CN106593862A - 一种石油油井采油举升单作用叶片泵 - Google Patents

一种石油油井采油举升单作用叶片泵 Download PDF

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Abstract

本发明涉及石油油井采油举升设备，具体地说是一种石油油井采油举升单作用叶片泵。包括主轴、泵体、转子、定子及叶片，其中主轴可转动地安装在泵体内，定子与泵体的内壁固定连接，转子套装在主轴上、且与定子之间形成环隙，转子上沿周向对称设有多个叶片槽，各叶片槽内分别插设有一叶片，对称设置的两个叶片槽之间设有与环隙连通的导油顶紧结构，导油顶紧结构使两个对称设置的叶片与定子的内壁抵接。本发明的叶片通过液压作用，往复运动实现工作，对高温采油含气油井不气锁。

Description

一种石油油井采油举升单作用叶片泵
技术领域
本发明涉及石油油井采油举升设备，具体地说是一种石油油井采油举升单作用叶片泵。
背景技术
目前，国内外采油举升设备仍然延续着70年代末使用的往复抽油泵，占举升采油设备总量的80％，拥有100多年历史，底面庞大的抽油机，占底面积大，往复抽油泵受结构制约，承受交变载荷，机械损失大，效率低，对于稠油、高凝油热采吞吐井，尤其是注气热采气锁严重，不能正常工作。高温油井抽油杆受热自然伸长量大，泵效率很低。螺杆泵已经应用了40多年，占采油设备总量10％一下，至今还不能在稠油、高凝油热吞吐井内使用，认为螺杆泵定子是橡胶材料，不耐高温，只能在85度一下应用效果最好，使用范围很窄，对于含沙大油井螺杆磨损严重，寿命短。离心潜油泵主要是应用在大排量稀油井上，不能举升稠油，一次性投资大，不易大面积推广。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种石油油井采油举升单作用叶片泵。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种石油油井采油举升单作用叶片泵，包括主轴、泵体、转子、定子及叶片，其中主轴可转动地安装在所述泵体内，所述定子与所述泵体的内壁固定连接，所述转子套装在所述主轴上、且与所述定子之间形成环隙，所述环隙的两侧分别为低压吸油区和高压排油区，所述转子上沿周向对称设有多个叶片槽，各叶片槽内分别插设有一叶片，对称设置的两个所述叶片槽之间设有与所述环隙连通的导油顶紧结构，所述导油顶紧结构使两个对称设置的叶片与所述定子的内壁抵接。
所述叶片槽沿径向开设，所述叶片可在所述叶片槽内沿径向移动。
所述导油顶紧结构包括液压推杆、导油通道及贯穿孔，其中导油通道将所述叶片槽的底部与所述环隙连通，所述贯穿孔贯穿所述主轴、且连通对称设置的两个所述叶片槽，所述液压推杆容置于所述贯穿孔内、且可沿径向移动。
所述贯穿孔经过所述主轴的轴心。
所述转子的外圆周上设有位于相邻两个所述叶片之间的多个排砂槽。
所述导油通道的外侧端位于所述排砂槽内。
所述主轴的两端分别通过上轴承部件和下轴承部件安装在所述泵体内，所述上轴承部件、下轴承部件及所述泵体围合成工作腔。
所述上轴承部件包括上滑动轴承和上轴承座，所述下轴承部件包括下滑动轴承和下轴承座，所述上轴承座和下轴承座均与所述泵体固定连接，所述主轴通过上滑动轴承和下滑动轴承分别与所述上轴承座和下轴承座连接，所述上轴承座和下轴承座上分别设有出液口和进液口。
所述上轴承座的上端通过与所述泵体螺纹连接的紧固螺母轴向限位，所述上轴承座与所述主轴之间设有位于所述上滑动轴承上方的减磨部件。
所述减磨部件包括上减磨垫、下减磨垫及减磨压盖，所述上减磨垫和下减磨垫套设于所述主轴上、且分别位于所述主轴上设有的轴肩的两侧，所述减磨压盖设置于所述上减磨垫的上方、且与所述上轴承座固定连接。
本发明的优点及有益效果是：
1.本发明采油举升叶片泵由井口驱动主轴旋转采油，克服了抽油杆柱的工作收缩所造成的抽油泵的效率低，本发明效率高，比抽油机井节电约40-50％。
2.本发明采油举升叶片泵采用全金属材料制造，可以举升稀油、稠油、高凝油等，使用范围广，最高温度可达350度。
3.本发明高温采油不提泵可以连续注气，节省修井时间和费用，提高采油效率，减少工人劳动强度。
4.本发明采油举升叶片泵，叶片通过液压作用，往复运动实现工作，对高温采油含气油井不气锁。
5.本发明采油举升叶片泵，叶片通过液压作用，往复运动实现工作，对含砂油井不敏感，泵下配有旋砂器，泵磨损小。
6.本发明采油举升叶片泵，旋转运动件均是间隙配合，运转平稳，泵效率高，是往复抽油泵节电40％-50％。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是本发明中转子的结构示意图；
图4是图3的B-B剖视图。
其中：1为主轴，2为紧固螺钉，3为泵体，5为减磨压盖，6为紧固螺母，7为上减磨垫，8为下减磨垫，10为上滑动轴承，11为上轴承座，12为平键，13为转子，14为定子，15为下轴承座，16为下滑动轴承，18为孔用挡圈，19为中间连接套，20为叶片，21为液压推杆，22为导油通道，23为固定平键，24为出液口，25为进液口，26为排砂槽，27为贯穿孔，28为叶片槽，4、9、17为紧固螺钉，N为低压吸油区，M为高压排油区。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
如图1-4所示，本发明提供的一种石油油井采油举升单作用叶片泵，包括主轴1、泵体3、转子13、定子14及叶片20，其中主轴1可转动地安装在泵体3内，定子14与泵体3的内壁固定连接，转子13套装在主轴1上、且与定子14之间形成环隙，所述环隙的两侧分别为低压吸油区N和高压排油区M。转子13上沿周向对称设有多个叶片槽28，各叶片槽28内分别插设有一叶片20，对称设置的两个叶片槽28之间设有与环隙连通的导油顶紧结构，导油顶紧结构使两个对称设置的叶片20与定子14的内壁抵接。
各叶片槽28均沿径向开设，叶片20可在叶片槽28内沿径向移动。
导油顶紧结构包括液压推杆21、导油通道22及贯穿孔27，其中导油通道22将叶片槽28的底部与环隙连通，贯穿孔27贯穿主轴1、且连通对称设置的两个叶片槽28，液压推杆21容置于贯穿孔27内、且可沿径向移动。各贯穿孔27经过主轴1的轴心。
转子13的外圆周上设有位于相邻两个叶片20之间的多个排砂槽26，导油通道22的外侧端位于排砂槽26内。
进一步地，主轴1的两端分别通过上轴承部件和下轴承部件安装在泵体3内，上轴承部件、下轴承部件及泵体3围合成工作腔。
上轴承部件包括上滑动轴承10和上轴承座11，下轴承部件包括下滑动轴承16和下轴承座15，上轴承座11和下轴承座15均与泵体3固定连接，主轴1通过上滑动轴承10和下滑动轴承16分别与上轴承座11和下轴承座15连接，上轴承座11和下轴承座15上分别设有出液口24和进液口25。
上轴承座11的上端通过与泵体3螺纹连接的紧固螺母6轴向限位，上轴承座11与主轴1之间设有位于上滑动轴承10上方的减磨部件。
所述减磨部件包括上减磨垫7、下减磨垫8及减磨压盖5，所述上减磨垫7和下减磨垫8套设于主轴1上、且分别位于主轴1上设有的轴肩的两侧，减磨压盖5设置于上减磨垫7的上方、且与上轴承座11固定连接。
主轴1旋转通过平键12带动转子13顺时针旋转，叶片20在液压推杆21和由导油通道22进入的高压油的作用下，在叶片槽28内往复运动，叶片20外缘始终紧贴在定子14的内表面上，保证液体不泄漏，泵效率高。
本发明的工作原理是：
主轴1旋转通过平键12带动转子13顺时针旋转，叶片20在由导油通道22进入的高压油及液压推杆21的作用下，叶片20的外缘始终紧贴在定子14的内表面上滑动，液体从下轴承座15的进液口25进到工作腔的低压吸油区N内。当转子13转动使液体进入到高压排油区M内，液体从上轴承座11的出液口24进到油管内，转子每转一周，为一个工作循环次数，一次进液，一次出液。主轴1连续运转，低压吸油区N不断吸进液体，高压排油区M不断排出液体，将油井内液体从油管和抽油杆的空间举升到地面计量站内。
本发明的单作用泵根据油井深度，举升液体高度不同，所产生的压力不同，叶片泵可以串联多级使用，提高举升压力，减少泵磨损，延长泵使用寿命。
叶片泵多级串联组合时，每级泵的外壳螺纹连接，径向固定，各轴之间采用花键套连接。
本发明提供的采油举升单作用叶片泵，是全金属材料制造，井口驱动主轴旋转运动，适用稀油、稠油、高凝油及高温吞吐井，最高温度可达350度。叶片可以在泵工作腔内径向往复运动，自动补偿，使用寿命长，在高温含气井不气锁，设计合理间隙值，运转平稳，泵效率高，比往复抽油泵节电40％-50％，是国内外目前最理想的举升采油设备。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种石油油井采油举升单作用叶片泵，其特征在于，包括主轴(1)、泵体(3)、转子(13)、定子(14)及叶片(20)，其中主轴(1)可转动地安装在所述泵体(3)内，所述定子(14)与所述泵体(3)的内壁固定连接，所述转子(13)套装在所述主轴(1)上、且与所述定子(14)之间形成环隙，所述环隙的两侧分别为低压吸油区(N)和高压排油区(M)，所述转子(13)上沿周向对称设有多个叶片槽(28)，各叶片槽(28)内分别插设有一叶片(20)，对称设置的两个所述叶片槽(28)之间设有与所述环隙连通的导油顶紧结构，所述导油顶紧结构使两个对称设置的叶片(20)与所述定子(14)的内壁抵接。
2.根据权利要求1所述的石油油井采油举升单作用叶片泵，其特征在于，所述叶片槽(28)沿径向开设，所述叶片(20)可在所述叶片槽(28)内沿径向移动。
3.根据权利要求2所述的石油油井采油举升单作用叶片泵，其特征在于，所述导油顶紧结构包括液压推杆(21)、导油通道(22)及贯穿孔(27)，其中导油通道(22)将所述叶片槽(28)的底部与所述环隙连通，所述贯穿孔(27)贯穿所述主轴(1)、且连通对称设置的两个所述叶片槽(28)，所述液压推杆(21)容置于所述贯穿孔(27)内、且可沿径向移动。
4.根据权利要求3所述的石油油井采油举升单作用叶片泵，其特征在于，所述贯穿孔(27)经过所述主轴(1)的轴心。
5.根据权利要求3所述的石油油井采油举升单作用叶片泵，其特征在于，所述转子(13)的外圆周上设有位于相邻两个所述叶片(20)之间的多个排砂槽(26)。
6.根据权利要求5所述的石油油井采油举升单作用叶片泵，其特征在于，所述导油通道(22)的外侧端位于所述排砂槽(26)内。
7.根据权利要求1所述的石油油井采油举升单作用叶片泵，其特征在于，所述主轴(1)的两端分别通过上轴承部件和下轴承部件安装在所述泵体(3)内，所述上轴承部件、下轴承部件及所述泵体(3)围合成工作腔。
8.根据权利要求7所述的石油油井采油举升单作用叶片泵，其特征在于，所述上轴承部件包括上滑动轴承(10)和上轴承座(11)，所述下轴承部件包括下滑动轴承(16)和下轴承座(15)，所述上轴承座(11)和下轴承座(15)均与所述泵体(3)固定连接，所述主轴(1)通过上滑动轴承(10)和下滑动轴承(16)分别与所述上轴承座(11)和下轴承座(15)连接，所述上轴承座(11)和下轴承座(15)上分别设有出液口(24)和进液口(25)。
9.根据权利要求8所述的石油油井采油举升单作用叶片泵，其特征在于，所述上轴承座(11)的上端通过与所述泵体(3)螺纹连接的紧固螺母(6)轴向限位，所述上轴承座(11)与所述主轴(1)之间设有位于所述上滑动轴承(10)上方的减磨部件。
10.根据权利要求9所述的石油油井采油举升单作用叶片泵，其特征在于，所述减磨部件包括上减磨垫(7)、下减磨垫(8)及减磨压盖(5)，所述上减磨垫(7)和下减磨垫(8)套设于所述主轴(1)上、且分别位于所述主轴(1)上设有的轴肩的两侧，所述减磨压盖(5)设置于所述上减磨垫(7)的上方、且与所述上轴承座(11)固定连接。
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