專利名稱：地面驅動多段單螺桿泵抽油系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種石油開采中應用的地面驅動分段組合式單螺桿泵抽油系統，這種抽油系統特別適合于重油和高凝油的淺油層和中深油層的開采。
根據對國內外文獻的檢索分析，目前石油開采中使用的機械采油設備大部分是管式泵，這些泵地面設備龐大，井下部件易磨損，工作中抽油桿受交變載荷，易疲勞破壞，特別是用于高含砂、高含氣的重油和高凝油開采時，經常出現抽油桿下行受組、砂卡、氣鎖及井下過流部件磨損現象，造成頻繁檢泵，影響生產。蘇聯、美國、法國等國家曾研制螺桿泵用于石油開采，但上述螺桿泵，無論是井下驅動式還是地面驅動式，均為整體式結構，其缺點是設備造價高，起下泵作業困難，泵效較低。
本實用新型的目的在于提供一種能廣泛用于淺油層和中深油層的石油開采，既可用于稀油，也可用于重油和高凝油，并且能適應高含氣、高含砂油井的地面驅動分段組合式單螺桿泵抽油系統。
本實用新型的地面驅動分段組合式單螺桿泵抽油系統主要分成驅動頭，抽油桿和單螺桿泵三部分，驅動頭由電動機、減速器及光桿密封器等組成；減速器包括殼體，一對直齒圓錐齒輪、齒輪軸、支承軸承和軸套等。小圓錐齒輪軸的左端裝有皮帶輪以傳遞電機輸出的動力，其右端的小錐齒輪與大錐齒輪嚙合，大錐齒輪上連接一軸套，軸套上部有一沿徑向開的凹槽與承扭卡瓦上的凸塊相嵌合，承扭卡瓦由對稱的兩塊組成，工作時對合卡緊抽油桿。承扭卡瓦上部裝有沿內孔周向布齒的承拉卡瓦。光桿密封器緊固在出油四通上方，出油四通與采油井口的大四通連接。
整個單螺桿泵由結構相同的多段連接而成，每段由襯套和裝于其內的螺桿組成，襯套之間用對中接管組接，螺桿之間用撓性軸相連。泵的下部裝一對壁開有進油口的尾管，泵上部有接管與油管相接，螺桿與抽油桿相接。
螺桿表面為單頭右旋螺旋面，其任一橫截面都是半徑為定值的圓，所有截面圓心的連線形成一條等螺距，半徑等于給定偏心距以螺桿中心線為軸線的右旋螺旋線。
襯套是由氟橡膠與外壁鋼套硫化而成，其內孔為雙頭右旋螺旋面，任一橫截面輪廓線為兩個半徑等于螺桿截面半徑的半圓和兩條直線段形成的長孔，兩半圓之間的中心距為螺桿偏心距的四倍，襯套的內螺旋面就是由其橫截面輪廓線繞其軸線作螺旋運動而形成，螺旋運動的導程等于螺桿螺距的兩倍。
地面驅動單螺桿泵采油系統的工作原理是電動機經三角皮帶傳動帶動錐齒輪轉動，錐齒輪軸通過其上的錐齒輪與大錐齒輪的嚙合帶動與大錐齒輪相連的軸套旋轉，固定在軸套上的承扭卡瓦又帶動抽油桿在油管中轉動，與抽油桿用撓性軸相連的螺桿而隨之轉動。由于插入螺桿泵襯套中的螺桿并沒有占滿襯套內孔的全部空間，而是在二者的螺旋面之間沿軸向形成多個封閉的腔室，在螺桿轉動的過程中，封閉腔沿軸向由吸入端向排出端運動，最后消失在排出端，同時在吸入端不斷形成新的封閉腔。封閉腔內盛裝的液體就連續地從吸入端擠送到排出端，從而起到了泵的作用。因為螺桿在襯套中的運動為行星運動，所以螺桿之間用撓性軸連接。
本實用新型的地面驅動多段單螺桿泵抽油系統除具有能適應于高粘度、高含砂、高含氣的重油和高凝油開采的優點外，與常規機械采油設備相比，還具有設備造價低，配用功率小的良好經濟效果。
以下結合附
圖1和附圖2對本實用新型作進一步的描述。
附
圖1是地面驅動多段單螺桿泵抽油系統示意圖。
附圖2是地面驅動多段單螺桿泵抽油系統減速器結構圖。
地面驅動多段單螺桿泵抽油系統由驅動頭(7)、采油井口(8)、抽油桿(3)、單螺桿泵(10)等組成。在驅動頭(7)部分，電機(5)通過一對皮帶輪(6)、(1)把動力傳遞給減速器(23)，減速器(23)中有一對正交直齒圓錐齒輪(15)、(16)，把繞水平軸的旋轉運動變為繞垂直軸的旋轉運動，并進行減速。在與小錐齒輪(15)相嚙合的大錐齒輪(16)上用螺栓(22)連接一中空的軸套(17)，軸套上部有一沿徑向開的凹槽(20)與承扭卡瓦(18)上的凸塊(21)相嵌合，承扭卡瓦為兩塊，每塊中間有一近半圓的孔，其內壁上沿軸向制有牙齒，當用螺栓(19)把兩塊卡瓦對合擰緊時，兩圓弧將抽油桿(3)夾緊，承扭卡瓦(18)上部有一承拉卡瓦(2)，其內孔表面牙齒沿周向分布。光桿密封器(24)用螺紋連接在出油四通(25)上，出油四通(25)與采油井口大四通用螺栓(26)連接，抽油桿(3)與井下單螺桿泵(10)的螺桿(9)撓性軸(12)相連，多段單螺桿之間也各自用撓性軸(12)相連，單螺桿泵(10)的襯套(11)用接管(13)相接，襯套之間用接管(13)組接，工作時，螺桿泵下到指定深度，井筒內的原油相繼進入螺桿泵的封閉腔，并隨著螺桿的旋轉由泵吸入端被連續推擠到泵排出端。
權利要求1.一種地面驅動分段組合式單螺桿泵抽油系統包括驅動頭(7)，抽油桿(3)和單螺桿泵(10)，其特征在于整個單螺桿泵由結構相同的多段連接而成，每段由襯套(11)和裝于其內的螺桿(9)組成，襯套之間用對中接管(13)組接，螺桿之間用撓性軸(12)相連。
2.根據權利要求1所述的地面驅動分段組合式單螺桿泵抽油系統，其特征在于螺桿泵中的襯套(11)由氟橡膠與外壁鋼套硫化而成。
專利摘要單螺桿抽油泵，主要由螺桿和襯套組成，由于運動部件少，沒有閥體和復雜的流道，降低了水力損失，加之螺桿在彈性襯套內作滾動運動，使介質中的砂粒不易沉積侵入，而且襯套與螺桿之間腔室容積均勻變化的抽吸和推擠作用，使油氣混輸的效果較好，適用于高含砂、高含氣的重油和高凝油開采。除此之外，還采用了分段組合的結構，承壓能力強，排量較大，螺桿泵中襯套由氟橡膠與外鋼套硫化而成，適用溫度較高的油井，并且有較長的使用壽命。
文檔編號E21B43/00GK2038149SQ8820636
公開日1989年5月24日 申請日期1988年5月28日 優先權日1988年5月28日
發明者郭惠民, 趙謫斗, 張連山 申請人:遼河石油勘探局科學技術研究院