WO2013127183A1 - 原油举升系统和利用滑片泵输送流体的方法 - Google Patents
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Abstract
一种原油举升系统和利用滑片泵输送流体的方法，其中所述原油举升系统包括：油管（13），与所述油管连接的抽油泵，所述抽油泵为滑片泵（15），所述滑片泵具有筒状的定子（41、43），所述定子中设有驱动轴（8）以及套在所述驱动轴上的转子（51、53），所述驱动轴沿平行所述定子的长度方向设置在所述定子中；所述定子的下端设有吸入盘（7），所述定子的上端设有排出盘（2），所述吸入盘、所述排出盘与所述定子形成筒状的内腔，所述转子位于所述吸入盘和所述排出盘之间，所述吸入盘上设有吸入原油的吸入口（21），所述排出盘设有排出原油的排出口（71）。所述利用滑片泵输送流体的方法从所述定子的端部方向进行吸入和排出流体以进行举升。
Description
原油举升系统和利用滑片泵输送流体的方法
技术领域
本发明涉及石油工业油井原油举升系统领域， 属于一种利用滑片泵举升原油的举 升系统， 具体而言， 涉及一种原油举升系统和利用滑片泵输送流体的方法。 背景技术
目前油田主要有以下几种举升方式： 抽油机、 螺杆泵、 电潜泵及气举等， 每种举升 方式都有着自己独特的优势， 但是也都存在着明显的不足： 抽油机举升系统皮实耐用， 但是传动节点多， 不但有减速箱的二级减速， 还有四连杆传动和驴头运动， 传动效率最 大为 70〜75%， 系统效率低， 耗能大； 螺杆泵举升地面泵传动机构简单， 一般为两级减 速传动，效率较高，地面效率一般在 88〜92%，远远高于抽油机。但是螺杆泵定子为橡胶， 难以承受稠油井的高温举升工况。而且， 随着油田开采时间的推移，原油的含水、含砂、 含气量逐渐上升， 高温开采工况不断增加， 而现有举升技术难以满足油田高温举升、节 能减排的要求。
滑片泵为容积式泵， 广泛应用于汽车转向助力液压系统、 机床、 工程机械等领域， 自吸能力强， 结构紧凑， 工作压力较高， 流量脉动小， 容积效率高。 目前工业用叶片泵 均采用径向吸入和排出方式， 使得吸入和排出的方向往往与滑片泵的旋转轴垂直， 吸入 和排出的方向连接吸入和排出的管路后， 增加了滑片泵的径向尺寸， 造成滑片泵体积较 大，很难适应狭小的管筒状空间。例如，日本专利 JP1-177478A,以及中国专利 CN2379622Y, 都采用径向吸入和排出的旁通式结构，上述两种径向吸入和排出的旁通式结构需要很大 的径向尺寸才能达到举升流体（例如举升石油） 的排量和压力， 无法安装在尺寸有限的 套管内。 另外， 上述现有的滑片泵由于采用径向吸入和排出的旁通式结构， 如果要下降 到油井中进行举升原油， 则会在下降到油井的过程中， 径向设置的吸入和排出的管路会 受到破坏， 难以安全稳定的安装在井下， 而且径向设置的吸入和排出的管路难以承受井 下巨大压力和腐蚀， 不能在原油淹没工况下工作， 所以， 径向吸入和排出的旁通式结 构限制了滑片泵在井下举升方面的应用。
另外， 为了提高滑片泵的泵送压力， 往往需要提高原动机的转速， 因为散热等条件 及很多情况的限制， 带动滑片泵的原动机的速度难以提高。虽然普通滑片泵的定子为金
属（例如为不锈钢制成） ， 但是上述这些特点限制了其在一些工业领域的应用， 尤其难 以应用在油田的举升作业的传统领域中。 发明内容
本发明旨在利用滑片泵耐高温、 结构紧凑、 容积效率高的优点， 来满足高温井、 常 规井举升需求， 达到高温举升、 节能减排的目的。 另外， 本发明还要解决现有的滑片泵 举升力小、 径向尺寸大的问题。
为此， 本发明提出一种原油举升系统， 用于举升油井内的原油， 所述原油举升系统 包括： 油管以及与所述油管连接的抽油泵， 所述抽油泵为滑片泵， 所述滑片泵具有筒状 的定子， 所述定子中设有： 驱动轴， 所述驱动轴沿平行所述定子的长度方向设置在所述 定子中、套在所述驱动轴上的转子； 所述定子的下端设有吸入盘， 所述定子的上端设有 排出盘， 所述吸入盘、 所述排出盘与所述定子形成筒状的内腔， 所述转子位于所述吸入 盘和所述排出盘之间， 所述吸入盘上设有吸入原油的吸入口， 所述排出盘设有排出原油 的排出口。
进一步地， 所述转子沿周向设有滑片， 所述滑片与所述定子的内腔接触密封， 所述 滑片泵还包括套设在所述定子外的筒状的泵壳，所述吸入盘和所述排出盘分别设有所述 驱动轴穿过的轴孔， 所述轴孔中设有轴承， 所述吸入盘和所述排出盘均位于所述泵壳内 并分别通过轴承与所述驱动轴连接。
进一步地，所述油管设置在油井的油层套管中，所述滑片泵连接在所述油管的下方， 并且所述滑片泵通过锚定器锚定在油层套管的内壁上。
进一步地， 所述原油举升系统还包括： 采油树， 设置在油井的井口， 驱动头， 支撑 固定在所述采油树上并位于所述油管的顶端， 抽油杆， 伸入到所述油管中并连接在所述 驱动头与所述滑片泵的驱动轴之间。
本发明还提出另一种原油举升系统， 所述原油举升系统包括： 油管， 与所述油管连 接的抽油泵， 所述抽油泵为滑片泵， 所述滑片泵包括： 多个筒状的定子， 多个所述定子 按照从首端到尾端的方向从下至上依次衔接， 驱动轴， 沿平行多个所述定子的长度方向 穿设在多个所述定子中、每个所述定子的下端设有吸入盘， 每个所述定子的上端设有排 出盘， 每个所述定子与相邻的吸入盘和排出盘形成筒状的内腔， 每个内腔中设有套在所 述驱动轴上的转子， 所述转子位于所述吸入盘和所述排出盘之间， 所述吸入盘上设有吸 入原油的吸入口， 所述排出盘设有排出原油的排出口， 其中， 相邻两个所述定子中， 下
方的定子的排出盘同时作为上方的定子的吸入盘，下方的定子的排出口同时作为上方的 定子吸入口， 所述滑片泵具有从下至上输送流体的通道， 并且所述输送流体的通道位于 各所述筒状的定子的内腔中。
进一步地， 每个所述转子沿周向设有滑片， 每个所述定子中， 所述滑片与所述定子 的内腔接触密封， 所述滑片泵还包括套设在多个所述定子外的筒状的泵壳， 各所述吸入 盘和各所述排出盘分别设有所述驱动轴穿过的轴孔， 各所述轴孔中设有轴承， 各所述吸 入盘和各所述排出盘均位于所述泵壳内并分别通过轴承与所述驱动轴连接。
进一步地， 所述滑片泵连接在所述油管的下方， 并且所述滑片泵通过锚定器锚定在 油层套管的内壁上。
进一步地， 所述原油举升系统还包括： 采油树， 设置在油井的井口， 驱动头， 支撑 固定在所述采油树上并位于所述油管的顶端， 抽油杆， 伸入到所述油管中并连接在所述 驱动头与所述滑片泵的驱动轴之间。
进一步地， 每个所述定子具有两个吸入口和两个排出口。
进一步地， 所述定子的数目为两个。 两个定子依次上下衔接。
本发明还提出一种利用滑片泵输送流体的方法， 所述滑片泵具有筒状的定子， 所述 定子中设有驱动轴，所述利用滑片泵输送流体的方法从所述定子的端部方向进行吸入和 排出流体以进行举升。在所述滑片泵中设置多个筒状的定子， 多个所述定子按照从首端 到尾端的方向从下至上依次衔接，每个所述定子均采用从所述定子的端部方向进行吸入 和排出流体以进行举升，流体被最下方的定子吸入滑片泵，被最上方的定子排出滑片泵， 相邻的两个定子中， 下方的定子排出的流体被上方的定子吸入， 上方的定子吸入的流体 被再上方的定子吸入以形成吸入和排出的接力， 直到吸入的流体被最上方的定子排出。
进一步地， 每个所述定子采用两个吸入口吸入流体， 采用两个排出口排出流体。 本发明从所述定子的端部方向进行吸入和或排出流体（例如为原油） ， 通过转子的 转动， 使得滑片与定子所形成的腔体容积不断变化， 形成了滑片泵吸入口与定子内的低 压腔连通， 滑片泵排出口与高压腔连通， 产生了滑片泵吸入口和滑片泵排出口之间的压 力差， 从而实现对流体的泵送。
本发明从所述定子的端部方向进行吸入和排出流体，在实现对流体增压或泵送的过 程中， 由于滑片泵吸入口和滑片泵排出口存在上下高度差， 所以本发明还实现了流体势 能的变化， 而且当滑片泵吸入口和滑片泵排出口设置在泵壳的端部时， 最大限度的提高 了滑片泵对流体势能的变化影响， 尤其能够实现势能的提高， 这同传统的滑片泵吸入口
和滑片泵排出口设置在泵壳侧向， 滑片泵吸入口和滑片泵排出口之间的高度差不明显， 不能影响流体势能的变化相比， 进步巨大， 使得滑片泵不仅具有增压或泵送的功能， 还 使滑片泵具有较高的举升能力， 使得滑片泵不局限于油船码头卸油， 船上货油， 扫舱， 火车卸槽等场合， 及油罐车， 加油车和油库、 加油站油料输送， 还可以应用在需要举升 的场合。
本发明避开了从定子的侧向进行吸入和排出流体，减小了滑片泵的径向尺寸和径向 体积， 能够适应狭小的管筒状空间， 增加了滑片泵的应用范围。 由于本发明输送流体的 通道位于泵壳的内腔中，因而无需设置现有技术的径向设置的吸入和排出的管路，所以， 本发明克服了现有的旁通式的滑片泵由于径向设置的吸入和排出的管路而造成的难以 安全稳定的安装在井下、难以承受井下巨大压力和腐蚀和不能在原油淹没工况下工作等 缺陷， 通过泵壳或泵筒的保护， 使得本滑片泵在实现举升和增压的同时， 在结构上具有 抗砂、 抗气、 防腐、 耐压等综合性改善， 可以在原油淹没工况下工作， 实现 24小时无 人职守下不间断举升， 因而拓展了原油举升的方式， 比其他举升方式更耐高温。
另外， 本发明的输送流体的通道位于各所述筒状的定子的内腔中， 相对于现有的旁 通式的滑片泵径向设置的吸入和排出的管路进行输送液体，本发明避免了通过离心作用 将液体输送至径向设置的吸入和排出的管路， 减少了液体输送效率的损失， 通过内部输 送， 尤其是轴向输送的方式， 增加了输送的流量和压力， 而且， 通过内部输送相对于旁 通式的径向吸入和排出， 本发明缩短了液体输送的路径， 更减少了液体传动损失， 减少 了液体在径向方向上压力和流速的折损。此外， 本发明的吸入和排出流体的方向基本为 直线或吸入和排出流体的方向为轴向， 速度损失和效率损失小， 而现有技术的旁通式的 吸入和排出， 流体在吸入和排出的方向上发生较大的转变， 因而有技术的旁通式的吸入 和排出产生较多的速度损失、 效率损失。
本发明还通过设置依次上下排布的多个定子，利用从端部方向泵送流体的吸入和排 出， 进而实现了多级滑片泵的接力增压， 使其更加适应管筒内流体的输送和举升作业， 这种多级双作用滑片泵能够大幅增加滑片泵排量， 尤其适用于井下狭窄的空间内， 可以 极大提升滑片泵的举升能力， 使得滑片泵可以应用于传统滑片泵应用的禁区， 例如流体 的举升， 包括石油开采， 扩大滑片泵的应用范围。
本发明进一步的效果如下：
( 1 )本举升系统中滑片泵为全金属件， 可以适用于高温吞吐井和汽驱井；
( 2 ) 油泵体积小， 泵体短， 该发明尤其适用于斜井及狗腿度较大的井；
( 3 ) 本系统地面采用驱动头驱动， 传动效率高， 节能， 适用于稀油井、 稠油高温 井、 含气井、 深井、 斜井等。
(4)本发明的滑片泵可以在原油含气 30%-50%情况下工作。 附图说明
本发明所采用的具体实施例， 将由以下的实施例及附呈附图作进一步的说明， 其 中- 图 1为根据本发明实施例的原油举升系统的结构示意图；
图 2为根据本发明实施例的滑片泵的主视方向剖视结构示意图， （未示出滑片） ； 图 3为根据本发明实施例的滑片泵的垂直驱动轴方向的剖视结构示意图； 图 4为根据本发明实施例的另一种滑片泵的主视方向剖视结构示意图。
附图标号说明：
1泵筒 2排出盘 3轴承 4定子 5转子 6键 7吸入盘 8泵轴 （驱动轴） 9滑片 10驱动头 11采油树 12套管 13油管 14抽油杆 15滑片泵 16锚定 器
17油层 27隔板 41上方的定子 43下方的定子 100泵筒 21吸入口 71排出
P
271 流体中转口 51上方的转子 53下方的转子 具体实施方式
为了对本发明的技术特征、 目的和效果有更加清楚的理解， 现对照附图说明本发明 的具体实施方式。
如图 1所示， 本发明提出一种原油举升系统， 用于举升油井内的原油， 所述原油举 升系统包括： 设置在油井套管 12内的油管 13， 与所述油管 13连接的抽油泵， 所述抽油 泵为滑片泵 15。
如图 2和图 3所示，本发明的第一种滑片泵具有筒状的定子 4，所述定子 4中设有: 驱动轴 8 (也称泵轴） ， 所述驱动轴 8沿平行所述定子 4的长度方向设置在所述定子 4 中、 套在所述驱动轴 8上的转子 5; 所述定子 4的下端设有吸入盘 7， 所述定子的上端 设有排出盘 2， 所述吸入盘 7、所述排出盘 2与所述定子 4形成筒状的内腔，所述转子 5 位于所述吸入盘 7和所述排出盘 2之间，所述吸入盘 7上设有吸入原油的吸入口 71，所
述排出盘 2设有排出原油的排出口 21。
所述吸入盘 7和所述排出盘 2为圆盘状， 例如为平直的圆盘状， 可以分别作为定子 4的下端盖和上端盖。 本发明中的第一种滑片泵与现有技术的滑片泵的主要区别在于， 本发明中的滑片泵的吸入口和排出口均设置在定子的端部方向，即在端盖上开设吸入口 71和排出口 21， 吸入口 71和排出口 21的形状可以为长弧形直孔， 可以连通至定子的 内腔。而现有技术的滑片泵的吸入口和排出口均设置在定子的侧向， 在其他方面， 本发 明的第一种滑片泵可以采用与现有技术相同的结构。 例如， 关于滑片泵中定子的形状、 驱动轴的形状、 吸入口和所述排出口的形状、 滑片泵的轴端密封及轴承支撑、端盖的形 状以及滑片泵中的上述部件的连接关系、 吸入口可以连接管路、 排出口可以连接管路、 以及低压吸入、高压排出的工作原理不是本发明讨论的重点， 本发明有关上述结构和工 作原理可以参考和采用现有的各种滑片泵的合适结构。例如， 滑片泵吸入口与泵壳的低 压腔连接或连通， 所述滑片泵排出口与泵壳的高压腔连接或连通， 定子与吸入盘 7和所 述排出盘 2可以通过定位销、 密封圈等固定连接形成密闭腔室均可以采用现有技术。
本发明的滑片泵， 从底端的滑片泵吸入口 71吸进低压流体， 流体在转子 5的转动 中， 通过滑片泵转子的转动形成的容积的变化， 导致吸进的流体和排出的流体之间形成 压力差， 从顶盖即排出盘 2的滑片泵排出口 21排出高压流体， 这样， 本发明从根本上 避开了从泵壳的侧向进行吸入和排出流体， 减小了滑片泵的径向尺寸和径向体积， 能够 适应狭小的管筒状空间， 增加了滑片泵的应用范围。本发明不局限于只从端盖吸入和排 出流体， 只要能够从所述定子的端部方向进行吸入和排出流体的方法以进行泵送， 不管 滑片泵是否设置端盖， 不管流体是否经过端盖， 本发明都能实现端向吸入和排出流体， 通常情况下， 流体的吸入和排出方向与驱动轴 8的轴向一致或接近， 因而， 本发明的滑 片泵也（又）可以称为轴流式滑片泵， 只要端向吸入和排出流体， 无论吸入和排出流体 的方向与驱动轴的夹角， 例如可以与驱动轴 8的轴向相交 15度、 30度、 60度等， 均与 现有的在泵壳的侧向吸入和排出流体的旁通式结构区别明显，只不过流体的吸入和排出 方向与驱动轴 8的轴向一致或接近时， 本发明的滑片泵结构更紧凑。
如图 2和图 3所示，吸入口 71和排出口 21均为两个，两个吸入口 71关于驱动轴 8 呈轴对称设置在吸入盘 7上，两个排出口 21关于驱动轴 8呈轴对称设置在排出盘 2上， 吸入口 71和排出口 21在圆周方向间隔 90度设置， 这就成为双作用滑片泵。 驱动轴旋 转一圈， 双作用滑片泵吸入排出各两次， 由于结构和受力载荷对称， 双作用滑片泵往往 可以获得更大排量， 同时降低滑片泵的噪声， 提高驱动轴等部件的可靠性。 当然， 还可
以吸入口 71和排出口 21可以均为一个， 吸入口 71设置在吸入盘 7上， 排出口 21设置 在排出盘 2上， 吸入口和排出口的周向间隔角度为 180° ， 以配合吸入口与定子的低压 腔连接， 排出口与定子的高压腔连接。 驱动轴旋转一圈， 滑片泵吸入排出一次， 这是单 作用滑片泵。关于吸入口 71和排出口 21是设置两个还是设置一个， 可以根据举升的排 量确定。
进一步地， 如图 3所示， 所述转子 5沿周向设有滑片 9， 所述滑片 9与所述定子 4 的内腔接触密封， 所述滑片泵还包括套设在所述定子外的筒状的泵壳 1， 如图 2所示， 所述吸入盘 7和所述排出盘 2分别设有所述驱动轴 8穿过的轴孔，所述轴孔中设有轴承 3， 所述吸入盘和所述排出盘均位于所述泵壳 1内并分别通过轴承 3与所述驱动轴 8连 接。设置泵壳有利于滑片泵的密封和举升的稳定以及噪音的降低。本发明的滑片泵可以 采用定子或泵壳的偏心腔室结构，定子或泵壳内腔的轮廓线可以为对称的椭圆形状或近 似椭圆形状， 轮廓线可以为多种曲线方程， 定子与吸入盘 7和所述排出盘 2可以通过定 位销、密封圈等固定连接形成密闭腔室、定子与泵壳之间的定位关系均可以采用现有技 术。但本发明不限于定子或泵壳的偏心腔室， 以及转子和滑片结构， 还可以采用现有技 术的多种定子或泵壳与转子的配合关系。
本发明还提出第二种原油举升系统， 所述原油举升系统包括： 油管， 与所述油管连 接的抽油泵， 所述抽油泵为滑片泵。第二种原油举升系统与第一种原油举升系统的主要 区别在于， 第二种原油举升系统的滑片泵是由多个定子形成的多级泵， 相邻的定子中， 下方的定子的排出盘同时作为上方的定子的吸入盘，下方的定子的排出口同时作为上方 的定子吸入口。这种滑片泵为多级滑片泵， 每级泵中或者每个定子都能够形成图 2和图 3所示的单级泵的抵压吸入和高压排出的增压效果， 其中图 4中示出的为两级滑片泵。
如图 4所示， 第二种原油举升系统的滑片泵包括： 多个筒状的定子， 例如为上方的 定子和下方的定子 43， 驱动轴 8， 沿平行多个所述定子的长度方向穿设在多个所述定子 中，每个所述定子的下端设有吸入盘， 下方的定子 43的下端设有吸入盘 7， 所述吸入口 7上设有吸入原油的吸入口 71， 上方的定子的下端设有隔板 27， 隔板 27上设有流体中 转口 271，隔板 27作为上方的定子的吸入盘，流体中转口 271作为上方的定子的吸入口。
每个所述定子的上端设有排出盘，上方的定子 41的上端设有排出盘 2，所述排出盘 设有排出原油的排出口 21， 隔板 27同时作为下方的定子 43的排出盘， 流体中转口 271 同时作为下方的定子 43的排出口。隔板 27将上方的定子 41和下方的定子 43分隔为两 个独立的内腔， 这两个定子或内腔通过流体中转口 271相互联系， 流体经过下方的定子
43吸入后， 经过第一级增压后从流体中转口 271排出到上方的定子 41中， 经过上方的 定子 41的第二级增压后从排出口 21中排出上方的定子 41。 这样， 就形成了两级增压， 形成两级滑片泵。 如果单级滑片泵的增压倍数为 m， 则经过两级轴流滑片泵增压后， 滑 片泵的整体增压倍数为 m的平方， 经过三级， 则整体增压倍数为 m的立方， 经过 n级， 则滑片泵整体增压倍数为 m的 n次方，通过以上设计可以实现多级轴流滑片泵的接力增 压， 而且效果显著。
如图 4所示， 流体中转口 271的数目为两个， 隔板 27可以与吸入盘和排出盘均为 同样的形状和结构， 但是， 隔板 27上的流体中转口 271与相邻的吸入口和排出口的周 向间隔角度为 90° ， 以保证在每个定子中， 都能像图 2和图 3所示的单级滑片泵那样， 使吸入口与定子的低压腔连接， 排出口与定子的高压腔连接。每个定子内腔均为形状相 同的偏心腔室， 沿圆周方向， 上下相邻的两个泵壳的设置方向相互垂直， 以配合吸入口 与定子的低压腔连接， 排出口与定子的高压腔连接。 当然， 还可以吸入口 71和排出口 21可以均为一个， 吸入口 71设置在吸入盘 7上，排出口 21设置在排出盘 2上， 流体中 转口 271的数目为一个， 隔板 27上的流体中转口 271与相邻的吸入口和排出口的周向 间隔角度为 180° 。 驱动轴旋转一圈， 滑片泵吸入排出一次。 关于吸入口 71和排出口 21是设置两个还是设置一个， 可以根据举升的排量确定。
图 4中， 两个所述定子按照从首端到尾端的方向从下至上依次衔接， 每个所述定子 与相邻的吸入盘和排出盘形成筒状的内腔， 每个内腔中设有套在所述驱动轴上的转子， 所述转子位于所述吸入盘和所述排出盘之间。 根据图 4， 我们还可以想到设置两个或更 多的隔板形成三级泵或更多级泵。 由于井深不同需排出压力不同， 即井越深需排出压力 越大， 根据泵串联压力梯度理论， 故所需泵级数也越多， 这种多级滑片泵可以适应深井 的使用。
进一步地， 如图 1所示， 所述滑片泵 15连接在所述油管 13的下方， 泵筒的出口与 油管连通， 泵筒与油管通过油管扣连接， 关于泵筒与油管的连接可以采用现有技术的各 种合适方式。 所述滑片泵通过锚定器 16锚定在油层套管 12的内壁上， 锚定器 16与滑 片泵 15泵筒下端有油管扣， 通过油管扣滑片泵 15与锚定器直接连接， 锚定器 16固定 滑片泵以保证泵工作时泵壳不转动。
进一步地，如图 1所示，所述原油举升系统还包括：采油树 11，设置在油井的井口， 驱动头 10， 为油井井口旋转驱动部分， 包括电机、 减速器等， 支撑固定在所述采油树 11上并位于所述油管 13的顶端， 用于带动抽油杆转动；抽油杆 14，伸入到所述油管 13
中并连接在所述驱动头 10与所述滑片泵的驱动轴 8之间。驱动头 10转动时带动抽油杆 14、泵轴 8、 转子 5、 滑片 9转动。 泵轴 8 (也称驱动轴）在动力传动下， 带动转子上的 滑片 9在定子 2的工作腔内旋转， 定子 2内腔采用椭圆体， 迫使滑片 9产生径向运动， 当滑片向大腔段（低压腔）转动时通过吸入盘 7的孔道吸入原油， 当滑片向小腔段（高 压腔）转动时就通过排出盘 7的孔道排出腔内原油， 由于转子不停的转动， 原油就不断 的吸入和排出， 将井下油层 17内的原油通过油管 14送到地面采油树 11再配送到原油 计量站和储存站， 它与现油田所用的柱塞抽油泵、 电潜离心泵和螺杆泵原理均不同。
本发明还提出一种利用滑片泵输送流体的方法， 所述滑片泵具有筒状的定子， 所述 定子中设有驱动轴，所述利用滑片泵输送流体的方法从所述定子的端部方向进行吸入和 排出流体以进行举升。如图 1至图 4所示， 本发明不局限于只从端盖（即吸入盘和排出 盘）吸入和排出流体， 本发明还可以从上端到下端输送。只要能够从所述定子的端部方 向进行吸入和排出流体的方法以进行泵送， 不管滑片泵是否设置端盖或吸入盘和排出 盘， 不管流体是否经过端盖或吸入盘和排出盘， 不管端盖是平的还是弧形的， 本发明都 能实现端向吸入和排出流体。通常情况下， 流体的吸入和排出方向与驱动轴 8的轴向一 致或接近， 因而， 本发明的滑片泵也（又）可以称为轴流式滑片泵， 只要端向吸入和排 出流体， 无论吸入和排出流体的方向与驱动轴的夹角， 例如可以与驱动轴 8的轴向相交 15度、 30度、 60度等， 均与现有的在泵壳的侧向吸入和排出流体的旁通式结构区别明 显， 只不过流体的吸入和排出方向与驱动轴 8的轴向一致或接近时， 本发明的滑片泵结 构更紧凑。
进一步地， 如图 4所示， 在所述滑片泵中设置多个筒状的定子， 多个所述定子按照 从首端到尾端的方向从下至上依次衔接，每个所述定子均采用从所述定子的端部方向进 行吸入和排出流体以进行举升， 流体被最下方的定子吸入滑片泵， 被最上方的定子排出 滑片泵， 相邻的两个定子中， 下方的定子排出的流体被上方的定子吸入， 上方的定子吸 入的流体被再上方的定子吸入以形成吸入和排出的接力，直到吸入的流体被最上方的定 子排出。通过以上设计可以实现多级轴流滑片泵的接力增压， 实现各级泵之间的增压和 接力， 相对于多个单级泵的串联， 结构更简单， 成本更低， 而且增压效果显著。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式， 并非用以限定本发明的范围。为本发 明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合， 任何本领域的技术人员， 在不脱离本 发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改， 均应属于本发明保护的范围。
Claims
1、 一种原油举升系统， 其特征在于， 所述原油举升系统包括： 油管， 与所述油管 连接的抽油泵， 所述抽油泵为滑片泵， 所述滑片泵包括： 多个筒状的定子， 多个所述定 子按照从首端到尾端的方向从下至上依次衔接， 驱动轴， 沿平行多个所述定子的长度方 向穿设在多个所述定子中、每个所述定子的下端设有吸入盘， 每个所述定子的上端设有 排出盘， 每个所述定子与相邻的吸入盘和排出盘形成筒状的内腔， 每个内腔中设有套在 所述驱动轴上的转子， 所述转子位于所述吸入盘和所述排出盘之间， 所述吸入盘上设有 吸入原油的吸入口， 所述排出盘设有排出原油的排出口， 其中， 相邻两个所述定子中， 下方的定子的排出盘同时作为上方的定子的吸入盘，下方的定子的排出口同时作为上方 的定子的吸入口， 所述滑片泵具有从下至上输送流体的通道， 并且所述输送流体的通道 位于各所述筒状的定子的内腔中。
2、 如权利要求 1所述的原油举升系统， 其特征在于， 每个所述转子沿周向设有滑 片， 每个所述定子中， 所述滑片与所述定子的内腔接触密封， 所述滑片泵还包括套设在 多个所述定子外的筒状的泵壳，各所述吸入盘和各所述排出盘分别设有所述驱动轴穿过 的轴孔， 各所述轴孔中设有轴承， 各所述吸入盘和各所述排出盘均位于所述泵壳内并分 别通过轴承与所述驱动轴连接。
3、 如权利要求 1所述的原油举升系统， 其特征在于， 所述滑片泵连接在所述油管 的下方， 并且所述滑片泵通过锚定器锚定在油层套管的内壁上。
4、 如权利要求 1所述的原油举升系统， 其特征在于， 所述原油举升系统还包括： 采油树，设置在油井的井口，驱动头，支撑固定在所述采油树上并位于所述油管的顶端， 抽油杆， 伸入到所述油管中并连接在所述驱动头与所述滑片泵的驱动轴之间。
5、 如权利要求 1所述的原油举升系统， 其特征在于， 每个所述定子具有两个吸入 口和两个排出口。
6、 如权利要求 1至 5中任一项所述的原油举升系统， 其特征在于， 所述定子的数 目为两个。
7、 一种利用滑片泵输送流体的方法， 所述滑片泵具有筒状的定子， 所述定子中设 有驱动轴， 其特征在于， 所述利用滑片泵输送流体的方法从所述定子的端部方向进行吸 入和排出流体以进行举升， 在所述滑片泵中设置多个筒状的定子， 多个所述定子按照从 首端到尾端的方向从下至上依次衔接，每个所述定子均采用从所述定子的端部方向进行 吸入和排出流体以进行举升， 流体被最下方的定子吸入滑片泵， 被最上方的定子排出滑 片泵， 相邻的两个定子中， 下方的定子排出的流体被上方的定子吸入， 上方的定子吸入 的流体被再上方的定子吸入以形成吸入和排出的接力，直到吸入的流体被最上方的定子 排出。
8、 如权利要求 7所述的利用滑片泵输送流体的方法， 其特征在于， 每个所述定子 采用两个吸入口吸入流体， 采用两个排出口排出流体。
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