擴(kuò)散器隆起部葉片輪廓的制作方法
【專利摘要】電動(dòng)潛水泵(ESP)組件，其利用擴(kuò)散器增加泵的效率和泵揚(yáng)程，擴(kuò)散器包括擴(kuò)散器葉片，其低壓面的長度大于葉片高壓面的長度。擴(kuò)散器葉片包括位于葉片下游端的前緣和位于葉片上游端的后緣。彎曲的高壓面在前緣和后緣之間延伸。彎曲的低壓面在前緣和后緣之間延伸并與高壓面相對(duì)。低壓面上形成有隆起部，以增加低壓面的長度，使得沿著低壓面流動(dòng)的流體大致為層流，從而增加泵的效率和泵揚(yáng)程。
【專利說明】擴(kuò)散器隆起部葉片輪廓
[0001]本申請(qǐng)要求由Song于2011年5月13日申請(qǐng)、名稱為“擴(kuò)散器隆起部葉片輪廓”的美國臨時(shí)申請(qǐng)N0.61/485，952的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，，該申請(qǐng)引入本文作為參考。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明總體來講涉及一種泵，尤其是涉及用于在電動(dòng)潛水泵運(yùn)行期間形成通過擴(kuò)散器的更偏向?qū)恿髁黧w流型的泵擴(kuò)散器。
【背景技術(shù)】
[0003]井可以使用例如電動(dòng)潛水泵(ESP)的人工提升系統(tǒng)將井流體提升至地面。當(dāng)使用電動(dòng)潛水泵時(shí)，電動(dòng)潛水泵可以通過將該電動(dòng)潛水泵連接至管柱的井下端來配置，然后該電動(dòng)潛水泵在管柱端部上被下送到井內(nèi)。電動(dòng)潛水泵可通過任何合適的方式連接到管柱。在某些實(shí)例中，電動(dòng)潛水泵通過螺紋連接部連接至管柱，使得電動(dòng)潛水泵的井上端或排出部螺紋連接到管柱的井下端上。
[0004]電動(dòng)潛水泵通常包括泵部分和馬達(dá)部分。通常，馬達(dá)部分位于泵部分下面的井下，可旋轉(zhuǎn)軸連接馬達(dá)和泵?？尚D(zhuǎn)軸通常為一個(gè)或多個(gè)在操作上聯(lián)接在一起的軸。馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)該可旋轉(zhuǎn)軸，該可旋轉(zhuǎn)軸依次轉(zhuǎn)動(dòng)泵內(nèi)的部件使流體通過開采管柱提升至地面。電動(dòng)潛水泵組組件還可以包括一個(gè)或多個(gè)在馬達(dá)和泵之間聯(lián)接至軸的密封部分。在某些實(shí)施例中，密封部分將馬達(dá)軸連接至泵輸入軸。某些電動(dòng)潛水泵組件包括一個(gè)或多個(gè)氣體分離器。氣體分離器在泵入口處與軸聯(lián)接，并在流體進(jìn)入泵之前將氣體從井眼流體中分離。
[0005]泵部分包括一疊葉輪和擴(kuò)散器。葉輪和擴(kuò)散器交替地成疊布置，使得離開葉輪的流體將流入相鄰的擴(kuò)散器，以此類推。通常，擴(kuò)散器將流體由泵的徑向向外位置朝所述可旋轉(zhuǎn)軸向回引導(dǎo)，同時(shí)葉輪使流體從接近所述可旋轉(zhuǎn)軸的區(qū)域加速至泵的徑向向外位置。每一個(gè)葉輪和擴(kuò)散器可以稱作泵的一級(jí)。所述可旋轉(zhuǎn)軸與葉輪相聯(lián)，從而在不轉(zhuǎn)動(dòng)的擴(kuò)散器內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪。以此方式，所述級(jí)可以對(duì)流體加壓，以將流體提升穿過管柱至地面。
[0006]通常，葉輪通過將流體從接近旋轉(zhuǎn)軸的位置徑向向外加速至接近泵殼的區(qū)域。在所述接近泵殼的區(qū)域，流體被引導(dǎo)到擴(kuò)散器中，該擴(kuò)散器將流體向回導(dǎo)向旋轉(zhuǎn)軸。擴(kuò)散器利用多個(gè)葉片完成該過程，葉片具有接近泵殼的前緣和接近旋轉(zhuǎn)軸的后緣。下一泵級(jí)的葉輪隨后如上所述地加速流體以進(jìn)一步對(duì)流體加壓，并繼續(xù)提升過程。擴(kuò)散器的每一個(gè)葉片都可具有高壓面和低壓面，流體通常主要沿著低壓面流動(dòng)。由于流體沿著低壓面流動(dòng)，其可從低壓面分離，從而造成紊流。紊流降低下一泵級(jí)中葉輪加速流體的能力，從而降低泵的效率和泵的總揚(yáng)程?，F(xiàn)代泵試圖通過具有更長的軸向長度以允許流體從徑向外側(cè)位置橫穿到徑向內(nèi)側(cè)位置來減少流體從擴(kuò)散器葉片的分離。更長的軸向長度允許進(jìn)行逐漸的流體過渡。盡管如此，在現(xiàn)代泵中，在油和氣環(huán)境中，可能沒有足夠的空間在電動(dòng)潛水泵中容納長擴(kuò)散器。因此，需要具有與現(xiàn)有技術(shù)擴(kuò)散器相比經(jīng)歷了減少了的流動(dòng)分離的葉片的擴(kuò)散器。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]利用本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例，這些和其他問題通常能解決或規(guī)避，并通常能實(shí)現(xiàn)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例提供了一種電動(dòng)潛水泵的擴(kuò)散器，該擴(kuò)散器具有在該擴(kuò)散器上形成的隆起部，和一種增加泵效率和泵揚(yáng)程的方法。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，公開了一種電動(dòng)潛水泵(ESP)組件。電動(dòng)潛水泵包括:用于使流體運(yùn)動(dòng)的葉輪；與潛水泵聯(lián)接的馬達(dá)，所述馬達(dá)可使泵葉輪在泵中可變地旋轉(zhuǎn)；和在泵中位于葉輪下游的擴(kuò)散器，所述擴(kuò)散器將在流體從擴(kuò)散器的分離最小的情況下使流體在泵中從所述葉輪直接朝旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)。擴(kuò)散器包括截頭圓錐體，其具有用于使旋轉(zhuǎn)軸通過的中心孔和形成在截頭圓錐體外表面上的多個(gè)葉片。每個(gè)葉片具有葉片下游端處的前緣和葉片上游端處的后緣。彎曲的高壓面在前緣和后緣之間延伸。彎曲的低壓面在前緣和后緣之間延伸并與所述高壓面相對(duì)。低壓面的長度大于高壓面的長度，使得沿著低壓面流動(dòng)的流體大致為層流。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，公開了一種電動(dòng)潛水泵(ESP)組件。電動(dòng)潛水泵包括:用于使流體運(yùn)動(dòng)的葉輪；與潛水泵聯(lián)接的馬達(dá)，所述馬達(dá)可使泵葉輪在泵中可變地旋轉(zhuǎn)；和在泵中位于葉輪下游的擴(kuò)散器，所述擴(kuò)散器將在使流體從擴(kuò)散器的分離最小的情況下使流體在泵中從所述葉輪直接朝向旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)。擴(kuò)散器包括截頭圓錐體，其具有用于使旋轉(zhuǎn)軸通過的中心孔和形成在截頭圓錐體外表面上的多個(gè)葉片。每個(gè)葉片具有葉片下游端處的前緣和葉片上游端處的后緣。彎曲的高壓面在前緣和后緣之間延伸。彎曲的低壓面在前緣和后緣之間延伸并與所述高壓面相對(duì)。低壓面上形成有隆起部。每個(gè)葉片的寬度從前緣向隆起部增加并從隆起部向后緣降低，使得在低壓面上形成寬度的增加和減少，以使低壓面的長度從前緣到后緣增加，從而沿著低壓面流動(dòng)的流體流動(dòng)大致為層流。
[0010]再根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，公開了一種用于提高電動(dòng)潛水泵(ESP)系統(tǒng)的泵效率和泵送揚(yáng)程的方法。該方法提供了一種具有泵部分和馬達(dá)部分的電動(dòng)潛水泵，泵部分中定位有用于使流體運(yùn)動(dòng)的葉輪，葉輪在泵部分中與旋轉(zhuǎn)軸鍵連接。該方法還將擴(kuò)散器定位在在葉輪的下游，使得擴(kuò)散器將使從葉輪排出的流體直接流向泵部分中的旋轉(zhuǎn)軸。該方法將馬達(dá)部分機(jī)械地聯(lián)接到泵部分，使得馬達(dá)部分可使泵中的葉輪可變地旋轉(zhuǎn)。葉輪的旋轉(zhuǎn)使流題從靠近旋轉(zhuǎn)軸的區(qū)域加速，并在靠近擴(kuò)散器葉片前緣處排出流體。該方法形成擴(kuò)散器，使得擴(kuò)散器葉片具有比葉片的高壓面的長度更長的低壓面，高壓面與低壓面相對(duì)。
[0011 ] 公開開的實(shí)施例提供了 一種流體從擴(kuò)散器葉片的分離被降低了的電動(dòng)潛水泵。在擴(kuò)散器的葉片中包括隆起部增加了葉片的長度，而不增加擴(kuò)散器的軸向長度。這導(dǎo)致在流體流過擴(kuò)散器并進(jìn)入下游葉輪中時(shí)流體的紊流度降低。結(jié)果，提高了泵效率和泵送揚(yáng)程。另夕卜，公開的實(shí)施例提供了一種流體從葉輪葉片的分離被降低了的電動(dòng)潛水泵。同樣，這導(dǎo)致了在流體從葉輪流道下游擴(kuò)散器中時(shí)流體的紊流度降低。結(jié)果，提高了泵效率和泵送揚(yáng)程。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]因此，在通過參照本發(fā)明的實(shí)施例可得到的方式中，可得到并可在上文簡要總結(jié)的本發(fā)明的更詳細(xì)更具體的描述中理解本發(fā)明的特征、優(yōu)點(diǎn)和目的以及將變得顯而易見的其它方面，這些實(shí)施例在附圖中示出，這些附圖形成本說明書的一部分。應(yīng)當(dāng)注意，盡管如此，附圖僅示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，因此不應(yīng)認(rèn)為限制了其范圍，因?yàn)楸景l(fā)明可以容許其它等效的實(shí)施例。[0013]圖1為與開采管柱串聯(lián)并懸置在套管柱中的電動(dòng)潛水泵的示意圖。
[0014]圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的擴(kuò)散器的透視圖。
[0015]圖3為從相反側(cè)所示的圖2的擴(kuò)散器的透視圖。
[0016]圖4為用于圖2所示擴(kuò)散器或葉輪的葉片的截面圖。
[0017]圖5為用于擴(kuò)散器或葉輪的替代性葉片的截面圖。
[0018]圖6為用于擴(kuò)散器或葉輪的替代性葉片的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]現(xiàn)在將參考附圖在后文對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的說明，所述附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以以許多不同形式實(shí)現(xiàn)，并且不應(yīng)被解釋為限于比處闡明的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例使得本公開將是徹底和完整的，并且將本發(fā)明的范圍充分傳遞給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。相同的標(biāo)記始終表示相同的元件，并且首標(biāo)(如果使用的話)在替代性的實(shí)施例中表示相似的元件。
[0020]在以下的討論中，闡述了許多具體細(xì)節(jié)以幫助全面理解本發(fā)明。然而，很明顯的是，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施。另外，對(duì)于大多數(shù)部分而言，涉及電動(dòng)潛水泵操作、結(jié)構(gòu)、使用等的細(xì)節(jié)都已經(jīng)被省略了，因?yàn)檫@些細(xì)節(jié)不被認(rèn)為是獲得完整的理解本發(fā)明所必須的，并且被認(rèn)為是相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員的能力范圍之內(nèi)的。
[0021]本發(fā)明的井下組件的示例性實(shí)施例被用于油和氣井中以生產(chǎn)大量的井流體。如圖1所示，井下組件11具有電動(dòng)潛水泵13 ( “ESP”)，該電動(dòng)潛水泵具有多級(jí)葉輪25和擴(kuò)散器27。電動(dòng)潛水泵13是由井下馬達(dá)15驅(qū)動(dòng)，所述井下馬達(dá)是大型三相交流馬達(dá)。馬達(dá)15通過電纜17從電源(末示出)接收電力。馬達(dá)15填充有絕緣潤滑劑。密封部分19將馬達(dá)15與電動(dòng)潛水泵13分離，以便使馬達(dá)內(nèi)潤滑油的內(nèi)部壓力與井道的內(nèi)部壓力相等?？梢园ㄆ渌慕M件，例如，氣體分離器、砂分離器、壓力和溫度測(cè)量模塊。大型電動(dòng)潛水泵組件可超過100英尺的長度。電動(dòng)潛水泵13的上端聯(lián)接到開采管柱21。
[0022]旋轉(zhuǎn)軸23可從馬達(dá)15向上延伸穿過密封部分19并穿過電動(dòng)潛水泵13。馬達(dá)15可使旋轉(zhuǎn)軸23旋轉(zhuǎn)，繼而，使電動(dòng)潛水泵13內(nèi)的葉輪25旋轉(zhuǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將能理解，旋轉(zhuǎn)軸23可包括多個(gè)軸，所述多個(gè)軸被構(gòu)造為響應(yīng)相鄰的上游聯(lián)接軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。葉輪25將通常操作為提升電動(dòng)潛水泵13內(nèi)的流體，并使流體向上運(yùn)動(dòng)至開采管柱21。葉輪25通過將流體引到每個(gè)葉輪25的靠近軸23的中心中并使流體徑向向外加速來執(zhí)行該功能。通常，通過每個(gè)葉輪25加速的流體隨后流入葉輪25軸向上方的擴(kuò)散器27內(nèi)。在那里，流體從徑向外側(cè)位置被引導(dǎo)到靠近軸23的徑向內(nèi)側(cè)位置，流體在該徑向內(nèi)側(cè)位置被引導(dǎo)到下一葉輪25的中心中。
[0023]參照?qǐng)D2和圖3，擴(kuò)散器27通常為截頭圓錐體，其具有旋轉(zhuǎn)軸23可以穿過的中心孔29。中心孔29可被密封到旋轉(zhuǎn)軸23但不與該旋轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)，以防止流體在旋轉(zhuǎn)軸23和擴(kuò)散器27之間通過。擴(kuò)散器27的下游端31包括截頭圓錐體的較窄端，上游端33包括截頭圓錐體的較寬端。在圖示的實(shí)施例中，擴(kuò)散器27的外表面從上游端33向下游延伸。然后，擴(kuò)散器27的外表面在向下游彎曲到下游端31之前先向內(nèi)彎曲，以使擴(kuò)散器27的外表面大致呈鐘形。[0024]擴(kuò)散器27包括形成在擴(kuò)散器27外表面上的多個(gè)葉片35。每一葉片35具有前緣
37、后緣39、高壓面41和低壓面43。在圖示的實(shí)施例中，前緣37和后緣39處的寬度從高壓表面41到低壓表面43是基本相同的。然而,如圖4所示，葉片35在高壓面41和低壓面43之間的寬度從前緣37到后緣39是變化的。低壓面43可以是凸曲面，高壓面41為凹曲面。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到，外殼或殼體裝在葉片上以封閉每個(gè)流道。這里為了簡潔未不出該殼體。
[0025]參照?qǐng)D4，高壓面41和低壓面43在前緣37和后緣39之間彎曲。靠近低壓面43流動(dòng)的流動(dòng)路徑47長于靠近高壓面41流動(dòng)的流動(dòng)路徑49。這通過在每個(gè)葉片35上包含隆起部45而實(shí)現(xiàn)。隆起部45可以是葉片35的一部分，所述隆起部具有比葉片35在前緣37和后緣39處的寬度更大的寬度51。葉片35的寬度將從前緣37至隆起部45的基部53逐漸變大。在基部53，葉片35的寬度從基部53處的寬度55增加到寬度51。葉片35的寬度從寬度55增至寬度51的增加比率大于葉片35的寬度從前緣37增至寬度55的增加比率。在一個(gè)實(shí)施例中，寬度51可以是寬度55的2到4倍?；?3與低壓面43的、流體路徑47可能從低壓面43分離的區(qū)域相對(duì)應(yīng)。通過增加葉片35在隆起部45處的寬度，低壓面43更緊密地匹配流體路徑47。因此，當(dāng)沿流體路徑47運(yùn)動(dòng)的流體的動(dòng)量趨于克服保持流體與低壓面43接觸的摩擦力時(shí)，用以跟蹤預(yù)測(cè)流動(dòng)路徑的葉片35寬度增加使得流體路徑47保持附著于低壓面43。從寬度51起，隆起部45的寬度將以寬度從寬度55增到寬度51的比率相同的比率從寬度51減小到后緣39。在圖4所示的實(shí)施例中，低壓面43在前緣37和基部53之間可具有半徑44，在隆起部45具有半徑46。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到，半徑44可以大于與半徑46，以使隆起部45的曲率大于前緣37和基部53之間的低壓面43的曲率。高壓面41在前緣37和后緣39之間可具有半徑48。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到，高壓面41可以具有帶有多于一個(gè)半徑48的復(fù)合曲率。
[0026]如上所述，隆起部45從低壓面43突出。低壓面43以光滑漸變的方式歷經(jīng)寬度上的變化，這使得前緣37、隆起部45和后緣39之間的邊緣或突然的突起最小化。在圖示的實(shí)施例中，隆起部45被設(shè)置為使得寬度51靠近后緣39。這種布置符合沿低壓面43的期望的流體邊界層，使得寬度51符合沿低壓面43的期望的層流到湍流的過渡位置。以這種方式，沿著低壓面43的流體流動(dòng)將以降低的速度從低壓面43分離，從而減少進(jìn)入下游葉輪25的流動(dòng)的紊流度。這增加了電動(dòng)潛水泵13的效率和泵送揚(yáng)程。在一實(shí)施例中，寬度51可以位于前緣37和后緣39之間距后緣39的距離為低壓面43長度的25%至40%的位置處。
[0027]隆起部45從高壓表面41到低壓表面43的寬度51可以根據(jù)其中設(shè)置有擴(kuò)散器27的特定的電動(dòng)潛水泵而變化。隆起部45的位置也可以在前緣37和后緣39之間變化。優(yōu)選地，隆起部45將定位成增加低壓面43的長度，并且使對(duì)沿低壓面43的流動(dòng)路徑47的破壞最小。通常，這將對(duì)應(yīng)隆起部45沿低壓面43靠近后緣39的位置。
[0028]如圖5和圖6中所示，隆起部45可沿低壓面43定位在其它位置。在圖5所示的實(shí)施例中，葉片35'包括定位在前緣37’和后緣39’之間的大致中間的隆起部45'。如圖所示，這使寬度51'位于大致在前緣37’和后緣39'之間的大致中間。葉片35'將包括如上述圖4所示葉片35的元件及工作方式。在圖6所示的實(shí)施例中，葉片35”包括靠近前緣37”定位的隆起部45”。在一實(shí)施例中，寬度51”可以位于前緣37”和后緣39”之間距前緣37”的距離為低壓面43”的長度的25%至40%的位置。葉片35”將包括上述圖4所示葉片35的元件及工作方式。
[0029]在另一種實(shí)施方案中，隆起部45也可以設(shè)置在葉輪25上。隆起部將形成在葉輪25每個(gè)葉片的低壓側(cè)上。如上面關(guān)于擴(kuò)散器27所述，葉輪25的隆起部將形成為增加葉輪25每個(gè)葉片高壓面和葉輪25每個(gè)葉片低壓面之間的寬度。與擴(kuò)散器27類似，葉輪25每個(gè)葉片低壓面平滑以減少運(yùn)動(dòng)流體與葉輪25各個(gè)葉片低壓面分離。結(jié)果，這將降低紊流度。流過葉輪25的紊流度的降低將增加電動(dòng)潛水泵13的總效率，并增加電動(dòng)潛水泵13的泵送揚(yáng)程。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到，圖4-圖6所示的葉片35可被認(rèn)為是擴(kuò)散器的葉片或葉輪的葉片。
[0030]因此，所公開的實(shí)施例具有很多優(yōu)點(diǎn)。例如，所公開的實(shí)施例提供了一種流體從擴(kuò)散器葉片的分離降低了的電動(dòng)潛水泵。通常，擴(kuò)散器通過具有允許流體從徑向外側(cè)位置橫向流動(dòng)到徑向內(nèi)側(cè)位置的更長的軸向長度而實(shí)現(xiàn)了降低分離。更長的軸向長度允許逐漸的流體過渡。然而，在現(xiàn)代泵中，在油和氣環(huán)境下，在電動(dòng)潛水泵內(nèi)沒有足夠的空間容納長擴(kuò)散器。擴(kuò)散器葉片中包括隆起部通過增加葉片的長度而不增加擴(kuò)散器的軸向長度克服了這一長期存在的問題。這使得流體流過擴(kuò)散器并進(jìn)入下游葉輪時(shí)流體紊流度降低。結(jié)果，泵效率和泵送揚(yáng)程提高。另外，公開的實(shí)施例提供了一種流體從葉輪葉片的分離降低了的電動(dòng)潛水泵。同樣，這使得流體從葉輪流道下游擴(kuò)散器中時(shí)流體紊流度降低。結(jié)果，泵效率和泵送揚(yáng)程提高。
[0031]可以理解的是，本發(fā)明可以采取許多形式和實(shí)施方式。因此，可以在不背離本發(fā)明的精神或范圍下，對(duì)上述內(nèi)容進(jìn)行多種變形。通過參照特定的優(yōu)選實(shí)施例，具有這樣描述的本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)注意，公開的實(shí)施例是說明性的而不是限制性的，并且在上述公開內(nèi)容中可以想到大量的變形、修改、改變和替代，在某些情況下，可以采用本發(fā)明的一些特征而不相應(yīng)地使用其它特征。許多這樣的變形和修改可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員基于優(yōu)選實(shí)施例的前述說明的敘述認(rèn)為是顯而易見的和可獲得的。因此，恰當(dāng)?shù)氖?，所附?quán)利要求書應(yīng)做寬泛理解，并在某種程度上與本發(fā)明的范圍一致。
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)潛水泵(ESP)組件，包括: 馬達(dá)； 泵，所述泵由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)并具有多個(gè)級(jí)，每一級(jí)包括: 用于使流體運(yùn)動(dòng)的葉輪； 所述葉輪下游的擴(kuò)散器； 擴(kuò)散器和葉輪均具有形成在外表面上的多個(gè)葉片； 至少某些葉片包括: 位于葉片下游端的前緣； 位于葉片上游端的后緣 彎曲的高壓面，其在前緣和后緣之間延伸；以及 彎曲的低壓面，其在前緣和后緣之間延伸并與所述高壓面相對(duì)，所述低壓面具有比高壓面長度更大的長度，使得沿低壓面流動(dòng)的流體基本上呈層流。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)潛水泵，還包括形成在低壓面上的隆起部，其中，每個(gè)葉片的寬度從前緣到隆起部增加并從隆起部到后緣降低，使得低壓面上存在寬度的增加和降低，以增加低壓面從前緣到后緣的長度。
3.如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)潛水泵，其中，隆起部的最大寬度位于前緣和后緣之間的大約中間。
4.如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)潛水泵，其中，與到后緣相比，隆起部的最大寬度位于更靠近前緣處。
5.如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)潛水泵，其中，與到前緣相比，隆起部的最大寬度位于更靠近后緣處。
6.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)潛水泵，其中，所述低壓面還包括基部，所述基部靠近前緣定位在低壓面上，葉片寬度在前緣和基部之間以第一比率增加，葉片寬度在基部和葉片的最大寬度之間以第二比率增加。
7.如權(quán)利要求6所述的電動(dòng)潛水泵，其中，葉片的寬度在寬度上從最大寬度到后緣以第二比率降低。
8.如權(quán)利要求6所述的電動(dòng)潛水泵，其中，所述基部位于靠近流體從葉片的低壓面分離的預(yù)期位置處。
9.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)潛水泵，其中，至少某些葉片位于擴(kuò)散器上。
10.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)潛水泵，其中，至少某些葉片位于葉輪上。
11.一種電動(dòng)潛水泵(ESP)組件，包括: 泵，其具有多個(gè)用于使流體運(yùn)動(dòng)的葉輪； 馬達(dá)，其與潛水泵聯(lián)接以使泵中的葉輪旋轉(zhuǎn)； 泵中的多個(gè)擴(kuò)散器，每個(gè)擴(kuò)散器均位于其中一個(gè)葉輪的下游； 多個(gè)擴(kuò)散器中的每一個(gè) 均包括截頭圓錐形體，所述截頭圓錐形體具有用于使旋轉(zhuǎn)軸通過的中心孔和形成在截頭圓錐形體外表面上的多個(gè)葉片； 多個(gè)葉片中的每個(gè)葉片均包括: 位于葉片下游端的前緣； 位于葉片上游端的后緣；彎曲的高壓面，其在前緣和后緣之間延伸；以及 彎曲的低壓面，其在前緣和，后緣之間延伸并與所述高壓面相對(duì)，低壓面上形成有隆起部，以及 其中，每個(gè)葉片的寬度從前緣到隆起部增加并從隆起部到后緣降低，使得在低壓面上存在寬度的增加和降低。
12.如權(quán)利要求11所述的電動(dòng)潛水泵，其中，隆起部的最大寬度位于前緣和后緣之間的大約中間。
13.如權(quán)利要求11所述的電動(dòng)潛水泵，其中，隆起部的最大寬度位于靠近前緣處。
14.如權(quán)利要求11所述的電動(dòng)潛水泵，其中，與到前緣相比，隆起部的最大寬度位于更靠近后緣處。
15.如權(quán)利要求11所述的電動(dòng)潛水泵，其中，低壓面還包括基部，所述基部靠近前緣定位在低壓面上，葉片寬度在前緣和基部之間以第一比率增加，葉片寬度在基部和葉片的最大寬度之間以第二比率增加。
16.如權(quán)利要求15所述的電動(dòng)潛水泵，其中，葉片寬度在寬度上從最大寬度到后緣以第二比率降低。
17.如權(quán)利要求15所述的電動(dòng)潛水泵，其中，基部位于靠近流體從葉片的低壓面分離的預(yù)期位置。
18.一種電動(dòng)潛水泵(ESP)組件，包括: 馬達(dá)； 泵，所述泵由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)并具有多個(gè)級(jí)，每一級(jí)包括: 用于使流體運(yùn)動(dòng)的葉輪； 所述葉輪下游的擴(kuò)散器； 擴(kuò)散器和葉輪均具有形成在外表面上的多個(gè)葉片； 至少某些葉片包括: 在葉片下游端的前緣； 在葉片上游端的后緣； 彎曲的高壓面，其在前緣和后緣之間延伸；以及 彎曲的低壓面，其在前緣和后緣之間延伸并與所述高壓面相對(duì)，所述低壓面具有兩個(gè)曲率半徑，一個(gè)半徑至少為另一半徑的二至四倍，使得沿低壓面流動(dòng)的流體大致為層流。
19.如權(quán)利要求18所述的電動(dòng)潛水泵，其中，所述低壓面還包括基部，所述基部靠近前緣定位在低壓面上，葉片寬度沿著更大曲率半徑在前緣和基部之間以第一比率增加，并且葉片寬度沿著另一曲率半徑在基部和葉片的最大寬度之間以第二比李增加。
20.如權(quán)利要求19所述的電動(dòng)潛水泵，其中，葉片的寬度在寬度上沿著另一曲率半徑從最大寬度到后緣以第二比率降低。
【文檔編號(hào)】E21B43/20GK103649458SQ201280023152
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2012年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月13日
【發(fā)明者】宋報(bào)軍 申請(qǐng)人:貝克休斯公司