专利名称：潜油电泵的防气防砂专用装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田采油技术领域，特别涉及一种井下潜油电泵，是一种应用于 潜油电泵采油井中的气砂分离装置。
背景技术：
目前，潜油电泵作为重要的机械采油设备在油田得到了广泛应用，成为油田高产、 稳产的重要井下工具之一。潜油电泵作用就是将井下的液体抽送到地面。潜油电泵井下部 分包括潜油电机、保护器、分离器、潜油离心泵和电缆。潜油电泵的优点排量大，噪音减少， 操作简单，能够较好地运用于斜井、水平井以及海上采油。免修期较长，油井生产时效相对 比较高。潜油电泵的缺点潜油电泵下入深度受电机额定功率的限制。潜油电泵对砂、气非 常敏感，井液中含气过多、含砂量过高都会影响潜油电泵的工作，导致抽油效率降低、寿命 减短和损坏率提高。为了将井液中的气、砂成功分离，在潜油电泵下端安装有气砂锚，能够 将井液中的气、砂成功分离，减少砂粒对潜油电泵的损坏，延长潜油电泵使用周期。但是现 有的气砂锚装置，分离气体效果有限而影响泵效；另外结构复杂易堵塞，从而对油井产量及 潜油电泵使用寿命产生影响。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种潜油电泵的防气防砂专用装置，利用液体、气体和 砂三者密度不同的原理进行分离，即利用砂与井液重力的差别，使较重的砂粒通过离心分 离沉落于尾管；同样，根据液体密度与气体密度的较大差异，利用重力分离和离心分离达到 油气分离的目的；克服现有装置气分离效果有限影响泵效的不足。本实用新型采用的技术方案是潜油电泵的防气防砂专用装置，主要由潜油电泵 组、接箍、上壳体、管接头、变径接头、开孔短节、上皮碗密封器、上保护环、上支撑筒、下壳 体、多级气分离器、中心管、下皮碗密封器、下保护环、下支撑筒、油管短节、沉砂管和导锥组 成，潜油电泵组的结构是在离心泵的下部连接有油气分离器，油气分离器的外壁上有排气 孔，油气分离器的下部有吸入口 ；在油气分离器的下部连接有保护器，保护器下部连接有潜 油电机；其特征在于在油气分离器的外壁上螺纹连接有接箍，接箍的下端螺纹连接有圆 筒形上壳体，保护器和潜油电机在上壳体内；在上壳体的下端通过变径接头连接有圆筒形 下壳体；在下壳体的下端通过变径接头和接箍连接有沉砂管，在沉砂管的下端连接有导锥。 沉砂管的作用是将分离出来的泥沙储存起来。在潜油电机的下部通过管接头连接有接箍，接箍的下端连接有圆筒形开孔短节； 在开孔短节壁上有液体排出口 ；在开孔短节壁套有上支撑筒，在上支撑筒上端连接有上保 护环，在上保护环的两端分别一个上皮碗密封器，上皮碗密封器将下壳体与开孔短节之间 的环形空间封隔开；在开孔短节壁上有液体排出口，液体排出口的位置在上皮碗密封器的 上部；在下壳体壁上有排气口，排气口的位置在上皮碗密封器的下部。开孔短节的下端通过短节连接有多级气分离器，多级气分离器的下部通过接箍连接有中心管，在中心管壁套有下支撑筒，在下支撑筒上端连接有下保护环，在下保护环的两 端分别一个下皮碗密封器，下皮碗密封器将下壳体与中心管之间的环形空间封隔开；在下 壳体壁上有进液口，进液口的位置在下皮碗密封器的下部；在中心管的下端通过接箍连接 有油管短节。开孔短节上的液体排出口数量在2 4个之间。多级气分离器是采用2 6个气分离器串联连接而成。下壳体壁上的进液口和排气口的数量在2 4个之间，并且在下壳体壁上均勻分布。沉砂管的长度在20 80米之间，根据沉砂数量确定。本实用新型的有益效果本实用新型潜油电泵的防气防砂专用装置，实现采油过 程中的砂分离、气分离，具有防气防砂功能，减少了气、砂对潜油电泵工作性能的影响，有利 于提高潜油电泵泵效，延长检泵周期，解决了现有技术防气效果差的问题。由于流经电机外 表面的井液和电机不断进行热交换，使电机所散发出来的热量够被及时带走，提高电机的 散热效果，保护电机，延长潜油电泵机组的使用寿命。结构简单、可靠，制造成本低，安装使 用方便。
图1是潜油电泵的防气防砂专用装置上半部分结构剖面示意图。图2是潜油电泵的防气防砂专用装置下半部分结构剖面示意图。图中1.离心泵，2.油气分离器，3.保护器，4.潜油电机，5.潜油电泵专用多功能 防气防砂装置，6.油气分离器排气孔，7.油气分离器吸入口，8.接箍，9.上壳体，10.上接 头，11.变径接头，12.开孔短节，13.液体排出孔，14.上皮碗密封器，15.上保护环，16.上 支撑筒，17.下壳体，18.排气孔，19.多级气分离器，20.中心管，21.下皮碗密封器，22.下 保护环，23.下支撑筒，24.进液口，25.油管短节，26.沉砂管，27.导锥。
具体实施方式
实施例1 :以一个潜油电泵的防气防砂专用装置为例，对本实用新型作进一步详 细说明。本实用新型潜油电泵的防气防砂专用装置，主要由潜油电泵组、接箍8、上壳体9、 管接头10、变径接头11、开孔短节12、上皮碗密封器14、上保护环15、上支撑筒16、下壳体 17、多级气分离器19、中心管20、下皮碗密封器21、下保护环22、下支撑筒23、油管短节25、 沉砂管26和导锥27组成。参阅图1。潜油电泵组的结构是在离心泵1的下部连接有油气分离器2，油气分 离器2的外壁上有排气孔6，油气分离器2的下部有吸入口 7 ；在油气分离器2的下部连接 有保护器3，保护器3下部连接有潜油电机4。在油气分离器2的外壁上螺纹连接有接箍8，接箍8的下端螺纹连接有圆筒形上 壳体9，保护器3和潜油电机4在上壳体9内；在上壳体9的下端通过变径接头11连接有 圆筒形下壳体17。参阅图2。在下壳体17的下端通过变径接头11和接箍8连接有沉砂管 26，沉砂管26的长度60米，即单根沉砂管为10米左右，根据沉砂数量确定连接单根沉砂管
46根。在沉砂管26的下端连接有导锥27。参阅图1。在潜油电机4的下部通过管接头10连接有接箍8，接箍8的下端连接 有圆筒形开孔短节12 ；在开孔短节12壁上有液体排出口 13 ；在开孔短节12壁套有上支撑 筒16，在上支撑筒16上端连接有上保护环15，在上保护环15的两端分别一个上皮碗密封 器14，上皮碗密封器14将下壳体17与开孔短节12之间的环形空间封隔开；在开孔短节12 壁上有液体排出口 13，开孔短节12上的液体排出口 13数量是2个。液体排出口 13的位置 在上皮碗密封器14的上部；在下壳体17壁上有排气口 18，下壳体17壁上均勻分布有4个 的排气口 18。排气口 18的位置在上皮碗密封器14的下部。开孔短节12的下端通过短节连接有多级气分离器19，多级气分离器19是采用四 个气分离器串联连接而成。参阅图2。多级气分离器19的下部通过接箍8连接有中心管 20，在中心管20壁套有下支撑筒23，在下支撑筒23上端连接有下保护环22，在下保护环22 的两端分别一个下皮碗密封器21，下皮碗密封器21将下壳体17与中心管20之间的环形 空间封隔开；在下壳体17壁上有进液口 24，下壳体17壁上均勻分布有2个进液口 24。进 液口 24的位置在下皮碗密封器21的下部；在中心管20的下端通过接箍8连接有油管短节 25。简述潜油电泵的防气防砂专用装置的工作原理。参阅图1和图2。在现场应用时， 连接顺序自下而上为通过其上壳体9和管接头10分别与潜油电泵机组的油气分离器2和 电机4连接。潜油电泵运转后，油液先由进液口 24自上而下流入，油液往下走，在重力作用 下砂子分离，砂子沉落到沉砂管26，油液进入油管短节25，继续向上经中心管20进入多级 气分离器19进行油气分离，分离出的气体通过排气口 18排出。经过分离的液体继续向上， 经开孔短节12的液体排出口 13进入潜油电机4与上壳体9形成的环形空间，进入潜油电 泵机组的油气分离器2，再进行分离，分离后的井液进入离心泵1供泵抽汲，气体经排气孔6 排出。
权利要求1.一种潜油电泵的防气防砂专用装置，主要由潜油电泵组、接箍(8)、上壳体(9)、管 接头(10)、变径接头(11)、开孔短节(12)、上皮碗密封器(14)、上保护环(15)、上支撑筒 (16)、下壳体(17)、多级气分离器(19)、中心管(20)、下皮碗密封器(21)、下保护环(22)、下 支撑筒(23)、油管短节(25)、沉砂管(26)和导锥(27)组成，潜油电泵组的结构是在离心 泵(1)的下部连接有油气分离器(2)，油气分离器(2)的外壁上有排气孔(6)，油气分离器 (2)的下部有吸入口(7)；在油气分离器(2)的下部连接有保护器(3)，保护器(3)下部连 接有潜油电机(4)；其特征在于在油气分离器(2)的外壁上螺纹连接有接箍(8)，接箍(8) 的下端螺纹连接有圆筒形上壳体(9)，保护器(3)和潜油电机(4)在上壳体(9)内；在上壳 体(9)的下端通过变径接头(11)连接有圆筒形下壳体(17)；在下壳体(17)的下端通过变 径接头(11)和接箍(8)连接有沉砂管(26)，在沉砂管(26)的下端连接有导锥(27)；在潜油电机(4)的下部通过管接头(10)连接有接箍(8)，接箍(8)的下端连接有圆筒 形开孔短节(12)；在开孔短节(12)壁上有液体排出口(13)；在开孔短节(12)壁套有上支 撑筒(16)，在上支撑筒(16)上端连接有上保护环(15)，在上保护环(15)的两端分别一个 上皮碗密封器(14)，上皮碗密封器(14)将下壳体(17)与开孔短节(12)之间的环形空间封 隔开；在开孔短节(12)壁上有液体排出口(13)，液体排出口(13)的位置在上皮碗密封器 (14)的上部；在下壳体(17)壁上有排气口(18)，排气口(18)的位置在上皮碗密封器(14) 的下部；开孔短节(12)的下端通过短节连接有多级气分离器(19)，多级气分离器(19)的下部 通过接箍(8)连接有中心管(20)，在中心管(20)壁套有下支撑筒(23)，在下支撑筒(23) 上端连接有下保护环(22)，在下保护环(22)的两端分别一个下皮碗密封器(21)，下皮碗密 封器(21)将下壳体(17)与中心管(20)之间的环形空间封隔开；在下壳体(17)壁上有进 液口(24)，进液口(24)的位置在下皮碗密封器(21)的下部；在中心管(20)的下端通过接 箍(8)连接有油管短节(25)。
2.根据权利要求1所述的潜油电泵的防气防砂专用装置，其特征是开孔短节(12)上 的液体排出口(13)数量在2 4个之间。
3.根据权利要求1所述的潜油电泵的防气防砂专用装置，其特征是多级气分离器 (19)是采用2 6个气分离器串联连接而成。
4.根据权利要求1所述的潜油电泵的防气防砂专用装置，其特征是下壳体(17)壁上 的进液口(24)和排气口(18)的数量在2 4个之间，并且在下壳体(17)壁上均勻分布。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的潜油电泵的防气防砂专用装置，其特征是沉砂管 (26)的长度在20 80米之间。
专利摘要潜油电泵的防气防砂专用装置，应用于油田采油井下。在油气分离器的外壁连接上壳体，保护器和潜油电机在上壳体内；在上壳体的下端连接有下壳体；在下壳体的下端连接有沉砂管。在潜油电机的下部连接有开孔短节；在开孔短节壁上有液体排出口；在上支撑筒上端连接有上保护环和上皮碗密封器，液体排出口在上皮碗密封器的上部；排气口在上皮碗密封器的下部；开孔短节的下端连接有多级气分离器和中心管，在中心管壁套有下支撑筒、下保护环和下皮碗密封器。效果是实现采油过程中的砂分离、气分离，具有防气防砂功能，减少了气、砂对潜油电泵工作性能的影响，有利于提高潜油电泵泵效，延长检泵周期。
文档编号E21B43/00GK201778775SQ20102050036
公开日2011年3月30日 申请日期2010年8月20日 优先权日2010年8月20日
发明者刘晓旭, 孙成林, 李良川, 欧开红, 肖国华 申请人:中国石油天然气股份有限公司