专利名称：螺旋轴流式多相泵增压单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种井下油气开采装置,特别涉及一种高含气油藏井下多相混和 物开采的核心装置。 背条技术隨着油田开发进入中后期，高含气油藏在油藏总量中占有的比例越来越大， 这对常规的机械采油方式的工作稳定性和系统效率有极大的影响。目前高含气油 藏的生产主要通过油气分离器与电潜离心泵的配套装置。但研究表明，电潜离心泵即使在泵入口加装油气分离器的情况下，当气体体积含量达到20%左右时，也 会出现严重的汽蚀现象和排量中断情况。在进口含气率较低的情况下，电潜泵即 使能够工作，其效率也将大大降低。这种开采装覽既不能保证开采工作的正常进 行又造成S巨源的巨大浪费。而现有的螺旋轴流式混抽泵采用锥形轮穀、柱形轮缘 的结构，由于设计缺陷使得进出口压力作用面积较大、导致轴向力过大、轴承寿 命低、泵无法长期运转，所以这种螺旋轴流式混抽泵不能成功用于现场。 发明内容本发明提供的是一种新型的螺旋轴流式多相泵增压单元,它由叶轮和导轮组 成，叶轮、导轮都具有柱形轮毂、锥形轮缘的结构。叶轮轮毂上安装有3 5片 包角为240。 300°的蠊旋叶片；导轮轮毅装有8 12片包角为8° 26°的固 定导流叶片。叶轮、导轮之间装有摩擦环。本发明的螺旋轴流式多相泵增压单元，减小了进出口压力作用面积，降低了 泵的轴向载荷，在相同工况下本发明比现有螺旋轴流泵轴向载荷要降低30%左 右。它可以有效地克服或避免上述现有技术中存在的问题，它结构简单可以多级 串联，能与现有的混输泵较好的兼容配套，可借用除增压单元外其余各部分电潜 离心泵或现有井下轴流泵的装置，比如保护器、潜油电机和电缆等等。本发明受 含气率的影响较小，能有效地进行井下混抽。
图1是一级螺旋轴流泵增压单元结构示意图。图2是螺旋轴流泵叶轮剖面示意图。 附图3螺旋轴流泵导轮剖面图。
具体实施方式
本发明的螺旋轴流式多相泵增压单元具有柱形轮毅、锥形轮缘的结构，由叶 轮3和导轮1构成。在叶轮和导轮上下端面上设有环形嵌槽，其间安装有小摩擦 环2和大摩擦环4。各级叶轮串联，通过平键由泵轴带动旋转，对泵内流体向上 做功增压各级导轮串联，由泵头、泵座压紧固定，将此动能转换为压力能,同 时利用导叶叶片的剪切作用破碎叶轮出口的大气团,在一 定程度上调整多相流体 流动状态,为下一增压单元的正常工作提供保证。本发明与现有技术相比较具有如下优点1、 通过有效的结构设计减小了进出口压力作用面积，在相同工况下与现有 锥形轮毂、柱形轮缘的增压单元相比轴向载荷要降低30%左右，从而延长轴承使 用寿命，便于该技术的推广使用。2、 泵内气液流沿泵轴向运动，举升过程中产生的轴向力全部加载到叶轮、 导轮和轴上，通过新结构设计和叶轮上的优化平衡孔将轴向力最小化，同时通过 浮动结构将90%以上的轴向力加载到泵筒上，解决了泵下轴承的承载问题，因 此正常工作无霈专用润滑油路。3、 能够适应高含气率的油气井井下混抽工况，在泵入口含气率低于70%的 工况下，可长期稳定运转，甚至还可短期在含气率100%工况下正常运转。
权利要求
1、一种螺旋轴流式多相泵增压单元，由叶轮和导轮组成，其特征是叶轮、导轮都具有柱形轮毂、锥形轮缘的结构，流道采用5°～15°锥形。其中叶轮轮毂安装有3～5片包角为240°～300°的螺旋叶片，导轮轮毂装有8～12片包角为8°～26°的固定导流叶片。
2、 根据权利要求1所述的螺旋轴流式多相泵增压单元，其特征在于在叶轮 和导轮上下端面上都设有环形嵌槽，其W安装有摩擦环。
全文摘要
本发明属于油气田开发工程中机械采油工艺技术领域，涉及一种新型的螺旋轴流式多相泵增压单元。其特征在于增压单元具有柱形轮毂、锥形轮缘的结构，嵌套其内的安装有3～5片包角240°～300°的螺旋叶片的叶轮和由8～12片包角8°～26°的固定导流叶片的导轮构成。在叶轮和导轮上下端面上设有环形嵌槽，其间安装有摩擦环，该结构降低了泵的轴向载荷，延长了使用寿命，结构简单，能够适应高含气率的油气井井下混抽工况，可以广泛应用于石油开采井下混抽工艺中。
文档编号F04D9/00GK101403387SQ20081015994
公开日2009年4月8日 申请日期2008年11月8日 优先权日2008年11月8日
发明者张瑞霞, 虎 李, 李增亮, 李风涛, 赵新学, 猛 陈, 扬 高 申请人:中国石油大学(华东)