專利名稱：潛油電泵氣砂錨裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種石油開采井下采油設備潛油電泵，尤其是涉及一種潛油電泵氣砂錨裝置。
背景技術(shù)：
常規(guī)的潛油電泵井下機組主要由潛油電機、保護器、油氣分離器、多級離心
泵由下至上連接組成。為了滿足高含氣油井采油需要，1998年5月6日公開的中國實用新型專利《潛油電泵氣錨裝置》(公告號CN2280786Y)，在離心泵處安裝有氣錨，氣錨的下端低于油氣分離器的吸入口，應用在高含氣油井中能夠有效提高油氣分離比例。2000年2月2日公開的中國實用新型專利《帶導流罩的潛油電泵》(CN2361890Y)，將導流罩的上部安裝在油氣分離器的底座上，導流罩將自包括油氣分離器下部的吸入口在內(nèi)及其以下的保護器、潛油電機都罩在了導流罩內(nèi)，應用于低產(chǎn)、稠油井開采作業(yè)中，即可以解決潛油電泵機組散熱問題，又可以從井口泵入降溫降粘介質(zhì)，降低稠油黏度。
隨著石油開采技術(shù)的不斷進步，大尺寸套管井越來越多，井中含氣量大，含砂量提高，加裝氣錨裝置的潛油電泵能夠滿足氣、液分離的要求；帶導流罩的潛油電泵應用于低產(chǎn)、稠油井，可以解決潛油電泵機組散熱問題，降低稠油黏度；但加裝導流罩后的潛油電泵無法加裝氣錨裝置；特別是上述裝置中無法分離液體中的砂子，使砂子對潛油電泵中離心泵和分離器磨蝕嚴重，大大降低了潛油電泵機組的使用壽命。
氣砂錨裝置應用于有桿抽油泵采油作業(yè)，其主要作用是對井下液體進行氣液分離和除砂，如2005^4月20日公開的《內(nèi)偏置式氣砂錨》(CN2693990Y)、 2008年1月9日公開的《螺旋罩式氣砂錨》(CN201003398),安裝在抽油泵的下方，經(jīng)螺旋分離，利用液、氣、砂間的重力差和滑脫效應實現(xiàn)液、氣、砂的分離，具有
4氣液分離和除砂作用，能夠提高抽油泵的泵效，消除砂粒對抽油泵的損害，延長油井的生產(chǎn)周期。但現(xiàn)有的氣砂錨結(jié)構(gòu)復雜，容易發(fā)生故障，不適合應用于潛油電泵的采油生產(chǎn)。發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有潛油電泵井下機組不同時具有氣、液、砂分離功能的不足，本發(fā)明提供一種潛油電泵氣砂錨裝置。該潛油電泵氣砂錨裝置通過沉降式氣液分離技術(shù)與旋轉(zhuǎn)式液固分離技術(shù)的組合應用，將井液中的液體、氣體和砂粒分離，提高潛油電泵機組的適應性。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是潛油電泵氣砂錨裝置包括潛油電泵井下機組、導流罩、氣砂錨，潛油電泵井下機組由下至上依次連接有潛油電機、保護器、油氣分離器、多級離心泵，導流罩安裝在油氣分離器的下端部，導流罩將包括油氣分離器下端部的吸入口在內(nèi)以及保護器、潛油電機罩在其中，導流罩殼體下端固定安裝有下密封盤，氣砂錨的連接管上部通過下密封盤中間通孔插入導流罩殼體內(nèi)。氣砂錨的連接頭中心為通孔；連接頭中部有進液槽；連接頭下端部軸徑大于進液槽處的軸徑，連接頭上端部軸徑小于或等于進液槽處的軸徑。連接頭下端部與上殼體下端固定連接，上殼體內(nèi)孔與進液槽之間有縫隙；連接頭下端部與下殼體上端固定連接；連接頭與上殼體的連接點、連接頭與下殼體的連接點低于連接頭的進液槽。連接頭上端部與連接管下端固定連接；連接頭上端部與隔離管上端固定連接；連接頭與連接管的連接點、連接頭與隔離管的連接點高于連接頭的進液槽；上殼體與進液槽、連接管之間徑向有縫隙；下殼體與隔離管、進液槽之間徑向有縫隙。下殼體下端固定安裝有下接頭，下接頭底部安裝有排砂裝置。
本發(fā)明潛油電泵氣砂錨裝置的有益效果是，結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，使用方便，故障率低，便于維修，解決了潛油電泵中導流罩和氣錨無法同時使用的矛盾，能夠?qū)⒕褐械臍?、液、砂成功分離，提高了潛油電泵適應性，減少砂粒對潛油電
5泵的損壞，延長潛油電泵使用周期。

圖1是本發(fā)明潛油電泵氣砂錨裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明潛油電泵氣砂錨裝置帶導流罩結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖1的A-A剖面圖。圖4是圖1中B部排砂裝置放大圖。圖5是圖4的C向視圖。
圖中l(wèi).上密封盤，2.殼體，3艱入口， 4.支撐卡瓦，5.潛油電機，6.下密封盤，7.連接管，8.上殼體，9.連接頭，IO.進液槽，ll.隔離管，12.下殼體，13.下接頭，R擋板，15.保護器，16.排砂裝置，19.徑向通孔，20.氣砂錨，22滯軸，23.限位板，24.固定螺絲，25.導流罩，26.油氣分離器，27.沉降腔，28.旋流腔。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖1 附郞和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
參見圖2。本發(fā)明潛油電泵氣砂錨裝置，潛油電泵井下機組由下至上依次連接有潛油電機5、保護器15、油氣分離器26、多級離心泵。導流罩25主要包括上密封盤l、殼體2、支撐卡瓦4、下密封盤6，上密封盤1和下密封盤6分別位于殼體2的兩端，并與殼體2固定連接，位于殼體2中部的支撐卡瓦4將導流罩25與潛油電泵井下機組固定連接。導流罩25上端安裝在油氣分離器26的下端部，將包括油氣分離器26的吸入口 3在內(nèi)以及保護器15、潛油電機5罩在其中。
參見圖l。本發(fā)明潛油電泵氣砂錨裝置的氣砂錨20主要包括連接頭9、連接管7、隔離管11、上殼體8、下殼體12、下接頭13和排砂裝置16等。
連接頭9有軸向通孔，連接頭9的中部有進液槽10;連接頭9下端部軸徑大于進液槽10處的軸徑；連接頭9上端部軸徑小于或等于進液槽10處的軸徑。進液槽10的方向為連接頭9切線方向(參見圖3);通常進液槽10的數(shù)量為2 4個，且沿連接頭9圓周均布。
6連接頭9下端部與上殼體8下端固定連接，連接頭9下端部與下殼體12上端固定連接， 一般采用螺紋連接方式。連接頭9與上殼體8的連接點、連接頭9與下殼體12的連接點均低于連接頭9上的進液槽10。通常上殼體8與連接頭9的外螺紋連接，下殼體12與連接頭9的內(nèi)螺紋或外螺紋連接。
連接頭9上端部與連接管7下端固定連接，連接頭9上端部與隔離管11上端固定連接；連接頭9與連接管7的連接點高于連接頭9與隔離管11的連接點；連接方式一般為螺紋連接。連接頭9與連接管7的連接點、連接頭9與隔離管11的連接點均高于連接頭9的進液槽10。
氣砂錨20的連接頭9與上殼體8、下殼體12、連接管7、隔離管ll固定連接后，上殼體8與進液槽10、連接管7之間徑向有縫隙，形成沉降腔27;下殼體12與隔離管11、進液槽10之間有縫隙，形成旋流腔28。
下殼體12下端部固定安裝有下接頭13。為了將沉積在氣砂錨20下部的砂子排出，避免堵塞，在下接頭13底部安裝有排砂裝置16。排砂裝置16的第一個技術(shù)方案是，在下接頭13下端部安裝有擋板14;擋板14通過銷軸22與下接頭13連接；再在擋板14下方的下接頭13上固定安裝有限位板23，通常限位板23由固定螺絲24與下接頭連接(參見圖4、圖5)，當沉積的砂粒較多較重時，擋板14在砂子的重力作用下打開，砂子排出，隨后擋板14在氣砂錨20內(nèi)、外壓差作用下自動關閉。另一個技術(shù)方案是，擋板14通過銷軸22與下接頭13連接，在銷軸22上安裝扭力彈簧，當砂子沉積到一定量時，在重力作用下，使擋板14自動打開，將沉積的砂子排出氣砂錨20以外，砂子排出后，在扭力彈簧的作用下?lián)醢?4回位關閉。再一個技術(shù)方案是，取消安裝在下接頭13下端的擋板，僅在下接頭13底部保留1個或數(shù)個小槽或小孔用于排砂，孔徑為3 6mm。采用第一或第二技術(shù)方案時，通常安裝一個或?qū)ΨQ成對安裝擋板14。
將氣砂錨20組裝完畢后，氣砂錨20的連接管7上端部通過導流罩25下密封盤6中間的通孔插入殼體2內(nèi)，連接管7與下密封盤6固定連接；或者位于殼體
72內(nèi)的連接管7上端與潛油電機5下端固定連接，同時在位于殼體2內(nèi)的連接管7 上開有徑向通孔19，通孔19即可以垂直于軸線，也可以與上端軸線有小于90° 的夾角。
本發(fā)明潛油電泵氣砂錨裝置中導流罩25與潛油電泵井下機組同軸安裝，導流 罩25的上密封盤1、殼體2、支撐卡瓦4、下密封盤6也可以有偏心結(jié)構(gòu)設計，使得 導流罩25與潛油電泵之間形成的井液流動通道相對均勻，有利于潛油電機5散熱， 降低溫度，提高泵效。
本發(fā)明實施過程是，將安裝有導流罩25和氣砂錨20的潛油電泵機組下入井 筒內(nèi)，潛油電泵開始工作后，井液在由上殼體8上端進入氣砂錨20的沉降腔27 過程中，氣體向上運動，井液(含砂子)垂直向下流動，氣體與井液分離；然后， 進入沉降腔27的井液經(jīng)連接頭9上的進液槽10進入旋流腔28，由于進液槽10 的方向是沿連接頭9切向方向，井液通M液槽10進入旋流腔28后，會被引導 邊旋轉(zhuǎn)邊向下流動；在液流旋轉(zhuǎn)向下的過程中，隨井液進入旋流腔28的砂粒，因 其比重大于液體比重，就會向外側(cè)運動，沿下殼體12內(nèi)壁向氣砂錨20底部沉積； 井液由隔離管11下端進入氣砂錨20內(nèi)腔向上運動，由連接管7上端或通孔19進 入導流罩25的環(huán)空，由油氣分離器吸入口 3進入多級離心泵。當氣砂錨20底部 沉積的砂粒過多時，排砂裝置16的擋板14就會自動打開，向外排砂，排砂結(jié)束 后，擋板14就會自動關閉。
潛油電泵在低排量高含氣油井開采時，加裝本發(fā)明潛油電泵氣砂錨裝置后， 能夠達到氣液分離的目的，同時將井液中的砂子排出氣砂錨，使?jié)撚碗姳脵C組不 受砂粒的影響，延長潛油電泵機組的使用壽命。
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權(quán)利要求1. 一種潛油電泵氣砂錨裝置，包括潛油電泵井下機組、導流罩，潛油電泵井下機組由下至上依次連接有潛油電機、保護器、油氣分離器、多級離心泵，導流罩安裝在油氣分離器的下端部，導流罩將包括油氣分離器下端部的吸入口在內(nèi)以及保護器、潛油電機罩在其中，其特征是所述導流罩(25)的殼體(2)下端固定安裝有下密封盤(6)，氣砂錨(20)的連接管(7)上部通過下密封盤(6)中間通孔插入殼體(2)內(nèi)；連接頭(9)中心為通孔；連接頭(9)中部有進液槽(10)；連接頭(9)下端部軸徑大于進液槽(10)處的軸徑，連接頭(9)上端部軸徑小于或等于進液槽(10)處的軸徑；連接頭(9)下端部與上殼體(8)下端固定連接，上殼體(8)內(nèi)孔與進液槽(10)之間有縫隙；連接頭(9)下端部與下殼體(12)上端固定連接；連接頭(9)與上殼體(8)的連接點、連接頭(9)與下殼體(12)的連接點低于連接頭(9)的進液槽(10)；連接頭(9)上端部與連接管(7)下端固定連接；連接頭(9)上端部與隔離管(11)上端固定連接；連接頭(9)與連接管(7)的連接點、連接頭(9)與隔離管(11)的連接點高于連接頭(9)的進液槽(10)；上殼體(8)與進液槽(10)、連接管(7)之間徑向有縫隙；下殼體(12)與隔離管(11)、進液槽(10)之間徑向有縫隙；下殼體(12)下端固定安裝有下接頭(13)，下接頭(13)底部有排砂裝置(16)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛油電泵氣砂錨裝置，其特征是所述進液槽(10) 沿連接頭(9)圓周切線方向。
3. 根據(jù)權(quán)禾腰求2所述的潛油電泵氣砂錨裝置，其特征是所述進液槽(IO) 的數(shù)量為2 4個，且沿連接頭(9)圓周均布。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的潛油電泵氣砂錨裝置，其特征是所述位于殼體(2) 內(nèi)的連接管(7)上端與潛油電機下端固定連接；位于殼體(2)內(nèi)的連接管(7)上部有徑向通孔(19)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的潛油電泵氣砂錨裝置，其特征是所述擋板(14) 通過銷軸(22)與下接頭(13)連接；擋板(14)下方的下接頭(13)上固定安 裝有限位板(23)。
6. 根據(jù)權(quán)禾腰求4所述的潛油電泵氣砂錨裝置，其特征是所述擋板(14) 通過銷軸(22)與下接頭(13)連接；所述銷軸(22)上安裝有扭力彈簧。
專利摘要一種潛油電泵氣砂錨裝置。為了克服現(xiàn)有潛油電泵井下機組不同時具有氣液砂分離功能的不足，本實用新型在帶有導流罩(25)的潛油電泵下端安裝有氣砂錨(20)，氣砂錨(20)的連接管(7)上部通過下密封盤(6)中間的通孔插入殼體(2)內(nèi)；連接頭(9)中部有進液槽(10)；連接頭(9)下端部與上殼體(8)下端、下殼體(12)上端固定連接；連接頭(9)上端部與連接管(7)下端、隔離管(11)上端固定連接；下殼體(12)下端部固定安裝有下接頭(13)，下接頭(13)底部安裝有排砂裝置(16)。其有益效果是，結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，使用方便，故障率低，便于維修，提高了潛油電泵適應性，延長潛油電泵使用周期。
文檔編號F04B53/00GK201273270SQ20082011018
公開日2009年7月15日 申請日期2008年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月11日
發(fā)明者海 周, 孫成林, 汪衛(wèi)軍, 雷 王, 趙紅超, 黃繼慶 申請人:大港油田集團中成機械制造有限公司