[发明专利]一种容积式挠性转子潜油电泵

说明书

本发明公开了一种容积式挠性转子潜油电泵，包括：泵座组件，主轴，串联在主轴上的末段泵体、至少一组中间段泵体、首段泵体，泵壳，和泵头组件；泵座与末段泵体之间、以及首段泵体与泵头之间均设置端板组件；每相邻两段泵体之间均设置有过渡腔组件；端板、挡板和过渡腔板上均开有轴向通流孔，过渡腔板在与挡板配合侧开有一定宽度的换向腔，各段泵体均包括定子，与主轴间隙配合键连接的转子花键套，与转子花键套花键连接的转子；转子为挠性转子。本发明采用挠性转子、高次曲线定子内腔、轴向流道设计，使容积式挠性转子潜油电泵具有良好的油井采油性能；能够满足潜油电泵长时间高速运行及油液含砂、含气工况的工作要求，且效率高，扬程大。

技术领域

本发明属于油田采油用潜油电泵技术领域，特别是涉及一种容积式挠性转子潜油电泵。

背景技术

目前主要的采油工艺设备包括潜油电泵、螺杆泵、抽油机、电潜柱塞泵、水力活塞泵、水力射流泵、气举等。地下采油主力设备是离心式潜油电泵和容积式螺杆泵。潜油电泵具有排量范围大、检泵周期长、技术成熟度高等优点，但也存在单级扬程低、总装长度大、泵效不高的问题；螺杆泵具有容积效率高、高粘度和高含气工况效果好的优点，但也存在转速低、含砂易磨损、检泵周期短的缺点。合理利用容积泵基本原理，发挥容积泵的高效率和高扬程特性，克服容积泵普遍转速不高、滑片脱空、固体颗粒接触磨损的缺陷，设计开发适应高转速、运行时间长、过砂能力强、泵效高的容积式潜油电泵，对行业提质增效具有重要的理论意义和较高的经济价值。

申请号CN201720049637.9专利公开了一种石油油井采油叶片泵举升装置，其使用叶片泵代替叶轮和导轮作为泵主体结构，提高了泵效；使用液压推杆为滑片提供径向的支撑力以使滑片始终贴合定子内壁。但是其转子与定子接触部分存在沙砾研磨，且沙砾可能通过转子上的导油通道进入滑片后腔内形成沙砾的堆积，造成滑片卡死现象；同时其在传动轴上开有通孔，使液压推杆穿过主轴，由于加工误差以及传动轴与转子之间的转动误差会对液压推杆产生剪切应力，对液压推杆的运动产生阻力，且传动轴上的通孔降低了传动轴的强度。

申请号CN88206389专利公开了一种滑片式电动潜油泵，由泵体部分、防砂器、保护器、电动机组成。该专利将潜油电泵的泵主体更换为单节滑片泵，级数少(单级)、结构简单、重量轻、压力高、效率高(泵效可达90％，比有杆泵省1/3～1/2电力)。但是该泵只有单节，扬程有限，适用于中、低产量的油井使用，且没有改善沙砾磨损问题。

申请号CN201220106395.X专利公开了一种潜油滑片泵采油系统，包括：潜油电机、保护器、联轴器、滑片泵、油管、电缆和控制器。该系统中的轴流滑片泵属于容积泵，系统效率高，排量可根据电机转速调整、可用于含气原油举升。但该专利并没有叙述滑片泵的内部结构，即并没有对滑片泵的传统结构进行改进，在一些低速场合可能会出现滑片脱空现象，影响工作性能，并且仍然存在沙砾磨损问题。

申请号201210054052.8专利公开了一种原油举升系统和利用滑片泵输送流体的方法。该专利采用轴向油路，减小了滑片泵的径向尺寸和径向体积，能适应狭小的管状空间。该专利为双作用滑片泵，但只设计有四个滑片，在运动过程中会出现进油腔与排油腔连通的情况，产生压力损失和流量损失；使用滚动轴承作为轴的支撑对泵的尺寸和使用寿命有一定限制；没有滑片预紧结构，在工作中可能会产生滑片脱空。

综上可知，目前应用于潜油电泵的滑片泵结构存在以下问题：①没有针对含砂油液的过砂设计，在部件接触处会产生砂砾磨损，甚至卡泵；②多数使用滑片泵结构，存在滑片脱空现象影响泵效及排量，且存在气蚀现象；③多数使用滚动轴承作为主轴支撑，一定程度上限制了滑片泵的尺寸和使用寿命；④没有针对滑片泵高速、长时间运行的工况的特殊设计。

发明内容