[发明专利]油田大流量往复式注水泵

说明书

技术领域

本发明属于流体输送设备技术领域，特别是往复柱塞泵的改进。

背景技术

目前，油田注水已成为我国油田主要采油工艺之一，也是保障油田稳产高产保产的重要措施。然而随着油田进入高含水开发期，注水量大幅度增加，注水耗电亦大幅上升，注水耗电量达到整个油田耗电量的35~40%，能源问题也日趋严重。往复柱塞泵是一种非常重要的流体增压机械，具有高效节能、操作简便等优点，而且往复柱塞泵与变频器、流量计、压力传感器等配套实现恒压精确注水，为油田采油作业工艺中关键设备。根据大面积整装区块及断块油田注水工艺要求，国内现主要采用两大类注水用泵产品，即整装区块大流量注水压力等级不高于16MPa工况，采用离心式泵产品，其排量为：140、160、250、300、350和400m³/h；针对注水压力等级高于16MPa工况，则采用往复式柱塞泵产品，压力等级为：16、20、25、32、40MPa，排量为：9.6～100m³/h。其中离心泵注水泵机组具有结构相对简单、流量大等优点，但存在运行效率较低，耗能多，运行时转速与出口扬程相对固定，不能与实际注水工况相匹配，造成实际运行效率更低等问题。目前，国内离心式注水泵效率普遍小于75%，实际运行效率则往往在60%以下，浪费了大量宝贵能源。

发明内容

本发明目的是设计一种油田大流量往复式注水泵，以提高运行效率。

具体地说，油田大流量往复式注水泵，具有动力端和液力端，动力端通过曲柄连杆机构带动液力端的柱塞做直线往复运动，液力端上置有排出管组件和吸入管组件，其液力端液缸数为5缸或7缸结构；并且液力端吸入阀和排出阀垂直布置；吸入阀和排出阀均采用组合式球面阀；同时动力端采用偏心轮结构；在偏心轮中间部位增加支撑，偏心轮与连杆大头之间安装圆柱滚子轴承；十字头与十字头销之间安装圆柱滚子轴承。

本发明大流量往复式注水泵符合国家“十二五”期间油田降低能耗的目标及建设资源节约型、环境友好型企业的实现。大流量注水泵具有流量大、排出压力高、性能广、效率高、寿命长、高可靠性的特点，是高效大流量注水设备必备的往复泵，取代运行效率较低的离心泵注水设备，提高了泵效，解决能源利用率低的问题，同时降低采油成本，具有重要的现实意义和重大的工程价值，必将成为新一代油田钻采装备不可或缺的配套产品。

附图说明

图1为本发明整体结构简图（液力端）。

图2为本发明整体结构简图（动力端）。

图3为本发明动力端结构简图。

图4为本发明动力端结构简图（图3右侧面）。

图5为本发明动力端结构简图（图3左侧面）。

图6为本发明液力端结构简图。

图7为本发明中波形弹簧结构图（立体）。

图8为本发明中波形弹簧结构图（正面）。

图9为本发明中阀座结构示意图（剖视）。

图10为本发明中阀座结构示意图（图9俯视）。

图11为本发明中组合式球面阀结构示意图。

图12为本发明中阀罩结构示意图（剖视）。

图13为本发明中阀罩结构示意图（图12俯视）。

具体实施方式

下面结合附图1-13描述本发明的一种实施例。油田大流量往复式注水泵，具有动力端4和液力端2，动力端4通过曲柄连杆机构带动液力端的柱塞7做直线往复运动，液力端2上置有排出管组件1和吸入管组件3，其特征是液力端液缸数为5缸或7缸结构；并且液力端吸入阀和排出阀垂直布置；吸入阀和排出阀均采用组合式球面阀；同时动力端采用偏心轮结构；在偏心轮8中间部位增加支撑14，偏心轮8与连杆大头9之间安装圆柱滚子轴承13；十字头11与十字头销10之间安装圆柱滚子轴承15。所述曲柄连杆机构包括偏心轮8，与偏心轮连接的连杆9运动，连杆9通过十字头销10连接十字头11，十字头11通过连接杆5连接到柱塞7做直线往复运动。连接杆5与柱塞7之间用卡套6固定相连接。液力端中的填料箱采用快换结构，填料采用芳纶组合式填料。柱塞7表面喷涂适合油田污水介质的镍基合金层。