本發(fā)明涉及油氣田排采設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及電潛螺桿泵。

背景技術(shù)：

隨著各種油氣田難動(dòng)用儲(chǔ)量(例如稠油井、出砂井、煤層氣井等)不斷的投入開采，采油工藝的配套設(shè)備有了新的要求，螺桿泵以其自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)逐步推廣應(yīng)用。但地面驅(qū)動(dòng)的螺桿泵常出現(xiàn)抽油桿接箍松脫和螺紋破壞，且在水平井和定向井中使用時(shí)還存在抽油桿和油管的偏磨等問題。而電動(dòng)潛油螺桿泵采油系統(tǒng)因無需抽油桿，可以應(yīng)用小尺寸油管，節(jié)能，不發(fā)生氣鎖等諸多優(yōu)點(diǎn)越來越受到油氣田的青睞。

我國(guó)現(xiàn)有電動(dòng)潛油螺桿泵為了達(dá)到減速和增大扭矩的目的，一般采用了行星齒輪機(jī)構(gòu)，但同時(shí)也降低了機(jī)械效率，并帶來了一系列問題。例如單螺桿泵在使用中主要存在以下幾個(gè)問題：(1)單螺桿泵由于在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生軸向水力載荷，因此對(duì)潛油電機(jī)會(huì)有沖擊而影響其使用；(2)整個(gè)電動(dòng)潛油螺桿泵系統(tǒng)在運(yùn)行中會(huì)不可避免的產(chǎn)生振動(dòng)，使得單螺桿泵在運(yùn)行時(shí)振動(dòng)大，從而降低整套裝置的使用壽命；(3)在排采液的舉升過程中還存在顆粒沉淀的問題。當(dāng)上述問題嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電動(dòng)潛油螺桿泵系統(tǒng)在短時(shí)間內(nèi)失效，因此如何解決這些問題也一直是電動(dòng)潛油螺桿泵系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題和缺陷的至少一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種電潛螺桿泵。所述技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供了一種電潛螺桿泵。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種電潛螺桿泵，所述電潛螺桿泵包括依次連接的第一錨定裝置、螺桿泵和第二錨定裝置，所述第一和第二錨定裝置均包括錨定殼體、中心管、至少一個(gè)錨定構(gòu)件和滑動(dòng)構(gòu)件，所述錨定殼體與所述 中心管固定連接，且所述錨定殼體與所述中心管彼此圍繞形成環(huán)形空腔，所述滑動(dòng)構(gòu)件容納在所述環(huán)形空腔中，且所述滑動(dòng)構(gòu)件分別與所述中心管和至少一個(gè)錨定構(gòu)件中的所有的錨定構(gòu)件滑動(dòng)連接，

所述電潛螺桿泵設(shè)置有導(dǎo)流通道，所述導(dǎo)流通道依次沿所述第一錨定裝置的中心管和螺桿泵延伸至所述第二錨定錨定裝置的環(huán)形空腔，且所述導(dǎo)流通道分別開口于所述第一錨定裝置的內(nèi)腔、所述第一錨定裝置的環(huán)形空腔和第二錨定裝置的環(huán)形空腔，

在使用時(shí)，所述螺桿泵內(nèi)腔中的液體流至所述第一錨定裝置的內(nèi)腔中，之后通過所述導(dǎo)流通道分別流至所述第一錨定裝置和第二錨定裝置的環(huán)形空腔中，然后推動(dòng)所述滑動(dòng)構(gòu)件在所述環(huán)形空腔中滑動(dòng)以帶動(dòng)所述所有的錨定構(gòu)件移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)所述電潛螺桿泵與套管錨定和解卡。

具體地，所述第一和第二錨定裝置的滑動(dòng)構(gòu)件套設(shè)在所述中心管上，所述滑動(dòng)構(gòu)件中部設(shè)置有沿所述中心管的徑向方向向外突出的滑動(dòng)突出部，相應(yīng)地所述錨定殼體設(shè)置有限位所述滑動(dòng)突出部的殼體突出部，且所述殼體突出部沿所述中心管的徑向方向向內(nèi)突出，所述第一和第二錨定裝置的所述殼體突出部均將所述環(huán)形空腔分隔為第一環(huán)形空腔和第二環(huán)形空腔，且所述第一環(huán)形空腔設(shè)置在所述第二環(huán)形空腔的上方。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)流通道包括錨定導(dǎo)流通道和解卡導(dǎo)流通道，所述錨定導(dǎo)流通道分別開口于所述第一錨定裝置的內(nèi)腔、第一錨定裝置的第一環(huán)形空腔和所述第二錨定裝置的第二環(huán)形空腔，所述解卡導(dǎo)流通道分別開口于所述第一錨定裝置的內(nèi)腔、所述第一錨定裝置的第二環(huán)形空腔和所述第二錨定裝置的第一環(huán)形空腔。

進(jìn)一步地，所述第一錨定裝置的第一環(huán)形空腔和第二錨定裝置的第二環(huán)形空腔均通過所述錨定導(dǎo)流通道與所述第一錨定裝置的中心管的內(nèi)腔連通，所述第一錨定裝置的第二環(huán)形空腔和第二錨定裝置的第一環(huán)形空腔均通過所述解卡導(dǎo)流通道與所述第一錨定裝置的中心管的內(nèi)腔連通。

進(jìn)一步地，所述解卡導(dǎo)流通道在所述第一錨定裝置的內(nèi)腔處的開口在錨定所述電潛螺桿泵時(shí)通過泄油器封閉。

具體地，所述泄油器包括泄油座、擋環(huán)和泄油球，所述第一錨定裝置的中心管套設(shè)在所述泄油座和擋環(huán)的外表面上，所述第一錨定裝置的中心管的內(nèi)腔 為所述泄油座的內(nèi)表面、擋環(huán)的內(nèi)表面和所述第一錨定裝置的中心管的內(nèi)表面圍繞形成，

所述擋環(huán)設(shè)置在所述泄油座的下方，所述泄油座的靠近所述擋環(huán)的一端設(shè)置有沿所述第一錨定裝置的中心管的徑向方向向內(nèi)突出的泄油突出部。

進(jìn)一步地，所述泄油座上設(shè)置有泄油孔，在錨定所述電潛螺桿泵時(shí)，所述泄油孔設(shè)置在所述解卡導(dǎo)流通道在所述第一錨定裝置的中心管的內(nèi)腔處的開口的上方，且所述泄油座將所述解卡導(dǎo)流通道在所述第一錨定裝置的中心管的內(nèi)腔處的開口封閉。

進(jìn)一步地，在解卡所述電潛螺桿泵時(shí)，所述泄油球容納在所述泄油座的內(nèi)腔中，且所述泄油球與所述泄油突出部彼此配合以密封所述第一錨定裝置的中心管的內(nèi)腔，

同時(shí)所述泄油座下落至所述擋環(huán)上，且所述解卡導(dǎo)流通道在所述第一錨定裝置的中心管的內(nèi)腔處的開口與所述泄油孔彼此對(duì)應(yīng)連通。

進(jìn)一步地，所述泄油孔至所述解卡導(dǎo)流通道在所述第一錨定裝置的中心管的內(nèi)腔處的開口的距離與所述泄油座的底表面至所述擋環(huán)之間的距離相等。

進(jìn)一步地，所述第一和第二錨定裝置的所述滑動(dòng)構(gòu)件的兩端均分別容納在所述第一環(huán)形空腔和第二環(huán)形空腔中，所述錨定殼體包括彼此固定連接的錨定外殼和錨定蓋，所述錨定外殼和所述錨定蓋均與所述中心管的外表面固定連接，所述第一和第二錨定裝置的環(huán)形空腔均由所述錨定外殼、錨定蓋和中心管圍繞形成，

所述滑動(dòng)構(gòu)件的靠近所述錨定蓋的一端至所述滑動(dòng)突出部之間的滑動(dòng)構(gòu)件段的截面形狀為直角三角形，所述直角三角形的斜面與所述所有的錨定構(gòu)件滑動(dòng)連接。

具體地，所述錨定構(gòu)件包括錨定主體和錨定桿體，所述錨定桿體的一端與所述斜面滑動(dòng)連接，所述錨定桿體的另一端與所述錨定主體固定連接，所述至少一個(gè)錨定構(gòu)件中的每一個(gè)錨定構(gòu)件均沿所述中心管的徑向方向設(shè)置，且所述所有的錨定構(gòu)件沿所述錨定外殼的周長(zhǎng)方向布置，

在所述錨定外殼的靠近所述錨定蓋的一側(cè)表面上設(shè)置有至少一個(gè)錨定通孔，所述所有的錨定構(gòu)件的錨定桿體分別穿過所述至少一個(gè)錨定通孔中的相應(yīng)的錨定通孔之后與所述斜面滑動(dòng)連接，且所述錨定主體設(shè)置在所述錨定外殼的外側(cè)。

具體地，所述第一錨定裝置中的滑動(dòng)構(gòu)件的斜面容納在所述第一錨定裝置的第二環(huán)形空腔中，所述第二錨定裝置中的滑動(dòng)構(gòu)件的斜面容納在所述第二錨定裝置的第一環(huán)形空腔中，

所述所有的錨定構(gòu)件的錨定桿體上均設(shè)置有用于容納復(fù)位彈簧的復(fù)位彈簧安裝槽，所述復(fù)位彈簧的一端固定在相應(yīng)的錨定桿體上的所述復(fù)位彈簧安裝槽中，所述復(fù)位彈簧的另一端通過復(fù)位彈簧安裝銷固定在所述錨定蓋上。

進(jìn)一步地，在錨定所述電潛螺桿泵時(shí)，所述第一錨定裝置中的滑動(dòng)構(gòu)件與所述第二錨定裝置中的滑動(dòng)構(gòu)件沿所述電潛螺桿泵的縱長(zhǎng)方向相對(duì)滑動(dòng)，從而分別推動(dòng)相連接的錨定構(gòu)件朝向所述電潛螺桿泵的外側(cè)移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)所述錨定主體與所述套管的內(nèi)壁之間的錨定，

在解卡所述電潛螺桿泵時(shí)，所述第一錨定裝置中的滑動(dòng)構(gòu)件與所述第二錨定裝置中的滑動(dòng)構(gòu)件沿所述電潛螺桿泵的縱長(zhǎng)方向朝向彼此相背離的方向滑動(dòng)，所述所有的錨定構(gòu)件通過各自的所述復(fù)位彈簧恢復(fù)至初始位置，以解除所述錨定主體與所述套管的內(nèi)壁之間的錨定。

進(jìn)一步地，所述錨定導(dǎo)流通道和解卡導(dǎo)流通道均沿所述電潛螺桿泵的縱長(zhǎng)方向設(shè)置，且所述錨定導(dǎo)流通道和解卡導(dǎo)流通道均沿所述螺桿泵的縱長(zhǎng)方向貫穿所述螺桿泵的殼體，

在所述第一錨定裝置上設(shè)置有單向閥，所述單向閥的一端與所述第一錨定裝置的中心管的內(nèi)腔連通，所述單向閥的另一端與所述第一錨定裝置的第一環(huán)形空腔連通。

進(jìn)一步地，所述電潛螺桿泵還包括自潔裝置，所述自潔裝置的兩端分別與所述第一錨定裝置和螺桿泵固定連接，所述自潔裝置包括接頭、反沖蓋和防倒吸球，在所述接頭的內(nèi)壁沿所述接頭的徑向方向向內(nèi)突出形成凡爾座，所述凡爾座的中部沿所述接頭的高度方向朝向所述第一錨定裝置的方向突出形成凡爾座開口，所述防倒吸球與所述凡爾座開口配合以防止所述電動(dòng)螺桿泵中的液體倒流。

具體地，所述反沖蓋套設(shè)在所述凡爾座開口上，所述凡爾座將所述接頭的內(nèi)腔分隔為了上部腔體和下部腔體，所述防倒吸腔體容納在所述上部腔體中，且所述上部腔體與所述第一錨定裝置的中心管的內(nèi)腔連通，所述下部腔體與所述螺桿泵的內(nèi)腔連通。

進(jìn)一步地，所述凡爾座開口與所述反沖蓋的內(nèi)表面彼此圍繞形成用于容納所述防倒吸球的防倒吸腔體，

在所述反沖蓋上沿周長(zhǎng)方向布置有至少一個(gè)自潔通孔，所述至少一個(gè)自潔通孔中的所有的自潔通孔傾斜設(shè)置以防止所述電潛螺桿泵內(nèi)的顆粒物沉積，

所述上部腔體通過所述至少一個(gè)自潔通孔與所述防倒吸腔體連通，所述下部腔體通過所述凡爾座開口與所述防倒吸腔體連通，

所述導(dǎo)流通道沿所述接頭的縱長(zhǎng)方向貫穿所述接頭。

進(jìn)一步地，所述螺桿泵包括設(shè)置在所述螺桿泵的殼體內(nèi)的定子、轉(zhuǎn)子、軸向力平衡盤、推力球軸承和螺桿泵下接頭，所述定子與轉(zhuǎn)子連接，所述螺桿泵下接頭的一端與所述螺桿泵的殼體的靠近所述所述第二錨定裝置的一端固定連接，所述螺桿泵下接頭的另一端與所述第二錨定裝置的中心管固定連接，

在所述轉(zhuǎn)子的靠近所述螺桿泵下接頭的一端套設(shè)有所述軸向力平衡盤，所述推力球軸承設(shè)置在所述軸向力平衡盤與所述螺桿泵下接頭之間。

進(jìn)一步地，在所述螺桿泵的殼體上沿縱長(zhǎng)方向還設(shè)置有平衡油通道，所述平衡油通道的兩端分別開口于所述殼體的上端面和所述軸向力平衡盤的中部處的所述螺桿泵的殼體上，用于抵消所述螺桿泵上下側(cè)排采液對(duì)所述轉(zhuǎn)子的軸向壓力差，

所述電潛螺桿泵還包括泵上油管和低速永磁電機(jī)，所述泵上油管與所述第一錨定裝置的遠(yuǎn)離所述自潔裝置的一端固定連接，所述低速永磁電機(jī)與所述螺桿泵連接以驅(qū)動(dòng)所述螺桿泵。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是：

(1)本發(fā)明提供的電潛螺桿泵采用低速的永磁電機(jī)作為潛油電機(jī)，能夠避免因減速機(jī)構(gòu)帶來的諸多缺點(diǎn)，例如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜、制造質(zhì)量要求高和體積小導(dǎo)致散熱面積小等；

(2)本發(fā)明提供的電潛螺桿泵能夠減小螺桿泵的排量以適應(yīng)低產(chǎn)井；

(3)本發(fā)明提供的電潛螺桿泵通過在螺桿泵中加裝軸向力平衡盤，以平衡螺桿泵工作產(chǎn)生的軸向力，從而減小軸向力對(duì)螺桿泵的影響；

(4)本發(fā)明提供的電潛螺桿泵通過添加自潔裝置，從而減小了排采液中顆粒在管中的沉淀。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電潛螺桿泵的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1所示的在解卡時(shí)第一錨定裝置與泄油器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2所示的滑動(dòng)構(gòu)件與錨定構(gòu)件彼此連接的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖2所示的在錨定時(shí)第一錨定裝置與泄油座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖1所示的在錨定時(shí)第二錨定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是圖5所示的在解卡時(shí)第二錨定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是圖1所示的自潔裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是圖7所示的自潔通孔的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是圖7所示的自潔裝置在自潔時(shí)的原理圖；

圖10a是圖1所示的螺桿泵的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10b是圖10a所示的設(shè)置在螺桿泵的殼體上的平衡油通道和導(dǎo)流通道的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，100電潛螺桿泵，10第一錨定裝置，11第一錨定裝置的第一環(huán)形空腔，12第一錨定裝置的第二環(huán)形空腔，13泄油器，131泄油座，132擋環(huán)，133泄油球，134泄油突出部，135泄油孔，14錨定器密封圈，15單向閥，20自潔裝置，21接頭，211凡爾座，212凡爾座開口，22反沖蓋，221自潔通孔，23防倒吸球，231防倒吸腔體，30螺桿泵，31殼體，311平衡油通道，32定子，33轉(zhuǎn)子，34軸向力平衡盤，35推力球軸承，36螺桿泵下接頭，40第二錨定裝置，41第二錨定裝置的第一環(huán)形空腔，42第二錨定裝置的第二環(huán)形空腔，51泵上油管，52低速永磁電機(jī)，53機(jī)械傳動(dòng)裝置，54保護(hù)器，55電纜，71錨定殼體，711錨定外殼，712錨定蓋，713殼體突出部，72中心管，721第一徑向孔，722第二徑向孔，723第一錨定裝置的第一軸向通道，724第一錨定裝置的第二軸向通道，725第二錨定裝置的第一軸向通道，726第二錨定裝置的第二軸向通道，73錨定構(gòu)件，731錨定主體，732錨定桿體，74滑動(dòng)構(gòu)件，741滑動(dòng)突出部，742滑動(dòng)構(gòu)件的斜面，75復(fù)位彈簧，751復(fù)位彈簧安裝槽，90導(dǎo)流通道，91錨定導(dǎo)流通道，92解卡錨定通道。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明 實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

參見圖1，其示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電潛螺桿泵100。電潛螺桿泵100包括依次連接的第一錨定裝置10、螺桿泵30和第二錨定裝置40。結(jié)合圖2至圖6所示，具體地，第一錨定裝置10和第二錨定裝置40均包括錨定殼體71、中心管72、至少一個(gè)錨定構(gòu)件73和滑動(dòng)構(gòu)件74，錨定殼體71與中心管72固定連接，且錨定殼體71與中心管72彼此圍繞形成環(huán)形空腔，滑動(dòng)構(gòu)件74容納在環(huán)形空腔中，且滑動(dòng)構(gòu)件74分別與中心管72和至少一個(gè)錨定構(gòu)件中的所有的錨定構(gòu)件73滑動(dòng)連接。

電潛螺桿泵100還設(shè)置有導(dǎo)流通道90，導(dǎo)流通道90依次沿第一錨定裝置10的中心管72和螺桿泵30延伸至第二錨定錨定裝置40的環(huán)形空腔，且導(dǎo)流通道90分別開口于第一錨定裝置10的內(nèi)腔、第一錨定裝置的環(huán)形空腔和第二錨定裝置的環(huán)形空腔。在使用時(shí)，螺桿泵30內(nèi)腔中的液體流至第一錨定裝置10的內(nèi)腔中，之后通過導(dǎo)流通道分別流至第一錨定裝置10和第二錨定裝置40的環(huán)形空腔中，然后推動(dòng)滑動(dòng)構(gòu)件74在環(huán)形空腔中滑動(dòng)以帶動(dòng)所述所有的錨定構(gòu)件73移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)電潛螺桿泵100與套管的內(nèi)壁錨定和解卡。

在本發(fā)明的一個(gè)示例中，如圖1所示，電潛螺桿泵100從上到下依次設(shè)置為泵上油管51、第一錨定裝置10、自潔裝置20、螺桿泵30、第二錨定裝置40、機(jī)械傳動(dòng)裝置53、保護(hù)器54和低速永磁電機(jī)52。具體地，泵上油管51利用螺紋連接安裝在第一錨定裝置10上部，自潔裝置20利用螺紋連接向上連接第一錨定裝置10且向下連接螺桿泵30，第二錨定裝置40利用螺紋連接向上連接螺桿泵30且向下連接機(jī)械傳動(dòng)裝置53，機(jī)械傳動(dòng)裝置53通過法蘭向下依次連接保護(hù)器54和潛油電機(jī)(例如低速永磁電機(jī)52)，電纜55的上部連接控制柜且下部連接潛油電機(jī)(例如低速永磁電機(jī)52)。

結(jié)合圖2至圖6所示，第一錨定裝置10包括錨定器密封圈14、單向閥15、錨定殼體71、中心管72、4個(gè)錨定構(gòu)件73、滑動(dòng)構(gòu)件74和復(fù)位彈簧75。錨定殼體71包括錨定外殼711和錨定蓋712。錨定外殼711和錨定蓋712均與中心管72的外表面固定連接，例如錨定外殼711通過螺紋與中心管72的上部連接，錨定蓋712通過安裝銷與中心管72連接，當(dāng)然也可以通過螺紋連接，本示例僅是一種說明性示例，本領(lǐng)域技術(shù)人員不應(yīng)當(dāng)理解為對(duì)本發(fā)明的一種限制。

在第一錨定裝置10上部開有用于安裝錨定器密封圈14的密封圈安裝槽， 這樣錨定器密封圈14安裝在密封圈安裝槽中，而錨定器密封圈14的內(nèi)側(cè)與中心管72接觸。單向閥15位于錨定外殼711與中心管72上部圍繞形成的環(huán)形空腔中，并通過螺紋連接安裝在中心管72的外側(cè)，使得單向閥15的一端與第一錨定裝置10的中心管72的內(nèi)腔連通，單向閥15的另一端與第一錨定裝置10的第一環(huán)形空腔11(將在下述內(nèi)容中進(jìn)行詳細(xì)描述)連通。

參見圖2，在錨定外殼711的靠近錨定蓋712的一側(cè)表面上設(shè)置有用于安裝4個(gè)錨定構(gòu)件73的4個(gè)錨定通孔，4個(gè)錨定通孔沿錨定外殼71的周長(zhǎng)方向均勻分布在錨定外殼71的下部。具體地，每一個(gè)錨定構(gòu)件73均包括彼此固定連接的錨定主體731和錨定桿體732。每一個(gè)錨定構(gòu)件73均沿中心管72的徑向方向設(shè)置，且4個(gè)錨定構(gòu)件73沿錨定外殼711的周長(zhǎng)方向布置并分別插入相應(yīng)的錨定通孔中，使得錨定桿體732的末端與滑動(dòng)構(gòu)件74滑動(dòng)連接，且同時(shí)錨定主體731留在了錨定外殼711的外側(cè)。

在第一錨定裝置10中，錨定蓋712安裝在錨定外殼711的下部。錨定蓋712利用銷軸固定在中心管72上。在錨定蓋712的上表面上沿周長(zhǎng)方向布置有用于4個(gè)用于安裝復(fù)位彈簧的復(fù)位彈簧安裝銷，且每一個(gè)復(fù)位彈簧安裝銷均沿中心管的縱向方向設(shè)置。復(fù)位彈簧75一端安裝在錨定桿體732上的復(fù)位彈簧安裝槽751中，且另一端連接復(fù)位彈簧安裝銷。如圖3所示，復(fù)位彈簧安裝槽751沿錨定桿體732的縱長(zhǎng)方向設(shè)置。通過復(fù)位彈簧75的設(shè)計(jì)，當(dāng)在解卡電潛螺桿泵100時(shí)，復(fù)位彈簧75帶動(dòng)錨定構(gòu)件73恢復(fù)到初始位置。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以明白復(fù)位彈簧安裝槽751、復(fù)位彈簧75、錨定構(gòu)件73和錨定通孔彼此為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，本領(lǐng)域人員還可以根據(jù)需要調(diào)整復(fù)位彈簧安裝槽751、復(fù)位彈簧75、錨定構(gòu)件73和/或錨定通孔的數(shù)量，例如可以設(shè)置為1個(gè)、3個(gè)、5個(gè)或者更多個(gè)。

結(jié)合圖2-4所示，在第一錨定裝置10中，滑動(dòng)構(gòu)件74安裝于錨定外殼711與中心管72之間，滑動(dòng)構(gòu)件74套設(shè)在中心管72上?；瑒?dòng)構(gòu)件74中部設(shè)置有沿中心管72的徑向方向向外突出的滑動(dòng)突出部741，相應(yīng)地錨定殼體71設(shè)置有限位滑動(dòng)突出部741的殼體突出部713，且殼體突出部713沿中心管72的徑向方向向內(nèi)突出。通過這樣的設(shè)計(jì)殼體突出部713將環(huán)形空腔分隔為第一環(huán)形空腔11和第二環(huán)形空腔12，且第一環(huán)形空腔11位于在第二環(huán)形空腔12的上方。

在第一錨定裝置10中，環(huán)形空腔由錨定外殼711、錨定蓋712和中心管72圍繞形成。由此第一錨定裝置10中的第一環(huán)形空腔11由錨定外殼711的內(nèi)表 面、中心管72的上部外表面和滑動(dòng)構(gòu)件74的遠(yuǎn)離斜面742(將在下述內(nèi)容中進(jìn)行詳細(xì)描述)的一端圍繞而成；第一錨定裝置10中的第二環(huán)形空腔12由錨定外殼711的內(nèi)表面、殼體突出部713、中心管72的下部外表面和滑動(dòng)構(gòu)件74的具有斜面742的一端圍繞而成。

滑動(dòng)構(gòu)件74沿周長(zhǎng)方向布置有4個(gè)與相應(yīng)的錨定構(gòu)件73相接觸的斜面742。換句話說，滑動(dòng)構(gòu)件74的靠近錨定蓋712的一端至滑動(dòng)突出部741之間的滑動(dòng)構(gòu)件段的截面形狀為直角三角形，直角三角形的斜面742與錨定桿體732的末端滑動(dòng)連接。滑動(dòng)構(gòu)件74的具有斜面742一端設(shè)置在第二環(huán)形空腔12中，而另一端設(shè)置在第一環(huán)形空腔11中。在本發(fā)明的一個(gè)示例中，在滑動(dòng)構(gòu)件74的斜面742上設(shè)置有用于配合錨定桿體732的末端的滑槽(未示出)，滑槽沿斜面742的長(zhǎng)度方向延伸，在使用時(shí)，錨定桿體732與滑槽相互配合以實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)構(gòu)件(例如滑塊)將錨定構(gòu)件73(例如錨卡)的錨定桿體732沿中心管72的徑向方向推出或者拉入錨定通孔(未示出)。

參見圖5和圖6，第二錨定裝置40包括錨定殼體71、中心管72、錨定構(gòu)件73、滑動(dòng)構(gòu)件74、復(fù)位彈簧75、錨定器密封圈14和復(fù)位彈簧安裝銷(未示出)。其中第二錨定裝置40的中心管72利用螺紋連接向上連接螺桿泵30的下接頭，向下連接機(jī)械傳動(dòng)裝置53。在本發(fā)明的一個(gè)示例中，第二錨定裝置40中的環(huán)形空腔、錨定殼體71、中心管72、錨定構(gòu)件73、滑動(dòng)構(gòu)件74、復(fù)位彈簧75、錨定器密封圈14和復(fù)位彈簧安裝銷的結(jié)構(gòu)和設(shè)置方式與第一錨定裝置10中的環(huán)形空腔、錨定殼體71、中心管72、錨定構(gòu)件73、滑動(dòng)構(gòu)件74、復(fù)位彈簧75、錨定器密封圈14和復(fù)位彈簧安裝銷的結(jié)構(gòu)、形狀、設(shè)置方式和使用原理完全相同。不同之處在于，第二錨定裝置40的第一環(huán)形空腔41由錨定外殼711的內(nèi)表面、殼體突出部713、中心管72的下部外表面和滑動(dòng)構(gòu)件74的具有斜面742的一端圍繞而成；第二錨定裝置40中的第二環(huán)形空腔42由錨定外殼711的內(nèi)表面、中心管72的上部外表面和滑動(dòng)構(gòu)件74的遠(yuǎn)離斜面742(將在下述內(nèi)容中進(jìn)行詳細(xì)描述)的一端圍繞而成；同時(shí)第二錨定裝置40的錨定構(gòu)件73和滑動(dòng)構(gòu)件74的斜面742位于第一環(huán)形空腔41中，滑動(dòng)構(gòu)件74的遠(yuǎn)離斜面742的端部位于第二環(huán)形空腔42中。第二錨定裝置40可以看作倒置的且沒有設(shè)置有單向閥15的第一錨定裝置10。

結(jié)合圖2至圖6所示，在本發(fā)明的一個(gè)示例中，導(dǎo)流通道90包括錨定導(dǎo)流 通道91和解卡導(dǎo)流通道92，錨定導(dǎo)流通道91和解卡導(dǎo)流通道92均沿電潛螺桿泵100的縱長(zhǎng)方向設(shè)置。錨定導(dǎo)流通道91分別開口于第一錨定裝置10的內(nèi)腔、第一錨定裝置的第一環(huán)形空腔11和第二錨定裝置40的第二環(huán)形空腔42；解卡導(dǎo)流通道92分別開口于第一錨定裝置10的內(nèi)腔、第一錨定裝置的第二環(huán)形空腔12和第二錨定裝置40的第一環(huán)形空腔41。

如圖2和圖4所示，在第一錨定裝置10的中心管72上沿徑向方向設(shè)置有第一徑向孔721和第二徑向孔722，且第一和第二徑向孔呈高低分布，第一徑向孔的兩端分別開口于中心管72的內(nèi)腔和第一環(huán)形空腔11，第二徑向孔的兩端分別開口于中心管72的內(nèi)腔和第二環(huán)形空腔12。在第一錨定裝置10的中心管72的管壁的底表面上沿縱長(zhǎng)方向開有第一軸向通道723和第二軸向通道724，第一軸向通道723的一端與第一徑向孔721連通，另一端與自潔裝置20連通；第二軸向通道724的一端與第二徑向孔722連通，另一端與自潔裝置20連通。由此第一徑向孔721和第一軸向通道723形成了錨定導(dǎo)流通道91中的第一錨定裝置錨定導(dǎo)流段；第二徑向孔722和第二軸向通道724形成了解卡導(dǎo)流通道92中的第一錨定裝置解卡導(dǎo)流段。

參見圖5和圖6，在第二錨定裝置40中，沿中心管72的縱長(zhǎng)方向在中心管72的管壁上開有第一軸向通道725和第二軸向通道726，第一軸向通道725的一端與螺桿泵30連通，另一端開口于第二錨定裝置40的第二環(huán)形空腔42；第二軸向通道726的一端與螺桿泵30連通，另一端開口于第二錨定裝置40的第一環(huán)形空腔41。由此第一軸向通道725為錨定導(dǎo)流通道91的第二錨定裝置錨定導(dǎo)流段，第二軸向通道726為解卡導(dǎo)流通道92的第二錨定裝置解卡導(dǎo)流段。

結(jié)合圖7至圖10b所示，在自潔裝置20的接頭21和螺桿泵30的殼體31上均沿電潛螺桿泵100的縱長(zhǎng)方向設(shè)置有彼此連通的兩條軸向通道，該兩條軸向通道均貫穿自潔裝置20的接頭21和螺桿泵30的殼體31設(shè)置。由此該兩條軸向通道分別為錨定和解卡導(dǎo)流通道在自潔裝置20和螺桿泵30上的錨定導(dǎo)流段和解卡導(dǎo)流段。由此錨定導(dǎo)流通道91包括依次彼此連通的第一錨定裝置錨定導(dǎo)流段、自潔裝置20和螺桿泵30的錨定導(dǎo)流段以及第二錨定裝置錨定導(dǎo)流段；解卡導(dǎo)流通道包括依次彼此連通的第一錨定裝置解卡導(dǎo)流段、自潔裝置20和螺桿泵30的解卡導(dǎo)流段以及第二錨定裝置解卡導(dǎo)流段。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解錨定導(dǎo)流通道91和解卡導(dǎo)流通道92均可以根據(jù)需要設(shè)置為1條、3條或者更多 條通道，且錨定導(dǎo)流通道91的數(shù)量與解卡導(dǎo)流通道92的數(shù)量可以相同，也可以不同，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

再次參見圖2至圖4，在第一錨定裝置10的中心管72的內(nèi)腔中還設(shè)置有泄油器13。解卡導(dǎo)流通道92在第一錨定裝置10的內(nèi)腔處的開口，即第二徑向孔722在中心管72的內(nèi)腔處的開口在錨定電潛螺桿泵100時(shí)通過泄油器13的泄油座131封閉。在本發(fā)明的另一示例中，泄油器13包括泄油座131、擋環(huán)132和泄油球133，第一錨定裝置10的中心管72套設(shè)在泄油座131和擋環(huán)132的外表面上，第一錨定裝置10的中心管72的內(nèi)腔為泄油座131的內(nèi)表面、擋環(huán)132的內(nèi)表面和第一錨定裝置10的中心管72的內(nèi)表面圍繞形成。擋環(huán)132設(shè)置在泄油座131的下方，泄油座131的靠近擋環(huán)132的一端設(shè)置有沿第一錨定裝置10的中心管72的徑向方向向內(nèi)突出的泄油突出部134。

泄油座131通過泄油器安裝銷(未示出)安裝在中心管72上，且擋環(huán)132通過制動(dòng)擋環(huán)安裝銷(未示出)安裝在中心管72上。在泄油座131上設(shè)置有泄油孔135，在錨定電潛螺桿泵100時(shí)，泄油孔135設(shè)置在解卡導(dǎo)流通道92在第一錨定裝置的中心管的內(nèi)腔處的開口的上方。在本發(fā)明的還一示例中，泄油孔135至解卡導(dǎo)流通道92在第一錨定裝置10的中心管72的內(nèi)腔處的開口的距離與泄油座131的底表面至擋環(huán)132之間的距離相等。

在解卡電潛螺桿泵100時(shí)，向泵上油管51中投入泄油球133，當(dāng)泄油球133作用在泄油座131上時(shí)，在排采液的壓力下，泄油座131剪短泄油器安裝銷后下行至擋環(huán)132處，且泄油球133與泄油突出部134彼此配合以密封第一錨定裝置10的中心管72的內(nèi)腔，同時(shí)解卡導(dǎo)流通道92在第一錨定裝置10的中心管72的內(nèi)腔處的開口與泄油孔135彼此對(duì)應(yīng)連通，從而導(dǎo)通泄油座131與第一錨定裝置10的中心管72上的泄油孔135，將泵上油管51中的排采液排到油管與套管的環(huán)空中。

結(jié)合圖1和圖7所示，電潛螺桿泵100還包括自潔裝置20。自潔裝置20的兩端分別與第一錨定裝置10和螺桿泵30固定連接，自潔裝置20包括接頭21、反沖蓋22和防倒吸球23，接頭21上部連接第一錨定裝置10的中心管72，下部連接螺桿泵30的殼體31，反沖蓋22利用螺紋安裝在接頭21中部，并在反沖蓋22內(nèi)部安裝防倒吸球23。在接頭21的內(nèi)壁沿接頭21的徑向方向向內(nèi)突出形成凡爾座211，凡爾座211的中部沿接頭21的高度方向朝向第一錨定裝置的方 向突出形成凡爾座開口212，防倒吸球23與凡爾座開口212配合以防止電動(dòng)螺桿泵中的液體倒流。

反沖蓋22蓋于凡爾座開口212上，凡爾座開口與反沖蓋22的內(nèi)表面彼此圍繞形成用于容納防倒吸球23的防倒吸腔體231。凡爾座211將接頭21的內(nèi)腔分隔為了上部腔體和下部腔體，防倒吸腔體231容納在上部腔體中，且上部腔體與第一錨定裝置的中心管的內(nèi)腔連通，下部腔體與螺桿泵30的內(nèi)腔連通。結(jié)合圖7至圖9所示，在反沖蓋22上沿周長(zhǎng)方向布置有3個(gè)自潔通孔221，3個(gè)自潔通孔221均斜向上設(shè)置以防止電潛螺桿泵內(nèi)的顆粒物沉積。上部腔體通過3個(gè)自潔通孔221與防倒吸腔體231連通，下部腔體通過凡爾座開口212與防倒吸腔體231連通，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以明白，自潔通孔221可以根據(jù)需要設(shè)置為1個(gè)、5個(gè)或者更多個(gè)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的選擇。

參見圖10a和圖10b，螺桿泵30包括設(shè)置在螺桿泵的殼體31內(nèi)的定子32、轉(zhuǎn)子33、軸向力平衡盤34、推力球軸承35和螺桿泵下接頭36。在螺桿泵的殼體31的下部和定子32上沿螺桿泵的徑向方向均設(shè)置有彼此對(duì)應(yīng)的4個(gè)進(jìn)液口(未示出)，該4個(gè)進(jìn)液口沿殼體31的圓周方向均勻布置，定子32固連在螺桿泵的殼體31的內(nèi)部，定子32與轉(zhuǎn)子33連接。轉(zhuǎn)子33安裝在定子32中部，并在轉(zhuǎn)子33下端開有用以安裝軸向力平衡盤34的徑向孔，軸向力平衡盤34通過銷軸安裝在轉(zhuǎn)子33的下端。推力球軸承35安裝在軸向力平衡盤34與螺桿泵下接頭36之間，螺桿泵下接頭36利用螺紋連接向上連接螺桿泵的殼體31，且向下連接第二錨定裝置40的中心管72。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要對(duì)進(jìn)液口的數(shù)量進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，例如還可已設(shè)置為1個(gè)、3個(gè)或者更多個(gè)，本示例僅是一種說明性示例，不應(yīng)當(dāng)理解為對(duì)本發(fā)明的一種限制。

在螺桿泵30的殼體31上除設(shè)置有導(dǎo)流段外，在螺桿泵的殼體31上沿縱長(zhǎng)方向還設(shè)置有平衡油通道311，平衡油通道311的兩端分別開口于殼體31的上端面和軸向力平衡盤34的中部處的螺桿泵的殼體31上。由此在使用時(shí)，定子32上部的高壓油通過平衡油通道311進(jìn)入軸向力平衡盤34中部，從而使得軸向力平衡盤34上部承力面上側(cè)承受低壓油壓力，其上部承力面下側(cè)承受高壓油壓力，且軸向力平衡盤34將其軸向壓力差傳遞給轉(zhuǎn)子33，以抵消螺桿泵30上下側(cè)排采液對(duì)轉(zhuǎn)子33產(chǎn)生的軸向壓力差。

下面通過對(duì)本發(fā)明的電潛螺桿泵100的工作原理的詳細(xì)描述來進(jìn)一步說明 本發(fā)明的電潛螺桿泵100的具體結(jié)構(gòu)。

在使用電潛螺桿泵100時(shí)，首先將泵上油管51、第一錨定裝置10、泄油器13、自潔裝置20、螺桿泵30、第二錨定裝置40、機(jī)械傳動(dòng)裝置53、保護(hù)器54和低速永磁電機(jī)52依次連接好之后下入井中，通過電纜55為低速永磁電機(jī)52供電，從而驅(qū)動(dòng)低速永磁電機(jī)52工作。低速永磁電機(jī)52通過保護(hù)器54和機(jī)械傳動(dòng)裝置53將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給轉(zhuǎn)子33，由此排采液通過螺桿泵30的進(jìn)液口進(jìn)入定子32的內(nèi)部。之后排采液通過轉(zhuǎn)子33旋轉(zhuǎn)從定子32的下部輸送到定子32的上部，在此過程中，低速永磁電機(jī)52不斷為排采液舉升提供動(dòng)力。

定子32上部的排采液(即高壓液)一部分通過平衡油通道311進(jìn)入軸向力平衡盤34的中部，從而使得軸向力平衡盤34上部承力面上側(cè)承受低壓液壓力，其上部承力面下側(cè)承受高壓液壓力，同時(shí)軸向力平衡盤34將其軸向壓力差傳遞給轉(zhuǎn)子33，以抵消螺桿泵30上下側(cè)排采液對(duì)轉(zhuǎn)子33產(chǎn)生的軸向壓力差.

由螺桿泵30舉升的定子32上部的另一部分排采液通過自潔裝置20的凡爾座開口212進(jìn)入防倒吸腔體231中，之后從自潔通孔221流入上部腔體中，隨后繼續(xù)上升。在這個(gè)過程中，排采液通過反沖蓋22使得排采液流向發(fā)生一次改變，從而避免煤粉等顆粒的沉積。而當(dāng)潛油電機(jī)(例如低速永磁電機(jī))停止工作時(shí)，防倒吸球23作用在接頭21的凡爾座211的凡爾座開口212上，以防止排采液倒流入螺桿泵30中。

進(jìn)入自潔裝置20中的排采液繼續(xù)上升至第一錨定裝置10的中心管72的腔體中，之后通過錨定導(dǎo)流通道91分別進(jìn)入第一錨定裝置10的第一環(huán)形空腔11和第二錨定裝置40的第二環(huán)形空腔42中。排采液壓力分別作用在第一和第二錨定裝置的滑動(dòng)構(gòu)件34的遠(yuǎn)離斜面742的端部的上表面上，從而使得第一錨定裝置的滑動(dòng)構(gòu)件34與第二錨定裝置40的滑動(dòng)構(gòu)件相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即第一錨定裝置的滑動(dòng)構(gòu)件34沿中心管72的縱長(zhǎng)方向向下(如圖2頁面所示的上下方向)移動(dòng)，且第二錨定裝置40的滑動(dòng)構(gòu)件34沿中心管72的縱長(zhǎng)方向向上(如圖5頁面所示的上下方向)移動(dòng)，從而分別帶動(dòng)與各自的滑動(dòng)構(gòu)件74連接的錨定構(gòu)件73沿中心管72的徑向方向朝向電潛螺桿泵100的外側(cè)移動(dòng)，直至分別卡緊在套管內(nèi)側(cè)。

當(dāng)螺桿泵30工作異常時(shí)，排采液壓力降低，使得第一錨定裝置10中的單向閥15工作，將第一環(huán)形空腔11中的排采液流入泵上油管51中。當(dāng)需將電潛 螺桿泵100取出時(shí)，向泵上油管51中投入泄油球133。當(dāng)泄油球133作用在泄油座131上時(shí)，在排采液的壓力下，泄油座131剪短泄油器安裝銷之后下行至擋環(huán)132處，從而導(dǎo)通泄油座131與第一錨定裝置10的中心管72上的泄油孔135，將泵上油管51中的排采液排到油管與套管的環(huán)空中.

同時(shí)，泄油孔135與解卡導(dǎo)流通道92彼此導(dǎo)通，使得第一錨定裝置10的中心管72中的排采液通過解卡導(dǎo)流通道92分別流至第一錨定裝置10的第二環(huán)形腔體12和第二錨定裝置40的第一環(huán)形空腔41中。由于第一和第二錨定裝置的第一和第二環(huán)形空腔中均有排采液，由于滑動(dòng)構(gòu)件74的具有斜面742一端的受力面積大于滑動(dòng)構(gòu)件74的遠(yuǎn)離斜面742的一端的受力面積，使得排采液推動(dòng)第一和第二錨定裝置中的滑動(dòng)構(gòu)件74朝向彼此背離的方向運(yùn)動(dòng)，即第一錨定裝置10中的滑動(dòng)構(gòu)件74沿中心管72的縱長(zhǎng)方向向上移動(dòng)，而第二錨定裝置40中的滑動(dòng)構(gòu)件74沿中心管72的縱長(zhǎng)方向向下移動(dòng)，同時(shí)在復(fù)位彈簧75的作用下，第一和第二錨定裝置40的滑動(dòng)構(gòu)件74分別帶動(dòng)各自的所有的錨定構(gòu)件73均沿中心管72的徑向方向朝向電潛螺桿泵100的內(nèi)側(cè)移動(dòng)，從而解除錨定構(gòu)件73與套管之間的錨定狀態(tài)。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是：

(1)本發(fā)明提供的電潛螺桿泵采用低速的永磁電機(jī)作為潛油電機(jī)，能夠避免因減速機(jī)構(gòu)帶來的諸多缺點(diǎn)，例如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜、制造質(zhì)量要求高和體積小導(dǎo)致散熱面積小等；

(2)本發(fā)明提供的電潛螺桿泵能夠減小螺桿泵的排量以適應(yīng)低產(chǎn)井；

(3)本發(fā)明提供的電潛螺桿泵通過在螺桿泵中加裝軸向力平衡盤，以平衡螺桿泵工作產(chǎn)生的軸向力，從而減小軸向力對(duì)螺桿泵的影響；

(4)本發(fā)明提供的電潛螺桿泵通過添加自潔裝置，從而減小了排采液中顆粒在管中的沉淀。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。