[发明专利]大排量电潜螺杆泵采油设备

说明书

技术领域

本发明属于油田采油设备技术领域，具体地说是一种与海上稠油油田开采相配套的大排量电潜螺杆泵采油设备。

背景技术

众所周知，能源的消耗与利用，是实现科学技术持续发展与现代化实现的必要保障。石油被人们誉为“工业的血液”，是不可缺少的能源，在人类赖以生存的地球上润藏着大量的石油，无论是地下还是海洋里。目前，世界上很多国家为了发展本国的经济，也都在不断地对石油开采设备进行研发和改进，对于陆地上的石油开采设备，无沦是井上还是井下都已经达到了一定的先进水平。但对于稠油油田开采方面，尤其是对海上稠油的开采，就现有的采油设备，如有杆泵、电潜离心泵、水力泵等，还存在一些技术问题：如效率低，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、水平井等使用。

近几年出现的电潜螺杆泵虽然解决了上述问题，但也存在不足，主要是其主要指标是一排量问题，是中低排量的，无法达到200m³/d以上的大排量，导致采用成本高，不能满足当前及未来海上稠油油田开发对配套采油设备的排量要求。

原有电潜螺杆泵达不到大排量的主要原因是其电机和机械传动装置输出转矩能力低，另外其整体结构和局部结构也不适应大排量振动强度大以及大斜度甚至水平安装使用的情况，其配套技术也不具有不动管柱洗井以及大斜度井和水平井油管顺利泄油的功能。而且使用寿命较短，应用领域受到局限。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于大斜度或水平安装使用的大排量电潜螺杆泵采油设备。

本发明的目的是这样实现的：它包括有井下电机，井下电机保护器，螺杆泵，弹性扶正器，井下转动式机械传动装置，井下电缆，其特征是：在井下电机的尾部设置有一弹性扶正器，在井下电机上部依次串联有井下电机保护器，井下转动式机械传动装置，锚定装置，螺杆泵，锚定装置；在螺杆泵外壳上至少套装有两个弹性扶正器；所述的锚定装置包括：液缸、带有锥体的中心管，锥体的上部与液缸之间连接有剪钉，锥体的下部与液缸之间连有支撑块；

所述的井下转动式机械传动装置包括：传动装置外壳，在传动装置外壳内的上端设有与井下螺杆泵负载的输出端接头，该输出端接头向下依次连接有开式结构鼓型齿联轴器，6-8列轴承串联组合的止退式轴承节，带有隔层的补偿式润滑油油箱，行星齿轮变速器及与井下电机连接的输入端接头；

所述的井下电机包括：电机定子、电机转子、电机转子扶正轴承、定子腔内壁，在电机转子扶正轴承外环上的槽内还设置有膨胀胶圈；

所述开式结构鼓型齿联轴器内部设置具有1.0-2.5毫米顶隙和侧隙的重载齿轮副，其中部还设置有一利用泵轴轴向力碾碎砂子的承重球；

所述的轴承串联组合的止退式轴承节为采用6-8组内隔圈及所对应的外隔圈按等差数列比例依次向下传递轴向力的，等差数列比例的数值是1；

所述的带有隔层的补偿式润滑油油箱为：在油箱的胶囊内部固设有一用来平衡两侧压力的浮动隔层。

本发明所述的行星齿轮变速器为行星齿轮减速变速器，其减速部份包括：机械传动装置外壳、输入轴、行星架、齿轮、齿轮联轴器，输入轴和行星架与机械传动装置外壳之间均设置有角接触球轴承。

上述内、外隔圈选用不同弹性模量的材料，材料为合金钢、铜合金或/和钛合金。

本发明所述的锚定装置为依靠螺杆泵自身泵压工作的液压式锚定装置，在两个液压式锚定装置之间还连通有导压管。

本发明所述的在支撑块的外表面设置有一层软金属；软金属为铜或铅。

在锚定装置的上部还连接有一借助于液压打开的油管泄油器。

本发明所述油管泄油器外壳的下部设置有一带斜面的球座滑套，球座滑套与油管泄油器外壳之间连接有带泄油孔的剪钉，球座滑套上部的斜面处设有一重球。

本发明所述的在锚定装置的下部还连接有一泵上反循环洗井阀。

本发明所述的下部泵上反循环洗井单向阀包括有一阀体，在阀体内下部设有洗井液通道，该洗井液通道上部依次设置有球座，阀球及液压顶开压簧。

本发明具有如下优点：

1.本发明中的井下电机，通过适度增加转子槽深宽比、增加极数，合理选择绕组的线径及布线方式，提高定子电磁密度，达到相同功率下提高启动转矩和最大转矩的目的；另外，原有的电机是靠轴承外圈上的金属卡片入卡槽定位的，由于大排量电潜螺杆泵的振动强度大，易使卡片脱槽而导致定子内腔滑膛，本发明在转子扶正轴承外圈上专门设计了膨胀胶圈定位方式，既杜绝了扶正轴承外圈与定子内腔摩擦而引起的滑膛破坏和温升，同时了利用胶圈的阻尼作用使电机具有抗振效果。