CN106224233B - 可弯曲式潜油螺杆泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可弯曲式潜油螺杆泵，包括动力端、减速器、可调弯总成、螺杆泵总成。所述的动力端前端依次连接减速器、可调弯总成与螺杆泵总成，潜油螺杆泵工作时，动力端输出动力，经减速器与可调弯总成后传递到螺杆泵总成，使螺杆转子与定子之间的不连通密闭腔室沿着转子轴线方向运移，当密闭腔室到达泵排出端时，腔室内的原油被挤出，同时在泵吸入端重新形成新的密闭腔室吸入原油，在动力端作用下，螺杆转子与定子之间的密腔室周期性的形成、运移和消失，使原油从泵吸入端到排出端的过程中，不断地充满、挤压和排出，从而把原油泵送到地面。本发明的可弯曲式潜油螺杆泵适宜于高粘度、高含砂量以及聚合物成份比例较大的原油开采作业。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于石油开采的潜油螺杆泵，尤其是适用于分支井、大斜度井、水平井等结构井。
背景技术
随着石油工业技术的快速发展，主要分布在我国的松辽、渤海湾、塔里木、准格尔和鄂尔多斯五大盆地的陆上石油资源都面临着二次甚至三次开采，各大主要油田都已经进入高含水的中后期。油田开采中后期的井况比较复杂，通常是高渗透油层、低渗透油层、稠油层和固体的混合物，以及外围油田低产水平井斜井段或水平段举升的需要，游梁式采油系统已经不能满足我国这种复杂井况的开采要求，潜油螺杆泵的发展正好与我国的采油现状的对开采工具的需求相契合。
潜油螺杆泵具有适宜于高粘度、高含砂量以及聚合物成份比例较大的原油开采作业，并且抽吸平稳，不存在偏磨，日常护理简单，成本低且效率高等优点。为了降低开采成本，提高经济效益，研发更新潜油螺杆泵是必然的发展方向。潜油电动螺杆泵作为一种新型的采油设备，具有其他设备不可比拟的优点，在稠油、含砂、含气、丛式井、水平井、斜井有巨大的优势，在油田开发中，具有比较高的应用前景，必将为油田广阔市场带来新的机遇，为增产等带来更大效益。所以，进一步研究潜油螺杆泵采油系统对于提高我国的开采效率以及降低成本等方面具有很大的意义。
发明内容
为了探索解决背景技术中所述的稠油层、低渗透油层、复杂结构井原油开采，降低开采成本，提高采收率，本发明提供了一种可弯曲式潜油螺杆泵。本发明的潜油螺杆泵工作时，由动力端输出动力，经减速器与可调弯总成后传递到螺杆泵总成，使螺杆转子与定子之间的不连通密闭腔室沿着转子轴线方向运移，当密闭腔室到达泵排出端时，腔室内的原油被挤出，同时在泵吸入端重新形成新的密闭腔室吸入原油，在动力端作用下，螺杆转子与定子之间的密腔室周期性的形成、运移和消失，使原油从泵吸入端到排出端的过程中，不断地充满、挤压和排出，从而把原油泵送到地面。
本发明的技术方案是：可弯曲式潜油螺杆泵包括动力端、减速器、可调弯总成、螺杆泵总成，动力端前端依次连接减速器、可调弯总成与螺杆泵总成；所述动力端前包括底座、组合式永磁电机、外壳、电机保护器、短节，在组合式永磁电机前端安装电机保护器，并在保护器前端安装短节，然后将其组合体安装到底座内，并安装外壳构成潜油螺杆泵的动力端，当潜油螺杆泵工作时，组合式永磁电机工作，转动通过电机保护器后传递到短节，从而使动力传递到减速器；所述减速器包括太阳齿轮轴、下导流套、轴承a、轴承b、行星轴支撑架、平键、上导流套、轴承c、端盖、螺钉、行星轮架输出轴、减速器外壳、内齿轮、行星轮、行星轴，将太阳齿轮轴安装到短节前端，并将轴承a放入下导流套内后一起安装到太阳齿轮轴前端，再将轴承b与行星轴支撑架分别安装到太阳齿轮轴前端，在行星轴支撑架前端面上安装行星轴、平键与行星轮，然后在太阳齿轮轴最前端安装轴承c后，再安装行星轮架输出轴，将内齿轮安装后将轴承a与上导流套组合体安装到行星轮架输出轴上，通过螺钉奖端盖固定到上导流套上，最后安装减速器外壳，通过减速器的作用将组合式永磁电机输出的高速转动减速到适合螺杆工作的转速；所述可调弯总成包括花键套、可弯曲式上外壳、上筒形壳、定位件、偏心保持架、万向轴、垫片、外波纹管、链条、内波纹管、卡簧、矩形密封圈、星形套、下筒形壳、可弯曲式下外壳、球体,在行星轮架输出轴前端安装花键套，并在花键套前端安装上筒形壳，将定位件、偏心保持架、星形套与球体安装到上筒形壳内部，再安装万向轴，然后安装卡簧、矩形密封圈与垫片，构成下部万向节，在万向轴前端安装上部万向节，除了下筒形壳外，上部万向节其他零件组成与下部万向节相同，在外波纹管与内波纹管之间放入链条后，将三者与可弯曲式上外壳、可弯曲式下外壳焊接在一起，并安装在减速器外壳前端，通过可调弯总成可以使潜油螺杆泵随着井身结构的变化而产生一定的弯曲，从而提高潜油螺杆泵的使用范围；所述螺杆泵总成包括定位调整垫片、螺杆转子、螺杆外壳、螺杆定子、防掉连杆、防掉帽、下接头，将螺杆定子与螺杆外壳配合后，在其后端安装定位调整垫片，并将螺杆外壳安装到可弯曲式下外壳前端，将螺杆转子安装到下筒形壳前端，再在螺杆转子前端依次安装防掉连杆与防掉帽，最后在螺杆外壳前端安装下接头组成螺杆泵总成，当动力传输到螺杆转子时，螺杆泵工作，将原油举升到地面。
本发明的有益效果是：(1)与现有潜油螺杆泵系统存在一定的差别，为了实现弯曲以扩大其使用范围，采用双偏置式万向联轴器作为柔性联轴器，扩大了潜油螺杆泵系统的适用范围；(2)采用行星轮减速器，大大缩小了减速器所占空间并且减速比较大，能有效地降低电机输出转速，提高螺杆泵的采油效率，延长螺杆使用寿命；(3)采用组合式永磁电机作为系统的驱动装置，提高了运行可靠性，且便于维护；(4)系统顶端设置有防掉装置，保证系统发生故障时能够保持系统稳性，防止掉落井底。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明图1中的Ⅰ部分放大视图。
图3是本发明图1中的A-A截面图。
图4是本发明图1中的B-B截面图。
图5是太阳齿轮轴的结构示意图。
图6是行星轮架输出轴的结构示意图。
图7是端盖的结构示意图。
图中图中1.底座，2.组合式永磁电机，3.外壳，4.电机保护器，5.短节，6.太阳齿轮轴，7.下导流套，8.轴承a，9.轴承b，10.行星轴支撑架，11.平键，12.上导流套，13.轴承c，14.端盖，15.螺钉，16.行星轮架输出轴，17.减速器外壳，18.花键套，19.可弯曲式上外壳，20.上筒形壳，21.定位件，22.偏心保持架，23.万向轴，24.垫片，25.外波纹管，26.链条，27.内波纹管，28.卡簧，29.矩形密封圈，30.星形套，31.下筒形壳，32.可弯曲式下外壳，33.定位调整垫片，34.螺杆转子，35.螺杆外壳，36.螺杆定子，37.防掉连杆，38.防掉帽，39.下接头，40.内齿轮，41.行星轮，42.行星轴，43.球体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
参见附图1，可弯曲式潜油螺杆泵包括动力端、减速器、可调弯总成、螺杆泵总成，动力端前端依次连接减速器、可调弯总成与螺杆泵总成；所述动力端包括底座1、组合式永磁电机2、外壳3、电机保护器4、短节5，在组合式永磁电机2前端安装电机保护器4，并在保护器4前端安装短节5，然后将其组合体安装到底座1内，并安装外壳3构成潜油螺杆泵的动力端，当潜油螺杆泵工作时，组合式永磁电机2工作，转动通过电机保护器4后传递到短节5，从而使动力传递到减速器。
所述减速器包括太阳齿轮轴6、下导流套7、轴承a8、轴承b9、行星轴支撑架10、平键11、上导流套12、轴承c13、端盖14、螺钉15、行星轮架输出轴16、减速器外壳17、内齿轮40、行星轮41、行星轴42，将太阳齿轮轴6安装到短节5前端，并将轴承a8放入下导流套7内后一起安装到太阳齿轮轴6前端，再将轴承b9与行星轴支撑架10分别安装到太阳齿轮轴6前端，在行星轴支撑架10前端面上安装行星轴42、平键11与行星轮41，然后在太阳齿轮轴6最前端安装轴承c13后，再安装行星轮架输出轴16，将内齿轮40安装后将轴承a8与上导流套12组合体安装到行星轮架输出轴16上，通过螺钉15奖端盖14固定到上导流套12上，最后安装减速器外壳17，通过减速器的作用将组合式永磁电机2输出的高速转动减速到适合螺杆工作的转速。
所述可调弯总成包括花键套18、可弯曲式上外壳19、上筒形壳20、定位件21、偏心保持架22、万向轴23、垫片24、外波纹管25、链条26、内波纹管27、卡簧28、矩形密封圈29、星形套30、下筒形壳31、可弯曲式下外壳32、球体43,在行星轮架输出轴16前端安装花键套18，并在花键套18前端安装上筒形壳20，将定位件21、偏心保持架22、星形套30与球体43安装到上筒形壳20内部，再安装万向轴23，然后安装垫片24、矩形密封圈29与卡簧28，构成下部万向节，在万向轴23前端安装上部万向节，除了下筒形壳31外，上部万向节其他零件组成与下部万向节相同，在外波纹管25与内波纹管27之间放入链条26后，将三者与可弯曲式上外壳19、可弯曲式下外壳32焊接在一起，并安装在减速器外壳17前端，通过可调弯总成可以使潜油螺杆泵随着井身结构的变化而产生一定的弯曲，从而提高潜油螺杆泵的使用范围。
所述螺杆泵总成包括定位调整垫片33、螺杆转子34、螺杆外壳35、螺杆定子36、防掉连杆37、防掉帽38、下接头39，将螺杆定子36与螺杆外壳35配合后，在其后端安装定位调整垫片33，并将螺杆外壳35安装到可弯曲式下外壳32前端，将螺杆转子34安装到下筒形壳31前端，再在螺杆转子34前端依次安装防掉连杆37与防掉帽38，最后在螺杆外壳35前端安装下接头39组成螺杆泵总成，当动力传输到螺杆转子34时，螺杆泵工作，将原油举升到地面。
Claims (3)
1.可弯曲式潜油螺杆泵，其特征在于：所述的潜油螺杆泵包括动力端、减速器、可调弯总成、螺杆泵总成，在动力端前端依次连接减速器、可调弯总成与螺杆泵总成；所述动力端包括底座(1)、组合式永磁电机(2)、外壳(3)、电机保护器(4)、短节(5)，在组合式永磁电机(2)前端安装电机保护器(4)，并在保护器(4)前端安装短节(5)，然后将其组合体安装到底座(1)内，并安装外壳(3)构成潜油螺杆泵的动力端，当潜油螺杆泵工作时，组合式永磁电机(2)工作，转动通过电机保护器(4)后传递到短节(5)，从而使动力传递到减速器；所述减速器包括太阳齿轮轴(6)、下导流套(7)、轴承a(8)、轴承b(9)、行星轴支撑架(10)、平键(11)、上导流套(12)、轴承c(13)、端盖(14)、螺钉(15)、行星轮架输出轴(16)、减速器外壳(17)、内齿轮(40)、行星轮(41)、行星轴(42)，将太阳齿轮轴(6)安装到短节(5)前端，并将轴承a(8)放入下导流套(7)内后一起安装到太阳齿轮轴(6)前端，再将轴承b(9)与行星轴支撑架(10)分别安装到太阳齿轮轴(6)前端，在行星轴支撑架(10)前端面上安装行星轴(42)、平键(11)与行星轮(41)，然后在太阳齿轮轴(6)最前端安装轴承c(13)后，再安装行星轮架输出轴(16)，将内齿轮(40)安装后将轴承a(8)与上导流套(12)组合体安装到行星轮架输出轴(16)上，通过螺钉(15)将端盖(14)固定到上导流套(12)上，最后安装减速器外壳(17)，通过减速器的作用将组合式永磁电机(2)输出的高速转动减速到适合螺杆工作的转速；所述可调弯总成包括花键套(18)、可弯曲式上外壳(19)、上筒形壳(20)、定位件(21)、偏心保持架(22)、万向轴(23)、垫片(24)、外波纹管(25)、链条(26)、内波纹管(27)、卡簧(28)、矩形密封圈(29)、星形套(30)、下筒形壳(31)、可弯曲式下外壳(32)、球体(43),在行星轮架输出轴(16)前端安装花键套(18)，并在花键套(18)前端安装上筒形壳(20)，将定位件(21)、偏心保持架(22)、星形套(30)与球体(43)安装到上筒形壳(20)内部，再安装万向轴(23)，然后安装垫片(24)、矩形密封圈(29)与卡簧(28)，构成下部万向节，在万向轴(23)前端安装上部万向节，除了下筒形壳(31)外，上部万向节其他零件组成与下部万向节相同，在外波纹管(25)与内波纹管(27)之间放入链条(26)后，将三者与可弯曲式上外壳(19)、可弯曲式下外壳(32)焊接在一起，并安装在减速器外壳(17)前端，通过可调弯总成可以使潜油螺杆泵随着井身结构的变化而产生一定的弯曲，从而提高潜油螺杆泵的使用范围；所述螺杆泵总成包括定位调整垫片(33)、螺杆转子(34)、螺杆外壳(35)、螺杆定子(36)、防掉连杆(37)、防掉帽(38)、下接头(39)，将螺杆定子(36)与螺杆外壳(35)配合后，在其后端安装定位调整垫片(33)，并将螺杆外壳(35)安装到可弯曲式下外壳(32)前端，将螺杆转子(34)安装到下筒形壳(31)前端，再在螺杆转子(34)前端依次安装防掉连杆(37)与防掉帽(38)，最后在螺杆外壳(35)前端安装下接头(39)组成螺杆泵总成，当动力传输到螺杆转子(34)时，螺杆泵工作，将原油举升到地面。
2.根据权利要求1所述的可弯曲式潜油螺杆泵，其特征在于：所述的外壳(3)圆周上均匀分布有40个进油孔，单个进油孔直径在40～41mm之间。
3.根据权利要求1所述的可弯曲式潜油螺杆泵，其特征在于：所述的行星轴(42)、平键(11)与行星轮(41)数量均为3件；所述的螺钉(15)与链条(26)数量分别为4件，所述的球体(43)数量为12件。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Tian Jialin Inventor after: Li Jurui Inventor after: Yang Yinglin Inventor after: Yang Lin Inventor after: Cai Xudong Inventor after: Du Fan Inventor after: Zhou Tao Inventor before: Tian Jialin Inventor before: Yang Yinglin Inventor before: Yang Lin Inventor before: Hu Shuhui Inventor before: Cai Xudong Inventor before: Du Fan Inventor before: Zhou Tao |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190315 Address after: 257 100 North Second Road, Dongying City, Shandong Province (Lixin New Village) Patentee after: DONGYING QIHUI PETROLEUM EQUIPMENT Co.,Ltd. Address before: 610500 Xindu Road, Xindu District, Chengdu, Sichuan Province, No. 8 Patentee before: Southwest Petroleum University |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Flexible submersible screw pump Effective date of registration: 20231213 Granted publication date: 20180102 Pledgee: Dongying Branch of China Postal Savings Bank Co.,Ltd. Pledgor: DONGYING QIHUI PETROLEUM EQUIPMENT Co.,Ltd. Registration number: Y2023980071154 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |