CN2092615U - 采油有杆离心泵 - Google Patents

Abstract

一种用于油田采油有杆离心泵，它是由地面控制 箱、井口电机和连接、传动构件通过长杆驱动井下离 心泵旋转，它克服了有杆深井泵采油因抽油杆柱往复 运动使得地面设备庞大、井下事故多的缺点，也克服 了电潜泵采油因井下电气设备昂贵使机组造价高，难 以应用于中低产量油井的缺点，这种采油设备成本 低、耗能小、换型调整方便、井下事故少，有利于降低 机械采油成本、提高系统效率、延长检泵周期。

Description

本实用新型是用于油田采油的有杆离心泵。

目前油田上已普遍应用的机械采油方式是抽油机配柱塞式深井泵，其次是电潜泵。柱塞泵采油由地面抽油机带动数吨重的抽油杆作往复运动，使地面设备庞大笨重，耗用动力大。当油井供液能力与抽油机的负载能力不适应时换机不易，致使很多油井处于两者不匹配状态下生产，造成设备浪费或油井的供液能力不能得到充分发挥，系统效率低。而往复运动产生很大的惯性力，这种交变力容易造成抽油杆脱扣或断裂，很多井因杆柱的断脱而检泵，油井免修期短，而且这种泵靠凡尔交替开关完成进排液过程，当凡尔结蜡、磨损或产生机械损伤就会产生漏失，泵效降低，严重者则需检泵作业。电潜泵采油尽管不存在柱塞泵采油的缺点，但因电气设备（电机和电缆）在井下，由于井下的液浸、高温高压和受径向尺寸的限制等因素，设备造价昂贵，由于采液成本的原因使其难以在中低产量的油井上推广应用。

本实用新型的目的在于避免现有采油技术的不足之处，提供一种采油有杆离心泵。它地面设备简单，易于调整换型；井下没有电气部件，造价较低，运行寿命也可相对延长。

本实用新型的目的可通过以下技术方案来达到：

以井口电机为动力，通过联轴器、万向节、方卡子和光杆等组成的联动装置带动井下抽油杆柱（或其它杆、管类机械件）转动，驱动井下离心泵采油。除前述动力联动装置、杆柱和离心泵构成采油有杆离心泵主体内容外，还有动力控制系统、润滑系统、密封系统、支撑系统、脱接系统和油管锚定系统等六个辅助系统。

本实用新型六个辅助系统的作用可以通过以下技术方案达到：

地面控制箱内装有启停电动机的开关和过载保护等装置，构成动力控制系统；油箱17、油封20和注、放油螺栓16、22组成润滑系统，以润滑轴承19；盘根25及其组件23、24、27构成密封系统，以密封井口不让井液沿光杆21外流；由框架26、轴承19和轴套18组成支撑系统，以支撑整个井口装置和杆柱重量；以变扣接头28、扭矩套30和扭矩轴29组成脱接系统，以便抽油杆柱下井后能与井下的离心泵轴对接传递扭矩；以防转油管锚10的所属组件35～43构成油管锚定系统，以防止离心泵正向转动时造成的反扭矩使油管脱扣。

本实用新型与柱塞泵采油相比有如下效果：

杆柱重量通过支撑系统落在采油树上，不悬挂在动力机上，上下交变往复运动变为匀速旋转运动，可减小地面设备，去掉地表基础，使之换型调整方便，做到油井产液能力与设备合理匹配，提高系统效率，降低能耗，运转寿命长。

本实用新型与电潜泵采油相比有如下效果：

井下没有电气设备，可大幅度降低造价和减少井下事故率。因不存在作业施工对电缆的损伤，也方便井下施工和换型调整。因其采液成本低，可应用于低产量的油井，便于广泛应用。

图1是本实用新型系统示意图。

图2是图1中井口装置3的结构图。它包括了动力联动系统、润滑、密封系统和支撑系统的内容。

图3是图1中的抽油杆末端离心泵及泵上下结构图。它包括了脱接系统、泵和油管锚定系统的内容。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

由附图1、2所示，由电源接电到控制箱1，由控制箱用地面电缆2接电动机11，电动机用机座板12固定在框架26上，机座板上联接电动机的螺栓孔和联接框架的螺栓孔都做成横向条状，使电动机的位置可以左右前后调整。而框架上的螺栓孔做成纵向条状，使电动机的位置又可以上下调节，用联轴器13、万向节14通过方卡子15使电机轴与光杆21连接。光杆穿过置于框架上的油箱17、轴套18和采油树4与井内的抽油杆柱连接。轴套18与油箱17间置有轴承19，油箱上有注、放油螺栓16、22。框架26的盘根盒里置有盘根底垫27、盘根25、盘根压帽24，由盘根盒盖23上紧丝扣把盘根压住，起密封油井压力的作用。框架下端管螺纹与采油树4连接。

由附图3所示，抽油杆柱5连接变扣接头28，下接扭矩套30，扭矩套的中心是六方通孔，扭矩套与置于泵轴上方的花键套34上随离心泵9先行下井的扭矩轴29上的六方段插接后，即可把抽油杆柱的扭矩传递给泵轴。变扣接头28、扭矩套30和扭矩轴29三件组成了由附图1所示的脱接系统8。

离心泵9的结构与工作原理与电潜泵采油设备中的离心泵相同。如附图3所示，只是在泵轴上端的花键套34与扭矩轴29配合处，用一带出液孔的压板32套在扭矩轴的环台上，将扭矩轴纵向限位，使其不能在搬运、下井或起抽油杆柱时脱离泵体。而压板32由短接31固定。为使压板只对扭矩轴纵向限位而不压制其转动，在压板和泵体之间用隔离套33限制距离。短接31下部接在泵壳体上，上部接油管6。

由附图1所示，为防止在抽油生产时因泵轴的正向旋转对油管形成的反扭矩使油管脱扣，在离心泵9的下端接有防转油管锚10。附图3中的35～43为防转油管锚的构件。防转油管锚的主锚套35内腔装有由阀球36和阀座37组成的单流阀，主锚套35和护爪套38的同心对称径向长通孔中置有山字型锚爪41，锚爪和护爪套之间有回位弹簧40，锚爪和阀座之间顺序有滑块39、板簧42、斜面体43。

在地面先组装好防转油管锚和离心泵上的构件，接在油管6下端随油管下到预定深度。然后把变扣接头28和扭矩套30相继接在抽油杆柱5末端随抽油杆柱下到井下离心泵之上，由于扭矩套30的喇叭口的作用使其与扭矩轴29上的六方杆段插接。井口接好光杆21后坐好采油树4。在采油树上接框架26，按图2安放好盘根及其组件后，上提光杆使整个杆柱呈悬挂状态，在盘根盒盖23之上给光杆打上卡子，使杆柱重量先压在盘根盒上。继续安装框架中部构件使光杆露出轴套18以上，视露出长度卡上1～2级方卡子，再安装电机及之间的构件。经调整对中后，上紧各构件，给油箱注油，撤去盘根盒上的卡子，使整个杆柱悬挂在轴套上的方卡子上。一切无误后用地面泵车向油管内憋压，使阀球36坐在阀座37上；在压力作用下阀座下行推动斜面体43产生径向运动，通过板簧42和滑块39把锚爪41推向套管7的内壁，达到锚定泵体不产生周向转动的目的。锚爪固定于套管内壁后，阀座的底端锥面已越过斜面体，二者成为平面接触，故撤去油管内压力后阀座不会上移回位，锚爪仍继续锚定套管。只有当上提油管时锚爪随同护爪套38顺主锚体槽下滑，落到退位深槽44后，在回位弹簧40的作用下锚爪收回。斜面体和滑块之间的板簧42是为了使锚爪与套管壁保持弹性接触，即使在径向尺寸有一定偏差时也能有适当的压紧力。

在大功率时为增加抽油杆柱的抗扭能力和钢度，可采用空心抽油杆柱（小管径的钢管）或特制长轴。为减少抽油杆柱与油管之间的磨损，可在管柱上配用适当数量的滚珠接箍。

Claims (6)

1、一种用于油田采油有杆离心泵，它由地面控制箱1、井口电机11、二者(11，21)间连接构件(13～15)、光杆21和润滑、密封装置(16～27)、采油树4、井筒里抽油杆柱5、泵9和二者(5，9)间连接构件(28～34)构成，其特征是：以地面动力机通过杆柱或空心杆柱5驱动井下离心泵9采油。

2、如权利要求1所述的采油有杆离心泵，其特征是：离心泵9上接头用短接31接在油管6上，泵轴用花键套34与扭矩轴29连接，扭矩轴上有六方体和锥形环台；上接头里置有隔离套33和有孔的压板32，压板套在扭矩轴环台上并被固定于短接31内环台之下。

3、如权利要求1、2所述的采油有杆离心泵，其特征是：抽油杆或空心杆5的末端接有中心孔的扭矩接头（28、30），可套入扭矩轴29上，且套入端为喇叭口端。

4、如权利要求1、2所述的采油有杆离心泵，其特征是：泵下端连接主锚套35，套里坐有单流阀36，套体上套有护爪套38；二者（35，38）上有对称径向孔，与套管7间在孔里置有山字形锚爪41，它与护爪套38里环台相装，且二者（38，41）间置有回位弹簧40；径向孔中锚爪41与阀座间置口向里的槽形滑块39、板簧42和斜面体43。

5、如权利要求3.所述的采油有杆离心泵，其特征是：扭矩接头、轴（28，29）可通过与28连接的扭矩套30来装配，且扭矩套30套入端应为喇叭口端。

6、如权利要求4所述的采油有杆离心泵，其特征是：主锚套35上径向孔下方有使锚爪41沿其下滑的退位槽44。

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