[实用新型]聚合物注入螺杆泵

说明书

本实用新型涉及一种石油生产中水井注入泵，特别是涉及一种聚合物注入的泵。

目前国内油田聚合物驱油采用的驱油剂为聚丙烯酰胺干粉的水溶液，该溶液具有一定的浓度和粘度。因此将聚合物溶液注入地层也有一定的难度，使用离心泵注入不仅效率低下而且会使聚合物溶液降解，粘度下降而影响驱油效率。所以各油田普遍使用的是三柱塞式往复泵进行聚合物注入，但柱塞式往复泵注入聚合物溶液仍具有以下缺点和不足。

1)、运行时率低，这是采用往复泵注入聚合物的致命缺点，由于该种柱塞泵往复次数都在170-280次/分钟，吸入和排出凡尔频繁开闭，极易损坏。短则十几天，长则一个月就要检修更换，停注期间将对近井地层压力和驱油效率产生不良影响。

2)、泵的容积效率不稳定，这是由于泵速较高柱塞环易磨损，从而导致容积效率下降，特别是聚合物母液有杂质时更是如此。当容积效率低到一定程度时就要停泵检修，这又从另一角度影响了运转时率。

3)、柱塞式往复泵制造成本高，因为柱塞泵一般都采用6-8级电机，并需要减速器，曲轴、缸套等装置和部件，因此制造成本难以降低。

4)、用柱塞泵注入聚合物总机效率偏低，这是因为聚合物溶液有一定粘度，导致泵的吸入凡尔和排出凡尔开启和关闭不及时而造成效率降低。

另外，在输送沾滞性流体时螺杆泵的效率明显高于其它类型泵，然而聚合物注入需要的都是16Mpa以上的高压头泵，而高压头螺杆泵的轴向力平衡问题是结构设计中的关键问题，由于这一问题没有解决，而限制了螺杆泵在聚合物注入中的应用。

本实用新型的目的在于：设计一种注入聚合物的螺杆泵，使其运转时率高，维修保养周期长，使用寿命长，制造成本低且工作效率高。

本实用新型是这样实现的，它包括：泵壳体、定子衬套、螺杆、传动轴、轴承、轴承架、油封、压盖、密闭润滑式拉力轴承、密封呼吸档、大、小柔轴、扶正轴承、花键套、吸入腔体、机械密封。其中，轴承动块和静块组成拉力轴承，动块、静块、密封呼吸档和扶正轴承分别串接在小柔轴上，并将它们装在拉力轴承壳体内，螺杆外装有定子衬套，在扶正轴承右端的拉力轴承壳体上开有泵出口，泵入口设在吸入腔体上，在传动轴和吸入腔体之间装有机械密封，轴承装在轴承架上，在传动轴的输入端与压盖之间装有油封。

本实用新型与现有技术相比具有的积极效果是：在螺杆泵的排出端装有密闭润滑式拉力轴承，这样螺杆的轴向力通过小柔轴作用于拉力轴承上，从而使吸入端的大柔轴只传递扭矩不承受轴向推力，避免了大柔轴的疲劳损坏，因此使螺杆泵取代栓塞式往复泵作为聚合物的注入泵成为可能。试验结果表明，本实用新型比柱塞式注聚泵提高运行时率6倍以上，制造成本降低1倍，机械效率提高15-20％。由于避免了维修停注使地下动态和驱油效率得到明显改善。

以下结合附图对本实用新型实施例加以详述：

附图为本实用新型结构剖视示意图

如图所示，轴承动块3和静块4共同组成拉力轴承，承载螺杆向右的轴向力，动块3与小柔轴8的左端为键连接，并且小柔轴8的左端用限位元件2(螺母或半圆键)对小柔轴8进行轴向限位。小柔轴有两个功能，即：将螺杆的轴向拉力传递给拉力轴承，同时允许螺杆做偏心转动。小柔轴8与螺杆11用丝扣连接，螺杆11与大柔轴12用丝扣连接，大柔轴12与传动轴17通过花键套13用花键连接，轴12在花键套13中的部位轴向上是自由状态。传动轴17上装有机械密封动环16，在传动轴17右端与轴承架23之间装有轴承18，在传动轴17的输入端与压盖19之间装有油封20。轴承架23与压盖19为法兰连接，轴承架23与吸入腔体14为丝扣或法兰连接。吸入腔体14右端装有机械密封定环境15，吸入腔体14左端与泵壳体9右端为法兰或卡箍连接。拉力轴承外面有轴承壳体1，在壳体1与小柔轴8之间装有扶正轴承6，其左侧有密封呼吸档5，它将拉力轴承腔室中的润滑油与注入液隔开，在润滑油膨胀和收缩时可左右移动。定子衬套10和螺杆11为动配合。在扶正轴承6右端的壳体1上开设有泵出口7，在吸入腔体14上设有泵入口21，输出管线22装在壳体9的左上端。按照上述的各部件位置关系和连接方式可将小柔轴8和大柔轴12或者它们中的任一个换成万向联轴节。