專利名稱：一種潛油泵用氣液混合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣液混合裝置，特別是關(guān)于一種潛油泵用氣液混合器。
技術(shù)背景在石油開采過程中往往會存在著伴生氣，電潛泵在石油開采過程中承擔著將 石油在井內(nèi)增壓，舉升至地面的作用，因此伴生氣過多會使電潛泵的特性變差。 根據(jù)使用經(jīng)驗，泵性能的惡化程度與吸入口處含氣量有密切的關(guān)系，含氣量過高 時，電潛泵性能急劇惡化，并且會發(fā)生氣鎖、氣振等現(xiàn)象，影響電泵的使用。目前使用的電潛泵，對于高含氣的油井， 一般采取加深泵掛深度及使用氣體 分離器的辦法。加深泵掛深度，利用深處壓力高，氣體能夠被更大程度壓縮的辦 法，降低電潛泵吸入口處的含氣率，從而使電潛泵能夠順利運轉(zhuǎn)。使用氣體分離 器，能夠?qū)⒉糠钟坞x氣從產(chǎn)液中脫離，排到油套環(huán)空當中，從而降低電潛泵吸入 口處的含氣率，使電潛泵能夠順利運轉(zhuǎn)。但是上述加深泵掛深度的辦法具有很大 的局限性，并且電泵下入深度過深，需要過長的電纜，使成本增加；而使用氣體 分離器的辦法，其適用范圍有限，不能應(yīng)用在含氣過高的油井中，并且氣體被分 離出去，也不能再利用氣體對產(chǎn)液的舉升能力，是一種天然能量的浪費。根據(jù)國外的實驗發(fā)現(xiàn)，電泵運行過程中靠近吸入口處的葉片受影響最大，性 能最容易惡化，越靠后，性能越好。分析認為，靠近吸入口的數(shù)級葉片對泵內(nèi)流 體起到了攪拌作用，氣體與液體的混合程度越均勻，氣體對泵的沖擊影響也就越 小。美國一家公司研制了一種氣體處理裝置，其核心是利用軸流道泵過流面積大 不怕氣鎖的特點，利用優(yōu)化設(shè)計的流道， 一方面增加流體的壓力壓縮氣體體積， 一方面能夠?qū)α黧w進行混合，達到保護電泵的目的。但是這一裝置結(jié)構(gòu)復雜，售 價較高，沒有大量的被應(yīng)用。 發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，能使氣液混合均勻的潛 油泵用氣液混合器。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案 一種潛油泵用氣液混合器，其 特征在于它包括一外殼，在所述外殼內(nèi)設(shè)置至少一組由導輪和葉輪組合成的基 本單元，所述導輪和葉輪穿接在同一泵軸上，所述導輪呈中空桶形的外壁固定連 接在所述外殼內(nèi)，所述外壁出口端設(shè)置有若干導流片，所述導流片的外緣端固定到所述外壁上，內(nèi)緣端固定到一導輪軸套上，所述導輪軸套有間隙地套設(shè)在所述 泵軸上；所述葉輪設(shè)置在所述導輪空腔內(nèi)，包括一葉輪軸套和在所述葉輪軸套上 徑向布置的若干葉片，所述葉輪軸套固定套設(shè)在所述泵軸上，所述每一葉片上設(shè) 置有若干穿孔。所述穿孔沿徑向設(shè)置為一排以上。所述穿孔孔徑從葉片根部到葉片邊緣依次由小到大。 所述葉片邊緣的穿孔為半孔。 所述每一排上各穿孔間距相等。 所述葉片為3 5片。本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明的主體由于只采 用導輪和葉輪，結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，造價低，所以具有經(jīng)濟價值。2、本發(fā)明由 于在葉片上設(shè)置的穿孔內(nèi)小外大，因此能夠使氣體被液體充分混合，使電潛泵運 轉(zhuǎn)順利。3、本發(fā)明由于在出口端設(shè)置導流片，使得高速運轉(zhuǎn)的混合流體碰到后， 部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫菽?，從而能將氣體進一步壓縮，縮小氣體體積的同時提高 流體舉升力。4、經(jīng)過本發(fā)明處理后的混合流體，氣液混合均勻，進入電泵后可以 對電泵起到保護作用，并且氣體的混入，可以降低原油的黏度及密度，能夠提高 泵效，因此可以廣泛應(yīng)用于油田開采作業(yè)中。


圖1是本發(fā)明的一種多級串聯(lián)組合示意圖 圖2是本發(fā)明導輪的剖視示意圖 圖3是圖2的側(cè)視示意圖 圖4是本發(fā)明葉輪的俯視示意圖 圖5是圖4的前視示意圖具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明進行詳細的說明。如圖1所示，本發(fā)明包括一外殼1，在外殼1內(nèi)至少設(shè)置一組由導輪2和葉輪 3組合成的基本單元，根據(jù)工作需要，可以將多級導輪1和葉輪2的基本單元同向 串聯(lián)使用。導輪2和葉輪3都穿接在同一泵軸4上，然后通過法蘭連接到潛油泵 的吸入口下面(本圖未示出)。泵軸4可以為潛油泵的泵軸，也可以單獨設(shè)置，通過聯(lián)軸器與潛油泵的泵軸連接。如圖l、圖2、圖3所示，導輪2具有一中空桶形外壁21，在導輪外壁21出 口處設(shè)置有若干導流片22，導流片22的外緣端固定到導輪外壁21上，內(nèi)緣端固定到一導輪軸套23上。裝配時，導輪外壁21通過過盈配合連接在外殼1上，導 輪軸套23有間隙地套設(shè)在泵軸4上。如圖l、圖4、圖5所示，葉輪3設(shè)置在導輪2內(nèi)，包括一葉輪軸套31和在 葉輪軸套31上沿徑向布置的3 5片葉片32。葉輪軸套31固定套設(shè)在泵軸4上， 固定連接方式可以是鍵連接，也可以是其它結(jié)構(gòu)方式。每片葉片32上從葉片根部 向外都設(shè)置有數(shù)排穿孔，每一排上各穿孔間都等距布置，穿孔的孔徑從葉片根部 向外是由小變大的，最靠近葉片根部的穿孔33為直徑約4毫米的圓孔；中間位置 的穿孔34為直徑約8毫米的圓孔，靠近葉片邊緣的穿孔35為直徑約16毫米的半 孔。上述實施例中，導輪外壁21、導流片22和導輪軸套23可以一體制造。 上述實施例中，葉片上的穿孔的大小是可以變化的，只要保證從葉片根部向 外是由小變大的；邊緣的穿孔35也可以設(shè)置呈半圓孔、大半圓孔或小半圓孔。啟動潛油泵時，氣液混合流體首先進入本發(fā)明氣液混合器，通過葉輪3對氣 液混合流體形成高速攪動，隨著葉輪3的轉(zhuǎn)動，液體較重有被甩到外圍的趨勢， 氣體較輕有向軸根部集中的趨勢，葉輪3上靠近葉片根部的穿孔33設(shè)計的較小， 恰好不利于氣體的穿過，中間穿孔34適中，外圍的穿孔35較大，恰好可以使液 體快速穿過。隨著攪動的不斷進行，根部的氣體大部分被擠向外端，被液體包裹 巻走，另一部分通過穿孔進入下一級腔體，經(jīng)過葉輪3攪拌過的混合流體高速撞 向?qū)л?的導流片22，流速放緩，動能部分轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫菽?，對氣體產(chǎn)生一定的 壓縮?；旌狭黧w進入下一級腔體內(nèi)，同樣又被下一級葉輪高速攪動，氣體在極短 的時間內(nèi)，經(jīng)歷兩次變向，大量的氣體被液體包裹帶走，由此達到較理想的混合 效果。經(jīng)過本發(fā)明處理后的混合均勻的流體進入到潛油電泵的吸入口，由此對電 泵起到保護作用。
權(quán)利要求
1、一種潛油泵用氣液混合器，其特征在于它包括一外殼，在所述外殼內(nèi)設(shè)置至少一組由導輪和葉輪組合成的基本單元，所述導輪和葉輪穿接在同一泵軸上，所述導輪呈中空桶形的外壁固定連接在所述外殼內(nèi)，所述外壁出口端設(shè)置有若干導流片，所述導流片的外緣端固定到所述外壁上，內(nèi)緣端固定到一導輪軸套上，所述導輪軸套有間隙地套設(shè)在所述泵軸上；所述葉輪設(shè)置在所述導輪空腔內(nèi)，包括一葉輪軸套和在所述葉輪軸套上徑向布置的若干葉片，所述葉輪軸套固定套設(shè)在所述泵軸上，所述每一葉片上設(shè)置有若干穿孔。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種潛油泵用氣液混合器，其特征在于所述穿孔沿 徑向設(shè)置為一排以上。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種潛油泵用氣液混合器，其特征在于所述穿孔孔 徑從葉片根部到葉片邊緣依次由小到大。
4、 如權(quán)利要求2所述的一種潛油泵用氣液混合器，其特征在于所述穿孔孔徑從葉片根部到葉片邊緣依次由小到大。
5、 如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種潛油泵用氣液混合器，其特征在于所述葉片邊緣的穿孔為半孔。
6、 如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種潛油泵用氣液混合器，其特征在于所述每一排上各穿孔間距相等。
7、 如權(quán)利要求5所述的一種潛油泵用氣液混合器，其特征在于所述每一排上各穿孔間距相等。
8、 如權(quán)利要求1或2或3或4或7所述的一種潛油泵用氣液混合器，其特征在于所述葉片為3 5片。
9、 如權(quán)利要求5所述的一種潛油泵用氣液混合器，其特征在于所述葉片為3 5片。
10、 如權(quán)利要求6所述的一種潛油泵用氣液混合器，其特征在于所述葉片 為3 5片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種潛油泵用氣液混合器，其特征在于它包括一外殼，在所述外殼內(nèi)設(shè)置至少一組由導輪和葉輪組合成的基本單元，所述導輪和葉輪穿接在同一泵軸上，所述導輪呈中空桶形的外壁固定連接在所述外殼內(nèi)，所述外壁出口端設(shè)置有若干導流片，所述導流片的外緣端固定到所述外壁上，內(nèi)緣端固定到一導輪軸套上，所述導輪軸套有間隙地套設(shè)在所述泵軸上；所述葉輪設(shè)置在所述導輪空腔內(nèi)，包括一葉輪軸套和在所述葉輪軸套上徑向布置的3～5葉片，所述葉輪軸套固定套設(shè)在所述泵軸上，所述每一葉片上設(shè)置有若干穿孔，孔徑由內(nèi)向外依次增大，最外排為半孔。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，拆裝方便，可廣泛應(yīng)用于油田開采中。
文檔編號F04D29/00GK101235829SQ200810101058
公開日2008年8月6日 申請日期2008年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月27日
發(fā)明者偉 李, 李成見, 管虹翔, 縱封臣, 桃 齊 申請人:中國海洋石油總公司;中海石油研究中心