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一种潜油电泵吸入口自动清洁装置


技术摘要:
本发明涉及一种潜油电泵吸入口自动清洁装置,包括管柱接头、复位弹簧、连通管、喷嘴、钢球、密封塞、固定环;所述管柱接头上端与油管连接,下端与潜油电泵连接,所述管柱接头中部设有凸台,所述凸台在周向方向均匀分布多个泄油流道入口、钢球、复位弹簧、密封塞和泄油  全部
背景技术:
潜油电泵作为高效经济的机械采油设备,具有排量大,扬程范围大,生产压差大, 适应性强,经济效益显著的特点。随着潜油电泵技术的日趋成熟,潜油电泵被广泛应用于海 洋平台采油。海洋平台采油难度逐渐增大,对潜油电泵的吸入和泵送性能要求更加苛刻。特 别对于稠油油藏的开发,稠油粘度在50Pas到300Pas之间,沥青质和胶质含量过高,导致潜 油电泵吸入困难。 原油抽采的过程中,井下液体成分复杂,除了原油、水、聚合物,还含有其他的化学 物质,如碳酸盐、硫酸盐的结垢物。高粘度的聚合物或结垢物容易导致潜油电泵吸入口封 堵,吸入不畅,工作不连续。 潜油电泵的吸入口会因沉砂、结垢、结蜡、聚合物、地层产出的固相发生堵塞,泵吸 入口作为井下液体进入采油设备的第一道关卡,吸入口堵塞将导致井下液体无法进入离心 泵,液体无法举升到地面,严重时会导致憋泵、电机过载,潜油电泵停机躺井,严重制约潜油 电泵的高效应用,增加修井成本。 为解决上述问题,油田常采用物理法和化学法进行防垢或解堵,物理法主要有机 械刮削式除垢、环空式防垢管、磁力防垢、贵金属防垢、液压开关吸入口防垢、滤网式防垢。 化学法除垢主要依赖于化学药剂,化学药剂容易产生油层的次生伤害。现有的方法主要偏 重于防垢,缺乏解垢除垢的功能,另外油田应用的防垢工艺成本高、作用时间有限、机械结 构复杂,目前暂无低成本、高效率的潜油电泵吸入口除垢装置。
技术实现要素:
本发明的目的是为了克服现有技术的不足,提供一种潜油电泵吸入口自动清洁装 置,该装置由潜油电泵自身驱动,实现自动清洁,利用潜油电泵出口与吸入口的压差,依靠 喷嘴的水力射流和自振空化效应,能有效实现潜油电泵吸入口防垢、解堵和降粘,降低潜油 电泵因吸入口堵塞导致的停机、卡泵、躺井等风险。 为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是: 一种潜油电泵吸入口自动清洁装置,包括管柱接头、复位弹簧、连通管、喷嘴、钢 球、密封塞、固定环; 所述管柱接头为空心圆柱体,上端设有母螺纹,中部设有凸台,下端设有公螺纹; 管柱接头的上端与油管采用螺纹连接,管柱接头的下端与潜油电泵出口采用螺纹连接;所 述凸台在周向方向均匀分布多个泄油流道入口、钢球、复位弹簧、密封塞和泄油流道出口; 所述凸台与钢球、复位弹簧、密封塞构成单向阀,所述密封塞与管柱接头采用螺纹 连接,实现螺纹密封,所述管柱接头中充满高压流体时,钢球压缩复位弹簧,实现泄油流道 3 CN 111550455 A 说 明 书 2/4 页 入口和泄油流道出口的连通,所述管柱接头中无高压流体时,复位弹簧伸长复位,推动钢 球,实现泄油流道入口和泄油流道出口的关闭; 所述泄油流道入口与管柱接头的内壁相通,泄油流道出口与连通管相通,泄油流 道入口设置于管柱接头的凸台的中部,泄油流道出口设置于管柱接头的凸台下方,泄油流 道出口设有母螺纹; 所述连通管为空心圆柱体,上端设有公螺纹,下端设有母螺纹,连通管的上端与管 柱接头的泄油流道出口采用螺纹连接,连通管的下端与喷嘴采用螺纹连接; 所述固定环为圆环形,在径向上均匀分布多个圆孔,固定环的内壁面与潜油电泵 的壳体采用焊接固定,连接管穿过固定环的圆孔并采用焊接固定,沿着潜油电泵的轴向方 向均匀焊接多个固定环,固定环将连接管固定在潜油电泵的外壳上; 所述喷嘴的上端设有公螺纹,喷嘴的上端与连接管的下端采用螺纹连接,喷嘴为 自振空化喷嘴,内部腔体分为喷嘴入口、空化腔和喷嘴出口,所述空化腔采用偏心设置,空 化腔与喷嘴的中心线夹角为5度-10度,空化腔为椭球型,喷嘴出口的截面为广角扇形,覆盖 角度为100度-150度。 当潜油电泵正常工作时,潜油电泵出口压力与潜油电泵的吸入口压力存在较大的 压差,通常达到10-15MPa。当高压采出液由潜油电泵出口进入到管柱接头时,高压采出液的 压力大于单向阀复位弹簧的预设压力,单向阀打开,泄油流道入口与泄油流道出口连通,高 压采出液进入连通管,最后由喷嘴喷出。 高压采出液经喷嘴喷出后,直接作用于潜油电泵的吸入口,流体的射流作用、振动 波和空化作用能有效的解堵、防垢。振动波的振荡和空化效应使得原油中长分子链断裂,降 低原油粘度,便于潜油电泵吸入,使得潜油电泵更适用于稠油开采。 由于潜油电泵出口与吸入口存在显著的压差,只要潜油电泵正常工作,部分高压 采出液就能由喷嘴喷出,实现吸入口的实时自动清洁。当潜油电泵停机时,潜油电泵的采出 液压力降低,单向阀自动关闭,避免井底流体的经喷嘴和连通管回流。 本发明的有益效果和优点如下: 1 .本发明依靠潜油电泵出口和吸入口自身的压差,自动清洁潜油电泵的吸入口。 2.本发明依靠喷嘴的水力射流和自振空化效应能有效降低稠油粘度,并能实现防垢、解堵。 3.本发明结构简单、无旋转零件、无需对潜油电泵内部进行改装,适用范围广。 附图说明 图1为本发明一种潜油电泵吸入口自动清洁装置的三维半剖结构示意图; 图2为本发明一种潜油电泵吸入口自动清洁装置与潜油电泵、油管连接的结构示 意图; 图3为本发明管柱接头的三维半剖结构示意图; 图4为本发明固定环的三维半剖结构示意图; 图5为本发明喷嘴的三维半剖结构示意图; 图中:1.管柱接头,101.母螺纹,102.凸台,103.公螺纹,2.复位弹簧,3.连通管,4. 喷嘴,5.钢球,6.密封塞,7.固定环,8.潜油电泵,9.吸入口,10.泄油流道入口,11.单向阀, 12.泄油流道出口,13.圆孔,14.内壁面,15.喷嘴入口,16.空化腔,17.喷嘴出口,18.油管。 4 CN 111550455 A 说 明 书 3/4 页
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