依據其工作原理可分為兩類，一種是葉輪式泵，如離心泵，另一種是容積式泵，如螺桿泵。離心泵靠葉輪旋轉時產生的離心力來輸送液體，其結構簡單，工作可靠，可應用于各種生產生活場景，但由于其體積較大，故不適用于直徑較小的礦井中；螺桿泵是依靠泵體與螺桿所形成的嚙合空間容積變化和移動來輸送液體的回轉泵，因其泵體細長，故在礦井中廣泛使用。現有螺桿泵的結構均采用普通電機直驅螺桿的形式，因此在使用時螺桿泵必須潛至井底，這對某些需要進行特定巖層液體分采的油氣井來講并不適用。申請CN201420547777.5的實用新型中提出一種使用空心軸電機作為驅動的潛水泵，由于空心軸的（內螺旋管）直徑過小，此潛水泵的工作效率低下。

發明內容

本發明的目的在于提供一種應用于多層天然氣同井道合采的分載式增壓潛水泵，該潛水泵結構緊湊、可固定在井道內部任何深度，且揚程高，工作效率高。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種應用于多層天然氣同井道合采的分載式增壓潛水泵，包括自上到下依次設置的上蓋體、環形支架、中蓋體、圓筒殼和下端蓋，環形支架外圓設有橡膠圈，上蓋體內設有增壓渦輪，圓筒殼內沿中心線設有中心傳動軸，中心傳動軸上端穿過環形支架與增壓渦輪傳動連接，圓筒殼內設有圍繞中心傳動軸布置的若干個空心軸，空心軸內壁設有螺旋葉片，相鄰兩個空心軸之間均設置有兩個上下對應的電機，上側的電機固定在中蓋體下表面，下側的電機固定在下端蓋上表面，每個電機的主軸上均設有驅動齒輪，每個空心軸外圓均設有兩個齒圈，每個驅動齒輪均對應與相鄰的兩個齒圈同時嚙合，中心傳動軸上設有兩個從動齒輪，上側的從動齒輪與所有空心軸上部的齒圈同時嚙合，下側的從動齒輪與所有空心軸下部的齒圈同時嚙合，所有的空心軸上端均與上蓋體內部連通，上蓋體上端設有管接頭。

下端蓋通過短螺釘與圓筒殼下端固定連接，下端蓋上表面與圓筒殼下端面之間設有第一密封圈，下端蓋上開設有與空心軸下端口對應通透的下透孔，每個空心軸下端外圓均對應與下端蓋之間設有第二密封圈。

環形支架包括水平設置的上圓盤和下圓盤，上圓盤下表面和下圓盤上表面的邊緣之間固定設有若干個支撐套管，上圓盤上開設有第一上透孔，下圓盤上開設有第二上透孔，第一上透孔、第二上透孔和空心軸的上端口上下一一對應通透。

上蓋體下端面、上圓盤、支撐套管、下圓盤、中蓋體和圓筒殼上端面之間通過長螺釘連接為一體，橡膠圈的上端邊緣向內水平折彎形成上墊圈被夾持在上蓋體下端面和上圓盤上端面之間，橡膠圈的下端邊緣向內水平折彎形成下墊圈被夾持在中蓋體上端面和下圓盤下端面之間。

中蓋體上開設有與空心軸上端口對應通透的第三上透孔，中蓋體下表面與圓筒殼上端面之間設有第三密封圈，中蓋體上表面與下圓盤下表面之間設有第四密封圈，上圓盤上表面與上蓋體下表面之間設有第五密封圈，每個空心軸上端外圓均對應與中蓋體之間設有第六密封圈。