【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于油田开发工程领域，具体涉及一种用于油井生产的井下强化聚合与增压装置。
技术介绍
1、油田进入开采中后期，采出液含水率在90％～98％之间，导致水驱油井的生产效率比较低。为实现高效采油，聚合物的广泛利用使得油井流体成分复杂，油滴乳化现象加剧。此外，传统举升设备工作过程中，叶轮叶片对高含水油井采出液中油滴的高剪切作用，导致大油滴破碎成小油滴，而小油滴不易被分离和聚结，影响下游设备油水分离效率。如何设计新的装置用以减轻叶轮叶片对油田采出液的高剪切作用，同时实现高含水产液中油滴的高效聚合，以期减少聚合物的用量，提升下游油水分离设备的分离效率，降低油水分离成本，已经成为油田工程领域及相关行业中的一个亟需解决的问题。
2、因此，设计一种高效的井下强化聚合与增压装置，在减少对油井产出液中油滴剪切作用的同时，将小油滴聚合为大油滴，以提高井下油水分离的效率。井下强化聚合与增压装置是一种能够有效解决井下油水分离效率低问题的新型装置。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于油井生产的井下强化聚合与增压装置，主要解决高含水油井开采过程中，处于离散状态的微小油滴无法被井下油水分离装置高效分离的问题。
2、本专利技术的技术方案是：一种用于高含水油井的井下强化聚合与增压装置，它包括上连接头、圆柱外壳、顶部轴承体、压紧管、主轴、第三个导壳、第三个叶轮，第二个导壳、第二个叶轮、第一个导壳、第一个叶轮、底部导壳、下连接头。
3、进一步地，
4、进一步地，上连接头底部与顶部轴承体上端靠紧。
5、进一步地，顶部轴承体固定在圆柱外壳内，中间处设有通孔，主轴从通孔穿过与顶部轴承体通过键连接。
6、进一步地，顶部轴承体抵住压缩管上端并通过轴向力向下靠紧，压缩管下端通过轴向力与第三个导壳靠紧。
7、进一步地，导壳自上到下依次为第三个导壳，第二个导壳，第一个导壳以及底部导壳，相邻导壳之间上下两端直接接触并被压紧。
8、进一步地，第一个导壳，第二个导壳，第三个导壳和底部导壳固定在圆柱外壳内。第一个导壳，第二个导壳，第三个导壳、均设有轴向孔，主轴从其穿过。
9、进一步地，主轴用键连接叶轮。
10、进一步地，叶轮自下到上依次为第一个叶轮，第二个叶轮，第三个叶轮，第一个叶轮和底部导壳相互配合，第二个叶轮和第一个导壳相互配合，第三个叶轮和第二个导壳相互配合，叶轮、导壳、底部导壳组成的流道相通。
11、进一步地，底部导壳上端与第一个导壳底端靠紧，底部导壳下端与下连接头上端靠紧。
12、优选地，所述第一个叶轮，第二个叶轮，第三个叶轮，设有周向均匀分布的叶片。自下到上，叶轮的叶片数递减，叶轮叶片数量逐级按4、3、2枚设置。相邻叶轮之间，上方叶轮的叶片高度较下方的叶轮叶片高度按比例增加，可选比例范围为叶片高度的1/4～1/2。上方叶轮外径较下方叶轮外径按一定比例减小，减小比例可选范围是叶轮外径的1/4～1/2。叶轮具有混流泵叶片特征、叶片叶型为贝塞尔曲线流线形状的弯扭叶片，该叶轮叶型对流道内流体的剪切作用较小。
13、优选地，所述第一个导壳、第二个导壳、第三个导壳等的结构参数完全相同，导壳一面设有周向均匀分布的导叶，导叶可设置4～8枚。另一面设有容纳叶轮的容放空间，导壳中间设有轴向孔，方便主轴穿入导壳内部与容放空间内的叶轮串联连接。
14、优选地，所述底部导壳不设置导叶，底部导壳内只设有容纳叶轮的容放空间。
15、有益效果
16、(1)本专利技术装置的多级聚合泵的叶轮外径逐级减小、叶片数逐级减少以及叶轮叶片高度逐级增加，减小了叶片对流道内离散相油滴的剪切作用，增加了离散相油滴的聚合几率和产液在流道内滞留时间，有利于微小油滴聚合为较易分离的大油滴，保证了次级分离设备的油水分离效率；
17、(2)本专利技术装置的叶轮叶片采用混流泵特征、叶片叶型采用贝塞尔曲线流线形状的弯扭叶片，该叶轮结构和叶片叶型对流道内流体具有较小的剪切作用，有利于微小油滴的强化聚合；
18、(3)本专利技术装置的叶轮叶片具有常规叶轮泵的举升作用，克服了油水混相采出液在该装置流道内流动损失，保证采出液进入次级分离装置的进口压力；
19、(4)本专利技术装置的结构特点能保证其与常规旋转式采油泵直接配合使用，不会增加采油装备结构和采油工艺的复杂性；
20、(5)本专利技术装置的强化聚合作用，通过简单改装能够应用于地面油水分离设备。
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1.一种用于油井生产的井下强化聚合与增压装置，包括上连接头(1)、圆柱外壳(2)、顶部轴承体(3)、压紧管(4)、主轴(5)、第三个导壳(6)、第三个叶轮(7)，第二个导壳(8)、第二个叶轮(9)、第一个导壳(10)、第一个叶轮(11)、底部导壳(12)、下连接头(13)、键(14)；
2.根据权利要求1所述的一种用于采油井井下强化聚合与增压装置，其特征在于，所述第一个叶轮(11)，第二个叶轮(9)，第三个叶轮(7)，均设有周向均匀分布的叶片；自下到上，即由第一级至第三级，叶轮叶片数量逐级递减，叶轮叶片数量可设置为2～6枚范围；叶轮叶片高度按比例逐级增加；叶轮外径按比例逐级减小；叶轮具有混流泵叶片特征、叶片叶型为贝塞尔曲线流线形状的弯扭叶片，该叶轮叶型对流道内流体具有较小的剪切作用。
3.根据权利要求1所述的一种用于油井生产的井下强化聚合与增压装置，其特征在于，所述第一个导壳(10)、第二个导壳(8)，第三个导壳(6)，导壳结构相同，导壳内设有周向均匀分布的导叶(1001)，导叶可设置4～8枚；另一面设有容纳叶轮的容放空间(1002)，导壳中间设有轴向孔(
4.根据权利要求1所述的一种用于油井生产的井下强化聚合与增压装置，其特征在于，所述底部导壳(12)不设置导向叶片，底部导壳内只设有容纳叶轮的容放空间(1201)。
...【技术特征摘要】
1.一种用于油井生产的井下强化聚合与增压装置，包括上连接头(1)、圆柱外壳(2)、顶部轴承体(3)、压紧管(4)、主轴(5)、第三个导壳(6)、第三个叶轮(7)，第二个导壳(8)、第二个叶轮(9)、第一个导壳(10)、第一个叶轮(11)、底部导壳(12)、下连接头(13)、键(14)；
2.根据权利要求1所述的一种用于采油井井下强化聚合与增压装置，其特征在于，所述第一个叶轮(11)，第二个叶轮(9)，第三个叶轮(7)，均设有周向均匀分布的叶片；自下到上，即由第一级至第三级，叶轮叶片数量逐级递减，叶轮叶片数量可设置为2～6枚范围；叶轮叶片高度按比例逐级增加；叶轮外径按比例逐级减小；叶轮具有混流泵叶片...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯子明，赵岩，张爽，向家伟，孙德清，李勇，从保腾，郭波涛，王义华，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：
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