[发明专利]水力驱动叶片式多相混抽泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种井下油气混抽装置，特别是一种水力驱动叶片式多相混抽泵。

背景技术

随着油田开发进入中后期，受含气率影响较小同时可以有效实现油气混抽的井下轴流式油气混抽泵出现后，其驱动方式的研究成为热点，现有的电驱和地面驱动方式发展较早，技术也比较成熟，但由于电驱方式需要通过一条电缆输送到井下机组，受井下高温影响，导致电缆容易受损；而地面驱动电机需要通过传动轴将动力传递到井下机组，一方面导致机组结构相对比较复杂，另一方面传递过程中扭矩下降，降低了能量利用率；同时电驱和地面驱动受电缆和抽油杆结构限制，混抽泵的下泵深度比较浅。

发明内容

本发明提供的是一种新型的水力驱动叶片式多相混抽泵，它可有效克服或避免上述电驱和地面驱动技术中存在的缺点或不足，通过水力驱动方式带动叶片式多相混抽泵工作。

本发明的水力驱动叶片式多相混抽泵由上部的涡轮级和下部的叶片式混抽泵级所组成，涡轮级转子带动涡轮轴旋转，泵轴和涡轮轴通过联轴器或螺纹短接连接传递动力，泵轴带动泵级叶轮旋转，在涡轮级和泵级之间装有止推轴承和密封装置，涡轮级和泵级之间通过法兰盘或螺纹联接。本发明的井下机组安装型式有插入固定式，套管固定式，平行管自由式和套管自由式四种。

本发明与现有技术相比有如下优点：

1、取消抽油杆或驱动电机，改由井下的涡轮马达驱动混抽泵机组，结构相对简单，在降低制造成本的同时提高了整套机组的可靠性。

2、该涡轮机组的动力是由高压动力液在井下对涡轮的冲击转化而来的，传动效率高，能量利用率高。

3、具有良好的变速性能，轴向力平衡结构，同时对复杂的井底条件具有良好的适应性。

4、该发明取消了抽油杆和电缆的限制，下泵深度比较大。

附图说明

图1是套管固定式的水力驱动叶片式多相混抽泵结构示意图。

图2是水力驱动叶片式多相混抽泵装置的液流路线简图。

图3是井下机组的插入固定式，平行管自由式和套管自由式安装型式示意图。

具体实施方式

如图1所示，本次发明的水力驱动叶片式多相混抽泵是由上部的涡轮级和下部的叶片式多相混抽泵级组成，涡轮级主要由涡轮定子1，涡轮转子2，涡轮轴3和过流环4组成，叶片式多相混抽泵级主要有导轮7，叶轮8和泵轴9组成，在涡轮级和叶片式多相混抽泵级之间装有止推轴承和密封装置5，涡轮轴3和泵轴9通过花键套筒联轴器6连接。

动力液从地面动力泵出来，通过井口阀、中心油管进入井下机组，从涡轮级的上端向下端流动，推动涡轮转子2转动，从而带动涡轮轴3转动，用过的废动力液润滑止推轴承后，进入油、套管环形空间，涡轮轴3的转动通过花键套筒联轴器6的作用带动叶片式多相混抽泵级的泵轴9转动，固定在泵轴9上的各级叶轮8旋转，对泵内液体向上增压，并将泵外液体由泵底部的吸入口吸入泵内，吸入泵的气液两相由各级叶轮8和导轮7依次增压和整流，最后流出混抽泵进入油、套管环形空间，与用过的废动力液一起返回地面，并通过管线和一些铺件送到地面储罐。动力液和采出液的液流路线如图2所示。