一种转子内置式机泵一体全金属螺杆泵采油装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种螺杆泵采油装置，具体为一种转子内置式机泵一体全金属螺杆泵采油装置，属于采油机械技术领域。本发明专利技术通过机泵一体设置降低机组整体长度来改善中、短曲率半径水平井造斜段的通过性，从而避免井下使用时间过长导致结垢卡死机组以及无法起钻修井；同时通过采用全金属螺杆泵使本发明专利技术能够适用于稠油热采工况；本发明专利技术的运动转换机构在实现将电机转子定轴转动转化为螺杆泵衬套相对螺杆泵转子做偏心转动的同时，还实现对自身的冷却与润滑，极大提高了使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种转子内置式机泵一体全金属螺杆泵采油装置
本专利技术涉及一种螺杆泵采油装置，具体为一种转子内置式机泵一体全金属螺杆泵采油装置，属于采油机械

技术介绍
近几年，低速大扭矩潜油永磁同步电机直接驱动螺杆泵采油作为一项新技术逐渐应用于油田，系统传动方式发生了变化，省去了行星齿轮减速器及其保护器，工作原理为：潜油永磁同步电机安装在井下系统的最底端，其上为电机保护器，保护器轴与螺杆泵转子连接，从而完成电机直接驱动螺杆泵采油作业。低速大扭矩潜油永磁同步电机直接驱动螺杆泵采油虽然使系统效率获得提高，但是仍采用电机与泵的分体结构以及外部连接的传动方式，整机尺寸仍较长，依然难以通过中、短曲率半径水平井造斜段，在此类水平井中的应用受到限制，随着中、短曲率半径水平井逐渐增多，潜油直驱螺杆泵装置的因机组长度较长使其在中、短曲率半径水平井造斜段通过性较差，井下使用时间过长时容易导致结垢卡死机组甚至无法起钻修井。此外，现有的潜油直驱螺杆泵装置的螺杆泵采用金属转子与橡胶衬套(定子)过盈配合，通过金属转子在橡胶衬套内做偏心转动实现高黏度原油的举升。目前全球有储量可观的非常规油藏需要通过注蒸汽、电加热、注溶剂等稠油热采方式才能实现高效举升，但是由于橡胶衬套不耐高温，在高温下橡胶衬套会在短时间内发生剧烈变形，导致失效使得螺杆泵不能完成举升任务，因此现有的潜油直驱螺杆泵装置的螺杆泵不能适用于稠油热采。
技术实现思路
本专利技术旨在解决上述问题，提供了一种转子内置式机泵一体全金属螺杆泵采油装置，通过机泵一体设置降低机组整体长度来改善中、短曲率半径水平井造斜段的通过性，从而避免井下使用时间过长导致结垢卡死机组以及无法起钻修井；同时通过采用全金属螺杆泵使其能够适用于稠油热采工况。采用的技术方案如下：本专利技术涉及的是一种转子内置式机泵一体全金属螺杆泵采油装置，其特征在于，包括自上而下依次螺纹连接的上接头、上外壳、上套管、下外壳、下套管、下接头，所述上接头开设有电缆连接通道，外部电缆一端穿过电缆连接通道与电机定子连接，另一端与外部供电电源连接，所述上外壳在径向方向上由外而内设置有电机定子、永磁体、电机转子、螺杆泵衬套、螺杆泵转子，所述电机定子与上外壳固定连接，所述永磁体、电机转子、螺杆泵衬套依次固定连接，所述电机定子与永磁体之间设有一定间隙，所述螺杆泵转子安装在螺杆泵衬套内，所述螺杆泵转子与螺杆泵衬套均由金属材料制成且二者之间设有一定间隙，在所述电机转子外侧永磁体上下两端分别设置有第一密封装置与第二密封装置，所述第一密封装置包括第一动密封以及分别设置于第一动密封上下两端的第一推力轴承与第二推力轴承，所述第二密封装置包括第二动密封以及分别设置于第二动密封上下两端的第三推力轴承与第四推力轴承，所述上套管底部沿径向方向向内延伸形成螺杆泵限位凸台，用于对所述螺杆泵衬套进行轴向定位和密封，所述螺杆泵转子下端设置有运动转换机构，所述运动转换机构上下两端分别与螺杆泵转子、下套管螺纹连接，并且用于将电机转子定轴转动转化为螺杆泵衬套相对螺杆泵转子做偏心转动，所述第一动密封包括与上接头固连的第一密封静环以及与电机转子固连的第一密封动环，所述第一密封静环与第一密封动环通过弓字形结构转动连接，且在第一密封静环与第一密封动环的径向方向上设有一定间隙，所述第二动密封包括与上套管固连的第二密封静环以及与电机转子固连的第二密封动环，所述第二密封静环与第二密封动环通过弓字形结构转动连接，且在第二密封静环与第二密封动环的径向方向上设有一定间隙。作为进一步改进，所述螺杆泵衬套与螺杆泵转子的断面线型均为短幅内摆线等距型，并且所述螺杆泵转子与螺杆泵衬套的头数比为1:2或2:3。作为进一步改进，所述全金属螺杆泵采油装置进行稠油热采时螺杆泵衬套与螺杆泵转子间隙为0.2mm。作为进一步改进，所述运动转换机构包括上转换接头、驱动轴、下转换接头，所述驱动轴上端与上转换接头连接，下端与下转换接头连接，所述上转换接头在径向方向上依次开设有多个圆周阵列分布的上滤网座容置腔与第五流道，所述上滤网座容置腔内设置有上过滤部件，所述上转换接头在轴向方向上依次开设有上滚珠滚道、第六流道、上驱动轴座容置腔、第七流道，所述上驱动轴座容置腔内设置有上驱动轴座，在上驱动轴座中部开设有过流通孔，所述上滚珠滚道内设置有上滚珠；所述下转换接头在径向方向上依次开设有多个圆周阵列分布的下滤网座容置腔与第三流道，所述下滤网座容置腔内设置有下过滤部件，所述下转换接头在轴向方向上依次开设有下滚珠滚道、第四流道、下驱动轴座容置腔、第一流道，所述下驱动轴座容置腔内设置有下驱动轴座，在下驱动轴座中部开设有过流通孔，所述下滚珠滚道内设置有下滚珠，所述下转换接头在径向方向上还开设有多个圆周阵列分布的与第一流道连通的第二流道，所述驱动轴两端开分别设有用于放置上滚珠与下滚珠的球座，所述上转换接头内腔自上而下安装有上驱动轴座、驱动轴、上驱动轴第一压座、上驱动轴扶正支撑件、上驱动轴第二压座、上驱动轴压套，所述上驱动轴压套与上转换接头螺纹连接且其上端面对上驱动轴第二压座进行轴向定位，所述下转换接头内腔自下而上安装有下驱动轴座、驱动轴、下驱动轴第一压座、下驱动轴扶正支撑件、下驱动轴第二压座、下驱动轴压套，所述下驱动轴压套与下转换接头螺纹连接且其下端面对下驱动轴第二压座进行轴向定位，所述上滚珠与下滚珠共同对驱动轴进行径向定位，所述上驱动轴座与下驱动轴座共同对驱动轴进行轴向定位。作为进一步改进，所述下滤网座容置腔与第三流道连通且同轴设置，所述第三流道分别连通第四流道与下驱动轴座容置腔，所述第四流道、下滚珠滚道、下驱动轴座容置腔三者轴线平行；所述上滤网座容置腔与第五流道连通且同轴设置，所述第五流道分别连通第六流道与上驱动轴座容置腔，所述第六流道、上滚珠滚道、上驱动轴座容置腔三者轴线平行，所述上驱动轴座容置腔与第七流道连通且同轴设置。作为进一步改进，所述上过滤部件包括上滤网与上滤网座，所述上滤网可拆卸安装在上滤网座上，所述上滤网座中部开设有过流通孔，所述上滤网为不锈钢丝网。作为进一步改进，所述上滚珠、下滚珠材质为碳化钨YG13，所述上驱动轴扶正支撑件、下驱动轴扶正支撑件材质为氟橡胶，所述上转换接头、驱动轴、下转换接头材质为42CrMo。本专利技术具有如下优点：本专利技术提供了一种转子内置式机泵一体全金属螺杆泵采油装置，通过机泵一体设置降低机组整体长度来改善中、短曲率半径水平井造斜段的通过性，从而避免井下使用时间过长导致结垢卡死机组以及无法起钻修井；同时通过采用全金属螺杆泵使本专利技术能够适用于稠油热采工况；运动转换机构在实现将电机转子定轴转动转化为螺杆泵衬套相对螺杆泵转子做偏心转动的同时，还实现对自身的冷却与润滑，极大提高了使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一种转子内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转子内置式机泵一体全金属螺杆泵采油装置，其特征在于，包括自上而下依次螺纹连接的上接头、上外壳、上套管、下外壳、下套管、下接头，所述上接头开设有电缆连接通道，外部电缆一端穿过电缆连接通道与电机定子连接，另一端与外部供电电源连接，所述上外壳在径向方向上由外而内设置有电机定子、永磁体、电机转子、螺杆泵衬套、螺杆泵转子，所述电机定子与上外壳固定连接，所述永磁体、电机转子、螺杆泵衬套依次固定连接，所述电机定子与永磁体之间设有一定间隙，所述螺杆泵转子安装在螺杆泵衬套内，所述螺杆泵转子与螺杆泵衬套均由金属材料制成且二者之间设有一定间隙，所述螺杆泵转子外侧永磁体上下两端分别设置有第一密封装置与第二密封装置，所述第一密封装置包括第一动密封以及分别设置于第一动密封上下两端的第一推力轴承与第二推力轴承，所述第二密封装置包括第二动密封以及分别设置于第二动密封上下两端的第三推力轴承与第四推力轴承，所述上套管底部沿径向方向向内延伸形成螺杆泵限位凸台，用于对所述螺杆泵衬套进行轴向定位和密封，所述螺杆泵转子下端设置有运动转换机构，所述运动转换机构上下两端分别与螺杆泵转子、下套管螺纹连接，并且用于将电机转子定轴转动转化为螺杆泵衬套相对螺杆泵转子做偏心转动。所述第一动密封包括与上接头固连的第一密封静环以及与电机转子固连的第一密封动环，所述第一密封静环与第一密封动环通过弓字形结构转动连接，且在第一密封静环与第一密封动环的径向方向上设有一定间隙，所述第二动密封包括与上套管固连的第二密封静环以及与电机转子固连的第二密封动环，所述第二密封静环与第二密封动环通过弓字形结构转动连接，且在第二密封静环与第二密封动环的径向方向上设有一定间隙。/n...

【技术特征摘要】
1.一种转子内置式机泵一体全金属螺杆泵采油装置，其特征在于，包括自上而下依次螺纹连接的上接头、上外壳、上套管、下外壳、下套管、下接头，所述上接头开设有电缆连接通道，外部电缆一端穿过电缆连接通道与电机定子连接，另一端与外部供电电源连接，所述上外壳在径向方向上由外而内设置有电机定子、永磁体、电机转子、螺杆泵衬套、螺杆泵转子，所述电机定子与上外壳固定连接，所述永磁体、电机转子、螺杆泵衬套依次固定连接，所述电机定子与永磁体之间设有一定间隙，所述螺杆泵转子安装在螺杆泵衬套内，所述螺杆泵转子与螺杆泵衬套均由金属材料制成且二者之间设有一定间隙，所述螺杆泵转子外侧永磁体上下两端分别设置有第一密封装置与第二密封装置，所述第一密封装置包括第一动密封以及分别设置于第一动密封上下两端的第一推力轴承与第二推力轴承，所述第二密封装置包括第二动密封以及分别设置于第二动密封上下两端的第三推力轴承与第四推力轴承，所述上套管底部沿径向方向向内延伸形成螺杆泵限位凸台，用于对所述螺杆泵衬套进行轴向定位和密封，所述螺杆泵转子下端设置有运动转换机构，所述运动转换机构上下两端分别与螺杆泵转子、下套管螺纹连接，并且用于将电机转子定轴转动转化为螺杆泵衬套相对螺杆泵转子做偏心转动。所述第一动密封包括与上接头固连的第一密封静环以及与电机转子固连的第一密封动环，所述第一密封静环与第一密封动环通过弓字形结构转动连接，且在第一密封静环与第一密封动环的径向方向上设有一定间隙，所述第二动密封包括与上套管固连的第二密封静环以及与电机转子固连的第二密封动环，所述第二密封静环与第二密封动环通过弓字形结构转动连接，且在第二密封静环与第二密封动环的径向方向上设有一定间隙。


2.根据权利要求1所述的转子内置式机泵一体全金属螺杆泵采油装置，其特征在于，所述螺杆泵衬套与螺杆泵转子的断面线型均为短幅内摆线等距型并且所述螺杆泵转子与螺杆泵衬套的头数比为1:2或2:3。


3.根据权利要求1所述的转子内置式机泵一体全金属螺杆泵采油装置，其特征在于，所述全金属螺杆泵采油装置进行稠油热采时螺杆泵衬套与螺杆泵转子间隙为0.2mm。


4.根据权利要求1所述的转子内置式机泵一体全金属螺杆泵采油装置，其特征在于，所述运动转换机构包括上转换接头、驱动轴、下转换接头，所述驱动轴上端与上转换接头连接，下端与下转换接头连接；
所述上转换接头在径向方向上依次开设有多个圆周阵列分布的上滤网座容置腔与第五...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖文生，谭利萍，崔俊国，王鸿雁，周于富，梅连朋，刘占鹏，高翔，秦浩智，李长江，康永田，刘琦，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37