專利名稱：螺旋軸流式多相泵增壓單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種井下油氣開采裝置,特別涉及一種高含氣油藏井下多相混和 物開采的核心裝置。 背條技術(shù)隨著油田開發(fā)進入中后期，高含氣油藏在油藏總量中占有的比例越來越大， 這對常規(guī)的機械采油方式的工作穩(wěn)定性和系統(tǒng)效率有極大的影響。目前高含氣油 藏的生產(chǎn)主要通過油氣分離器與電潛離心泵的配套裝置。但研究表明，電潛離心泵即使在泵入口加裝油氣分離器的情況下，當(dāng)氣體體積含量達到20%左右時，也 會出現(xiàn)嚴重的汽蝕現(xiàn)象和排量中斷情況。在進口含氣率較低的情況下，電潛泵即 使能夠工作，其效率也將大大降低。這種開采裝覽既不能保證開采工作的正常進 行又造成S巨源的巨大浪費。而現(xiàn)有的螺旋軸流式混抽泵采用錐形輪穀、柱形輪緣 的結(jié)構(gòu)，由于設(shè)計缺陷使得進出口壓力作用面積較大、導(dǎo)致軸向力過大、軸承壽 命低、泵無法長期運轉(zhuǎn)，所以這種螺旋軸流式混抽泵不能成功用于現(xiàn)場。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供的是一種新型的螺旋軸流式多相泵增壓單元,它由葉輪和導(dǎo)輪組 成，葉輪、導(dǎo)輪都具有柱形輪轂、錐形輪緣的結(jié)構(gòu)。葉輪輪轂上安裝有3 5片 包角為240。 300°的蠊旋葉片；導(dǎo)輪輪毅裝有8 12片包角為8° 26°的固 定導(dǎo)流葉片。葉輪、導(dǎo)輪之間裝有摩擦環(huán)。本發(fā)明的螺旋軸流式多相泵增壓單元，減小了進出口壓力作用面積，降低了 泵的軸向載荷，在相同工況下本發(fā)明比現(xiàn)有螺旋軸流泵軸向載荷要降低30%左 右。它可以有效地克服或避免上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，它結(jié)構(gòu)簡單可以多級 串聯(lián)，能與現(xiàn)有的混輸泵較好的兼容配套，可借用除增壓單元外其余各部分電潛 離心泵或現(xiàn)有井下軸流泵的裝置，比如保護器、潛油電機和電纜等等。本發(fā)明受 含氣率的影響較小，能有效地進行井下混抽。


圖1是一級螺旋軸流泵增壓單元結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是螺旋軸流泵葉輪剖面示意圖。 附圖3螺旋軸流泵導(dǎo)輪剖面圖。
具體實施方式
本發(fā)明的螺旋軸流式多相泵增壓單元具有柱形輪毅、錐形輪緣的結(jié)構(gòu)，由葉 輪3和導(dǎo)輪1構(gòu)成。在葉輪和導(dǎo)輪上下端面上設(shè)有環(huán)形嵌槽，其間安裝有小摩擦 環(huán)2和大摩擦環(huán)4。各級葉輪串聯(lián)，通過平鍵由泵軸帶動旋轉(zhuǎn)，對泵內(nèi)流體向上 做功增壓各級導(dǎo)輪串聯(lián)，由泵頭、泵座壓緊固定，將此動能轉(zhuǎn)換為壓力能,同 時利用導(dǎo)葉葉片的剪切作用破碎葉輪出口的大氣團,在一 定程度上調(diào)整多相流體 流動狀態(tài),為下一增壓單元的正常工作提供保證。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有如下優(yōu)點1、 通過有效的結(jié)構(gòu)設(shè)計減小了進出口壓力作用面積，在相同工況下與現(xiàn)有 錐形輪轂、柱形輪緣的增壓單元相比軸向載荷要降低30%左右，從而延長軸承使 用壽命，便于該技術(shù)的推廣使用。2、 泵內(nèi)氣液流沿泵軸向運動，舉升過程中產(chǎn)生的軸向力全部加載到葉輪、 導(dǎo)輪和軸上，通過新結(jié)構(gòu)設(shè)計和葉輪上的優(yōu)化平衡孔將軸向力最小化，同時通過 浮動結(jié)構(gòu)將90%以上的軸向力加載到泵筒上，解決了泵下軸承的承載問題，因 此正常工作無霈專用潤滑油路。3、 能夠適應(yīng)高含氣率的油氣井井下混抽工況，在泵入口含氣率低于70%的 工況下，可長期穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，甚至還可短期在含氣率100%工況下正常運轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1、一種螺旋軸流式多相泵增壓單元，由葉輪和導(dǎo)輪組成，其特征是葉輪、導(dǎo)輪都具有柱形輪轂、錐形輪緣的結(jié)構(gòu)，流道采用5°～15°錐形。其中葉輪輪轂安裝有3～5片包角為240°～300°的螺旋葉片，導(dǎo)輪輪轂裝有8～12片包角為8°～26°的固定導(dǎo)流葉片。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋軸流式多相泵增壓單元，其特征在于在葉輪 和導(dǎo)輪上下端面上都設(shè)有環(huán)形嵌槽，其W安裝有摩擦環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明屬于油氣田開發(fā)工程中機械采油工藝技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種新型的螺旋軸流式多相泵增壓單元。其特征在于增壓單元具有柱形輪轂、錐形輪緣的結(jié)構(gòu)，嵌套其內(nèi)的安裝有3～5片包角240°～300°的螺旋葉片的葉輪和由8～12片包角8°～26°的固定導(dǎo)流葉片的導(dǎo)輪構(gòu)成。在葉輪和導(dǎo)輪上下端面上設(shè)有環(huán)形嵌槽，其間安裝有摩擦環(huán)，該結(jié)構(gòu)降低了泵的軸向載荷，延長了使用壽命，結(jié)構(gòu)簡單，能夠適應(yīng)高含氣率的油氣井井下混抽工況，可以廣泛應(yīng)用于石油開采井下混抽工藝中。
文檔編號F04D9/00GK101403387SQ20081015994
公開日2009年4月8日 申請日期2008年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月8日
發(fā)明者張瑞霞, 虎 李, 李增亮, 李風(fēng)濤, 趙新學(xué), 猛 陳, 揚 高 申請人:中國石油大學(xué)(華東)