专利名称：易安装调节式井下双螺杆气液混抽泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采油机械，特别是易于安装调节的井下双螺杆气液混抽泵，用于稠油、 高含气、低产和一定含沙量油井的开采。
背景技术：
目前，世界范围内大多数油气田已经进入开采中后期，现有常规机械采油设备无法很好 的解决越来越多的稠油、高含气、低产和一定含沙量油井的技术难题。因此，急需能够适应 这些复杂工况的新型机械采油设备。双螺杆泵相对其它机械采油设备而言，具有纯金属性， 能够进行稠油高温热采，更适合高气液比、高粘流体的输送，而且，它还具有小排量、高扬 程、输送高粘流体高效率的特点，能够较好的适应上述复杂工况油井的开采。然而，近几年 所研发的井下双螺杆泵采用集中止推式的，轴承承受载荷过大，轴承寿命短；自平衡式的， 需要在泵壳上加工特殊流道，加工制造难度太大。而现有的分散止推式的，多节泵不易于串 联安装，两螺杆啮合间隙难以调节，且不能承受向上的轴向力，难以在油田推广应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有的分散止推式井下双螺杆气液混抽泵不能承受向上 的轴向力，两螺杆啮合间隙难以调节，多节泵不易于串联安装。 本发明所采用的技术方案是-
如图1所示，本发明的结构主要由半螺纹半花键套(1)，小压紧螺母(2)，滑套(3),
连接套(4)，出口接头(5)，外壳体(6)，上轴承座(7)，上轴承组(8),中压紧螺母 (9)，内壳体(10)，左旋螺旋套(11),大压紧螺母(12)，下轴承座(13)，下轴承组 (14)，入口接头(15),泵轴(16)，耐高温"〇"型密封圈(17) 、 (22) 、 (23)、 (24)，轴承垫片(18)，短压紧套筒(19)，右旋螺旋套(20),长压紧套筒(21)，泵
轴(25)，花键套(26)，平键(27)，定位销(28)等组成。
为了便于多节泵的串联安装，采用了半螺纹半花键套结构和滑套式结构。半螺纹半花键
套(1)是一种带有内螺纹和内花键的特殊连接套。滑套式结构由滑套(3)和连接套(4)组
成。连接套(4)的一端通过螺纹与泵的出口接头(5)联接起来，另一端通过螺纹与滑套(3)
联接起来；滑套(3)的一端通过螺纹与另一节泵的入口接头(15)联接起来，另一端通过螺
纹与连接套(4)联接起来。
为了便于两螺旋套啮合间隙的调节，将右旋螺旋套(20)固定，左旋螺旋套(11)由中
压紧螺母(9)、短压紧套筒(19)和大压紧螺母(12)压紧，通过调节中压紧螺母(9)和
3大压紧螺母(12)可以使左、右旋螺旋套啮合间隙变得合适。
为了防止刚开机时因为油液冲击或者潜油电机的相序接反而造成两螺杆向上窜动，在泵轴的上部加一止推轴承组和止推轴承座，即上轴承组(8)和上轴承座(7)。
图l为本发明单节泵的整体结构的剖面示意图和三个局部剖视图。图2为图1的F-F向剖面示意图。图3为两节泵串联后的整体结构剖面示意图。图4为图3的半螺纹半花键套结构和滑套式结构的局部放大视图
具体实施例方式
本发明依靠同步齿轮驱动两根泵轴，使两根泵轴做逆向同步转动(根据左右手法则，正常工作时左螺旋套做逆时针转动)，两螺旋套在泵轴的带动下相互啮合并做同步转动，在泵的吸入端产生一定的真空度，使得工作流体在大气压力的作用下由吸入口经过下轴承座(13)的过油孔到达泵的吸入端，而后工作流体进入两螺旋套与内壳体形成的螺旋槽，螺旋槽由相互啮合的螺旋套的理论接触线隔开，成为独立的密封腔，随着泵轴同步转动的进行，各密封腔不断向上推移，直到泵的排出端，将多相流体从上轴承座(7)的过油孔排出，完成单节泵对工作流体的增压过程，而后，工作流体进入第二节泵，完成同样的增压过程，直到最后一节。多节泵串联使用时，随着泵节数的增加，多节泵产生的压力不断增大。
单节泵的安装及间隙的调节方法
整个安装过程都是在水平状态下进行的。首先，依次将平键(27)、右旋螺旋套(20)和长压紧套筒(21)装在泵轴(25)上。将一个短压紧套筒(19)装在泵轴(16)上，再依次装上另一个平键、左旋螺旋套(11)和另一个短压紧套筒。然后，把两泵轴平行放置，并同步转动两泵轴使得两个螺旋套处于啮合状态。分别将两个中压紧螺母(9)和两个大压紧螺母(12)拧到泵轴(16)上，但不要拧死。将上轴承组(8)、下轴承组(14)分别装在两根泵轴的两端，并分别装上两个轴承垫片(18)。然后，将下轴承座(13)放在双螺杆泵专用实验台上并定好位，把已装配好的两泵轴装到下轴承座(13)里，即把下轴承组(14)装进下轴承座(13)里，再装上内壳体(10)和上轴承座(7)。下轴承座(13)、内壳体(10)和上轴承座(7)三者之间靠定位销来(28)定位。把两个特制加紧工具套在两泵轴的上、下端，并加力将下轴承座(13)、内壳体(10)和上轴承座(7)三者压紧使得两根泵轴不会沿轴向窜动。先用手同步转动两根泵轴，应轻松灵活，无阻滞现象。若无法转动或转动时摩擦力太大，调节左泵轴两端的中压紧螺母(9)和大压紧螺母(12)使得两螺旋套之间的啮合间隙合适。再用标准电机测试，若两螺旋套之间的 合间隙合适，就将中压紧螺母(9)和大压紧螺母(12)拧紧(在拧螺母时要注意先用规定的拧紧力矩的80%拧紧第一次拧上的压紧
螺母，再用100%的拧紧力矩拧紧第二次拧上的压紧螺母)。若不合适，再调节中压紧螺母(9)和大压紧螺母(12)，直到两螺旋套之间的啮合间隙合适为止。再装上外壳体(6)。将耐高温"〇"型密封圈(17) 、 (22)套在入口接头(15)上，再将耐高温"〇"型密封圈(22)套在出口接头(5)上，并将入口接头(15)上和出口接头(5)上拧到内壳体(10)上。之后，取下两个特制的加紧工具。将滑套(3)套在连接套上(4)，并在连接套(4)上加耐高温"〇"型密封圈(23) 、 (24)，通过螺纹把连接套(4)和出口接头(5)联接起来。把两个小压紧螺母(2)装在泵轴(16)上，再把半螺纹半花键套(1)拧到泵轴(16)上，花键套(26)装在泵轴(25)上。至此， 一节泵装配完毕。多节泵的安装方法-
以下安装过程中，把泵中装有左旋螺旋套的泵轴称为左泵轴；装有右旋螺旋套的泵轴称为右泵轴。首先，将两节泵水平放置，并使第一节泵的出口接头和第二节泵的入口接头相对，且第二节泵的左、右泵轴分别对应第一节泵的左、右泵轴。然后，把第一节泵上的花键套拉出约15cm，此时，右泵轴加花键套的总长度要比左泵轴加半螺纹半花键套的总长度长约15cm。然后，使第二节泵沿轴向向第一节泵慢慢靠近，当第二节泵的右泵轴上的花键刚好要和第一节泵右泵轴上的花键套接触时，用手同时转动第二节泵的两根泵轴，使花键的齿与花键套的齿槽对正，并将花键插进花键套里。使第二节泵沿轴向继续向第一节泵慢慢靠近，当第二节泵左泵轴上的花键刚好要和第一节泵左泵轴上的半螺纹半花键套接触时，转动半螺纹半花键套，使半螺纹半花键套的齿槽与花键的齿对正，并将花键插进半螺纹半花键套里。继续使第二节泵沿轴向向第一节靠近，直至不能靠近为止。按照单节泵的装配过程中拧压紧螺母的方法，将两个小压紧螺母拧紧。最后，将滑套滑到第二节泵的入口接头处，通过螺纹将滑套和第二节泵的入口接头联接起来。至此，第一节泵和第二节泵的安装完毕。再装第三节泵时，它应与第二节泵串联。而第二节泵与第三节泵的安装方法与第一、二节的安装方法一样。以此类推，再装第四节泵，第五节泵……，所装泵的总节数由下泵深度决定。
注意由于泵与泵之间要靠花键副和螺纹副来传递动力，因此，由出口接头向下看，半螺纹半花键套拧到左泵轴上时的旋转方向应与泵工作时左泵轴的转动方向相反。
本发明与现有的分散止推式井下双螺杆泵相比具有如下优点-.
1. 现有的分散止推式井下双螺杆泵，多节泵串联后是靠花键副来传递动力的。实际加工时存在误差，很难将两个花键都插进花键套里。而本发明将其中一个花键套设计为半螺纹半花键套，并且采用了滑套式结构，使得多节泵的串联安装变得容易。
2. 由于存在加工误差，单节泵在装配之后两螺旋套的啮合间隙难免会变得不合适。对于现有的分散止推式井下双螺杆泵，要想调整啮合间隙必须拆开泵，更换螺旋套调整垫片后重新装配。因此，必须反复拆装直至啮合间隙合适为止。而本发明可以在一次装配过程中将两螺旋套的啮合间隙调整好。
3.现有的分散止推式井下双螺杆泵不能承受向上的轴向力，两螺杆会在向上的轴向力的作用下向上窜动，从而导致已调整好的两螺旋套的啮合间隙发生变化，而本发明可以承受向上的轴向力。
权利要求
1.一种易安装调节式井下双螺杆气液混抽泵，由入口接头(15)、下轴承组(14)、下轴承座(13)、内壳体(10)、外壳体(6)、左旋螺旋套(11)、右旋螺旋套(20)、上轴承组(8)、上轴承座(7)、出口接头(5)、滑套(3)、连接套(4)、泵轴等组成，多节泵可以串联使用，其特征是采用了半螺纹半花键套结构和滑套式结构使得多节泵易于串联安装；通过调节两个中压紧螺母(9)和两个大压紧螺母(12)可以在一次装配过程中把两螺旋套的啮合间隙调整合适；在每节泵中加了上轴承组(8)和上轴承座(7)使得泵可以承受向上的轴向力。
2. 根据权利要求l所述的易安装调节式井下双螺杆气液混抽泵，其特征是多节泵串联 时，其中一对泵轴的联接采用了半螺纹半花键套(1)，这种套的一半带有内花键，另一半带 有内螺纹。
3. 根据权利要求l所述的易安装调节式井下双螺杆气液混抽泵，其特征是滑套式结构 由滑套(3)和连接套(4)组成。连接套(4)的一端通过螺纹与泵的出口接头(5)联接起 来，另一端通过螺纹与滑套(3)联接起来；滑套(3)的一端通过螺纹与另一节泵的入口接 头(15)联接起来，另一端通过螺纹与连接套(4)联接起来。
4. 根据权利要求1所述的易安装调节式井下双螺杆气液混抽泵，其特征是:右螺旋套(20) 固定在泵轴(25)上，左螺旋套(11)由两个短压紧套筒(19)、两个中压紧螺母(9)以及 两个大压紧螺母(12)来进行轴向定位，且在内壳体(10)上开有两个矩形孔。
全文摘要
本发明涉及一种采油机械，特别是易于安装调节的井下双螺杆气液混抽泵。每节泵的顶部和底部分别采用轴承组进行止推，分散了泵总的轴向力，提高了轴承的寿命。为了便于多节泵串联安装，采用了滑套式结构和半螺纹半花键套结构。为了便于单节泵的安装及间隙的调节，在内壳体上开了两个矩形孔，并将一个螺旋套固定，而另一个沿其轴向移动，通过调整其两端的压紧螺母使得两螺旋套的啮合间隙合适。相对于其它机械采油设备而言，它具有高扬程、小排量、输送高粘流体高效率的特点，能够成功地解决目前越来越多的稠油油井、高含气油井、低产和一定含沙量油井的开采难题。主要用于稠油、高含气、低产和一定含沙量油井的开采。
文档编号F04B47/00GK101672274SQ20091001856
公开日2010年3月17日 申请日期2009年9月18日 优先权日2009年9月18日
发明者虎 李, 李增亮, 管羽刚, 赵传伟, 猛 陈, 扬 高 申请人:中国石油大学(华东)