組合螺桿泵和無桿舉升系統的制作方法

本發明涉及采油機械領域，尤其涉及一種組合螺桿泵和無桿舉升系統。

背景技術：

隨著油田開發的深入，為了增加泄油面積，提高單井產量，斜井、水平井數量不斷增加。采用有桿泵時，經常會出現桿管偏磨的問題，且維護成本高，所以現有技術中通常采用無桿舉升技術來舉升斜井、水平井的液體。

在現有的無桿舉升技術中，電潛泵轉速高、發熱量大，所以適用于高產油井。當油井產量低于30m³/d時，應用電潛泵舉升將容易使電潛泵燒壞。而螺桿泵轉速低，發熱量小，所以適用于低產井。

中國發明專利CN203500048U公開了《一種電潛螺桿泵抽油裝置》。該電潛螺桿泵抽油裝置包括依次連接的泵上油管、單流閥、螺桿泵、偏心式減振器、電機保護器、潛油電機。該系統能夠滿足低產井無桿舉升的需要。但是該系統中螺桿泵與潛油電機相互串接，所以該串接的工具串的長度均分別長于螺桿泵的長度和潛油電機的長度。當工具串的長度較長時，會增加在斜井中通過的難度，尤其是狗腿度比較大的地方，容易發生遇卡的事故，嚴重影響泵掛深度。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種能提高斜井段通過性的組合螺桿泵。

本發明的上述目的可采用下列技術方案來實現：一種組合螺桿泵；所述組合螺桿泵包括：電機，所述電機包括轉子和圍繞所述轉子布置的定子；設置于所述轉子上的入口和出口；所述出口用于與油管相連通；自所述轉子的入口至所述出口形成有液流通道；設置于所述液流通道中的螺桿；設置于所述轉子朝向所述螺桿的壁上的第一螺紋；設置于所述螺桿的外壁上的第二螺紋，當所述轉子相對于所述定子轉動時，所述第一螺紋與所述第二螺紋相接合，以將液體從所述液流通道流入所述油管內。

作為一種優選的實施方式，所述螺桿連接有止推裝置，所述止推裝置能對所述螺桿進行固定。

作為一種優選的實施方式，所述轉子上設置有永磁體。

作為一種優選的實施方式，所述轉子朝向所述螺桿的壁為橡膠材質。

作為一種優選的實施方式，所述定子包括定子鐵心和圍繞所述定子鐵心布置的定子繞組，所述定子繞組與地面上的電控箱電性連接，所述電控箱能控制所述電機的通斷。

作為一種優選的實施方式，其包括：與所述電機電性連接的控制裝置，所述控制裝置能控制所述電機的電流的通斷，以使所述電機的電流具有預定的范圍，當所述電機的電流超過所述預定的范圍時，所述控制裝置能切斷所述電機的電源。

一種無桿舉升系統；所述無桿舉升系統包括：能與油管相連接的殼體；設置于所述殼體內的電機，所述電機包括轉子和圍繞所述轉子布置的定子；設置于所述轉子上的入口和出口；所述出口用于與所述油管相連通；自所述轉子的入口至所述出口形成有液流通道；設置于所述液流通道中的螺桿；設置于所述轉子朝向所述螺桿的壁上的第一螺紋；設置于所述螺桿的外壁上的第二螺紋，當所述轉子相對于所述定子轉動時，所述第一螺紋與所述第二螺紋相接合，以將液體從所述液流通道流入所述油管內。

作為一種優選的實施方式，所述轉子具有相背對的頂端和底端，所述入口設置于所述底端的端面上。

作為一種優選的實施方式，所述轉子的頂端設置有第一密封件，所述第一密封件能密封所述轉子與所述殼體之間的環形空間。

作為一種優選的實施方式，所述轉子的底端設置有第二密封件，所述第二密封件能密封所述轉子與所述殼體之間的環形空間。

本發明提供的一種組合螺桿泵的有益效果是：本發明提供的一種組合螺桿泵，螺桿設置于轉子的內部，當轉子相對于定子轉動時，轉子上的第一螺紋與螺桿上的第二螺紋相接合，從而將液體從入口朝著出口移動，實現液體的舉升。與現有技術相比，本發明提供的一種組合螺桿泵的螺桿設置在電機的內部，所以該系統中組合螺桿泵和電機的組合的長度相對于現有技術中的螺桿泵與潛油電機相互串接的組合的長度縮短了，從而提高了該系統的斜井段的通過性。本發明實現了提供一種能提高斜井段通過性的無桿舉升系統的目的。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明一個實施方式提供的組合螺桿泵的結構示意圖；

圖2是本發明一個實施方式提供的無桿舉升系統的結構示意圖；

圖3是本發明一個實施方式提供的無桿舉升系統的整體系統圖。

具體實施方式

下面將結合本申請實施方式中的附圖，對本申請實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式僅僅是本申請一部分實施方式，而不是全部的實施方式。基于本申請中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本申請保護的范圍。

需要說明的是，當元件被稱為“設置于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本申請的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本申請的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本申請。本文所使用的術語“和/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

請參閱圖1、圖3，本發明提供一種組合螺桿泵；所述組合螺桿泵包括：電機，所述電機包括轉子19和圍繞所述轉子19布置的定子21；設置于所述轉子19上的入口23和出口25；所述出口25與所述油管10相連通；自所述轉子19的入口23至所述出口25形成有液流通道27；設置于所述液流通道27中的螺桿35；設置于所述轉子19朝向所述螺桿35的壁上的第一螺紋；設置于所述螺桿35的外壁上的第二螺紋，當所述轉子19相對于所述定子21轉動時，所述第一螺紋與所述第二螺紋相接合，以將液體從所述液流通道27流入所述油管10內。

本發明提供的一種組合螺桿泵，螺桿35設置于轉子19的內部，當轉子19相對于定子21轉動時，轉子19上的第一螺紋與螺桿35上的第二螺紋相接合，從而將液體從入口23朝著出口25移動，實現液體的舉升。與現有技術相比，本發明提供的一種組合螺桿泵的螺桿設置在電機的內部，所以該系統中組合螺桿泵和電機的組合的長度相對于現有技術中螺桿泵與潛油電機相互串接的組合的長度縮短了，從而提高了該系統的斜井段的通過性。本發明實現了提供一種能提高斜井段通過性的無桿舉升系統的目的。

如圖1、圖3所示，在本實施方式中，本發明提供一種組合螺桿泵59包括：電機，該電機包括轉子19和圍繞轉子19布置的定子21，轉子19能相對于定子21轉動，從而能為外部泵體提供機械能。該轉子19設置于定子21內，從而定子21能圍繞轉子19布置。

在一個實施方式中，該轉子19可以包括轉子鐵心和設置于轉子鐵心上的轉子繞組，從而當轉子繞組通電與定子繞組同時通電時，該轉子19能對于定子21轉動。

在一個實施方式中，該轉子19還可以包括轉子鐵心和設置于轉子鐵心上的永磁體39，從而當定子繞組通電時，該轉子19能對于定子21轉動。

如圖1、圖2所示，在本實施方式中，轉子19上設置有入口23和出口25；該出口25與油管10相連通；從而該轉子19內的液體能通過該出口25流入油管10內。自轉子19的入口23至出口25形成有液流通道27；從而該入口23和出口25通過液流通道27相連通，以提供液體流通的通道。

如圖1、圖2所示，在本實施方式中，液流通道27中設置有螺桿35。該螺桿35與轉子19之間形成密封腔，從而當轉子19相對于定子21轉動時，井底的原油能被吸入該密封腔中，并舉升至地面。

如圖1、圖2所示，在本實施方式中，轉子19朝向螺桿35的壁上設置有第一螺紋；螺桿35的外壁上設置有第二螺紋，當轉子19相對于定子21轉動時，第一螺紋與第二螺紋相接合，以將液體從入口23朝著出口25移動并流入油管10內，從而能對井底的液體進行抽取。當轉子19相對于定子21轉動時，轉子19一方面繞自身的軸線旋轉，另一方面它又沿螺桿35外壁滾動，于是形成泵的密封腔室。轉子19每旋轉一周，密封腔室內的液體向前推進一個螺距，隨著轉子19的連續轉動，液體以螺旋形方式從一個密封腔室壓向另一個密封腔室，最后擠出液流通道27，從而將液體從入口23朝著出口25移動并流入油管10內。

如圖2所示，在一個實施方式中，該螺桿35連接有止推裝置37，該止推裝置37能對螺桿35進行固定。

在本實施方式中，該螺桿35連接有止推裝置37，該止推裝置37能對螺桿35進行固定，以阻止螺桿35發生轉動，從而當轉子19相對于定子21轉動時，該螺桿35由于被固定，所以轉子19能相對于螺桿35轉動。該止推裝置37一端與螺桿35相連接，另一端與殼體15相連接，從而該止推裝置37能對螺桿35進行固定。進一步地，該止推裝置37的一端與螺桿35靠近轉子19的入口23的端部相連接。該連接方式可以是螺紋連接、焊接、一體成型。

在一個實施方式中，定子21能產生第一磁場，轉子19能產生第二磁場，從而轉子19能在第一磁場和第二磁場的作用下相對于定子21轉動。

在本實施方式中，該定子21可以包括定子鐵心和圍繞在該定子鐵心上的定子繞組，從而當定子繞組通電時，該定子21能產生第一磁場。該轉子19可以包括轉子鐵心和設置于轉子鐵心上的轉子繞組，從而當轉子繞組通電時，該轉子19能產生第二磁場。該轉子19還為永磁體39，該永磁體39提供第二磁場。

在一個實施方式中，轉子19上設置有永磁體39。

在本實施方式中，該永磁體39是指能夠長期保持其磁性的磁體。該永磁體39可以是以下材料中的一種：天然磁石，例如磁鐵礦；人造磁體，例如鋁鎳鈷合金。該轉子19可以為縱長延伸的金屬管，該永磁體39設置于該金屬管背向螺桿35的壁上。

在一個實施方式中，轉子19朝向螺桿35的壁為橡膠材質。

在本實施方式中，當轉子19相對于螺桿35轉動時，由于轉子19朝向螺桿35的壁為橡膠材質，所以能增加轉子19和螺桿35之間的耐磨性，從而提高轉子19和螺桿35的使用壽命。

如圖1、2所示，在本實施方式中，定子包括定子鐵心和圍繞定子鐵心布置的定子繞組，定子繞組與地面上的電控箱電性連接，電控箱能控制電機的通斷。

在一個實施方式中，該定子21可以包括定子鐵心和圍繞在該定子鐵心布置的定子繞組，該轉子19設置于定子繞組內，從而定子21能圍繞轉子19布置。該定子繞組通過電纜53與地面上的電控箱57電性連接，以實現對電機通斷的控制。

在本實施方式中，本發明提供的一種組合螺桿泵包括：與所述電機電性連接的控制裝置，所述控制裝置能控制所述電機的電流的通斷，以使所述電機的電流具有預定的范圍，當所述電機的電流超過所述預定的范圍時，所述控制裝置能切斷所述電機的電源。

在一個實施方式中，本發明提供的一種組合螺桿泵適用于低產井的液體的開采，所以為了開采低產井，轉子19的轉速不能太高。該預定的范圍指為轉子19保持低轉速所需要的電機的電流的范圍。該控制裝置51能控制電機的電流的通斷，以使電機的電流具有預定的范圍，從而當電機的電流超過預定的范圍時，該控制裝置51能夠切斷電機的電源，從而保證轉子19保持低轉速。該控制裝置51可以為電機保護器。該控制裝置51設置于柱體41上。

如圖2、圖3所示，在本實施方式中，本發明提供一種無桿舉升系統包括：能與油管10相連接的殼體15，以使油井內的原油能通過該殼體15流入油管10內，從而舉升到外部地面。該油管10具有相背對的第一端11和第二端13。該油管10用于為輸送井內的液體提供通道。該第一端11用于與井口55裝置相連接；以使該油管10與井口55相連通，從而液體能被輸送到地面上。該第二端13用于與殼體15相連接，該連接方式可以為螺紋連接、焊接、一體成型。該殼體15內設置有電機。該電機用于為舉升原油提供動力。

在本實施方式中，本發明提供一種無桿舉升系統包括：設置于殼體內的電機，電機包括轉子19和圍繞轉子19布置的定子21，轉子19能相對于定子21轉動；設置于轉子19上的入口23和出口25；自轉子19的入口23至出口25形成有液流通道27；設置于液流通道27中的螺桿35；設置于轉子19朝向螺桿35的壁上的第一螺紋；設置于螺桿35的外壁上的第二螺紋，當轉子19相對于定子21轉動時，第一螺紋與第二螺紋相接合，以將液體從液流通道27流入油管10內。本發明提供的一種組合螺桿泵相對于現有技術中螺桿泵與潛油電機互相串接的工具串，在下入斜井中時，通過性更高。

在一個實施方式中，轉子19具有相背對的頂端31和底端33，入口23設置于底端33的端面上。

在本實施方式中，將入口23設置于底端33的端面上，在一些含沙量較大的井中，能方便加入防砂裝置，確保油井能夠穩定生產。

如圖2所示，在一個實施方式中，轉子19的頂端31設置有第一密封件47，第一密封件47能密封轉子19與殼體15之間的環形空間。

在本實施方式中，該第一密封件47能密封轉子19與殼體15之間的環形空間，從而能防止當轉子19相對于螺桿35轉動時，液體從油管10中向下流出該油管10。該第一密封件47可以是O型圈。具體地，油管10內設置有中空的柱體41，柱體41具有相背對的上端43和下端45，下端45與出口25相連通；當液體從入口23朝向出口25的方向移動時，該液體能通過出口25進入柱體41中，并流出該柱體41。第一密封件47設置于上端4的，第一密封件47能密封柱體41的上端43與油管10之間的環形空間。

在一個實施方式中，轉子19的底端33設置有第二密封件49，該第二密封件49能密封轉子19與殼體15之間的環形空間。

在本實施方式中，定子21背對第二端13的一端上設置有開口29，轉子19的底端33延伸穿過定子21的開口29，螺桿35沿底端33的延伸方向延伸。殼體15背對第二端13的一端向遠離電機的方向延伸形成延伸部17。第二密封件49設置于轉子19的底端33，該第二密封件49能密封底端33與延伸部17之間的環形空間，從而當轉子19相對于螺桿35轉動時，底端33的液體能被吸入液流通道27中，朝向出口25的方向移動，該第二密封件49可以是O型圈。

應該理解，以上描述是為了進行圖示說明而不是為了進行限制。通過閱讀上述描述，在所提供的示例之外的許多實施方式和許多應用對本領域技術人員來說都將是顯而易見的。因此，本教導的范圍不應該參照上述描述來確定，而是應該參照前述權利要求以及這些權利要求所擁有的等價物的全部范圍來確定。出于全面之目的，所有文章和參考包括專利申請和公告的公開都通過參考結合在本文中。在前述權利要求中省略這里公開的主題的任何方面并不是為了放棄該主體內容，也不應該認為申請人沒有將該主題考慮為所公開的申請主題的一部分。