专利名称：油田采油用螺杆泵的制作方法
技术领域：
本实用新型主要涉及一种用于油田采油用的设备，特别是涉及一种用于油田开采石油的螺杆泵，属于石油开采技术领域。
技术背景目前，在油田开采过程中，主要的采油举升方式有三种，分别为螺杆泵、抽油机和电泵。其中，螺杆泵由于结构独特，有自吸能力，效率高，体积小，工作可靠，且可输送粘度范围宽广的各种介质，从而被广泛使用。螺杆泵属于转子式容积泵，适用于输送高粘度流体，固体悬浮液，高磨蚀性浆液， 固、液、气三相混合物等极度敏感和易受离心力破坏的流体介质等。螺杆泵的工作原理是依靠转子与定子相互啮合在吸入腔和排出腔产生容积变化来输送介质的。当电动机带动泵轴转动时，螺杆(转子)一方面绕本身的轴线旋转，另一方面又沿衬套(定子)内表面滚动，就形成了泵的密封腔。当螺杆泵每转一周，密封腔内的液体向前推进一个螺距，随着螺杆的连续转动，液体以螺旋形的方式从一个密封腔流向另一个密封腔，最后被挤出泵体。研究表明，小排量螺杆泵比同排量的抽油机和电泵具有能耗低、投资少的优点， 中、大排量的螺杆泵比同排量的抽油机和电泵在节能和降低投资的效果上作用更加显著。 因此，近年来，螺杆泵作为一种采油设备，得到了大量的应用。随着螺杆泵应用规模的不断扩大，在使用过程中普遍存在着一些亟待解决的问题，如热洗井费用高且不易清洗；抽油杆容易脱扣；定子橡胶薄厚不均引起的溶胀和温散不均导致泵体使用寿命缩短；对于大排量的螺杆泵由于转子偏心大、扭矩大、振动剧烈导致杆柱断脱问题十分严重；锚定装置靠油管柱的重量实现锚定，只能承受轴向力，而螺杆泵抽油管柱除了轴向力还要承受扭矩，现有锚定装置需要很大的轴向锚定力，很容易造成油管弯曲，加剧油管、抽油杆的磨损，仍会出现油管脱落事故，可靠性差等等。
发明内容发明目的本实用新型针对上述现有技术中存在的问题，提出了一种新型的用于油田的采油设备即油田采油用螺杆泵，克服了上述缺陷，不易磨损，延长了使用寿命。技术方案一种油田采油用螺杆泵，包括转子、定子、连接轴和轴承座，定子套设在转子外，转子通过连接轴与轴承座相连接，轴承座与抽油杆相连，其特征在于所述的螺杆泵上还设置有锚定装置，锚定装置由内管、锥体、卡瓦、卡瓦托和摩擦块构成，并设置在定子下部。所述转子为等壁厚空心转子或直通式空心转子，在空心转子上部还设有热洗阀。所述定子为等壁厚的橡胶衬套。所述抽油杆为插接式空心抽油杆，由杆体上接头、0形密封圈、接箍、杆体下接头构成，在杆体上接头与接箍之间和杆体下接头与接箍之间均设有0形密封圈。所述内管上部与定子下部连接。所述内管的外螺纹与锥体的内螺纹旋合，内管外部套设有卡瓦托和摩擦块，锥体与卡瓦托之间设有卡瓦，卡瓦托下部连接摩擦块。卡瓦一部分装入锥体，卡瓦另一部分装入卡瓦托。优点及效果本实用新型提出了一种油田采油用螺杆泵，具有如下优点(1)、可实现高温、低压、大排量热洗、不损伤地层，还可以防止抽油杆脱扣；当反洗井时热洗液一部分从螺杆泵采出，大部分热洗液在热洗压力的推动下，流经空心转子内腔打开热洗阀直接进入油管；(2)、采用等壁厚的定子橡胶套衬，使定、转子之间以最小的过盈达到最佳配合，降低启动扭矩，改善泵体工作性能，延长了使用寿命；(3)、采用插接式防脱空心抽油杆，相邻的两根抽油杆靠相互插入配合的牙体传递扭矩，由于牙体具有足够的抗剪切强度，且始终处于插接状态，从而达到防脱扣的目的；杆体为空心结构，杆头为直接锻造成型加工工艺，整体强度高，防断性能好；0)、利用螺杆泵自身旋转的特点锚定螺杆泵定子，锚定可靠，油管柱不会卸扣，有效防止了油管脱落；解锚方便，上提管柱即可解锚。
图1为本实用新型结构示意图。图2为相连接的两根抽油杆之间结构示意图。图3为锚定装置结构示意图。附图标记说明1、转子；2、定子；3、连接轴；4、轴承座；5、抽油杆；51、杆体上接头；52、0形密封圈；53、接箍；54、杆体下接头；6、锚定装置；61、内管；62、锥体；63、卡瓦；64、卡瓦托；65、摩擦块；11、热洗阀。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的说明本实用新型提供了一种油田采油用螺杆泵，如图1中所示，包括转子1、定子2、连接轴3和轴承座4，定子2套设在转子1外，转子1通过连接轴3与轴承座4相连接，轴承座4与抽油杆5相连，其特征在于所述的螺杆泵上还设置有锚定装置6，如图3中所示，锚定装置6由内管61、锥体62、卡瓦63、卡瓦托64和摩擦块65构成，并设置在定子2的下部。 设置锚定装置可以防止油管脱落，或者弯曲变形，减轻对油管和抽油杆的磨损，延长使用寿命。所述转子1可以设置为等壁厚空心转子或直通式空心转子，在空心转子上部还设有热洗阀11，设置热洗阀11的目的有两个，一是为了反洗井时热洗液一部分从螺杆泵采出，大部分热洗液在热洗压力的推动下，流经空心转子内腔打开热洗阀直接进入油管，可以实现高温、低压、大排量热洗、不会损伤地层；二是当油井出现连喷带抽现象时，例如螺杆泵进出口压差大于0.5MPa，热洗阀11自动打开，多余的井液从空心转子内腔井热洗阀进入油管，可以消除转子1卸扣扭矩，从而实现防脱功能。所述定子2为等壁厚的橡胶衬套，这样做可以延长泵体的使用寿命，因为均勻壁厚的橡胶层可以使定子、转子之间以最小的过盈达到最佳配合，降低启动扭矩(与普通螺杆泵相比降低了 50% )，改善泵的整体工作性能，散热快、温胀均勻，对温度变化不敏感，减小了结构变形，保持了较好的型线，延长泵的工作寿命。如图2中所示，所述抽油杆5为插接式空心抽油杆，由杆体上接头51、0形密封圈 52、接箍53、杆体下接头M构成，在杆体上接头51与接箍53之间和杆体下接头M与接箍 53之间均设有0形密封圈52，这样可以增加密封性能。而且相连接的两根抽油杆靠相互插入配合的牙体来传递扭矩，由于牙体具有足够的抗剪切强度，且始终处于插接状态，因此， 相连接的两根抽油杆同步运转，从而达到防脱扣的目的；另外杆体优选空心结构，杆头为直接锻造成型加工工艺，提高整体强度，实现防断性能，经实验得出接头的形状采用对称扇形的最大应力最低，优选对称扇形接头结构。所述内管61的上部与定子2的下部相连接。所述内管61的外螺纹与锥体62的内螺纹旋合，内管61外部套设有卡瓦托64和摩擦块65，锥体62与卡瓦托64之间设有卡瓦63，卡瓦托64下部连接摩擦块65。所述卡瓦 63 一部分装入锥体2，卡瓦63另一部分装入卡瓦托64。内管61套装卡瓦托4的部位设有外台肩，卡瓦托64内设有内台肩，两个台肩用于悬挂卡瓦托64与摩擦块65，两个台肩之间设有一定的距离。摩擦块65上还可以设有弹簧， 例如可以采用片弹簧。在使用时，摩擦块65下入油管后在弹簧的作用下紧贴油管内壁，与油管之间存在摩擦力。螺杆泵运转时，电机带动抽油杆旋转，从而带动螺杆泵的转子1旋转，转子1带动定子2旋转，定子2带动内管61旋转，在摩擦块65与油管之间的摩擦力作用下，锥体62、卡瓦63、卡瓦托64、摩擦块65不随内管1旋转，即内管61与锥体62产生相对旋转，此时，在螺纹作用下锥体62向下运动，带动卡瓦63向外移动，卡在油管内壁上，在油管内壁的约束下，内管61与锥体62不能够再产生相对旋转，从而将定子2固定不动，转子1继续旋转，将井内原油抽至地面。由于定子上部与连接轴相连，所以定子在固定之前的旋转不会造成油管卸扣脱落。内管61与锥体62产生相对旋转时，锥体2向下运动，在摩擦块65作用下，卡瓦托 64不会向下移动，内管61的外台肩与卡瓦托64的内台肩之间的距离仍然存在，当油井作业提油管时，内管61与锥体62同时上行，卡瓦63、卡瓦托64和摩擦块65相对于内管61下行，使卡瓦托64与锥体62之间的距离增大，卡瓦63收回，从而解除锚定。本实用新型这种油田采油用螺杆泵结构简单、便于维护、投资成本低、能耗小、具有洗井容易、油管不易脱落、磨损少、使用寿命长等优点，适于大规模的工业应用。
权利要求1.一种油田采油用螺杆泵，包括转子(1)、定子O)、连接轴C3)和轴承座，定子O) 套设在转子⑴外，转子⑴通过连接轴⑶与轴承座⑷相连接，轴承座⑷与抽油杆 (5)相连，其特征在于所述的螺杆泵上还设置有锚定装置(6)，锚定装置(6)由内管(61)、 锥体(62)、卡瓦(63)、卡瓦托(64)和摩擦块(65)构成，并设置在定子(2)下部。
2.根据权利要求1所述的油田采油用螺杆泵，其特征在于所述转子(1)为等壁厚空心转子或直通式空心转子，在空心转子上部还设有热洗阀(11)。
3.根据权利要求1所述的油田采油用螺杆泵，其特征在于所述定子( 为等壁厚的橡胶衬套。
4.根据权利要求1所述的油田采油用螺杆泵，其特征在于所述抽油杆(5)为插接式空心抽油杆，由杆体上接头(51)、0形密封圈(52)、接箍(53)、杆体下接头(54)构成，在杆体上接头(51)与接箍(5 之间和杆体下接头(54)与接箍(5 之间均设有0形密封圈 (52)。
5.根据权利要求1所述的油田采油用螺杆泵，其特征在于所述内管(61)上部与定子 (2)下部连接。
6.根据权利要求1或5所述的油田采油用螺杆泵，其特征在于所述内管(61)的外螺纹与锥体(6 的内螺纹旋合，内管(61)外部套设有卡瓦托(64)和摩擦块(65)，锥体(62) 与卡瓦托(64)之间设有卡瓦(63)，卡瓦托(64)下部连接摩擦块(65)。
7.根据权利要求6所述的油田采油用螺杆泵，其特征在于所述卡瓦(63)—部分装入锥体O)，卡瓦(63)另一部分装入卡瓦托(64)。
专利摘要本实用新型属于石油开采技术领域，涉及一种油田采油用螺杆泵，包括转子、定子、连接轴和轴承座，定子套设在转子外，转子通过连接轴与轴承座相连接，轴承座与抽油杆相连，所述的螺杆泵上还设置有锚定装置，锚定装置由内管、锥体、卡瓦、卡瓦托和摩擦块构成，并设置在定子下部。有效防止了抽油杆脱扣和油管的脱落，防脱断性能好，改善了泵体工作性能，结构简单、成本低、具有洗井容易、油管不易脱落、磨损少、使用寿命长等优点，适于工业应用。
文档编号F04C5/00GK202250826SQ20112035433
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者吴玉舒, 薛世君 申请人:吴玉舒, 薛世君