机动泵制造技术

一种机动泵，包括马达和围绕马达的泵。泵转子与马达转子成一体，其中泵转子具有轮叶。机动泵可以用作井筒中的电潜泵(ESP)。机动泵可以用作井筒中的电潜泵(ESP)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机动泵
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2018年8月16日提交的美国专利申请号15/998,829的优先权，其全部内容通过引用并入本文。


[0003]本技术涉及集成有马达的泵。

技术介绍

[0004]泵送设备可以包括作为通过旋转轴联接的两个单独的部件的液压泵和电动马达。泵可以是容积式泵(诸如流体静压泵、齿轮泵、螺杆泵、隔膜泵等)，或者非容积式泵(诸如水力泵、离心泵、螺旋桨泵等)。泵通常与电动马达相关联。电动马达可以由直流(DC)源(诸如来自电池、机动车辆或整流器)供电、或者由交流(AC)源(诸如电网、逆变器或发电机)供电。
[0005]电动马达可以通过马达磁场与马达绕组电流的相互作用进行操作以生成力。马达可以包括马达定子和马达转子。术语“定子”来源于单词“固定的”。定子可以是具有一组单独的电磁体的固定电气部件，这些电磁体以形成中空圆筒的方式布置，且每个磁体的一个极面向该组的中心。术语“转子”来源于单词旋转。转子可以是具有一组电磁体的旋转电气部件，这些电磁体围绕圆筒布置，且极面向定子极。在一些示例中，转子可以位于定子内部并安装在马达轴上。这些马达部件可以使转子旋转，这进而可以使马达轴旋转。这种旋转可能由于不同磁极相互吸引而相同极相互排斥的磁性现象而发生。
[0006]因此，马达转子可以是电动马达中的电磁系统的移动部件。特别地，绕组和磁场之间的相互作用产生绕着马达转子的轴线的扭矩，以使马达转子旋转。该力可以使联接马达与离散泵的轴旋转。
[0007]泵可以是联接到与泵主体分离的潜水或气密密封马达的潜水泵。该组件可以被潜入在待泵送的流体中，并且因此通常避免泵气蚀。潜水泵通常将泵送的流体推到地面。潜水泵的应用包括排水、污水泵送、污水处理厂、一般工业泵送、浆料泵送、池塘过滤器、海水处理、消防、水井和深井钻探、海上钻机、人工举升、矿井排水和灌溉系统。潜水泵可以沿着井眼被下入，并且用于住宅、商业、市政和工业用水抽取，以及用在水井和油井中。最后，对于潜水泵系统，密封部分或保护器通常设置在泵和马达之间，以用于马达保护。保护器可以吸收来自泵的推力负载，将动力从马达传递给泵，平衡马达内部压力和外部压力，并防止井流体进入马达。

技术实现思路

[0008]一方面涉及一种机动泵，该机动泵具有马达，所述马达具有马达转子和马达定子，该马达定子具有绕组。机动泵包括围绕马达的泵。泵具有与马达转子成一体的泵转子，其中泵转子包括轮叶。
[0009]另一方面涉及一种机动泵，该机动泵具有马达，所述马达具有马达转子和马达定
子，该马达定子具有绕组。机动泵包括径向包围马达的泵。泵具有与马达转子成一体的泵转子，其中泵转子包括轮叶。
[0010]又一方面涉及一种操作具有机动泵的电潜泵(ESP)的方法。该方法包括通过机动泵从井筒泵送流体。机动泵包括马达和径向包围马达的泵，其中马达具有马达转子和马达定子。该泵包括泵转子，所述泵转子具有轮叶，所述泵转子马达转子成一体。
[0011]在附图和下面的描述中阐述了一个或多个实施方式的细节。从说明书和附图以及权利要求书中，其他特征和优点将变得显而易见。
附图说明
[0012]图1是机动泵的图。
[0013]图2是包括在井筒中的电潜泵(ESP)机动泵的生产现场示意图。
[0014]图3和图3A分别是不同机动泵的图。
[0015]图4是螺旋轴流泵定子和转子的透视图。
[0016]图5是可以具有外部转子马达的机动泵的图。
[0017]图5A是可以具有外部转子马达的机动泵的图。
[0018]图6是外转子技术的整体表示的图。
[0019]图7是内转子技术的整体表示的图。
[0020]图8是没有外部壳体的机动泵的图。
[0021]图9是机动泵的分层表示的端视图。
[0022]图10至图13是为多级离心泵的机动泵的图。
[0023]图13A是机动泵的液压元件的透视图。
[0024]图14是操作具有机动泵的ESP的方法的流程框图。
具体实施方式
[0025]潜水泵系统可以具有井下部件和地面部件两者。井下部件可以包括马达、密封件(保护器)、泵和线缆。额外的井下部件可以包括数据采集仪器、马达引线延长部、线缆带、气体分离器以及止回阀和排出阀。地面部件可以包括变压器、电接线盒和马达控制器，堵如可变速度控制器。
[0026]油生产中的潜水泵可以提供“人工举升”。这些泵典型地是电动的，并且通常被称为电潜泵(ESP)。ESP泵可以相对较长且细长，并且可以设置在井筒中以从井筒中举升或泵送流体。一些ESP系统可以装配在外径小至4.5英寸的井筒套管中并在所述井筒套管中操作。ESP可以是在竖直位置、偏离位置或水平位置操作的离心泵。如下所讨论那样，泵可以由将压头施加到井内的流体并使所述流体移动的多个叶轮、叶片、扩压器、轮叶等构成。
[0027]ESP可以是除了传感单元和动力输送线缆外还有离心泵和电动马达的电动液压系统。动力输送线缆从地面向马达供应电力。马达将电力转换成机械力，以通过轴或其他部件驱动泵。泵将井流体举升并排放到地面。
[0028]离心泵之所以如此命名是因为添加到流体中的泵头至少部分是由于离心作用。通过堆叠叶轮和扩压器(多级)，可以获得所期望的举升或总动态压头(total dynamic head，TDH)。实际上，泵可以具有由叶轮和扩压器形成的多个级。旋转的叶轮将能量作为动能添加
到流体，而静止的扩压器将流体的动能转化为压头。泵级通常串联堆叠以形成容纳在泵壳体内的多级系统。由每个级生成的压头可以是总结性的。因此，由多级系统产生的总压头通常从第一级到最后一级增加。ESP系统可以在储层流体的液面以下采用离心泵。而且，潜水泵可以是单级泵或多级泵。例如，ESP可以是在竖直位置操作的多级离心泵。
[0029]在操作中，ESP接收井流体，通过使泵轴上的叶轮(轮叶)旋转以施加人工举升，从而将泵头施加在周围流体上以迫使流体朝向地面。在某些情况下，ESP每天可举升超过25000桶流体。ESP系统可以泵送各种流体。所泵送的常见流体是生产流体，诸如原油和卤水。所泵送的流体可以包括油、气体、天然气、液体石油产品、处置流体和注入流体、固体或污染物、二氧化碳(CO2)和硫化氢(H2S)气体、处理化学品等。一些ESP可以操控腐蚀性流体、砂等磨蚀性污染物、井下温度、气体开采水平等。ESP可部署在竖直井、斜井和水平井中。
[0030]对于安装，ESP系统的井下部件可以经由油管柱的底部安装。实际上，ESP系统电动马达和泵(诸如多级离心泵)可以在生产管柱上下入，并经由电力线缆连接回到地面控制机构和变压器。如前所提及那样，电缆通常延伸井的长度，从而将泵连接到地面电源。
[0031]ESP可以间歇地或连续地进行泵送。ESP可以适于自动化和控制系统，并且通常包括地面控制组件。许多地面控制和通信装置通常可用于ESP泵。控制器可以是不受天气影响的，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种机动泵，包括：马达，所述马达包括马达转子和马达定子，所述马达定子包括绕组；和围绕所述马达的泵，所述泵包括与所述马达转子成一体的泵转子，其中所述泵转子包括轮叶。2.根据权利要求1所述的机动泵，其中，所述马达包括外部转子马达，并且其中所述泵包括泵定子，所述泵定子具有轮叶，所述泵定子的所述轮叶位于内径上以与所述泵转子的轮叶接合以泵送流体。3.根据权利要求2所述的机动泵，其中，所述马达转子和所述泵转子被配置为一起旋转，所述泵转子在所述泵定子内旋转。4.根据权利要求2所述的机动泵，其中，所述机动泵是电潜泵(ESP)马达和泵，并且不包括ESP马达保护器，并且其中所述机动泵在径向上从内部到外部包括所述马达定子、所述马达转子和所述泵转子、所述泵定子以及壳体。5.根据权利要求1所述的机动泵，其中，所述泵径向包围所述马达，其中所述机动泵不包括将所述马达联接到所述泵的轴，其中所述马达转子的外径(OD)与所述泵转子一起构造而成或与所述泵转子成一体，并且其中所述泵不包括扩压器。6.根据权利要求1所述的机动泵，其中，所述马达转子包括永磁体和钢叠层件。7.根据权利要求6所述的机动泵，其中，所述钢叠层件使所述永磁体安装在内径(ID)部分上或嵌入在所述内径部分中，以与所述马达定子电磁接合。8.根据权利要求1所述的机动泵，其中，所述马达转子是感应式马达转子，所述感应式马达转子包括钢叠层件，所述钢叠层件具有铜条和端环。9.根据权利要求1所述的机动泵，其中，所述马达定子位于所述机动泵的中心处，并且其中所述马达转子的永磁体和所述泵转子的轮叶两者都位于所述马达转子的叠层件上。10.根据权利要求1所述的机动泵，其中，所述机动泵不包括外部壳体。11.一种机动泵，包括：马达，所述马达包括马达转子和马达定子，所述马达定子包括绕组；和径向包围所述马达的泵，所述泵包括与所述马达转子成一体的泵转子，其中所述泵转子包括轮叶。12.根据权利要求11所述的机动泵，包括设置在所述马达转子上的永磁体，其中所述机动泵在径向上从内部到外部包括(a)所述马达定子、(b)所述马达转子和所述泵转子、(c)泵定子、以及(d)壳体，并且其中所述泵和所述马达被容纳在所述壳体内。13.根据权利要求11所述的机动泵，其中，所述马达包括外部转子马达，其中所述马达转子包括永磁体并径向包围所述马达定子，并且其中所述泵包括泵定子，所述泵定子包括轮叶，所述泵定子的所述轮叶位于内径上以与所述泵转子的轮叶接合以泵送流体。14.根据权利要求11所述的机动泵，其中，所述马达包括感应马达或永磁马达，其中所述马达定子包括叠层件和绕组，并且其中所述机动泵被配置成利...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖瑾江，拉斐尔，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：