[發明專利]一種新型石油中繼泵

在審

• 申請號: 202110666311.1
• 申請日: 2021-06-16
• 公開（公告）號: CN113279733A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 王俊;賈小強;祖寧軍;向陽;張西平;王輝
• 申請（專利權）人: 漢中凱銳機電有限責任公司
• 主分類號: E21B43/12
• 分類號: E21B43/12;F04B47/02
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 馬林中

本申請披露了一種新型石油中繼泵，包括泵體、進油口、出油口，進油口處設置有進料閥，出油口處設置有排放閥，泵體內對稱設置有至少一組連體活塞室，每個連體活塞室相對裝配有2個輸送活塞，進油口進料閥和出油口排放閥與兩輸送活塞在活塞室反向運動最大行程所圍成的空腔一同構成輸送腔，泵體上連接有同步傳動機構，包括傳動室和驅動倉，傳動室內設置有同步組件，驅動倉內設置有驅動組件，同步組件與驅動組件連接。采用兩輸送活塞對置設置，降低運轉產生的機械振動，工作平穩，既繼承了活塞泵的優點，又克服了現行混輸泵的缺陷，可滿足油田油井高速、高效、長時、大容量中繼泵輸送需求，完全可替代現行其他混輸中繼泵，市場前景廣闊。

技術領域

本發明涉及石油化工設備技術領域。

背景技術

在石油開采中，自噴井很少，大多井都要靠相應機械來提升。縱觀全球油田、油井，以“磕頭機”俗稱的游梁抽油機比比皆是，而游梁抽油機中最核心的活塞泵所扮演的角色，就是負責把井下石油提升到井口。油井中開采出來的，除了常規的原油、水、天然氣外，還含有礦物質，石蠟，水合物及各種腐蝕性或有毒有害物資，如硫化氫，各種溶解性的酸、堿、鹽等等，還可能含有固體顆粒，如沙子、管道中的鐵屑、焊渣等，組份相當復雜。

近年來，油氣混輸技術在石油開采中廣受青睞，該技術較好地解決了偏遠油井產出物的集中轉運，對于油田節能增效，保護環境，有效地回收油、氣資源非常有益。混輸泵是油氣混輸的關鍵設備，由于大多數貧油井、高含氣油井產出物不但粘稠含臘，而且泥沙、水和有害腐蝕氣體混于其中，這種多相介質，現行的活塞泵、螺桿泵、隔膜泵、以及偏心旋轉泵等難以適應，不但效率不高，工況腐蝕、磨損還易造成密封失效、軸承損壞，使用壽命較低，無法滿足油田常規季檢周期要求，維護使用成本增加。

中心處理站通常建在交通相對便利的地方，要將井口提升上來的油、氣、泥、沙、水等介質的混合物輸送到中心處理站，除了輸送管路外，還需要中繼泵作為油氣混合物管路輸送的動力。

于中繼泵輸送的是井口出來未經處理的介質，各個油田及油井應用工況及輸送的介質可能相差特別大，加之油井偏僻荒涼，中繼泵必須適應復雜嚴苛的運行工況。除了制造技術成熟、價格低廉，還必須對工況和環境要求低，工作穩定可靠，耐磨耐腐蝕，使用維修要求低。經過長期使用篩選，偏心旋轉泵、螺旋桿泵都能滿足要求。

參照圖1，偏心旋轉泵的核心部件由定盤和安裝在偏心軸的轉子組成，進口和出口都設計在泵盤上，偏心軸在電機的驅動下帶動轉子做偏心運動，不斷地改變轉子與泵盤進口與出口之間形成的泵腔，從大到小周而復始地變化。當進口腔容積由小變大時，進口管路中的油氣混合物由進口被推入泵中；當轉子繼續運動進口腔容積由大變小時，出口腔容積慢從小變大，泵中的油氣混合物由出口被推擠到出口管路，由此往復運動完成的油氣混合物中繼泵送任務。

油氣開采中機井大多在荒野僻壤，大多無人駐守，機井采油連續開機晝夜不停，采用季檢維修檢查，機井采油及輸送配套設備必須穩定可靠，使用壽命最低應能滿足季檢要求。否則，不但增加設備、人員成本，更重要的是將影響機井產油量。

雖然偏心旋轉泵在石油開采中適應強，抽排量大，使用維護成本低，但其運轉振動大，產品失效快，壽命不足以與油井季檢周期匹配。經對某油田現行中繼輸送的莫瓦克泵使用情況統計，經常出現軸變形偏磨、密封破損、軸承易損壞等故障，壽命最短的約半月(不足1000小時)，一般在2個月到2個半月(1400～1800小時)，很少能到3個月(約2000小時)，油田為此很頭痛，迫切需要可靠壽命更長的產品。

偏心旋轉泵轉子的偏心安置和偏心運轉，實際應用較強機械振動不可避免，不僅限制了運轉速率的提升，還容易出現密封失效、破損等故障，也是被詬病的缺陷。

發明內容