一种输送高温高压流体的叶片泵制造技术

本实用新型专利技术涉及石油钻井中的模拟钻井过程中输送高温高压流体的叶片泵技术领域，尤其是一种输送高温高压流体的叶片泵，包括动力单元、传动单元以及流动单元。动力单元包括电机、筒体、引线器、进油口、出油口，该单元处于常温环境，电机与筒体之间充满绝缘油；绝缘油可以起到平衡压力、降低电机温度的作用；传动单元包括传动轴、排油口，传动单元采用小截面设计，降低传热速率，使流动单元的高温不易传递到动力单元以影响电机工作状态；流动单元包括转子、叶片、金属石墨缠绕垫，该单元处于高温高压工作区域，转子合金材质，可以耐高温、耐腐蚀，转子为容积式转子，采用偏心结构。该装置原理可靠，能够用于模拟深井和超深井高温高压流体的流动状态。的流动状态。的流动状态。

【技术实现步骤摘要】
一种输送高温高压流体的叶片泵


[0001]本技术涉及石油钻井中的模拟钻井过程中输送高温高压流体的叶片泵
，尤其是一种输送高温高压流体的叶片泵。

技术介绍

[0002]在深井及超深井钻井过程中，钻井液在井底受到高温高压的影响，流动性能受高温高压影响很大。
[0003]在井下时，钻井液体积较小，流速较慢，随着钻井液从井底返回到地面的过程中，钻井液的温度、压力随井深变浅而变低，钻井液体积变大，流速变快。
[0004]专利“一种大流量高扬程循环泵水力模型确定方法及装置”（CN107239641A）主要目的在于能够确定和开发出大流量高扬程循环泵水力模型，未考虑循环泵能否使高温高压流体通过。
[0005]专利“一种反应器气液混合物料循环泵”（CN206386284U）主要目的在于提供一种反应器气液混合物料循环装置，未考虑流体处于高温高压状态时的应用状况。
[0006]叶片泵，是转子槽内的叶片与泵壳(定子环)相接触，将吸入的液体由进油侧压向排油侧的泵。
[0007]叶片泵根据其每转的理论排量是固定值还是可变值，可以分为叶片式变量泵和叶片式定量泵。
[0008]叶片泵转子旋转时，叶片在离心力和压力油的作用下，尖部紧贴在定子内表面上。这样两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积，先由小到大吸油后再由大到小排油，叶片旋转一周时，完成一次吸油与排油。
[0009]如图2，单作用叶片泵由转子13、定子16、叶片12、配油盘和端盖等部件所组成。定子的内表面是圆柱形孔。转子和定子之间存在着偏心。叶片在转子的槽内可灵活滑动，在转子转动时的离心力以及通入叶片根部压力油的作用下，叶片顶部贴紧在定子内表面上，于是两相邻叶片、配油盘、定子和转子间便形成了一个个密封的工作腔。当转子按逆时针方向旋转时，图右侧的叶片向外伸出，密封工作腔容积逐渐增大，产生真空，于是通过吸油口和配油盘上窗口将油吸入。而在图的左侧。叶片往里缩进，密封腔的容积逐渐缩小，密封腔中的油液经配油盘另一窗口和压油口被压出而输出到系统中去。这种泵在转子转一转过程中，吸油压油各一次，故称单作用泵。转子受到径向液压不平衡作用力，故又称非平衡式泵，其轴承负载较大。改变定子和转子间的偏心量，便可改变泵的排量，故这种泵都是变量泵。
[0010]总的来说，目前室内的泵没有全面考虑对深井及超深井中高温高压流动状态时的钻井液如何进行循环，以及模拟深井及超深井钻井过程中流体流动。

技术实现思路

[0011]本技术的目的是提供一种输送高温高压流体的叶片泵，本技术提供的克服了现有技术的不足，能够在地面模拟深井及超深井钻井过程中钻井液在高温高压条件下
的流动状态，能够输送高温高压流体，使流体在管道内循环流动，而且该装置原理可靠，操作简便。
[0012]为了解决以上技术问题，本技术是通过采用以下技术方案方式实现的：
[0013]一种输送高温高压流体的叶片泵，用于高温高压流体输送模拟，包括由电机带动的叶片泵，所述电机为调速电机，所述电机外部套设有密封筒体，电机与密封筒体之间的环空内充满绝缘油；所述密封筒体上设有进油口、出油口，所述进油口和出油口与降温泵的进出口连接；所述电机与叶片泵之间通过传动轴传动连接。
[0014]进一步的，所述密封筒体包括上堵头、筒体、下堵头，所述上堵头、下堵头分别与筒体上端、筒体下端螺纹密封连接。
[0015]进一步的，所述下堵头内开设有容纳引线穿过的线路通道和容纳传动轴穿过的轴孔，所述轴孔与传动轴转动配合；所述引线一段与电机电性连接，另一端与设置于下堵头外部的引线器电性连接。
[0016]进一步的，所述叶片泵包括泵体、定子壳体、转子，所述泵体上端与下堵头密封连接，定子壳体装设于泵体内，所述转子装设于定子壳体内，所述转子上端穿过泵体上端与传动轴连接。
[0017]进一步的，所述泵体两侧设有进液口和排液口。
[0018]进一步的，所述进液口和排液口处设有进出口法兰，连接法兰的外端面上设有密封垫。
[0019]进一步的，所述密封垫为金属石墨缠绕垫。
[0020]进一步的，所述泵体下端设有下密封盖，所述下密封盖与泵体下端密封连接。
[0021]进一步的，所述转子为偏心式转子。
[0022]更进一步的，一种输送高温高压流体的叶片泵的应用方法，利用所述的一种输送高温高压流体的叶片泵对高温高压流体进行循环模拟，依次包括以下步骤：
[0023]（1）将连接法兰与高温高压流体管路连通；
[0024]（2）启动降温泵将绝缘油通过进油口打入筒体与电机的环形空间，当电机的温度升高后，将内部的高温油从出油口用低温油替换出来，以降低电机发热产生的热量，使电机始终处于低温的工作环境；
[0025]（3）接通引线器使电机通电，电机旋转通过传动轴带动转子旋转，转子旋转可使高温高压流体不断吸入和排出，使流体流动起来，通过改变电机转速带动转子转速变化以改变流体流速；
[0026]（4）实验结束后，断开引线器，关闭降温泵，通过排油口将环形空间以及传动轴中的绝缘油排出。
[0027]（5）实验结果整理：整理及分析所采集数据。
[0028]与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：
[0029]（1）在使用高温高压泥浆循环泵的过程中，考虑了动力单元与流动单元必须处于不同的温度环境，电机发热过高会停转的因素；
[0030]（2）同时考虑了三个单元必须处于同一个压力系统，转子的材质，密封垫能否承受高温高压等因素；
[0031]（3）较为完善地考虑了高温高压状态下泥浆循环对电机的影响；
[0032]（4）对高温高压泥浆循环泵的设计提供了实验和理论指导。
附图说明
[0033]图1是实施例一结构示意图。
[0034]图2是图1和3中A
‑
A处的剖面结构示意图。
[0035]图3是实施例二结构示意图。
[0036]图中：1、上堵头，2、进油口，3、电机，4、筒体，5、下堵头，6、出油口，7、引线器，8、传动轴，9、排油口，10、轴套，11、上定位套，12、叶片，13、转子，14、下定位套，15、金属石墨缠绕垫，16、定子壳体，17、第一连接法兰，18、第二连接法兰，19、进液法兰，20、排液法兰，21、降温泵，22、泵体。
具体实施方式
[0037]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本技术的概念。
[0038]实施例一：
[0039]参照说明书附图1和3，本技术的一种输送高温高压流体的叶片泵，主要由动力单元、传动单元和流动单元组成。
[0040]动力单元包括上堵头1、电机3、筒体4、引线器7、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输送高温高压流体的叶片泵，用于高温高压流体输送模拟，包括由电机带动的叶片泵，其特征在于，所述电机为调速电机，所述电机外部套设有密封筒体，电机与密封筒体之间的环空内充满绝缘油；所述密封筒体上设有进油口、出油口，所述进油口和出油口与降温泵的进出口连接；所述电机与叶片泵之间通过传动轴传动连接。2.根据权利要求1所述的一种输送高温高压流体的叶片泵，其特征在于，所述密封筒体包括上堵头、筒体、下堵头，所述上堵头、下堵头分别与筒体上端、筒体下端螺纹密封连接。3.根据权利要求2所述的一种输送高温高压流体的叶片泵，其特征在于，所述下堵头内开设有容纳引线穿过的线路通道和容纳传动轴穿过的轴孔，所述轴孔与传动轴转动配合；所述引线一段与电机电性连接，另一端与设置于下堵头外部的引线器电性连接。4.根据权利要求3所述的一种输送高温高压流体的叶片泵，其特征在于，所述叶片泵包括泵...

【专利技术属性】
技术研发人员：席境阳，唐波，牛洪波，赵洪山，刘晓兰，马永乾，张忠乾，孙健翔，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，
类型：新型
国别省市：