專利名稱：油田采油用螺桿泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型主要涉及一種用于油田采油用的設(shè)備，特別是涉及一種用于油田開采石油的螺桿泵，屬于石油開采技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景目前，在油田開采過程中，主要的采油舉升方式有三種，分別為螺桿泵、抽油機(jī)和電泵。其中，螺桿泵由于結(jié)構(gòu)獨(dú)特，有自吸能力，效率高，體積小，工作可靠，且可輸送粘度范圍寬廣的各種介質(zhì)，從而被廣泛使用。螺桿泵屬于轉(zhuǎn)子式容積泵，適用于輸送高粘度流體，固體懸浮液，高磨蝕性漿液， 固、液、氣三相混合物等極度敏感和易受離心力破壞的流體介質(zhì)等。螺桿泵的工作原理是依靠轉(zhuǎn)子與定子相互嚙合在吸入腔和排出腔產(chǎn)生容積變化來輸送介質(zhì)的。當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，螺桿(轉(zhuǎn)子)一方面繞本身的軸線旋轉(zhuǎn)，另一方面又沿襯套(定子)內(nèi)表面滾動(dòng)，就形成了泵的密封腔。當(dāng)螺桿泵每轉(zhuǎn)一周，密封腔內(nèi)的液體向前推進(jìn)一個(gè)螺距，隨著螺桿的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，液體以螺旋形的方式從一個(gè)密封腔流向另一個(gè)密封腔，最后被擠出泵體。研究表明，小排量螺桿泵比同排量的抽油機(jī)和電泵具有能耗低、投資少的優(yōu)點(diǎn)， 中、大排量的螺桿泵比同排量的抽油機(jī)和電泵在節(jié)能和降低投資的效果上作用更加顯著。 因此，近年來，螺桿泵作為一種采油設(shè)備，得到了大量的應(yīng)用。隨著螺桿泵應(yīng)用規(guī)模的不斷擴(kuò)大，在使用過程中普遍存在著一些亟待解決的問題，如熱洗井費(fèi)用高且不易清洗；抽油桿容易脫扣；定子橡膠薄厚不均引起的溶脹和溫散不均導(dǎo)致泵體使用壽命縮短；對(duì)于大排量的螺桿泵由于轉(zhuǎn)子偏心大、扭矩大、振動(dòng)劇烈導(dǎo)致桿柱斷脫問題十分嚴(yán)重；錨定裝置靠油管柱的重量實(shí)現(xiàn)錨定，只能承受軸向力，而螺桿泵抽油管柱除了軸向力還要承受扭矩，現(xiàn)有錨定裝置需要很大的軸向錨定力，很容易造成油管彎曲，加劇油管、抽油桿的磨損，仍會(huì)出現(xiàn)油管脫落事故，可靠性差等等。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的本實(shí)用新型針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提出了一種新型的用于油田的采油設(shè)備即油田采油用螺桿泵，克服了上述缺陷，不易磨損，延長(zhǎng)了使用壽命。技術(shù)方案一種油田采油用螺桿泵，包括轉(zhuǎn)子、定子、連接軸和軸承座，定子套設(shè)在轉(zhuǎn)子外，轉(zhuǎn)子通過連接軸與軸承座相連接，軸承座與抽油桿相連，其特征在于所述的螺桿泵上還設(shè)置有錨定裝置，錨定裝置由內(nèi)管、錐體、卡瓦、卡瓦托和摩擦塊構(gòu)成，并設(shè)置在定子下部。所述轉(zhuǎn)子為等壁厚空心轉(zhuǎn)子或直通式空心轉(zhuǎn)子，在空心轉(zhuǎn)子上部還設(shè)有熱洗閥。所述定子為等壁厚的橡膠襯套。所述抽油桿為插接式空心抽油桿，由桿體上接頭、0形密封圈、接箍、桿體下接頭構(gòu)成，在桿體上接頭與接箍之間和桿體下接頭與接箍之間均設(shè)有0形密封圈。所述內(nèi)管上部與定子下部連接。所述內(nèi)管的外螺紋與錐體的內(nèi)螺紋旋合，內(nèi)管外部套設(shè)有卡瓦托和摩擦塊，錐體與卡瓦托之間設(shè)有卡瓦，卡瓦托下部連接摩擦塊?？ㄍ咭徊糠盅b入錐體，卡瓦另一部分裝入卡瓦托。優(yōu)點(diǎn)及效果本實(shí)用新型提出了一種油田采油用螺桿泵，具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)、可實(shí)現(xiàn)高溫、低壓、大排量熱洗、不損傷地層，還可以防止抽油桿脫扣；當(dāng)反洗井時(shí)熱洗液一部分從螺桿泵采出，大部分熱洗液在熱洗壓力的推動(dòng)下，流經(jīng)空心轉(zhuǎn)子內(nèi)腔打開熱洗閥直接進(jìn)入油管；(2)、采用等壁厚的定子橡膠套襯，使定、轉(zhuǎn)子之間以最小的過盈達(dá)到最佳配合，降低啟動(dòng)扭矩，改善泵體工作性能，延長(zhǎng)了使用壽命；(3)、采用插接式防脫空心抽油桿，相鄰的兩根抽油桿靠相互插入配合的牙體傳遞扭矩，由于牙體具有足夠的抗剪切強(qiáng)度，且始終處于插接狀態(tài)，從而達(dá)到防脫扣的目的；桿體為空心結(jié)構(gòu)，桿頭為直接鍛造成型加工工藝，整體強(qiáng)度高，防斷性能好；0)、利用螺桿泵自身旋轉(zhuǎn)的特點(diǎn)錨定螺桿泵定子，錨定可靠，油管柱不會(huì)卸扣，有效防止了油管脫落；解錨方便，上提管柱即可解錨。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為相連接的兩根抽油桿之間結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為錨定裝置結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明1、轉(zhuǎn)子；2、定子；3、連接軸；4、軸承座；5、抽油桿；51、桿體上接頭；52、0形密封圈；53、接箍；54、桿體下接頭；6、錨定裝置；61、內(nèi)管；62、錐體；63、卡瓦；64、卡瓦托；65、摩擦塊；11、熱洗閥。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明本實(shí)用新型提供了一種油田采油用螺桿泵，如圖1中所示，包括轉(zhuǎn)子1、定子2、連接軸3和軸承座4，定子2套設(shè)在轉(zhuǎn)子1外，轉(zhuǎn)子1通過連接軸3與軸承座4相連接，軸承座4與抽油桿5相連，其特征在于所述的螺桿泵上還設(shè)置有錨定裝置6，如圖3中所示，錨定裝置6由內(nèi)管61、錐體62、卡瓦63、卡瓦托64和摩擦塊65構(gòu)成，并設(shè)置在定子2的下部。 設(shè)置錨定裝置可以防止油管脫落，或者彎曲變形，減輕對(duì)油管和抽油桿的磨損，延長(zhǎng)使用壽命。所述轉(zhuǎn)子1可以設(shè)置為等壁厚空心轉(zhuǎn)子或直通式空心轉(zhuǎn)子，在空心轉(zhuǎn)子上部還設(shè)有熱洗閥11，設(shè)置熱洗閥11的目的有兩個(gè)，一是為了反洗井時(shí)熱洗液一部分從螺桿泵采出，大部分熱洗液在熱洗壓力的推動(dòng)下，流經(jīng)空心轉(zhuǎn)子內(nèi)腔打開熱洗閥直接進(jìn)入油管，可以實(shí)現(xiàn)高溫、低壓、大排量熱洗、不會(huì)損傷地層；二是當(dāng)油井出現(xiàn)連噴帶抽現(xiàn)象時(shí)，例如螺桿泵進(jìn)出口壓差大于0.5MPa，熱洗閥11自動(dòng)打開，多余的井液從空心轉(zhuǎn)子內(nèi)腔井熱洗閥進(jìn)入油管，可以消除轉(zhuǎn)子1卸扣扭矩，從而實(shí)現(xiàn)防脫功能。所述定子2為等壁厚的橡膠襯套，這樣做可以延長(zhǎng)泵體的使用壽命，因?yàn)榫鶆虮诤竦南鹉z層可以使定子、轉(zhuǎn)子之間以最小的過盈達(dá)到最佳配合，降低啟動(dòng)扭矩(與普通螺桿泵相比降低了 50% )，改善泵的整體工作性能，散熱快、溫脹均勻，對(duì)溫度變化不敏感，減小了結(jié)構(gòu)變形，保持了較好的型線，延長(zhǎng)泵的工作壽命。如圖2中所示，所述抽油桿5為插接式空心抽油桿，由桿體上接頭51、0形密封圈 52、接箍53、桿體下接頭M構(gòu)成，在桿體上接頭51與接箍53之間和桿體下接頭M與接箍 53之間均設(shè)有0形密封圈52，這樣可以增加密封性能。而且相連接的兩根抽油桿靠相互插入配合的牙體來傳遞扭矩，由于牙體具有足夠的抗剪切強(qiáng)度，且始終處于插接狀態(tài)，因此， 相連接的兩根抽油桿同步運(yùn)轉(zhuǎn)，從而達(dá)到防脫扣的目的；另外桿體優(yōu)選空心結(jié)構(gòu)，桿頭為直接鍛造成型加工工藝，提高整體強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)防斷性能，經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出接頭的形狀采用對(duì)稱扇形的最大應(yīng)力最低，優(yōu)選對(duì)稱扇形接頭結(jié)構(gòu)。所述內(nèi)管61的上部與定子2的下部相連接。所述內(nèi)管61的外螺紋與錐體62的內(nèi)螺紋旋合，內(nèi)管61外部套設(shè)有卡瓦托64和摩擦塊65，錐體62與卡瓦托64之間設(shè)有卡瓦63，卡瓦托64下部連接摩擦塊65。所述卡瓦 63 一部分裝入錐體2，卡瓦63另一部分裝入卡瓦托64。內(nèi)管61套裝卡瓦托4的部位設(shè)有外臺(tái)肩，卡瓦托64內(nèi)設(shè)有內(nèi)臺(tái)肩，兩個(gè)臺(tái)肩用于懸掛卡瓦托64與摩擦塊65，兩個(gè)臺(tái)肩之間設(shè)有一定的距離。摩擦塊65上還可以設(shè)有彈簧， 例如可以采用片彈簧。在使用時(shí)，摩擦塊65下入油管后在彈簧的作用下緊貼油管內(nèi)壁，與油管之間存在摩擦力。螺桿泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)帶動(dòng)抽油桿旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)螺桿泵的轉(zhuǎn)子1旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子1帶動(dòng)定子2旋轉(zhuǎn)，定子2帶動(dòng)內(nèi)管61旋轉(zhuǎn)，在摩擦塊65與油管之間的摩擦力作用下，錐體62、卡瓦63、卡瓦托64、摩擦塊65不隨內(nèi)管1旋轉(zhuǎn)，即內(nèi)管61與錐體62產(chǎn)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)，此時(shí)，在螺紋作用下錐體62向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)卡瓦63向外移動(dòng)，卡在油管內(nèi)壁上，在油管內(nèi)壁的約束下，內(nèi)管61與錐體62不能夠再產(chǎn)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)，從而將定子2固定不動(dòng)，轉(zhuǎn)子1繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，將井內(nèi)原油抽至地面。由于定子上部與連接軸相連，所以定子在固定之前的旋轉(zhuǎn)不會(huì)造成油管卸扣脫落。內(nèi)管61與錐體62產(chǎn)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，錐體2向下運(yùn)動(dòng)，在摩擦塊65作用下，卡瓦托 64不會(huì)向下移動(dòng)，內(nèi)管61的外臺(tái)肩與卡瓦托64的內(nèi)臺(tái)肩之間的距離仍然存在，當(dāng)油井作業(yè)提油管時(shí)，內(nèi)管61與錐體62同時(shí)上行，卡瓦63、卡瓦托64和摩擦塊65相對(duì)于內(nèi)管61下行，使卡瓦托64與錐體62之間的距離增大，卡瓦63收回，從而解除錨定。本實(shí)用新型這種油田采油用螺桿泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于維護(hù)、投資成本低、能耗小、具有洗井容易、油管不易脫落、磨損少、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，適于大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用。
權(quán)利要求1.一種油田采油用螺桿泵，包括轉(zhuǎn)子(1)、定子O)、連接軸C3)和軸承座，定子O) 套設(shè)在轉(zhuǎn)子⑴外，轉(zhuǎn)子⑴通過連接軸⑶與軸承座⑷相連接，軸承座⑷與抽油桿 (5)相連，其特征在于所述的螺桿泵上還設(shè)置有錨定裝置(6)，錨定裝置(6)由內(nèi)管(61)、 錐體(62)、卡瓦(63)、卡瓦托(64)和摩擦塊(65)構(gòu)成，并設(shè)置在定子(2)下部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田采油用螺桿泵，其特征在于所述轉(zhuǎn)子(1)為等壁厚空心轉(zhuǎn)子或直通式空心轉(zhuǎn)子，在空心轉(zhuǎn)子上部還設(shè)有熱洗閥(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田采油用螺桿泵，其特征在于所述定子( 為等壁厚的橡膠襯套。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田采油用螺桿泵，其特征在于所述抽油桿(5)為插接式空心抽油桿，由桿體上接頭(51)、0形密封圈(52)、接箍(53)、桿體下接頭(54)構(gòu)成，在桿體上接頭(51)與接箍(5 之間和桿體下接頭(54)與接箍(5 之間均設(shè)有0形密封圈 (52)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田采油用螺桿泵，其特征在于所述內(nèi)管(61)上部與定子 (2)下部連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的油田采油用螺桿泵，其特征在于所述內(nèi)管(61)的外螺紋與錐體(6 的內(nèi)螺紋旋合，內(nèi)管(61)外部套設(shè)有卡瓦托(64)和摩擦塊(65)，錐體(62) 與卡瓦托(64)之間設(shè)有卡瓦(63)，卡瓦托(64)下部連接摩擦塊(65)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的油田采油用螺桿泵，其特征在于所述卡瓦(63)—部分裝入錐體O)，卡瓦(63)另一部分裝入卡瓦托(64)。
專利摘要本實(shí)用新型屬于石油開采技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種油田采油用螺桿泵，包括轉(zhuǎn)子、定子、連接軸和軸承座，定子套設(shè)在轉(zhuǎn)子外，轉(zhuǎn)子通過連接軸與軸承座相連接，軸承座與抽油桿相連，所述的螺桿泵上還設(shè)置有錨定裝置，錨定裝置由內(nèi)管、錐體、卡瓦、卡瓦托和摩擦塊構(gòu)成，并設(shè)置在定子下部。有效防止了抽油桿脫扣和油管的脫落，防脫斷性能好，改善了泵體工作性能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、具有洗井容易、油管不易脫落、磨損少、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，適于工業(yè)應(yīng)用。
文檔編號(hào)F04C5/00GK202250826SQ20112035433
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者吳玉舒, 薛世君 申請(qǐng)人:吳玉舒, 薛世君