CN204628000U - 稠油热采金属定子螺杆泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种稠油热采金属定子螺杆泵，包括螺杆泵上接箍，金属定子，金属转子，螺杆泵下接箍，限位器五部分。金属定子采取分段数控机械加工，单节金属定子长度480mm，6-12个单节金属定子采用双螺杆弹性胀胎定位，激光焊接技术进行连接。金属定子数控加工提高了定子加工精度和生产效率，双螺杆弹性胀胎和激光焊接技术的应用保证并提高了定子装配精度。因此，该种金属定子螺杆泵具有加工精度高，质量好，生产效率高，在油田稠油热采过程中使用寿命长，耐磨损，耐高温，耐腐蚀，扬程大，扭矩小等特点，能迅速实现大批量生产，满足油田市场稠油热采的需求。

Description

稠油热采金属定子螺杆泵

技术领域

本实用新型涉及油田一种稠油热采系统的抽油装置，尤其是采用数控技术机械加工金属定子；双螺杆弹性胀胎定位，激光焊接技术来确保金属定子加工精度的一种新型稠油热采金属定子螺杆泵。

背景技术

目前，公知的油田稠油热采系统采油所用的抽油泵主要是螺杆泵和抽稠柱塞泵。抽稠柱塞泵由于需要抽油机作为动力源，投入大，能耗高，效率低，易砂卡等缺陷已逐渐退出油田稠油市场。

螺杆泵主要包括上接箍，定子，转子，下接箍和限位器五个部件，实现采油目的最重要部件是定子和转子。

螺杆泵按定子材料划分有橡胶定子螺杆泵和金属定子螺杆泵两种，金属定子螺杆泵和橡胶定子螺杆泵相比具有许多优点，如定子耐磨、耐温、使用寿命长，无溶胀，转子转动扭矩小等，但是金属定子单螺杆抽油泵也具有一些缺陷，主要是：

1.金属定子螺杆泵的金属定子长度为3600-8000mm，机械加工难度大，加工精度不能满足设计要求，废品率高，而且定子加工设备投入费用大。

2.组合金属定子螺杆泵的金属定子长度减小后，单个定子机械加工精度达到技术要求，但由于装配连接方法存在问题使得组装后的金属定子尺寸精度超差，不能满足设计要求。如有的组合金属定子螺杆泵的定子采用定子连接套连接，定子定位不准而且定子连接套的外圆尺寸也极大的限制了大直径、大排量螺杆泵的设计制造，限制了螺杆泵的使用范围；有的组合金属定子螺杆泵的单个定子长度设计尺寸太小，只有120-240mm，装配后累计误差大，采取的焊接方式使得定子焊接后变形大，同样使得组装后的金属定子尺寸精度超差，不能满足设计要求。

3.我公司2014年初研制的组合焊接式金属定子单螺杆抽油泵(已申报专利)，其单节金属定子长度为960mm，在生产制造过程中发现仍存在如下问题：①定子螺旋内腔加工精度低，表面粗糙度≥1.6，锥度≥0.02mm；②生产效率较低，仅精车一道工序就需要15小时；③采用氩弧焊接工艺使得定子仍有一定变形(0.02-0.05mm)，影响定子产品质量。

上述缺点极大的限制了金属定子螺杆泵的使用和发展，金属定子螺杆泵产品的生产至今未形成规模，金属定子螺杆泵仍未能取代抽稠柱塞泵，不能满足油田市场稠油热采的需求。

发明内容

本实用新型的目的是采用合理的、先进的技术工艺方法，设计并生产出一种高质量的、持续稳定满足油田市场稠油热采需求的替代橡胶定子单螺杆抽油泵和抽稠柱塞泵的金属定子单螺杆抽油泵产品。

本实用新型为达到上述目的采取以下技术方案：

1.在螺杆泵外套管中的金属定子采取焊接的方式连接，采用数控技术进行机械加工的稠油热采金属定子螺杆泵的金属定子，每个单节金属定子长度为480mm。

2.根据金属定子螺杆泵规格型号，对6-12个相同尺寸的单节金属定子以双螺杆弹性胀胎定位，用激光焊接技术将金属定子焊接在一起。

本实用新型的有益效果是：

1. 480mm长度使金属定子能够实现数控加工，明显地提高了加工精度和加工效率，表面粗糙度0.4-0.8，锥度0.005-0.01mm；生产效率仍以精车工序为例仅需要3小时。

2.双螺杆弹性胀胎精确定位、激光焊接后金属定子变形量0.005-0.015mm，没有因为定子节数的增加影响装配精度，反而使定子装配质量得到提高。

3.由于定子加工精度的提高，金属定子和金属转子的配合间隙减小，由原来的0.07-0.09mm减小到0.05-0.07mm，使得螺杆泵的额定压力提高，漏失量减少，螺杆泵扬程由原来的600-1000m增加到1000-1500m。

4.由于定子加工精度的提高，金属定子和金属转子之间摩擦力减小，磨损减少，金属转子运转扭矩减小，扭矩由原来的500-700Nm减小到400-600Nm。

稠油热采金属定子螺杆泵具有精度高，质量好，使用寿命长，耐磨损，耐高温，耐腐蚀，扭矩小，转子磨损后容易更换，采油作业费用低等特点，能迅速实现大批量生产，满足油田市场稠油热采的需求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明

图1是本实用新型稠油热采金属定子螺杆泵示意图。

图2是稠油热采金属定子螺杆泵双螺杆弹性胀胎定位，激光焊接实施例示意图。

在图1中，1.上接管；2.抽油杆接箍；3.螺杆泵上接箍；4.金属转子；5.金属定子；6.螺杆泵外套管；7.螺杆泵下接箍；8.限位器；9.限位销。

在图2中，1.下胀紧螺栓；2.金属定子A；3.激光焊缝；4.金属定子B；5.双螺杆弹性胀胎；6.上胀紧螺栓；7弹性胀胎芯轴。

具体实施方式

本实用新型是针对金属定子螺杆泵现有加工和质量存在的问题所进行的改进，根据金属定子螺杆泵定子、转子结构和弹性胀胎，激光焊接技术特点而设计，其具体方法是：

1.缩短金属定子螺杆泵单节定子的长度至480mm，采用数控技术进行机械加工，明显地提高了加工精度和加工效率

2.利用弹性胀胎双螺旋外表面与金属定子内腔表面紧密接触使金属定子定位，利用激光焊接焊缝变形小的特点保证金属定子装配精度，从而使金属定子螺杆泵定子组装达到稠油热采金属定子螺杆泵产品设计技术要求。

在图1中，金属定子(5)是6-12个相同尺寸的单节金属定子，经过双螺杆弹性胀胎定位，激光焊接连接成一体的，焊接后整体套装在螺杆泵外管(6)中。

在图2所示的实施例示意图中，双螺杆弹性胀胎(5)旋入相同尺寸的定子A(2)和定子B(4)中，定子A(2)和定子B(4)接触面靠紧，旋紧双螺杆弹性胀胎(5)的上胀紧螺栓(6)和下胀紧螺栓(1)，使双螺杆弹性胀胎(5)螺旋外表面胀紧在定子A(2)和定子B(4)的内腔面，从而使定子A(2)和定子B(4)定位。启动激光焊接设备，对定子A(2)和定子B(4)接触部位进行焊接。焊后旋松上胀紧螺栓(6)和下胀紧螺栓(1)，双螺杆弹性胀胎(5)的膨胀表面复位，取出双螺杆弹性胀胎(5)，定子A(2)和定子B(4)焊接装配工序完成。

Claims (2)

1.一种新型稠油热采金属定子螺杆泵，包括上接箍，定子，转子，下接箍和限位器五个部件，在螺杆泵外套管中的金属定子采取焊接的方式连接，其特征是：采用数控技术进行机械加工的稠油热采金属定子螺杆泵的金属定子，每个单节金属定子长度为480mm。

2.根据权利要求1所述的稠油热采金属定子螺杆泵，其特征是：根据金属定子螺杆泵规格型号，6-12个相同尺寸的单节金属定子以双螺杆弹性胀胎定位，用激光焊接技术将金属定子焊接在一起。