一种带膨胀套的油田采油螺杆泵及驱动控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种带膨胀套的油田采油螺杆泵及驱动控制装置，包括转子(1)、定子橡胶衬套(2)、膨胀金属套(3)、定子壳体(4)。结构原理是将螺杆泵定子橡胶硫化到一种具有一定弹性的金属膨胀套内，该膨胀套与定子硫化橡胶形成等壁厚结构，套内形成硫化容积室空腔，套外与定子外壳形成一定的膨胀空间，在转子与定子橡胶内形成的容积室空腔内原油介质发生膨胀和压力时，将使金属膨胀套跟随着原油介质的膨胀而自动调节其过盈量，使井下螺杆泵的定子与转子之间保持良好的过盈配合，延长了螺杆泵的使用寿命，当井下螺杆泵的膨胀膜调节量达到极限时或出现沙卡时，地面控制装置将发出报警并及时发出控制指令停止地面驱动电机的运转，从而使井下螺杆泵得到保护。所述的一种带膨胀套的油田采油螺杆泵及驱动控制装置，其设计结构合理并且使用效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油田井口采油及驱动装置
，更具体地说，是一种带膨胀套的油田采油螺杆泵及驱动控制装置。
技术介绍
螺杆泵及驱动控制装置是油田采油生产中的一种装置，它是由井下螺杆泵、油管、驱动杆、地面驱动装置、驱动控制装置组成。其工作过程是驱动控制装置通过控制电缆驱动地面直驱电机，直驱电机产生的旋转动力通过驱动杆传递至井下螺杆泵的转子，使螺杆泵转子在定子内旋转，由螺杆泵的结构可知，在转子旋转的过程中转子与定子之间形成向上循环开闭电容积室，井下原油经过螺杆泵的多级容积室的举升，并产生一定的举升压力，最终使原油通过油管源源不断的被举升到地面。由于螺杆泵及驱动装置特别适应高含沙量、高含气量和稠油粘度大的原油开采，可举升含沙量≤40％的原油，可举升粘稠度≤5000mPa·S的原油，可举升气体的体积比≤10％的气、液混合物，螺杆泵举升原油介质具有良好的节能效果，它具有占地面积小，设备机械连接简单，井口工作人员调参方便简单等优点，目前在国际国内各油田采油生产中得到了大量的应用。但是由于螺杆泵的定子衬套是由橡胶材质经硫化工艺后加工制造的，在定子和转子之间的过盈配合就决定了螺杆泵的举升效率和螺杆泵的使用寿命，螺杆泵在采油井下长期运转过程中，由于采油井下的工况复杂多变，如含沙量的变化、含气量的变化、温度的变化、原油介质密度的变化、原油稠粘度的变化等都造成定子和转子之间过盈量的变化，而普通螺杆泵的定子和转子之间的过盈量在加工制造时就已经确定了它不能实时跟随井下工况而变化，螺杆泵定子和转子之间过盈量的不同造成泵效变化，过盈量小造成泵漏失，泵效降低，过盈量大造成螺杆泵定子和转子之间扭矩增大，泵定子磨损加快，寿命缩短，严重时造成卡泵和泵定子橡胶撕裂而损坏，综合以上因素，造成螺杆泵寿命缩短、早期损坏、泵效降低等都是因为螺杆泵定子和转子之间的过盈量不能实时随井下原油物理特性的变化和井口地面控制装置不能及时识别井下螺杆泵的异常工作情况。
技术实现思路
本专利技术的目的为螺杆泵长期在井下运转，而井下的原油物理特性及井下的工况实时发生变化，而井口工作人员又无法准确判断井下螺杆泵的工况及异常情况，为保证井下螺杆泵的有效正常采油生产，在原油物理特性变化时和井下工况变化时，为避免螺杆泵的泵效降低，定子和转子之间的扭矩增大，定子和转子之间的卡泵以及螺杆泵的早期损坏等，螺杆泵的异常运行给采油生产埋下隐患，造成经济损失，增加了采油成本，为了提高采油设备效率和安全生产，减少设备损坏，减少经济损失，必须要在井下螺杆泵工作环境发生变化、原油介质发生变化、含沙量发生变化等时，螺杆泵自身有一定的调节能力及适应性，当井下螺杆泵发生故障异常时，其地面控制装置要及时报警并及时输出停止指令，以减少井下泵的损坏，待井口作业人员处理完异常问题后，再继续运行。本专利技术的技术解决方案：油田井下采油螺杆泵的结构原理是由经硫化橡胶而加工形成定子，经硫化橡胶形成后的定子内形成需要的多级容积空腔，多级容积空腔在螺旋转子的旋转作用下形成不间断的自下而上的挤压效应，并周而复始的将下一级容积空腔内的原油介质举升到上一级容积空腔内，并产生一定的压力将原有介质举升到地面。在这个过程中如何使井下螺杆泵适应井下工作环境的变化、原油介质的变化、含沙量、含气量等产生的膨胀变化、压力变化。如何使螺杆泵自身有一定的过盈量调节及地面控制装置能及时控制保护井下螺杆泵的工作异常，为此，我们采用了一种带膨胀套式硫化橡胶工艺结构，该结构原理是将螺杆泵定子橡胶硫化到一种具有一定弹性的金属膨胀套内，该膨胀套与定子硫化橡胶形成等壁厚结构，套内形成硫化容积室空腔，套外与定子外壳形成一定的膨胀空间，在转子与定子橡胶内形成的容积室空腔内原油介质发生膨胀和压力时，将使金属膨胀套跟随着原油介质的膨胀而自动调节其过盈量，使井下螺杆泵的定子与转子之间保持良好的过盈配合，延长了螺杆泵的使用寿命，当井下螺杆泵的膨胀膜调节量达到极限时或出现沙卡时，地面控制装置将发出报警并及时发出控制指令停止地面驱动电机的运转，从而使井下螺杆泵得到保护。本专利技术的技术效果：该项技术专利技术有效避免了因井下工作环境及原油介质物理特性的变化而造成的螺杆泵寿命缩短及早期损坏及不可预测的沙卡及扭矩过大等原因造成的损坏，经过一年多的油田采油运行，各项技术参数符合技术要求，运行平稳正常，在正常的井下工况变化，原油介质发生物理变化时均能正常采油生产，当采油井下出现极端情况时，如含沙量超标(＞40％)温度升高(＞100℃)及其它异常出现卡泵时，都将使膨胀套产生极限扭矩力，地面控制装置系统中的数字处理系统将发出报警并及时停机，避免了井下螺杆泵的损坏。附图说明图1是本专利技术所述的一种带膨胀套的油田采油螺杆泵及驱动控制装置的整体结构示意图。附图中1-转子、2-定子橡胶衬套、3-膨胀金属套、4-定子壳体。具体实施方式实施方式是将螺杆泵定子橡胶硫化到一种具有一定弹性的金属膨胀套内，该膨胀套与定子硫化橡胶形成等壁厚结构，套内形成硫化容积室空腔，套外与定子外壳形成一定的膨胀空间，在转子与定子橡胶内形成的容积室空腔内原油介质发生膨胀和压力时，将使金属膨胀套跟随着原油介质的膨胀而自动调节其过盈量，使井下螺杆泵的定子与转子之间保持良好的过盈配合，延长了螺杆泵的使用寿命，当井下螺杆泵的膨胀膜调节量达到极限时或出现沙卡时，地面控制装置将发出报警并及时发出控制指令停止地面驱动电机的运转，从而使井下螺杆泵得到保护。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带膨胀套的油田采油螺杆泵及驱动控制装置，其特征是：包括转子(1)、定子橡胶衬套(2)、膨胀金属套(3)、定子壳体(4)。所述的是将螺杆泵定子橡胶硫化到一种具有一定弹性的金属膨胀套内，该膨胀套与定子硫化橡胶形成等壁厚结构。所述的套内形成硫化容积室空腔，套外与定子外壳形成一定的膨胀空间。所述的在转子与定子橡胶内形成的容积室空腔内原油介质发生膨胀和压力时，将使金属膨胀套跟随着原油介质的膨胀而自动调节其过盈量，使井下螺杆泵的定子与转子之间保持良好的过盈配合，延长了螺杆泵的使用寿命。所述的当井下螺杆泵的膨胀膜调节量达到极限时或出现沙卡时，地面控制装置将发出报警并及时发出控制指令停止地面驱动电机的运转，从而使井下螺杆泵得到保护。

【技术特征摘要】
1.一种带膨胀套的油田采油螺杆泵及驱动控制装置，其特征是：包括转子(1)、定子橡胶衬套(2)、膨胀金属套(3)、定子壳体(4)。所述的是将螺杆泵定子橡胶硫化到一种具有一定弹性的金属膨胀套内，该膨胀套与定子硫化橡胶形成等壁厚结构。所述的套内形成硫化容积室空腔，套外与定子外壳形成一定的膨胀空间。所述的在转子与定子橡胶内...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈立民，叶民，关安平，代艳敏，张雪，于艳红，
申请(专利权)人：丹东吉尔电子有限责任公司，丹东科瑞电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21