电潜式泵送单元制造技术

描述了一种具有一体式热交换器、高速自对准轴承和双轴承推力室的电潜泵组件。所描述的泵组件、模块和部件可以用于在不更换井下设备的情况下以高速以及以宽范围的速度和流速来操作电潜泵。所描述的泵组件可以比可比较的泵组件短，并且可以在现场外组装，从而促成更快和更容易的安装以及更少的停机时间。通过以宽范围的速度进行操作，所公开的泵组件允许操作者减少总库存、减少井的停机时间、并且避免与更换泵组件或其他井下部件相关联的其他复杂情况。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电潜式泵送单元相关申请的交叉引用本申请要求于2018年2月23日提交的美国临时申请No.62/634,423的优先权，该项申请的公开内容通过参引并入本文。
本专利技术涉及用于井的电潜泵组件，并且特别地涉及与电潜泵有关的高速部件。
技术介绍
电潜泵(ESP)广泛用于来自油气井的流体的生产。传统的ESP具有联接至电动马达的离心泵。通常通过密封件(也称为保护器或均衡器)保护马达免受井筒流体进入。密封部段位于马达与泵之间，用于减小马达外部的井筒流体与马达内部的润滑剂之间的任何压力差。许多ESP中的旋转泵包括旋转轴、叶轮和固定扩散器。叶轮联接至轴，并且叶轮在其旋转时产生升力，从而将井筒流体向上驱动到井中。标准感应型马达可以包括单个连续卷绕的定子、单个轴、安装在轴上的一个或多个感应型转子、以及使轴居中的转子轴承。本专利技术的各种公开的实施方式可以具有优于标准ESP单元的一个或多个优点。一些所公开的实施方式利用了更宽范围的运行速度、利用主动冷却系统来减少了马达温度升高、减少了组装或安装单元所需的时间量、并且/或者提高了ESP系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电潜泵组件，包括：/n泵模块，所述泵模块包括泵轴和叶轮，其中，所述泵轴以可操作的方式连接至马达轴，并且其中，所述叶轮通过键槽以旋转的方式固定至所述泵轴；/n密封部段，所述密封部段构造成传递来自所述马达轴的扭矩并吸收来自所述泵模块的推力；/n马达模块，所述马达模块包括配置成以大于4,000rpm运行的马达，所述马达构造成使所述马达轴旋转；以及/n马达冷却系统，所述马达冷却系统包括马达冷却叶轮，所述马达冷却叶轮构造成使润滑剂循环通过马达模块热交换器，其中，所述马达模块热交换器包括马达模块润滑剂通路，所述马达模块润滑剂通路配置成增加了所述润滑剂在所述马达模块热交换器中的停留时间。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180223 US 62/634,4231.一种电潜泵组件，包括：
泵模块，所述泵模块包括泵轴和叶轮，其中，所述泵轴以可操作的方式连接至马达轴，并且其中，所述叶轮通过键槽以旋转的方式固定至所述泵轴；
密封部段，所述密封部段构造成传递来自所述马达轴的扭矩并吸收来自所述泵模块的推力；
马达模块，所述马达模块包括配置成以大于4,000rpm运行的马达，所述马达构造成使所述马达轴旋转；以及
马达冷却系统，所述马达冷却系统包括马达冷却叶轮，所述马达冷却叶轮构造成使润滑剂循环通过马达模块热交换器，其中，所述马达模块热交换器包括马达模块润滑剂通路，所述马达模块润滑剂通路配置成增加了所述润滑剂在所述马达模块热交换器中的停留时间。


2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述密封部段包括密封部段冷却系统，其中，所述密封部段冷却系统包括密封部段热交换器，其中，所述密封部段热交换器包括密封部段润滑剂通路，所述密封部段润滑剂通路配置成增加了所述润滑剂在所述密封部段热交换器中的停留时间。


3.根据前述权利要求中的任一项所述的组件，还包括轴向坐置系统，所述轴向坐置系统包括静态推力接收面和动态推力转移面，其中，所述动态面具有比所述静态面更高的显微硬度，并且所述静态面具有比所述动态面更高的抗压强度。


4.根据前述权利要求中的任一项所述的组件，其中，所述组件配置成在不改变电潜泵的情况下以约400桶/天至约4,000桶/天的速率生产井筒流体。


5.一种主动冷却式电潜泵组件，包括电动马达，所述马达包括叶轮、中央热交换器和下部热交换器，其中，
所述叶轮布置成将润滑剂驱动到所述中央热交换器中；
所述中央热交换器包括中央外部壳体、中央内部壳体和中央润滑剂回流管，其中，所述中央内部壳体设置在所述中央外部壳体内并且在所述中央内部壳体与所述中央外部壳体之间限定了中央热交换器润滑剂通路，并且其中，所述中央润滑剂回流管设置在所述中央内部壳体内；
所述下部热交换器包括下部外部壳体、下部内部壳体和下部润滑剂回流管，其中，所述下部内部壳体设置在所述下部外部壳体内并且在所述下部内部壳体与所述下部外部壳体之间限定了下部热交换器润滑剂通路，并且其中，所述下部润滑剂回流管设置在所述下部内部壳体内并且与所述下部热交换器润滑剂通路流体连通；
其中，所述中央热交换器连接至所述下部热交换器，使得所述中央热交换器润滑剂通路与所述下部热交换器润滑剂通路流体连通，并且所述中央润滑剂回流管与所述下部润滑剂回流管流体连通。


6.根据权利要求5所述的组件，还包括马达壳体、定子和转子轴，其中，所述转子轴设置在所述定子内，并且所述定子设置在所述马达壳体内，所述转子轴包括内部和外部，所述转子轴的内部与所述中央润滑剂回流管和所述马达壳体的内部流体连通，所述转子轴布置成使得润滑剂能够从所述中央润滑剂回流管流动通过所述转子轴的内部进入所述马达壳体的内部且在所述马达壳体与所述定子之间。


7.根据权利要求5或6所述的组件，还包括第一中央热交换器和第二中央热交换器，其中，所述第一中央热交换器的中央热交换器润滑剂通路与所述第二中央热交换器的中央热交换器润滑剂通路流体连通，并且所述第二中央热交换器的中央热交换器润滑剂通路与所述下部热交换器的所述下部热交换器润滑剂通路流体连通。


8.根据权利要求5、6或7所述的组件，还包括密封部段，所述密封部段包括推力室、叶轮、内部密封壳体、外部密封壳体、以及密封润滑剂回流路径，其中，所述内部密封壳体设置在所述外部密封壳体内并且在所述内部密封壳体与所述外部密封壳体之间限定了密封润滑剂通路，所述密封润滑剂通路与所述密封润滑剂回流路径流体连通，并且所述密封润滑剂回流路径与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：米切尔·李·克莱恩，约瑟·毛里西奥·奥维耶多·瓜德隆，
申请(专利权)人：提取管理有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US