[发明专利]用于电潜泵的组合的密封头和泵吸入口

说明书

技术领域

本发明大体上涉及井用电潜泵，特别是涉及泵组件的密封部分和泵之间的连接。

背景技术

井用电潜泵通常用于碳氢化合物井的开采。典型的泵组件具有电动马达，马达的上端具有密封部分或者保护装置。马达填充以介电润滑剂。密封部分具有与该介电润滑剂连通的均衡器。均衡器还与井筒中流体流体连通，用于使润滑剂的压力与井筒中流体的压力均衡，典型地，密封部分将具有止推轴承，用于向下吸收来自泵的推力。

泵组件可以包括一个或多个泵，并且可选地包括气体分离器。所述泵为由马达的轴驱动的旋转。所述泵可以是螺杆泵，或者可以是具有多个级的离心泵，每个级具有叶轮和扩散管。如果使用了气体分离器，则泵典型地具有旋转式气体分离部件，用于在井流体进入泵之前将气体从井流体中分离。

根据泵是否直接连接至密封部分，或者是否直接连接至泵组件的另一部件(例如气体分离器或者另一泵)，在泵的下端上需要有不同的连接器。在不同的泵之间，这些连接器并不容易互换，从而制造商必须保持两种类型。保持两种类型泵的原因与连接器是否具有吸入口有关。如果泵连接至上游部件例如另一泵或者气体分离器，则其连接器将不会有吸入口。如果直接连接至密封部分，则连接器将需要吸入口。

作为现有技术的进一步说明并参见图1，泵31是具有数个级的离心泵，每个级具有叶轮33和扩散管35。泵31具有位于其下端用于连接至泵组件的其它零部件的连接器37。连接器37具有外螺纹39，外螺纹39连接至泵31的壳体中的内螺纹。连接器37具有位于其下端、含有孔阵列43(每个孔用于容纳螺栓45)的凸缘41。连接器37不具有任何直接通向外部用于吸入井筒中流体的吸入口。原因在于，泵31构造成是串联泵或用于连接至其下方的气体分离器的泵。在这些例子中，吸入口将在较低串联泵的下连接器中或者在气体分离器的下连接器中。

如果制造者希望在不将泵31连接至上游零部件(诸如其它泵或气体分离器)的情况下使用泵31，他能够通过将泵31连接至分离的入口壳体47而实现。入口壳体47是分离的接头，具有吸入口49用于井中流体向内输送并到达泵31。吸入壳体47具有安装在其内的自身短轴51，并且短轴51通过联轴器55连接至泵轴55。径向轴承57支撑壳体47中的吸入轴51。径向轴承57不形成密封。吸入壳体轴51的下端上的联轴器将把它连接至密封部分轴(未示出)。尽管将泵31与吸入壳体47组合允许制造商使用泵31作为串联泵或者没有气体分离器的单个泵，但是由于吸入壳体47，需要额外的费用。

图2示出具有泵轴65的另一现有技术泵63。连接器67具有用于与泵63的壳体内部中的配合螺纹相接合的上部外螺纹。连接器67具有用于将井中流体抽入至泵63中的吸入口71。连接器67还具有用于对轴65进行支撑的径向轴承或轴衬73。轴承73不形成密封。轴65下端上的联轴器75将所述轴连接至密封部分轴(未示出)。连接器还具有用于直接螺栓连接至密封部分的凸缘77。

泵63仅仅在通过将泵63直接连接至密封部分时是可运行的。由于吸入口71，泵63不能用作串联泵。此外，连接器67和37(图1)不能互换。由于需要空间用于吸入口，轴65比轴53突出的更多(图1)。结果，为了避免必须使用分离的吸入壳体47而导致的费用，操作者可以选择存储两者类型的泵31和63。

发明内容

在此发明中，马达和泵组件之间的密封部分具有在端部处带有吸入口的头部。所述吸入口将井筒中流体抽入所述泵中。所述泵组件(不论其是否包括气体分离器、多个泵或单个泵)具有在其下端不带吸入口的简单连接器。将吸入口设置在所述密封部分的头部中，允许在所有的泵上采用标准连接器，而不论所述泵是直接连接至密封部分还是连接至泵组件的上游零部件。

附图说明

图1是一种现有技术类型的泵连接器和吸入口接头的分解剖视图。

图2是另一现有技术类型泵连接器的剖视图。

图3是根据本发明而构造的电潜泵组件的示意图。

图4A是图3的组件的泵的下部和密封部分头部的放大剖视图。

图4B是图3的组件的密封部分的中心部分的剖视图。

具体实施方式

参见图3，电潜泵组件(ESP)11示出为悬在带套管的井13中。ESP组件11包括马达15，马达15通常位于组件的下端，但是在一些情况下位于上端。密封部分17连接至马达15的上端。密封部分17使马达15中的润滑剂压力与井中流体的压力平衡。