[发明专利]一种应用于多层天然气同井道合采的分载式增压潜水泵

说明书

一种应用于多层天然气同井道合采的分载式增压潜水泵，包括自上到下依次设置的上盖体、环形支架、中盖体、圆筒壳和下端盖，环形支架外圆设有橡胶圈，上盖体内设有增压涡轮，圆筒壳内沿中心线设有中心传动轴，中心传动轴上端穿过环形支架与增压涡轮传动连接，圆筒壳内设有围绕中心传动轴布置的若干个空心轴，空心轴内壁设有螺旋叶片，相邻两个空心轴之间均设置有一个电机。本发明的分载式增压潜水泵结构精巧，保证小体积下的大抽水功率，可数只同时串联使用，能根据不同的井下工况定制不同的潜水泵安装方案，在降低能源消耗的同时提高了工作效率。

技术领域

本发明属于潜水泵技术领域，应用于多层非常规天然气（包括煤层气、页岩气、致密砂岩器等），具体为一种应用于多层天然气同井道合采的分载式增压潜水泵。

背景技术

潜水泵是一种将泵体和电机均置入水中工作的机械设备，是深井提水的重要设备。潜水泵依据其工作原理可分为两类，一种是叶轮式泵，如离心泵，另一种是容积式泵，如螺杆泵。离心泵靠叶轮旋转时产生的离心力来输送液体，其结构简单，工作可靠，可应用于各种生产生活场景，但由于其体积较大，故不适用于直径较小的矿井中；螺杆泵是依靠泵体与螺杆所形成的啮合空间容积变化和移动来输送液体的回转泵，因其泵体细长，故在矿井中广泛使用。现有螺杆泵的结构均采用普通电机直驱螺杆的形式，因此在使用时螺杆泵必须潜至井底，这对某些需要进行特定岩层液体分采的油气井来讲并不适用。申请CN201420547777.5的实用新型中提出一种使用空心轴电机作为驱动的潜水泵，由于空心轴的（内螺旋管）直径过小，此潜水泵的工作效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于多层天然气同井道合采的分载式增压潜水泵，该潜水泵结构紧凑、可固定在井道内部任何深度，且扬程高，工作效率高。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种应用于多层天然气同井道合采的分载式增压潜水泵，包括自上到下依次设置的上盖体、环形支架、中盖体、圆筒壳和下端盖，环形支架外圆设有橡胶圈，上盖体内设有增压涡轮，圆筒壳内沿中心线设有中心传动轴，中心传动轴上端穿过环形支架与增压涡轮传动连接，圆筒壳内设有围绕中心传动轴布置的若干个空心轴，空心轴内壁设有螺旋叶片，相邻两个空心轴之间均设置有两个上下对应的电机，上侧的电机固定在中盖体下表面，下侧的电机固定在下端盖上表面，每个电机的主轴上均设有驱动齿轮，每个空心轴外圆均设有两个齿圈，每个驱动齿轮均对应与相邻的两个齿圈同时啮合，中心传动轴上设有两个从动齿轮，上侧的从动齿轮与所有空心轴上部的齿圈同时啮合，下侧的从动齿轮与所有空心轴下部的齿圈同时啮合，所有的空心轴上端均与上盖体内部连通，上盖体上端设有管接头。

下端盖通过短螺钉与圆筒壳下端固定连接，下端盖上表面与圆筒壳下端面之间设有第一密封圈，下端盖上开设有与空心轴下端口对应通透的下透孔，每个空心轴下端外圆均对应与下端盖之间设有第二密封圈。

环形支架包括水平设置的上圆盘和下圆盘，上圆盘下表面和下圆盘上表面的边缘之间固定设有若干个支撑套管，上圆盘上开设有第一上透孔，下圆盘上开设有第二上透孔，第一上透孔、第二上透孔和空心轴的上端口上下一一对应通透。

上盖体下端面、上圆盘、支撑套管、下圆盘、中盖体和圆筒壳上端面之间通过长螺钉连接为一体，橡胶圈的上端边缘向内水平折弯形成上垫圈被夹持在上盖体下端面和上圆盘上端面之间，橡胶圈的下端边缘向内水平折弯形成下垫圈被夹持在中盖体上端面和下圆盘下端面之间。

中盖体上开设有与空心轴上端口对应通透的第三上透孔，中盖体下表面与圆筒壳上端面之间设有第三密封圈，中盖体上表面与下圆盘下表面之间设有第四密封圈，上圆盘上表面与上盖体下表面之间设有第五密封圈，每个空心轴上端外圆均对应与中盖体之间设有第六密封圈。