CN201255097Y - 电潜螺杆泵采油装置 - Google Patents

Abstract

一种新型的电潜螺杆泵采油装置，它包括有：抽油管，泵，挠性联轴器，电机保护器，电机，技术方案要点是：在抽油管的下端连接有一锚定装置，该锚定装置向下依次与全金属井下螺杆泵、井下挠性联轴器、井下电机保护器和井下多极电机串联组成。采用全金属井下螺杆泵通过井下中高速挠性联轴器与井下多极电机联结。本实用新型除了保留了以往电潜螺杆泵的优点外，由于不采用减速器显著简化了井下设备的结构，并且由于全金属螺杆泵比定子橡胶螺杆泵耐更高温度，所以本实用新型特别适用于高温井。

Description

电潜螺杆泵采油装置

技术领域

本实用新型属于油田采油设备技术领域，具体地说是一种设置在井下采油的电潜螺杆泵采油装置。

背景技术

在开采稠油方面尤其海上稠油，现有的采油设备，如有杆泵、电潜离心泵、水力泵等，存在一些问题：效率低，易砂卡，寿命短，地面配套设施复杂、庞大，井口动密封易泄露，无法在斜井、定向井使用等。

近几年新研制出的电潜螺杆泵虽然解决了上述问题，但也存在很大的不足，主要原因是，由于这种电潜螺杆泵的螺杆泵定子为螺旋状结构，因此均采用橡胶材料制做，由此导致三个主要缺陷：

1.工作转速低。一般在300rpm以下，井下电机很难达到这个转速，因此要通过复杂而且造价高的井下减速器将电机的转速降低；

2.螺杆泵的排量与转速成近似正比关系，受转速限制，要达到高排量就需要大尺寸的泵，但大尺寸的泵受油井径向尺寸和泵制造的限制。

3.密封橡胶受使用温度限制，一般不超过90℃。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种改进的电潜螺杆泵采油装置。

本实用新型的目的是这样实现的：它包括有：抽油管，锚定装置，泵，挠性联轴器，电机保护器，电机，其特征是：抽油管依次由井下的锚定装置、全金属井下螺杆泵、井下挠性联轴器、井下电机保护器和井下多极电机串联组成。

上述的井下挠性联轴器是具有止推机构的中高速挠性联轴器。

上述的止推机构为滚动轴承止推机构。

上述的滚动轴承止推机构设置在挠性联轴器的下部。

上述的井下锚定装置包括两端加工有油管螺纹的锚体，在锚体上按顺序依次套装有液缸、外侧带锚牙的支撑块及O型密封圈。

1、采用了同样具备橡胶螺杆泵特性但定子材料为金属的井下螺杆泵，该全金属螺杆泵主要具有两个优点：

①由于橡胶与金属之间的耐温度差别，全金属螺杆泵可以在90～300℃下工作，而橡胶螺杆泵只适合在低于120℃下工作；

②橡胶螺杆泵适合在300rpm转速以下工作，而全金属螺杆泵通过优化可将定/转子的工作状态配合间隙控制在0.15～0.40毫米，使之适应更高工作转速，最高可达到1480rpm。

2、对原来电潜螺杆泵中的机械传动装置进行了重要改进：

①由于全金属螺杆泵适应更广泛的转速，从而省去了结构复杂、造价高的井下减速器，可根据需要采用4极、6极或8极井下异步电机同步向全金属螺杆泵提供转速；

②通过在动平衡器上进行3000rpm的平衡调校和提高精度等措施，使挠性联轴器适应更高转速工作，最高转速可达到1500rpm；

③采用了适应中高转速的滚动轴承止推机构，并具有独立封闭润滑系统。

3、在泵出口端采用专门设计的锚定器用于刚性固定井下工作设备，控制井下设备工作时的振动，这种锚定器是依靠螺杆泵本身输出的泵压将锚定器内藏的外侧带锚牙的支撑块推出并支撑在油井内壁上，产生的约束力是振动力的5～10倍，这种结构简单可靠并使用方便。

本实用新型的主要优点是：开采稠油、含砂原油效率高、寿命长；不气锁，无乳化作用；抽汲连续平稳不对油层产生压力激动；无抽油杆，节能显著，可用于斜井、定向井；地面占用空间小，井口无泄漏、无噪音，日常管理简单，可通过地面变频控制柜调节排量；可以用于井温超过90℃的油井；可以用小尺寸螺杆泵实现大排量；省略了减速器大大简化了设备结构，同时也显著降低了这类采油设备的制造和使用成本。通过本实用新型拓宽了电潜螺杆泵这类采油设备的使用范围。

根据本实用新型所制造的一套样机，排量200m³/d，扬程8Mpa，经试验取得成功，实现了本说明书所提到的功能，并比有杆泵采油设备节电60％以上，比电潜离心泵节电30％以上，比原来的电潜螺杆泵节电15％。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意简图

图2是本实用新型锚定装置的结构示意简图

图3是本实用新型全金属螺杆泵结构示意简图

图4是本实用新型具有止推机构的中高速挠性联轴器结构示意简图

※※附图主要部分的符号说明※※

1：油管；        2：锚定装置；     3：全金属螺杆泵；

4：挠性联轴器；  5：电机保护器；   6：井下潜油电机；

7：电缆。

下面将结合附图通过实例对实用新型作进一步详细说明，但下述的实例仅仅是本实用新型其中的例子而已，并不代表本实用新型所限定的权利保护范围，本实用新型的权利保护范围以权利要求书为准。

具体实施方式

实施例：

如图1～4所示，为本实用新型的一种具体方式。为了能直观的了解实用新型的结构，图1采用局部或半剖视图的形式。井下锚定装置2利用油管1内液体压力实现将全金属螺杆泵3的刚性锚定。井下挠性联轴器4壳体上部加工有井液入口，同时井下挠性联轴器4具有止推机构，承载泵的轴向力并传递井下潜油电机6扭矩。

油管1、锚定装置2、全金属螺杆泵3、井下机械传动装置4、电机保护器5井下潜油电机6通过螺纹和法兰联接依次。通过电缆7将地面电力输送给井下潜油电机6。

图2所示为本实用新型井下锚定装置的结构示意简图，该井下锚定装置是通过液压控制的；其具体结构为锚体2-1为车、铣等加工成型，两端加工有油管螺纹。液缸2-2和外侧带锚牙的支撑块2-5加工后和O型密封圈2-4按顺序安装在锚体2-1上。油管内液体通过孔2-3进入并带动液缸2-2运动，支撑块2-5在液缸2-2的带动下沿锚体2-1的斜面运动，实现与油井的刚性锚定。

图3是本实用新型全金属螺杆泵结构示意简图，其中包括：金属定子3-1，金属转子3-2；

图4是本实用新型具有止推机构的井下机械传动装置示意简图，吸入段4-1加工有井液入口4-2，联轴器4-3与图3中的金属转子3-2联接，将图1井下潜油电机6动力传递给转子3-2，止推轴承4-6主要来自转子3-2的轴向推力并传递电机扭矩。通过底座4-9与图1电机保护器中5联接。另外，图4中的4-4为润滑箱；4-5为轴；4-7为轴承壳；4-8为径向轴承。

Claims (8)

1、一种电潜螺杆泵采油装置，它包括有：抽油管，泵，挠性联轴器，电机保护器，电机，其特征是：在抽油管的下端连接有一井下锚定装置，该井下锚定装置向下依次与全金属井下螺杆泵、井下挠性联轴器、井下电机保护器和井下多极电机串联组成。

2、根据权利要求1所述的电潜螺杆泵采油装置，其特征在于：全金属井下螺杆泵的定子为金属材料的螺旋状结构。

3、根据权利要求1或2所述的电潜螺杆泵采油装置，其特征在于：定子与转子工作状态的配合间隙为0.15～0.40毫米。

4、根据权利要求1所述的电潜螺杆泵采油装置，其特征在于：井下挠性联轴器是具有止推机构的中高速挠性联轴器。

5、根据权利要求4所述的电潜螺杆泵采油装置，其特征在于：止推机构为滚动轴承止推机构。

6、根据权利要求5所述的电潜螺杆泵采油装置，其特征在于：滚动轴承止推机构设置在挠性联轴器的下部。

7、根据权利要求1所述的电潜螺杆泵采油装置，其特征在于：井下锚定装置包括两端加工有油管螺纹的锚体，在锚体上依次套装有液缸、外侧带锚牙的支撑块及O型密封圈。

8、根据权利要求1所述的电潜螺杆泵采油装置，其特征在于：井下多极电机为四极、六极或八极的井下异步电机。

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