[实用新型]防砂耐磨蚀型潜油多级离心泵

说明书

本实用新型主要用于石油工业系统的油田采油井中，特别适用于出砂较严重的油井。

现有使用的潜油多级离心泵存在以下不足之处，若遇到油井液含砂时，潜油多级离心泵有关接触部位磨损严重，径向间隙的扩大会使泵轴失去平衡，潜油多级离心泵产生严重振动，这种振动会引起保护器内的机械密封失效，潜油电机进入油井液，造成绝缘下降，出现电气短路故障或造成机组落井故障。

本实用新型的目的是在现有使用的多级离心泵基础上的改进，增设了耐磨蚀部件，从而减少各磨擦副的径向和轴向磨损，提高潜油电泵机组的性能和使用寿命。

本实用新型是这样实现的，在离心泵上、下端以及每隔一定间距导叶轮级间，安装三个以上“O”型轴承或在导叶轮间加镶嵌轴承。镶嵌在导壳上的轴套和固定在泵轴上的轴套形成刚性磨擦副。另外叶轮与导壳间的磨擦副被叶轮内止推垫片与叶轮上止推垫片包围，使含砂油井液不能进入磨擦副内和两级叶轮轮毂之间的间隙，也即在叶轮上、下、内部均安装“O”型耐磨复合材料垫片，提高了抵抗对含砂油井液的耐磨性能；“O”型轴承内外圈为高硬度耐磨材料，随泵轴一同旋转的扶正轴承内圈与固定不动的扶正轴承外圈形成圆柱形耐磨蚀的磨擦副；扶正轴承外圈固定在扶正轴承外套中，扶正轴承外套外圆面与轴承座内圆面有一定间隙，并装有过盈“O”环，依靠间隙与“O”环的塑性变形，可以使扶正轴承内圈与泵轴保持自由同轴，同时“O”环吸收泵轴转动过程中产生的振动；扶正轴承外圈与轴承座通过圆柱销周向定位，不能相互转动。

由于改进了设计和安装，潜油多级离心泵的耐磨性、防砂性能进一步提高，运输中防振性能更好，封闭的导叶轮就可防止流道内的含砂油井液体进入径向磨擦副，减小径向磨损，提高该泵性能和使用寿命。还有叶轮的设计取消原平衡孔的水力平衡式结构。减少了井液的循环流动。

以下结合附图进一步说明：附图1是防砂耐磨蚀型潜油多级离心泵的使用安装示意图，附图2是该泵的轴向剖面结构示意图：

附图1的防砂耐磨蚀型潜油多级离心泵[5]下端连接分离器[4]，保护器[3]和潜油电机[2]；由潜油电机[2]直接与油井1相连；潜油多级离心泵[5]上端连接油管[7]和井口装置[8]，井口装置[8]通过地面电缆[11]经过接线盒[12]与变压器[9]连接，控制柜[10]连接控制全套装置的电路系统，地面电缆[11]与井下电缆[6]相连，电缆[6]连接潜油电机[2]，电力经电缆[6]传输至潜油电机[2]，潜油电机[2]驱动潜油多级离心泵[5]旋转抽油，使油井液经吸入口或油气分离器[4]，再经潜油多级离心泵[5]举升后，沿油管[7]出井口装置[8]至地面。

附图2，该泵的外部主要由泵壳[16]连接泵头[13]和泵座[21]组成，泵内导壳[19]叶轮[20]装在泵轴[14]上，压紧管[15]通过连接泵头[13]和泵座[21]把导叶轮压紧，连接泵头[13]和泵座[21]处各安装一套“O”型轴承[17]，在离心泵导叶轮级间，安装三个以上“O”型轴承[17]或在导叶轮间加三级以上镶嵌轴承[18]，在每级叶轮上都安装了“O”形止推垫片[22]、[23]、[24]。叶轮与导壳之间的磨擦副被叶轮内止推垫片[23]与叶轮上止推垫片[24]包围，使含砂油井液不能进入磨擦副内，两级叶轮轮毂之间的间隙也被导壳[19]封闭，避免砂粒进入该处沉积，减少了轴向力，提高了保护器中轴承的寿命。轴承[17]中的外圈[29]固定在轴承外套[27]中，轴承外套[27]外圆面与轴承座[28]内圆面有一定间隙，并装有过盈“O”环[26]，依靠间隙与“O”环[26]的塑性变形，可以使扶正轴承内圈[30]与泵轴[14]保持自由同轴，同时“O”环[26]吸收泵轴[14]转动过程中产生的振动；轴承外套[27]与轴承座[28]通过圆柱销[25]周向定位，不能相互转动。镶嵌轴承[18]中外套[32]和固定在泵轴[14]上的轴套[31]形成刚性磨擦副。新叶轮的设计取消原平衡孔的水力平衡式结构，减少了井液的循环流动。

附图2组装的防砂耐磨蚀型潜油多级离心泵，下端连接分离器[4]，发兰连接保护器[3]、潜油电机[2]下入井内，该潜油多级离心泵的上端通过油管连接到井口上。电力经电缆[6]传输至潜油电机2]，潜油电机[2]驱动潜油多级离心泵[5]旋转抽油，使油井液经吸入口或油气分离器[4]流入潜油多级离心泵[5]内，经导叶轮逐级增压被抽到地面。举升后，沿油管[7]出井口装置[8]至地面。由于运用新型的轴承起到扶正作用，使泵稳定旋转，而新型导叶轮结构上进行改进，增设了止推垫片，减少了各磨擦副的径向和轴向磨损，使含砂油井液体不能进入封闭的磨擦副，即封闭的间隙，起到了防砂的作用，提高该泵性能和使用寿命。该泵导叶轮的设计结构还可用于输送杂质含量高的其它泵体，如输油泵、输水泵等等。