JP7277259B2

JP7277259B2 - pump

Info

Publication number: JP7277259B2
Application number: JP2019102533A
Authority: JP
Inventors: 修平佐々木
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2019-05-31
Filing date: 2019-05-31
Publication date: 2023-05-18
Anticipated expiration: 2039-05-31
Also published as: JP2020197148A

Description

本発明は、ポンプに関する。 The present invention relates to pumps.

原油を地下から汲み上げる際には、原油採掘ポンプが用いられている。原油採掘ポンプは、天然ガス（気体）と原油（液体）とが混合されたものを地下から地上に汲み上げる。 Crude oil drilling pumps are used to pump up crude oil from underground. Oil drilling pumps pump a mixture of natural gas (gas) and crude oil (liquid) from underground to above ground.

原油採掘ポンプを構成するポンプ本体としては、遠心羽根車を備えたインペラが用いられている。このため、原油採掘ポンプ内における原油に対する天然ガスの比率が一定以上の数値を超えると、ポンプ本体の揚程が完全に失われるガスロックという現象が発生してしまう。 An impeller equipped with a centrifugal impeller is used as a pump body that constitutes a crude oil drilling pump. Therefore, when the ratio of natural gas to crude oil in the oil drilling pump exceeds a certain value, a phenomenon called gas lock occurs in which the head of the pump body is completely lost.

特許文献１には、ポンプモータで使用される電流値を測定するセンサを地下の深い位置に配置し、測定した電流値と予め設定した閾値とを比較することで、ガスロックの発生を検知するとともに、原油採掘ポンプへの流量を所定期間減少させる技術が開示されている。 In Patent Document 1, a sensor that measures the current value used in a pump motor is placed deep underground, and the occurrence of gas lock is detected by comparing the measured current value with a preset threshold value. Also disclosed is a technique for reducing flow to an oil drilling pump for a predetermined period of time.

なお、ガスロックが発生する前の段階において、ポンプ本体に大きな気泡（天然ガス）が流入するとポンプ本体の揚程が低下するため、原油の生産性が低下してしまう。 If large bubbles (natural gas) flow into the pump body before the gas lock occurs, the head of the pump body will decrease, resulting in a decrease in crude oil productivity.

米国特許出願公開第２０１５／００５６０８２号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2015/0056082

特許文献１に開示された技術は、ガスロックが発生する前の段階において、ポンプ本体に大きな気泡（天然ガス）が流入することを抑制する技術ではない。このため、特許文献１に開示された技術では、ポンプ本体の揚程の低下を抑制して、原油の生産性の低下を抑制することが困難であった。 The technique disclosed in Patent Literature 1 is not a technique for suppressing the inflow of large bubbles (natural gas) into the pump main body before gas lock occurs. For this reason, with the technique disclosed in Patent Document 1, it is difficult to suppress a drop in the head of the pump body and a drop in crude oil productivity.

そこで、本発明は、原油の生産性の低下を抑制することの可能なポンプを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a pump capable of suppressing a decrease in productivity of crude oil.

上記課題を解決するため、本発明の一態様に係るポンプによれば、地下の原油を地上に汲み上げる複数のポンプ本体からなるポンプ本体群、鉛直方向に延びるとともに、前記複数のポンプ本体が前記鉛直方向に間隔をあけて配置されたポンプ軸、一端が前記ポンプ軸の一端と接続され、前記ポンプ軸と同じ方向に延びるモータ軸、前記モータ軸の外周に設けられた磁気部品、及び前記複数のポンプ本体及び前記ポンプ軸を収容する筒状とされ、前記ポンプ軸と同じ方向に延び、前記ポンプ軸との間に前記原油が流れる流路を区画するポンプステータを有するインナーエレメントと、前記鉛直方向に延びた筒状とされ、内側に前記インナーエレメントを収容するとともに、前記インナーエレメントを支持する生産管と、前記生産管に配置され、前記磁気部品とともに電動モータを構成するモータステータと、前記流路を区画する前記ポンプ軸の外周面に周方向に間隔をあけて配置され、かつ径方向に突出する複数のミキシング部を有するミキシング機構と、を備える。 In order to solve the above problems, according to a pump according to one aspect of the present invention, a pump body group including a plurality of pump bodies for pumping underground crude oil to the surface extends in the vertical direction, and the plurality of pump bodies extends vertically. a motor shaft having one end connected to one end of the pump shaft and extending in the same direction as the pump shaft; a magnetic component provided on the outer periphery of the motor shaft; an inner element having a cylindrical shape that accommodates the pump main body and the pump shaft, extends in the same direction as the pump shaft, and has a pump stator that defines a flow path through which the crude oil flows between the inner element and the pump shaft; a production pipe that has a tubular shape extending to the inside and that accommodates and supports the inner element; a motor stator that is arranged in the production pipe and forms an electric motor together with the magnetic component; a mixing mechanism having a plurality of radially protruding mixing portions circumferentially spaced apart from each other on the outer peripheral surface of the pump shaft defining a passage.

本発明によれば、原油が流れる流路を区画するポンプ軸の外周面及びポンプステータの内周面のうち、少なくとも一方の周面の周方向に間隔をあけて配置され、かつ径方向に突出する複数のミキシング部を有するミキシング機構を備えることで、原油に含まれる天然ガスの気泡と複数のミキシング部とを衝突させて大きな気泡を細かくして、ポンプ本体内に大きな気泡が流入することを抑制可能となる。
これにより、ポンプ本体の揚程の低下を抑制することが可能となるので、原油の生産性の低下を抑制することができる。 According to the present invention, at least one of the outer peripheral surface of the pump shaft and the inner peripheral surface of the pump stator, which define the flow path through which the crude oil flows, is spaced apart in the circumferential direction of at least one of the peripheral surfaces and protrudes radially. By providing a mixing mechanism having a plurality of mixing units that allow the air bubbles of the natural gas contained in the crude oil to collide with the plurality of mixing units, the large air bubbles are finely divided, and large air bubbles are prevented from flowing into the pump body. can be suppressed.
As a result, it is possible to suppress a decrease in the head of the pump main body, thereby suppressing a decrease in crude oil productivity.

また、上記本発明の一態様に係るポンプにおいて、前記ミキシング機構は、前記ポンプ本体群の前段に配置されていてもよい。 Moreover, in the pump according to the aspect of the present invention, the mixing mechanism may be arranged before the pump body group.

このように、ポンプ本体群の前段にミキシング機構を配置させることで、ポンプ本体群に流入する前段において、大きな気泡を細かくすることができる。 By arranging the mixing mechanism in the preceding stage of the pump main body group in this manner, it is possible to finely divide large bubbles in the preceding stage before flowing into the pump main body group.

また、上記本発明の一態様に係るポンプにおいて、前記ミキシング機構は、前記ポンプ本体群の途中に配置されていてもよい。 Moreover, in the pump according to the aspect of the present invention, the mixing mechanism may be arranged in the middle of the pump body group.

このように、ポンプ本体群の途中にミキシング機構を配置させることで、ポンプ本体を通過することで、気泡が大きく成長した際、再度、気泡を細かくすることができる。 By arranging the mixing mechanism in the middle of the pump main body group in this way, when the bubbles grow large by passing through the pump main body, the bubbles can be finely divided again.

また、上記本発明の一態様に係るポンプにおいて、前記ミキシング部の形状は、一方向に延びる棒状または板状、或いは羽根形状であってもよい。 Moreover, in the pump according to the aspect of the present invention, the shape of the mixing portion may be a bar shape or plate shape extending in one direction, or a blade shape.

ミキシング部の形状としては、一方向に延びる棒状または板状、或いは羽根形状を用いることができる。 As for the shape of the mixing portion, a rod-like or plate-like shape extending in one direction, or a blade-like shape can be used.

また、上記本発明の一態様に係るポンプにおいて、前記ポンプ本体は、前記ポンプ軸の外周面に固定されて、円環形状とされたハブ、及び前記ハブの一面に立設して配置された複数のブレードを有するインペラであり、前記ブレードの負圧面から突出する第１の突起部を有してもよい。 Further, in the pump according to the aspect of the present invention, the pump main body includes a ring-shaped hub fixed to an outer peripheral surface of the pump shaft, and a hub arranged to stand on one surface of the hub. An impeller having a plurality of blades and may have a first projection projecting from a suction surface of said blades.

このように、気泡が集まりやすいブレードの負圧面から突出する第１の突起部を有することで、原油に含まれる大きな気泡を第１の突起部に衝突させて、細かい気泡にすることが可能となる。これにより、ポンプ本体の揚程の低下を抑制することが可能となるので、原油の生産性の低下を抑制できる。 In this way, by having the first protrusion projecting from the suction surface of the blade where air bubbles tend to collect, it is possible to cause large bubbles contained in the crude oil to collide with the first protrusion and turn them into fine bubbles. Become. As a result, it is possible to suppress a decrease in the head of the pump body, thereby suppressing a decrease in crude oil productivity.

また、上記本発明の一態様に係るポンプにおいて、前記ポンプ本体は、前記ポンプ軸の外周面に固定されて、円環形状とされたハブ、前記ハブの一面に立設して配置された複数のブレード、及び前記複数のブレードを覆う円環形状とされたシュラウドを有するインペラであり、前記ブレードの負圧面から突出する第１の突起部を有してもよい。 Further, in the pump according to the aspect of the present invention, the pump main body includes a hub fixed to an outer peripheral surface of the pump shaft and having an annular shape, and a plurality of hubs erected on one surface of the hub. blades and an annular shroud covering the plurality of blades, and may have a first projection projecting from the suction surface of the blades.

また、上記本発明の一態様に係るポンプにおいて、前記第１の突起部は、前記ブレードの負圧面のうち、前記原油が流入する入口側に配置させてもよい。 Further, in the pump according to the aspect of the present invention, the first protrusion may be arranged on the inlet side of the suction surface of the blade into which the crude oil flows.

このように、気泡が集まりやすいブレードの負圧面のうち、原油が流入する入口側に第１の突起部を配置させることで、ポンプ本体の流路の入口において、大きな気泡と第１の突起部とを衝突させて、細かい気泡にすることが可能となる。これにより、ポンプ本体の揚程の低下をさらに抑制することができる。 In this way, by arranging the first protrusion on the inlet side of the inlet of the crude oil in the suction surface of the blade where air bubbles tend to collect, large bubbles and the first protrusion are formed at the inlet of the flow path of the pump body. It is possible to make fine bubbles by colliding with. As a result, it is possible to further suppress the reduction in the head of the pump body.

また、上記本発明の一態様に係るポンプにおいて、前記第１の突起部の形状は、前記原油の流れに沿う流線形状とされていてもよい。 Moreover, in the pump according to the aspect of the present invention, the shape of the first protrusion may be a streamline shape along the flow of the crude oil.

このように、第１の突起部の形状を原油の流れに沿う流線形状とすることで、第１の突起部によりポンプ本体内を流れる原油の流れが乱されることを抑制できる。 In this way, by forming the shape of the first protrusion into a streamline shape along the flow of the crude oil, it is possible to suppress the disturbance of the flow of the crude oil flowing in the pump main body by the first protrusion.

また、上記本発明の一態様に係るポンプにおいて、前記シュラウドの内面から前記ハブに向かう方向に突出する第２の突起部を有してもよい。 In addition, the pump according to the aspect of the present invention may have a second protrusion projecting from the inner surface of the shroud in a direction toward the hub.

このように、シュラウドの内面からハブに向かう方向に突出する第２の突起部を有することで、原油に含まれる大きな気泡を第２の突起部に衝突させて、細かい気泡にすることが可能となる。これにより、ポンプ本体の揚程の低下を抑制することが可能となるので、原油の生産性の低下を抑制できる。 In this way, by having the second protrusion projecting from the inner surface of the shroud toward the hub, it is possible to cause large bubbles contained in the crude oil to collide with the second protrusion and turn them into fine bubbles. Become. As a result, it is possible to suppress a decrease in the head of the pump body, thereby suppressing a decrease in crude oil productivity.

また、上記本発明の一態様に係るポンプにおいて、前記第２の突起部の形状は、前記原油の流れに沿う流線形状とされていてもよい。 Moreover, in the pump according to the aspect of the present invention, the shape of the second protrusion may be a streamlined shape along the flow of the crude oil.

このように、第２の突起部の形状を原油の流れに沿う流線形状とすることで、第２の突起部によりポンプ本体内を流れる原油の流れが乱されることを抑制できる。 In this way, by forming the shape of the second protrusion into a streamlined shape along the flow of the crude oil, it is possible to suppress the disturbance of the flow of the crude oil flowing through the pump main body by the second protrusion.

本発明の一態様に係るポンプによれば、地下の原油を地上に汲み上げる複数のポンプ本体からなるポンプ本体群、鉛直方向に延びるとともに、前記複数のポンプ本体が前記鉛直方向に間隔をあけて配置されたポンプ軸、一端が前記ポンプ軸の一端と接続され、前記ポンプ軸と同じ方向に延びるモータ軸、前記モータ軸の外周に設けられた磁気部品、及び前記複数のポンプ本体及び前記ポンプ軸を収容する筒状とされ、前記ポンプ軸と同じ方向に延び、前記ポンプ軸との間に前記原油が流れる流路を区画するポンプステータを有するインナーエレメントと、前記鉛直方向に延びた筒状とされ、内側に前記インナーエレメントを収容するとともに、前記インナーエレメントを支持する生産管と、前記生産管に配置され、前記磁気部品とともに電動モータを構成するモータステータと、を備え、前記ポンプ本体は、前記ポンプ軸の外周面に固定されて、円環形状とされたハブ、前記ハブの一面に立設して配置された複数のブレード、及び前記複数のブレードを覆う円環形状とされたシュラウドを有するインペラであり、前記ブレードの負圧面から突出する第１の突起部を有し、前記第１の突起部は、前記ブレードの負圧面のうち、前記原油が流入する入口側で、前記流入する方向に交差する方向に互いに間隔をあけて複数配置され、前記第１の突起部の形状は、前記原油の流れに沿う流線形状とされている。 According to the pump according to one aspect of the present invention, the pump body group consisting of a plurality of pump bodies for pumping underground crude oil to the surface extends in the vertical direction, and the plurality of pump bodies are arranged at intervals in the vertical direction. a motor shaft having one end connected to one end of the pump shaft and extending in the same direction as the pump shaft; magnetic parts provided on the outer periphery of the motor shaft; and the plurality of pump bodies and the pump shaft. an inner element having a cylindrical shape for housing, extending in the same direction as the pump shaft and having a pump stator defining a flow path for the crude oil flowing between the inner element and the pump shaft; and a cylindrical shape extending in the vertical direction. a production pipe that accommodates the inner element inside and supports the inner element; and a motor stator that is arranged in the production pipe and forms an electric motor together with the magnetic component, wherein the pump body includes the It has a ring-shaped hub fixed to the outer peripheral surface of the pump shaft, a plurality of blades arranged upright on one surface of the hub, and a ring-shaped shroud covering the plurality of blades. An impeller having a first projection projecting from the suction surface of the blade, the first projection being located on the inlet side of the suction surface of the blade where the crude oil flows in, and in the inflow direction. A plurality of projections are arranged at intervals in a direction intersecting with , and the shape of the first projections is a streamline shape along the flow of the crude oil.

本発明によれば、気泡が集まりやすいブレードの負圧面から突出する第１の突起部を有することで、原油に含まれる大きな気泡を第１の突起部に衝突させて、細かい気泡にすることが可能となる。これにより、ポンプ本体の揚程の低下を抑制することが可能となるので、原油の生産性の低下を抑制できる。
さらに、このように、気泡が集まりやすいブレードの負圧面のうち、原油が流入する入口側に第１の突起部を配置させることで、ポンプ本体の流路の入口において、大きな気泡と第１の突起部とを衝突させて、細かい気泡にすることが可能となる。これにより、ポンプ本体の揚程の低下をさらに抑制することができる。
また、このように、第１の突起部の形状を原油の流れに沿う流線形状とすることで、第１の突起部によりポンプ本体内を流れる原油の流れが乱されることを抑制できる。 According to the present invention, by having the first protrusion projecting from the negative pressure surface of the blade where air bubbles are likely to collect, large air bubbles contained in the crude oil can be made to collide with the first protrusion and become fine air bubbles. It becomes possible. As a result, it is possible to suppress a decrease in the head of the pump body, thereby suppressing a decrease in crude oil productivity.
Furthermore, by arranging the first protrusion on the inlet side of the inlet into which the crude oil flows, among the negative pressure surfaces of the blades on which air bubbles tend to gather, large bubbles and the first protrusion are formed at the inlet of the flow channel of the pump body. By colliding with the protrusions, fine bubbles can be formed. As a result, it is possible to further suppress the reduction in the head of the pump body.
Further, by making the shape of the first protrusion a streamlined shape along the flow of the crude oil, it is possible to prevent the first protrusion from disturbing the flow of the crude oil flowing in the pump body.

本発明によれば、原油の生産性の低下を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the decline in productivity of crude oil can be suppressed.

本発明の第１の実施形態に係るポンプの概略構成を示す縦断面図であり、図４に示すＣ_１－Ｃ_２線方向の断面に対応する図である。FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing the schematic configuration of the pump according to the first embodiment of the present invention, and is a view corresponding to the cross section taken along the line C ₁ -C ₂ shown in FIG. 4; 図１に示すポンプのうち、領域Ａ１で囲まれた部分の拡大図である。2 is an enlarged view of a portion of the pump shown in FIG. 1 surrounded by area A1. FIG. 図１に示すポンプ本体群を構成する１つのポンプ本体を下方側から視た平面図である。FIG. 2 is a plan view of one pump body constituting the pump body group shown in FIG. 1 as viewed from below; 図２に示す構造体のＢ_１－Ｂ_２線方向の横断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the structure shown in FIG. 2 taken along line B ₁ -B ₂ ; 図４に示すミキシング部の斜視図である。5 is a perspective view of the mixing section shown in FIG. 4; FIG. 他のミキシング部の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of another mixing section; 他のミキシング機構を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining another mixing mechanism; 本発明の第２の実施形態に係るポンプの概略構成を示す縦断面図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a pump according to a second embodiment of the invention; 図８に示すポンプのうち、領域Ａ２で囲まれた部分の拡大図である。9 is an enlarged view of a portion of the pump shown in FIG. 8 surrounded by area A2; FIG. 図９に示す構造体のＤ_１－Ｄ_２線方向の横断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line D ₁ -D ₂ of the structure shown in FIG. 9; 本発明の第３の実施形態に係るポンプの概略構成を示す縦断面図である。FIG. 10 is a vertical cross-sectional view showing a schematic configuration of a pump according to a third embodiment of the invention; 本発明の第４の実施形態に係るポンプの概略構成を示す縦断面図である。FIG. 11 is a vertical cross-sectional view showing a schematic configuration of a pump according to a fourth embodiment of the invention; 図１２に示すポンプ本体群を構成する１つのポンプ本体を下方側から視た平面図である。FIG. 13 is a plan view of one pump body constituting the pump body group shown in FIG. 12 as viewed from below; 本発明の第５の実施形態に係るポンプの概略構成を示す縦断面図である。FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a pump according to a fifth embodiment of the invention; 本発明の第６の実施形態に係るポンプの概略構成を示す縦断面図である。FIG. 11 is a vertical cross-sectional view showing a schematic configuration of a pump according to a sixth embodiment of the present invention;

以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について詳細に説明する。 Embodiments to which the present invention is applied will be described in detail below with reference to the drawings.

（第１の実施形態）
図１～図５を参照して、第１の実施形態に係るポンプ１０について説明する。図１及び図２において、Ｚ方向は鉛直方向を示している。図１において、Ｏ_１は生産管２１の中心軸（以下、「中心軸Ｏ_１」という）を示している。図1及び図２において、Ｏ_２はインナーエレメント２６の中心軸（以下、「中心軸Ｏ_２」という）を示している。
図１では、ポンプ１０の構成要素ではない掘削管５も図示する。図３において、Ｒはハブ６３の回転方向を示している。図３及び図４において、Ｃｄはポンプ軸４３の周方向（以下、「周方向Ｃｄ」という）を示している。
図１～図５において、同一構成部分には、同一符号を付す。図１及び図２に示す矢印は、地下から汲み上げる原油が移動する方向を示している。 (First embodiment)
A pump 10 according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 and 2, the Z direction indicates the vertical direction. In FIG. 1, O ₁ indicates the central axis of the production pipe 21 (hereinafter referred to as “central axis O ₁ ”). 1 and 2, _O2 indicates the central axis of the inner element 26 (hereinafter referred to as "central axis _O2 ").
Also shown in FIG. 1 is a drilling pipe 5 which is not a component of the pump 10 . In FIG. 3, R indicates the rotation direction of the hub 63. As shown in FIG. 3 and 4, Cd indicates the circumferential direction of the pump shaft 43 (hereinafter referred to as "circumferential direction Cd").
In FIGS. 1 to 5, the same components are denoted by the same reference numerals. The arrows shown in FIGS. 1 and 2 indicate the direction in which the crude oil pumped from underground moves.

ポンプ１０は、筒状とされた掘削管５の内側に収容されている。掘削管５は、Ｚ方向に延びる筒状部６と、筒状部６の下端部の内周面から径方向内側に突出するリング状の支持部７と、を有する。 The pump 10 is housed inside a cylindrical drilling pipe 5 . The excavation pipe 5 has a tubular portion 6 extending in the Z direction, and a ring-shaped support portion 7 protruding radially inward from the inner peripheral surface of the lower end portion of the tubular portion 6 .

ポンプ１０は、生産管２１と、ラジアル軸受２３と、モータステータ２４と、インナーエレメント２６と、を有する。 The pump 10 has a production pipe 21 , a radial bearing 23 , a motor stator 24 and an inner element 26 .

生産管２１は、筒状とされており、Ｚ方向に延びている。生産管２１は、筒状部３１と、支持部３２と、モータステータ収容部３３と、を有する。 The production pipe 21 is tubular and extends in the Z direction. The production pipe 21 has a cylindrical portion 31 , a support portion 32 and a motor stator housing portion 33 .

筒状部３１は、Ｚ方向に延びており、生産管２１の上部側を構成している。
支持部３２は、リング状とされており、筒状部３１とモータステータ収容部３３との間に設けられている。支持部３２は、筒状部３１とモータステータ収容部３３とを連結している。支持部３２は、筒状部３１及びモータステータ収容部３３よりも径方向内側に突出するとともに、筒状部３１よりも径方向外側に突出している。
支持部３２のうち、筒状部３１よりも内側に突出した部分は、ポンプステータ４７の下端を支持する上面３２ａを有する。 The tubular portion 31 extends in the Z direction and constitutes the upper side of the production pipe 21 .
The support portion 32 has a ring shape and is provided between the tubular portion 31 and the motor stator housing portion 33 . The support portion 32 connects the tubular portion 31 and the motor stator housing portion 33 . The support portion 32 protrudes radially inward from the tubular portion 31 and the motor stator housing portion 33 and protrudes radially outward from the tubular portion 31 .
A portion of the support portion 32 that protrudes inward from the cylindrical portion 31 has an upper surface 32 a that supports the lower end of the pump stator 47 .

モータステータ収容部３３は、筒状とされており、Ｚ方向に延びている。モータステータ収容部３３は、生産管２１の下部側を構成している。モータステータ収容部３３の内側には、リング状の収容空間３３Ａが形成されている。モータステータ収容部３３の下端は、支持部７の上面７ａに支持されている。 The motor stator housing portion 33 is cylindrical and extends in the Z direction. The motor stator housing portion 33 constitutes the lower side of the production pipe 21 . Inside the motor stator housing portion 33, a ring-shaped housing space 33A is formed. A lower end of the motor stator housing portion 33 is supported by the upper surface 7 a of the support portion 7 .

ラジアル軸受２３は、収容空間３３Ａの上端部及び下端部に配置されている。
モータステータ２４は、収容空間３３Ａの外周を区画するモータステータ収容部３３の内周面３３ａに固定されている。 The radial bearings 23 are arranged at the upper and lower ends of the accommodation space 33A.
The motor stator 24 is fixed to the inner peripheral surface 33a of the motor stator housing portion 33 that defines the outer periphery of the housing space 33A.

インナーエレメント２６は、モータ軸３６と、磁気部品３７と、スラストカラー４１と、ポンプ軸４３と、複数のポンプ本体４５からなるポンプ本体群４６と、ポンプステータ４７と、ミキシング機構４８，４９と、を有する。 The inner element 26 includes a motor shaft 36, a magnetic component 37, a thrust collar 41, a pump shaft 43, a pump main body group 46 including a plurality of pump main bodies 45, a pump stator 47, mixing mechanisms 48 and 49, have

モータ軸３６は、ポンプ軸４３と同じ方向（Ｚ方向）に延びており、流路形成軸部５１と、第１の接続部５２と、を有する。
流路形成軸部５１は、Ｚ方向に延びた軸部であり、その中心軸が中心軸Ｏ_２と一致している。流路形成軸部５１は、地上に汲み上げる原油に到達する下端面５１ａ（モータ軸３６の下端面３６ａ）を有する。 The motor shaft 36 extends in the same direction (Z direction) as the pump shaft 43 , and has a channel forming shaft portion 51 and a first connection portion 52 .
The flow path forming shaft portion 51 is a shaft portion extending in the Z direction, and its central axis coincides with the central axis _O2 . The flow path forming shaft portion 51 has a lower end surface 51a (lower end surface 36a of the motor shaft 36) reaching the crude oil to be pumped to the ground.

流路形成軸部５１は、第１の流路５１Ａと、複数の第２の流路５１Ｂと、を有する。 The channel-forming shaft portion 51 has a first channel 51A and a plurality of second channels 51B.

第１の流路５１Ａは、Ｚ方向に延びている。第１の流路５１Ａは、下端が下端面５１ａに到達しており、上端が第１の接続部５２よりも下方に配置されている。第１の流路５１Ａは、下端面５１ａから原油を上方に導くための流路である。 The first flow path 51A extends in the Z direction. The first flow path 51A has a lower end reaching the lower end surface 51a and an upper end arranged below the first connecting portion 52 . The first flow path 51A is a flow path for guiding the crude oil upward from the lower end surface 51a.

複数の第２の流路５１Ｂは、下端が第１の流路５１Ａの上端と接続されている。複数の第２の流路５１Ｂは、斜め上方に向かう方向に延びており、上端が流路形成軸部５１の外周面５１ｂから露出されている。
複数の第２の流路５１Ｂから導出された原油は、モータ軸３６の上方に配置された複数のポンプ本体４５により上方（地上）へと導かれる。 The lower ends of the plurality of second flow paths 51B are connected to the upper ends of the first flow paths 51A. The plurality of second flow paths 51</b>B extend obliquely upward, and upper ends thereof are exposed from the outer peripheral surface 51 b of the flow path forming shaft portion 51 .
Crude oil drawn out from the plurality of second flow paths 51B is guided upward (to the ground) by a plurality of pump bodies 45 arranged above the motor shaft 36 .

第１の接続部５２は、モータ軸３６の上端（一端）を構成している。第１の接続部５２は、着脱可能な状態でポンプ軸４３の下端（一端）と連結されている。 The first connection portion 52 constitutes the upper end (one end) of the motor shaft 36 . The first connecting portion 52 is detachably connected to the lower end (one end) of the pump shaft 43 .

磁気部品３７は、流路形成軸部５１の外周面５１ｂに固定されている。磁気部品３７は、流路形成軸部５１の径方向においてモータステータ２４と対向するように配置されている。磁気部品３７及びモータステータ２４は、電動モータ３８を構成している。 The magnetic component 37 is fixed to the outer peripheral surface 51 b of the flow path forming shaft portion 51 . The magnetic component 37 is arranged so as to face the motor stator 24 in the radial direction of the flow path forming shaft portion 51 . The magnetic component 37 and the motor stator 24 constitute an electric motor 38 .

スラストカラー４１は、流路形成軸部５１に固定されている。スラストカラー４１は、径方向外側に突出するリング形状とされている。 The thrust collar 41 is fixed to the passage forming shaft portion 51 . The thrust collar 41 has a ring shape protruding radially outward.

ポンプ軸４３は、その中心軸が中心軸Ｏ_２と一致するように、流路形成軸部５１の上方に配置されている。
ポンプ軸４３は、ポンプ軸本体５６と、第２の接続部５７と、を有する。
ポンプ軸本体５６は、Ｚ方向に延びており、円柱形状とされている。ポンプ軸本体５６の外径は、Ｚ方向において一定とされている。 The pump shaft 43 is arranged above the flow path forming shaft portion 51 so that its central axis coincides with the central axis _O2 .
The pump shaft 43 has a pump shaft body 56 and a second connection portion 57 .
The pump shaft main body 56 extends in the Z direction and has a cylindrical shape. The outer diameter of the pump shaft body 56 is constant in the Z direction.

第２の接続部５７は、ポンプ軸本体５６の下端に配置されている。第２の接続部５７は、ポンプ軸本体５６の下端と一体に形成されている。第２の接続部５７は、ポンプ軸本体５６の下端から下方に延びている。
第２の接続部５７は、モータ軸３６の上端を構成する第１の接続部５２と連結されている。 The second connection portion 57 is arranged at the lower end of the pump shaft body 56 . The second connecting portion 57 is formed integrally with the lower end of the pump shaft body 56 . The second connection portion 57 extends downward from the lower end of the pump shaft body 56 .
The second connection portion 57 is connected to the first connection portion 52 forming the upper end of the motor shaft 36 .

複数のポンプ本体４５は、複数のインペラ６１であり、ポンプ軸本体５６の外周面５６ａに設けられている。複数のインペラ６１は、Ｚ方向に間隔をあけて配置されている。これにより、ポンプ本体群４６は、Ｚ方向に延びている。
インペラ６１は、円環形状とされたハブ６３と、円環形状とされたシュラウド６５（カバー）と、複数のブレード６７と、を有する。 The plurality of pump bodies 45 are the plurality of impellers 61 and are provided on the outer peripheral surface 56 a of the pump shaft body 56 . A plurality of impellers 61 are arranged at intervals in the Z direction. Thereby, the pump body group 46 extends in the Z direction.
The impeller 61 has an annular hub 63 , an annular shroud 65 (cover), and a plurality of blades 67 .

ハブ６３は、円環形状とされており、貫通部６３Ａと、内面６３ａと、を有する。貫通部６３Ａには、内面６３ａが下側を向くようにポンプ軸本体５６が挿入されている。ハブ６３は、貫通部６３Ａにポンプ軸本体５６が挿入された状態で、ポンプ軸本体５６に固定されている。 The hub 63 has an annular shape and has a through portion 63A and an inner surface 63a. The pump shaft main body 56 is inserted into the through portion 63A so that the inner surface 63a faces downward. The hub 63 is fixed to the pump shaft body 56 with the pump shaft body 56 inserted into the through portion 63A.

シュラウド６５は、円環形状とされたカバーであり、内面６５ａを有する。シュラウド６５は、ポンプ軸本体５６に挿入された状態で、ハブ６３の下方に設けられている。シュラウド６５は、内面６５ａと内面６３ａとが間隔をあけて向かい合うように配置されている。 The shroud 65 is an annular cover and has an inner surface 65a. The shroud 65 is provided below the hub 63 while being inserted into the pump shaft body 56 . The shroud 65 is arranged such that the inner surface 65a and the inner surface 63a face each other with a space therebetween.

複数のブレード６７は、内面６３ａ，６５ａと接続された状態で、ハブ６３とシュラウド６５との間に立設されている。複数のブレード６７は、ハブ６３の周方向に間隔をあけて配置されている。互いに隣り合うブレード６７間は、原油（具体的には、天然ガスからなる気泡を含んだ原油）が通過する流路６１Ａとして機能する。
複数のブレード６７は、流路６１Ａを区画する正圧面６７ａ及び負圧面６７ｂを有する。負圧面６７ｂは、正圧面６７ａと比較して原油に含まれる気泡が集まりやすい面である。 A plurality of blades 67 are erected between the hub 63 and the shroud 65 while being connected to the inner surfaces 63a, 65a. The plurality of blades 67 are arranged at intervals in the circumferential direction of the hub 63 . Between the blades 67 adjacent to each other functions as a flow path 61A through which crude oil (specifically, crude oil containing bubbles made of natural gas) passes.
The plurality of blades 67 have a pressure surface 67a and a suction surface 67b that partition the flow path 61A. The negative pressure surface 67b is a surface on which air bubbles contained in the crude oil tend to gather as compared to the positive pressure surface 67a.

上記構成とされた複数のインペラ６１は、ポンプ軸本体５６とともに回転することで、複数の第２の流路５１Ｂから導出された原油を上方（地上）へと導く遠心ポンプとして機能する。
そして、地上に向かう原油は、インペラ６１を通過することで、圧力が上昇する。このため、インペラ６１の流路６１Ａを通過する度に、原油の圧力が上昇していく。 The plurality of impellers 61 configured as described above rotate together with the pump shaft body 56 to function as a centrifugal pump that guides the crude oil drawn out from the plurality of second flow paths 51B upward (to the ground).
Then, the crude oil heading for the ground passes through the impeller 61 and the pressure rises. Therefore, the pressure of the crude oil increases each time it passes through the flow path 61A of the impeller 61 .

ポンプステータ４７は、Ｚ方向に延びる筒状の部材であり、生産管２１の内側に収容されている。
ポンプステータ４７は、荷重受け部７１と、連結管７３と、ポンプケーシング７５と、を有する。 The pump stator 47 is a tubular member extending in the Z direction and housed inside the production pipe 21 .
The pump stator 47 has a load receiver 71 , a connecting pipe 73 and a pump casing 75 .

荷重受け部７１は、ポンプステータ４７の下部を構成している。荷重受け部７１は、スラストカラー４１のスラスト方向の力を受けるスラスト軸受部７８を有する。
荷重受け部７１の下端は、インナーエレメント２６の自重により、支持部３２の上面３２ａに当接されている。これにより、インナーエレメント２６は、生産管２１に支持されている。 The load receiving portion 71 constitutes the lower portion of the pump stator 47 . The load receiving portion 71 has a thrust bearing portion 78 that receives the force of the thrust collar 41 in the thrust direction.
The lower end of the load receiving portion 71 is in contact with the upper surface 32a of the support portion 32 due to the weight of the inner element 26 itself. The inner element 26 is thereby supported by the production pipe 21 .

連結管７３は、Ｚ方向に延びる筒状の部材であり、モータ軸３６を収容している。連結管７３とモータ軸３６との間には、複数のポンプ本体４５のうち、一番下に配置されたポンプ本体４５に原油を導くための筒状の流路が形成されている。
連結管７３は、荷重受け部７１の上端と接続されており、上端がポンプケーシング７５の下端と接続されている。これにより、連結管７３は、ポンプケーシング７５と荷重受け部７１とを連結している。 The connecting pipe 73 is a tubular member extending in the Z direction and accommodates the motor shaft 36 . Between the connecting pipe 73 and the motor shaft 36 , a tubular flow path is formed for guiding the crude oil to the lowest pump body 45 among the plurality of pump bodies 45 .
The connecting pipe 73 is connected to the upper end of the load receiving portion 71 , and the upper end is connected to the lower end of the pump casing 75 . Thereby, the connecting pipe 73 connects the pump casing 75 and the load receiving portion 71 .

ポンプケーシング７５は、ポンプケーシング本体８１と、嵌合部８２と、ベーン８３と、隔壁部８５と、を有する。 The pump casing 75 has a pump casing main body 81 , fitting portions 82 , vanes 83 and partition walls 85 .

ポンプケーシング本体８１は、筒状の部材であり、連結管７３上に設けられている。ポンプケーシング本体８１は、ポンプ軸本体５６のうち、複数のポンプ本体４５が設けられた領域、及び複数のポンプ本体４５の周囲を囲んでいる。
ポンプケーシング本体８１の内側には、ポンプ本体４５を収容させるための空間８１Ａが複数形成されている。複数の空間８１Ａは、Ｚ方向に間隔をあけて配置されている。 The pump casing main body 81 is a tubular member and is provided on the connecting pipe 73 . The pump casing main body 81 surrounds a region of the pump shaft main body 56 where the plurality of pump main bodies 45 are provided and the periphery of the plurality of pump main bodies 45 .
Inside the pump casing main body 81, a plurality of spaces 81A for accommodating the pump main bodies 45 are formed. The plurality of spaces 81A are arranged at intervals in the Z direction.

ポンプケーシング本体８１は、生産管２１の内側に収容されている。ポンプケーシング本体８１の外周面８１ａと生産管２１の内周面２１ａとの間には、円筒形状とされた隙間８８が形成されている。
ポンプケーシング本体８１の内周面８１ｂとポンプ軸本体５６の外周面５６ａとの間には、天然ガスからなる気泡を含んだ原油が流れる流路８６が形成されている。 The pump casing main body 81 is housed inside the production pipe 21 . A cylindrical gap 88 is formed between the outer peripheral surface 81 a of the pump casing main body 81 and the inner peripheral surface 21 a of the production pipe 21 .
Between the inner peripheral surface 81b of the pump casing main body 81 and the outer peripheral surface 56a of the pump shaft main body 56, a flow path 86 is formed through which crude oil containing air bubbles made of natural gas flows.

嵌合部８２は、ポンプケーシング本体８１の上端に設けられている。嵌合部８２は、ポンプケーシング本体８１の径方向外側に突出したリング状の部材である。嵌合部８２は、生産管２１の内側に嵌合されている。 The fitting portion 82 is provided at the upper end of the pump casing main body 81 . The fitting portion 82 is a ring-shaped member protruding radially outward from the pump casing main body 81 . The fitting portion 82 is fitted inside the production pipe 21 .

ベーン８３は、ポンプケーシング本体８１の内周面のうち、各空間８１Ａの上部を区画する面に設けられている。ベーン８３は、周方向に間隔をあけて複数配置されている。 The vanes 83 are provided on the inner peripheral surface of the pump casing main body 81 that defines the upper portions of the spaces 81A. A plurality of vanes 83 are arranged at intervals in the circumferential direction.

隔壁部８５は、ポンプ軸本体５６を囲む環状の部材であり、各空間８１Ａに配置された複数のベーン８３の内側に設けられている。隔壁部８５は、ハブ６３の上側に配置されている。隔壁部８５は、複数のベーン８３により支持されている。 The partition wall 85 is an annular member surrounding the pump shaft main body 56, and is provided inside the plurality of vanes 83 arranged in each space 81A. The partition portion 85 is arranged above the hub 63 . The partition 85 is supported by a plurality of vanes 83 .

隔壁部８５の下部の形状は、ハブ６３の上部の形状に対応している。隔壁部８５とポンプ軸本体５６及びハブ６３との間には、隙間が形成されている。
ポンプケーシング本体８１の内周面、隔壁部８５、及び互いに隣り合うベーン８３とで区画された空間は、ポンプ本体４５を経由した原油が流れる流路として機能する。 The shape of the lower portion of the partition portion 85 corresponds to the shape of the upper portion of the hub 63 . A gap is formed between the partition wall portion 85 and the pump shaft main body 56 and the hub 63 .
A space defined by the inner peripheral surface of the pump casing main body 81 , the partition wall portion 85 , and the adjacent vanes 83 functions as a flow path through which the crude oil flows through the pump main body 45 .

ミキシング機構４８は、流路８６を区画するポンプ軸本体５６の外周面５６ａのうち、ポンプ本体群４６の前段に位置する面に設けられている。
ミキシング機構４８は、ポンプ軸本体５６の外周面５６ａから径方向外側に突出する複数（第１の実施形態の場合、一例として、８つ）のミキシング部９１を有する。 The mixing mechanism 48 is provided on a surface positioned in front of the pump body group 46 in the outer peripheral surface 56 a of the pump shaft body 56 that defines the flow path 86 .
The mixing mechanism 48 has a plurality of (eg, eight in the first embodiment) mixing portions 91 projecting radially outward from the outer peripheral surface 56 a of the pump shaft body 56 .

複数のミキシング部９１は、ポンプ軸本体５６の周方向Ｃｄに間隔をあけて設けられている。複数のミキシング部９１は、中心軸Ｏ_２を中心として径方向外側に直線状に延びている。複数のミキシング部９１は、中心軸Ｏ_２を中心として放射状に配置されている。
複数のミキシング部９１は、例えば、円柱状の棒を用いることが可能である（図５参照）。 A plurality of mixing portions 91 are provided at intervals in the circumferential direction Cd of the pump shaft main body 56 . The plurality of mixing portions 91 linearly extend radially outward from the central axis _O2 . The plurality of mixing units 91 are arranged radially around the central axis _O2 .
For the plurality of mixing units 91, for example, cylindrical rods can be used (see FIG. 5).

上記構成とされたミキシング機構４８は、ポンプ軸本体５６が回転した際、ポンプ軸本体５６とともに回転する。
ミキシング機構４８は、ポンプ本体群４６の前段に位置する流路８６を流れる原油に含まれる大きな気泡（天然ガスからなる気泡）に複数のミキシング部９１を衝突させることで、大きな気泡を細かくする。 The mixing mechanism 48 configured as described above rotates together with the pump shaft body 56 when the pump shaft body 56 rotates.
The mixing mechanism 48 causes a plurality of mixing units 91 to collide with large bubbles (bubbles made of natural gas) contained in the crude oil flowing through the flow path 86 positioned upstream of the pump main body group 46, thereby breaking up the large bubbles.

このような構成とされたミキシング機構４８を備えることで、ポンプ本体群４６の前段において、原油に含まれる大きな気泡を細かくして、ポンプ本体群４６に大きな気泡が流入することを抑制することが可能となる。
これにより、ポンプ本体４５の揚程の低下を抑制することが可能となるので、原油の生産性の低下を抑制できる。 By providing the mixing mechanism 48 configured as described above, large bubbles contained in the crude oil are finely divided at the front stage of the pump main body group 46, and large bubbles can be suppressed from flowing into the pump main body group 46. It becomes possible.
As a result, it is possible to suppress a decrease in the pump head of the pump body 45, thereby suppressing a decrease in crude oil productivity.

ミキシング機構４９は、ポンプ本体群４６の途中（第１の実施形態の場合、一例として、ポンプ本体群４６の中間）に位置するポンプ軸本体５６の外周面５６ａに設けられていること以外は、ミキシング機構４８と同様に構成されている。 Except that the mixing mechanism 49 is provided on the outer peripheral surface 56a of the pump shaft main body 56 located in the middle of the pump main body group 46 (in the case of the first embodiment, as an example, the middle of the pump main body group 46). It is configured similarly to the mixing mechanism 48 .

上記構成とされたミキシング機構４９は、ポンプ軸本体５６が回転した際、ポンプ軸本体５６とともに回転する。
ミキシング機構４９は、ミキシング機構４９の前段に配置されたポンプ本体４５を通過することで、原油に含まれる気泡が大きく成長した際、大きな気泡に複数のミキシング部９１を衝突させることで、気泡を細かくする。 The mixing mechanism 49 configured as described above rotates together with the pump shaft body 56 when the pump shaft body 56 rotates.
The mixing mechanism 49 passes through the pump main body 45 arranged in the preceding stage of the mixing mechanism 49, and when the bubbles contained in the crude oil grow large, the large bubbles are caused to collide with the plurality of mixing units 91, thereby removing the bubbles. mince.

このような構成とされたミキシング機構４９を備えることで、ミキシング機構４９の後段に配置されたポンプ本体４５に大きな気泡が流入することを抑制可能となる。
これにより、ポンプ本体群４６の前段にミキシング機構４８のみを設けた場合と比較して、ポンプ本体４５の揚程の低下をさらに抑制することができる。 By providing the mixing mechanism 49 having such a configuration, it is possible to prevent large air bubbles from flowing into the pump main body 45 disposed downstream of the mixing mechanism 49 .
As a result, compared to the case where only the mixing mechanism 48 is provided in the front stage of the pump body group 46, the reduction in the pump head of the pump body 45 can be further suppressed.

第１の実施形態のポンプ１０によれば、原油が流れる流路８６を区画するポンプ軸本体５６の外周面５６ａに間隔をあけて配置され、かつ径方向外側に突出する複数のミキシング部９１を有するミキシング機構４８，４９を備えることで、原油に含まれる天然ガスの気泡と複数のミキシング部９１とを衝突させて大きな気泡を細かくして、ポンプ本体４５内に大きな気泡が流入することを抑制可能となる。
これにより、ポンプ本体４５内に大きな気泡が流入する場合と比較して、ポンプ本体４５の揚程の低下を抑制することが可能となるので、原油の生産性の低下を抑制することができる。 According to the pump 10 of the first embodiment, the plurality of mixing portions 91 are arranged at intervals on the outer peripheral surface 56a of the pump shaft body 56 that defines the flow path 86 through which the crude oil flows, and protrude radially outward. By providing the mixing mechanisms 48 and 49, the air bubbles of the natural gas contained in the crude oil collide with the plurality of mixing units 91 to break up the large air bubbles, thereby suppressing the flow of the large air bubbles into the pump body 45. It becomes possible.
As a result, compared with the case where large air bubbles flow into the pump body 45, it is possible to suppress a decrease in the pump head of the pump body 45, thereby suppressing a decrease in crude oil productivity.

なお、第１の実施形態では、ミキシング機構４９を設ける位置の一例として、ポンプ本体群４６の中間位置を例に挙げて説明したが、ミキシング機構４９を設ける位置は、ポンプ本体群４６の途中であればよく、図１及び図２に示す位置に限定されない。
また、ミキシング部９１の数は、２つ以上であればよく、図４に示す数に限定されない。 In the first embodiment, as an example of the position where the mixing mechanism 49 is provided, the intermediate position of the pump body group 46 has been described as an example. There is no limitation to the positions shown in FIGS. 1 and 2 .
Also, the number of mixing units 91 is not limited to the number shown in FIG. 4, as long as it is two or more.

ここで、図６を参照して、他のミキシング部９４について説明する。
第１の実施形態では、一例として、棒状のミキシング部９１を用いた場合を例に挙げて説明したが、例えば、板状のミキシング部９４を用いてもよい。この場合も棒状のミキシング部９１を用いた場合と同様な効果を得ることができる。 Here, another mixing section 94 will be described with reference to FIG.
In the first embodiment, as an example, the case where the rod-shaped mixing section 91 is used has been described. However, for example, a plate-shaped mixing section 94 may be used. In this case as well, the same effects as in the case of using the rod-shaped mixing section 91 can be obtained.

次に、図７を参照して、他のミキシング機構９５について説明する。
ミキシング機構９５は、羽根形状とされた複数のミキシング部９７を有すること以外は、ミキシング機構４８と同様に構成されている。
このような構成とされたミキシング機構９５は、先に説明したミキシング機構４８と同様な効果を得ることができる。 Next, another mixing mechanism 95 will be described with reference to FIG.
The mixing mechanism 95 is configured in the same manner as the mixing mechanism 48 except that it has a plurality of wing-shaped mixing portions 97 .
The mixing mechanism 95 having such a configuration can obtain the same effect as the mixing mechanism 48 described above.

（第２の実施形態）
図８～図１０を参照して、第２の実施形態に係るポンプ１００について説明する。図８において、図１に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。図９において、図２及び図８に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。図１０において、図８及び図９に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。 (Second embodiment)
A pump 100 according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. 8 to 10. FIG. In FIG. 8, the same components as those of the structure shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 9, the same components as those of the structures shown in FIGS. 2 and 8 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 10, the same components as those of the structure shown in FIGS. 8 and 9 are denoted by the same reference numerals.

第２の実施形態に係るポンプ１００は、第１の実施形態のポンプ１０を構成するミキシング機構４８，４９に替えて、ミキシング機構１０１，１０２を有すること以外は、ポンプ１０と同様に構成されている。 A pump 100 according to the second embodiment is configured in the same manner as the pump 10 except that mixing mechanisms 101 and 102 are provided instead of the mixing mechanisms 48 and 49 that constitute the pump 10 of the first embodiment. there is

ミキシング機構１０１は、流路８６を区画するポンプケーシング本体８１（回転しない静止体）の内周面８１ｂのうち、ポンプ本体群４６の前段に位置する面に設けられている。
ミキシング機構１０１は、ポンプケーシング本体８１の周方向Ｃｄに間隔をあけて配置された複数のミキシング部９１を有する。
複数のミキシング部９１は、ポンプケーシング本体８１の内周面８１ｂから径方向内側に突出している。複数のミキシング部９１は、流路８６を流れる大きな気泡と衝突することで、大きな気泡を細分化させる。 The mixing mechanism 101 is provided on the surface located in front of the pump body group 46 among the inner peripheral surfaces 81 b of the pump casing body 81 (non-rotating stationary body) that defines the flow path 86 .
The mixing mechanism 101 has a plurality of mixing portions 91 spaced apart in the circumferential direction Cd of the pump casing body 81 .
The plurality of mixing portions 91 protrude radially inward from the inner peripheral surface 81 b of the pump casing main body 81 . The plurality of mixing units 91 collide with large bubbles flowing through the flow path 86 to fragment the large bubbles.

このような構成とされたミキシング機構１０１を有することで、第１の実施形態で説明したミキシング機構４８と同様な効果を得ることができる。 By having the mixing mechanism 101 configured as described above, it is possible to obtain the same effect as the mixing mechanism 48 described in the first embodiment.

ミキシング機構１０２は、ポンプ本体群４６の途中（第２の実施形態の場合、一例として、ポンプ本体群４６の中間）に位置するポンプケーシング本体８１（回転しない静止体）の内周面８１ｂに設けられている。
ミキシング機構１０２は、ポンプケーシング本体８１の周方向Ｃｄに間隔をあけて配置された複数のミキシング部９１を有する。複数のミキシング部９１は、ポンプケーシング本体８１の内周面８１ｂから径方向内側に突出している。複数のミキシング部９１は、流路８６を流れる大きな気泡と衝突することで、大きな気泡を細分化させる。 The mixing mechanism 102 is provided on an inner peripheral surface 81b of a pump casing main body 81 (a non-rotating stationary body) located in the middle of the pump main body group 46 (in the case of the second embodiment, for example, in the middle of the pump main body group 46). It is
The mixing mechanism 102 has a plurality of mixing portions 91 spaced apart in the circumferential direction Cd of the pump casing main body 81 . The plurality of mixing portions 91 protrude radially inward from the inner peripheral surface 81 b of the pump casing main body 81 . The plurality of mixing units 91 collide with large bubbles flowing through the flow path 86 to fragment the large bubbles.

このような構成とされたミキシング機構１０２を有することで、第１の実施形態で説明したミキシング機構４９と同様な効果を得ることができる。 By having the mixing mechanism 102 having such a configuration, it is possible to obtain the same effect as the mixing mechanism 49 described in the first embodiment.

第２の実施形態に係るポンプ１００によれば、ポンプケーシング本体８１（回転しない静止体）の内周面８１ｂに設けられたミキシング機構１０１，１０２を備えることで、第１の実施形態のポンプ１０と同様な効果を得ることができる。 According to the pump 100 according to the second embodiment, the mixing mechanisms 101 and 102 provided on the inner peripheral surface 81b of the pump casing main body 81 (the stationary body that does not rotate) are provided, so that the pump 10 according to the first embodiment is provided. You can get the same effect as

（第３の実施形態）
図１１を参照して、第３の実施形態に係るポンプ１１０について説明する。図１１において、図２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。 (Third embodiment)
A pump 110 according to the third embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 11, the same components as those of the structure shown in FIG. 2 are given the same reference numerals.

第３の実施形態に係るポンプ１１０は、第１の実施形態のポンプ１０の構成に、さらに第２の実施形態で説明したミキシング機構１０１，１０２を有すること以外は、ポンプ１０と同様に構成されている。
ミキシング機構１０１は、Ｚ方向においてミキシング機構４８と重ならない位置に設けられている。ミキシング機構１０２は、Ｚ方向においてミキシング機構４９と重ならない位置に設けられている。 A pump 110 according to the third embodiment is configured in the same manner as the pump 10 except that it has the mixing mechanisms 101 and 102 described in the second embodiment in addition to the configuration of the pump 10 according to the first embodiment. ing.
The mixing mechanism 101 is provided at a position not overlapping the mixing mechanism 48 in the Z direction. The mixing mechanism 102 is provided at a position not overlapping the mixing mechanism 49 in the Z direction.

第３の実施形態に係るポンプ１１０によれば、ミキシング機構４８，４９，１０１，１０２を備えることで、大きな気泡を細分化する機能が高まるため、原油の生産性の低下をさらに抑制することができる。 According to the pump 110 according to the third embodiment, since the mixing mechanisms 48, 49, 101, and 102 are provided, the function of dividing large bubbles into small pieces is enhanced, so that the decline in crude oil productivity can be further suppressed. can.

（第４の実施形態）
図１２及び図１３を参照して、第４の実施形態に係るポンプ１２０について説明する。図１２において、図２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。図１３において、図３及び図１２に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。 (Fourth embodiment)
A pump 120 according to a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 12 and 13. FIG. In FIG. 12, the same components as those of the structure shown in FIG. 2 are given the same reference numerals. In FIG. 13, the same components as those of the structures shown in FIGS. 3 and 12 are denoted by the same reference numerals.

ポンプ１２０は、各ポンプ本体４５を構成するブレード６７の負圧面６７ｂ（気泡が集まりやすい面）から突出する第１の突起部１２１を有すること以外は、ポンプ１０と同様に構成されている。
第１の突起部１２１は、ブレード６７の負圧面６７ｂのうち、原油が流入する入口側に配置されている。 The pump 120 is configured in the same manner as the pump 10 except that it has a first protrusion 121 that protrudes from the negative pressure surface 67b (the surface on which air bubbles tend to collect) of the blades 67 that constitute each pump body 45 .
The first protrusion 121 is arranged on the inlet side of the suction surface 67b of the blade 67 into which the crude oil flows.

第１の突起部１２１の形状は、例えば、原油の流れに沿う流線形状としてもよい。
このように、第１の突起部１２１の形状を原油の流れに沿う流線形状とすることで、第１の突起部１２１によりポンプ本体４５内を流れる原油の流れが乱されることを抑制できる。 The shape of the first protrusion 121 may be, for example, a streamline shape along the flow of crude oil.
In this way, by forming the shape of the first protrusion 121 into a streamline shape along the flow of the crude oil, it is possible to prevent the first protrusion 121 from disturbing the flow of the crude oil flowing in the pump body 45. .

第４の実施形態に係るポンプ１２０によれば、気泡が集まりやすいブレード６７の負圧面６７ｂから突出する第１の突起部１２１を有することで、原油に含まれる大きな気泡を第１の突起部１２１に衝突させて、細かい気泡にすることが可能となる。これにより、ポンプ本体４５の揚程の低下を抑制することが可能となるので、原油の生産性の低下を抑制できる。 According to the pump 120 according to the fourth embodiment, by having the first protrusion 121 protruding from the negative pressure surface 67b of the blade 67 where air bubbles tend to collect, the large air bubbles contained in the crude oil are removed by the first protrusion 121. It is possible to make fine bubbles by colliding with As a result, it is possible to suppress a decrease in the pump head of the pump body 45, thereby suppressing a decrease in crude oil productivity.

また、ブレード６７の負圧面６７ｂのうち、原油が流入する入口側に第１の突起部１２１を配置させることで、ポンプ本体４５の流路６１Ａの入口において、大きな気泡と第１の突起部１２１とを衝突させて、細かい気泡にすることが可能となるので、ポンプ本体４５の揚程の低下をさらに抑制することができる。 In addition, by arranging the first protrusion 121 on the inlet side of the suction surface 67b of the blade 67 into which the crude oil flows, large bubbles and the first protrusion 121 can be made to collide with each other to form fine bubbles, thereby further suppressing a decrease in the head of the pump body 45 .

なお、第４の実施形態では、全てのポンプ本体４５に第１の突起部１２１を設けた場合を例に挙げて説明したが、複数のポンプ本体４５のうち、一部のポンプ本体４５のみに第１の突起部１２１を設けてよい。
また、ブレード６７の負圧面６７ｂに設ける第１の突起部１２１の位置及び数は、適宜設定することが可能である。 In the fourth embodiment, the case where all the pump main bodies 45 are provided with the first protrusions 121 has been described as an example, but only some of the plurality of pump main bodies 45 are provided with the first protrusions 121 . A first protrusion 121 may be provided.
Further, the position and number of the first protrusions 121 provided on the negative pressure surface 67b of the blade 67 can be appropriately set.

（第５の実施形態）
図１４を参照して、第５の実施形態に係るポンプ１３０について説明する。図１４において、図１２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。 (Fifth embodiment)
A pump 130 according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 14, the same components as those of the structure shown in FIG. 12 are given the same reference numerals.

ポンプ１３０は、各ポンプ本体４５を構成するシュラウド６５の内面６５ａからハブ６３に向かう方向に突出する第２の突起部１３１を有すること以外は、ポンプ１２０と同様に構成されている。第２の突起部１３１は、流路６１Ａに沿って複数配置されている。 The pump 130 is configured in the same manner as the pump 120 except that it has a second projection 131 projecting from the inner surface 65 a of the shroud 65 constituting each pump body 45 toward the hub 63 . A plurality of second protrusions 131 are arranged along the flow path 61A.

第５の実施形態に係るポンプ１３０によれば、シュラウド６５の内面６５ａからハブ６３に向かう方向に突出する第２の突起部１３１を有することで、原油に含まれる大きな気泡を第２の突起部１３１に衝突させて、細かい気泡にすることが可能となる。これにより、ポンプ本体４５の揚程の低下を抑制することが可能となるため、原油の生産性の低下を抑制できる。 According to the pump 130 according to the fifth embodiment, by having the second projection 131 projecting from the inner surface 65a of the shroud 65 in the direction toward the hub 63, large bubbles contained in the crude oil are removed by the second projection. 131 to make fine bubbles. As a result, it is possible to suppress a drop in the head of the pump body 45, thereby suppressing a drop in crude oil productivity.

また、第２の突起部１３１の形状は、例えば、原油の流れに沿う流線形状としてもよい。
このように、第２の突起部１３１の形状を原油の流れに沿う流線形状とすることで、第２の突起部１３１によりポンプ本体内を流れる原油の流れが乱されることを抑制できる。 Also, the shape of the second protrusion 131 may be, for example, a streamline shape along the flow of crude oil.
In this way, by forming the second protrusion 131 into a streamline shape along the flow of the crude oil, it is possible to prevent the second protrusion 131 from disturbing the flow of the crude oil flowing in the pump body.

なお、第５の実施形態では、全てのポンプ本体４５に第２の突起部１３１を設けた場合を例に挙げて説明したが、複数のポンプ本体４５のうち、一部のポンプ本体４５のみに第２の突起部１３１を設けてよい。
また、シュラウド６５の内面６５ａに設ける第２の突起部１３１の位置及び数は、適宜設定することができる。
さらに、第５の実施形態では、第１及び第２の突起部１２１，１３１を設けた場合を例に挙げて説明したが、第２の突起部１３１のみを設けてもよい。 In the fifth embodiment, the case where all the pump main bodies 45 are provided with the second protrusions 131 has been described as an example, but only some of the plurality of pump main bodies 45 are provided with the second protrusions 131 . A second protrusion 131 may be provided.
Also, the position and number of the second protrusions 131 provided on the inner surface 65a of the shroud 65 can be set as appropriate.
Furthermore, in the fifth embodiment, the case where the first and second protrusions 121 and 131 are provided has been described as an example, but only the second protrusion 131 may be provided.

（第６の実施形態）
図１５を参照して、第６の実施形態に係るポンプ１４０について説明する。図１５において、図２及び図１２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。 (Sixth embodiment)
A pump 140 according to the sixth embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 15, the same components as those of the structures shown in FIGS. 2 and 12 are denoted by the same reference numerals.

ポンプ１４０は、第１の実施形態のポンプ１０に、第４の実施形態で説明した第１の突起部１２１を設けたこと以外は、ポンプ１０と同様に構成されている。 The pump 140 is configured in the same manner as the pump 10 of the first embodiment except that the first protrusion 121 described in the fourth embodiment is provided on the pump 10 of the first embodiment.

第６の実施形態に係るポンプ１４０によれば、ミキシング機構４８，４９及び第１の突起部１２１を有することで、ポンプ本体４５の揚程の低下をさらに抑制することが可能となるため、原油の生産性の低下をさらに抑制できる。 According to the pump 140 according to the sixth embodiment, the mixing mechanisms 48 and 49 and the first protrusion 121 make it possible to further suppress the decrease in the pump head of the pump main body 45. A decrease in productivity can be further suppressed.

なお、第６の実施形態のポンプ１４０に、第２の実施形態で説明したミキシング機構１０１，１０２や第５の実施形態で説明した第２の突起部１３１を設けてもよい。 The pump 140 of the sixth embodiment may be provided with the mixing mechanisms 101 and 102 described in the second embodiment and the second protrusion 131 described in the fifth embodiment.

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the scope of the claims. Transformation and change are possible.

例えば、第１乃至第６の実施形態では、シュラウド６５を備えたインペラ６１を例に挙げて説明したが、シュラウド６５を備えていないオープンタイプのインペラ（オープン羽根車）にも適用可能である。 For example, in the first to sixth embodiments, the impeller 61 provided with the shroud 65 has been described as an example, but an open impeller (open impeller) without the shroud 65 is also applicable.

なお、第１乃至第６の実施形態で説明したミキシング機構４８，４９，１０１，１０２、第１の突起部１２１、及び第２の突起部１３１を適宜組み合わせて用いてもよい。 Note that the mixing mechanisms 48, 49, 101, 102, the first protrusion 121, and the second protrusion 131 described in the first to sixth embodiments may be used in appropriate combination.

５…掘削管
６，３１…筒状部
７，３２…支持部
７ａ，３２ａ…上面
１０，１００，１１０，１２０，１３０，１４０…ポンプ
２１…生産管
２１ａ，３３ａ，８１ｂ…内周面
２３…ラジアル軸受
２４…モータステータ
２６…インナーエレメント
３１…筒状部
３３…モータステータ収容部
３３Ａ…収容空間
３６…モータ軸
３６ａ，５１ａ…下端面
３７…磁気部品
３８…電動モータ
４１…スラストカラー
４３…ポンプ軸
４５…ポンプ本体
４６…ポンプ本体群
４７…ポンプステータ
４８，４９，９５，１０１，１０２…ミキシング機構
５１…流路形成軸部
５１Ａ…第１の流路
５１ｂ，５６ａ，８１ａ…外周面
５１Ｂ…第２の流路
５２…第１の接続部
５６…ポンプ軸本体
５７…第２の接続部
６１…インペラ
６１Ａ，８６…流路
６３…ハブ
６３ａ，６５ａ…内面
６３Ａ…貫通部
６５…シュラウド
６７…ブレード
６７ａ…正圧面
６７ｂ…負圧面
７１…荷重受け部
７３…連結管
７５…ポンプケーシング
７８…スラスト軸受部
８１…ポンプケーシング本体
８１Ａ…空間
８２…嵌合部
８３…ベーン
８５…隔壁部
８８…隙間
９１，９４，９７…ミキシング部
１２１…第１の突起部
１３１…第２の突起部
Ａ１，Ａ２…領域
Ｏ_１，Ｏ_２…中心軸
Ｃｄ…周方向 5... Excavation pipe 6, 31... Cylindrical part 7, 32... Support part 7a, 32a... Upper surface 10, 100, 110, 120, 130, 140... Pump 21... Production pipe 21a, 33a, 81b... Inner peripheral surface 23... Radial bearing 24 Motor stator 26 Inner element 31 Cylindrical portion 33 Motor stator housing portion 33A Housing space 36 Motor shaft 36a, 51a Lower end surface 37 Magnetic component 38 Electric motor 41 Thrust collar 43 Pump Shaft 45 Pump main body 46 Pump main body group 47 Pump stator 48, 49, 95, 101, 102 Mixing mechanism 51 Flow path forming shaft 51A First flow path 51b, 56a, 81a Peripheral surface 51B Second flow passage 52 First connection portion 56 Pump shaft body 57 Second connection portion 61 Impeller 61A, 86 Flow passage 63 Hub 63a, 65a Inner surface 63A Through portion 65 Shroud 67 Blade 67a Positive pressure surface 67b Negative pressure surface 71 Load receiver 73 Connecting pipe 75 Pump casing 78 Thrust bearing 81 Pump casing body 81A Space 82 Fitting portion 83 Vane 85 Partition 88 Gap 91, 94, 97... Mixing part 121... First protrusion 131... Second protrusion A1, A2... Areas _O1 , _O2 ... Central axis Cd... Circumferential direction

Claims

地下の原油を地上に汲み上げる複数のポンプ本体からなるポンプ本体群、鉛直方向に延びるとともに、前記複数のポンプ本体が前記鉛直方向に間隔をあけて配置されたポンプ軸、一端が前記ポンプ軸の一端と接続され、前記ポンプ軸と同じ方向に延びるモータ軸、前記モータ軸の外周に設けられた磁気部品、及び前記複数のポンプ本体及び前記ポンプ軸を収容する筒状とされ、前記ポンプ軸と同じ方向に延び、前記ポンプ軸との間に前記原油が流れる流路を区画するポンプステータを有するインナーエレメントと、
前記鉛直方向に延びた筒状とされ、内側に前記インナーエレメントを収容するとともに、前記インナーエレメントを支持する生産管と、
前記生産管に配置され、前記磁気部品とともに電動モータを構成するモータステータと、
前記流路を区画する前記ポンプ軸の外周面に周方向に間隔をあけて配置され、かつ径方向に突出する複数のミキシング部を有するミキシング機構と、
を備えるポンプ。 A pump body group consisting of a plurality of pump bodies for pumping underground crude oil to the surface, a pump shaft extending in the vertical direction and having the plurality of pump bodies arranged at intervals in the vertical direction, one end of which is one end of the pump shaft and a motor shaft extending in the same direction as the pump shaft, a magnetic component provided on the outer circumference of the motor shaft, a plurality of pump bodies, and a cylindrical shape that accommodates the pump shaft, and is the same as the pump shaft. an inner element having a pump stator extending in a direction and defining a flow path through which the crude oil flows between the pump shaft and the pump stator;
a production pipe that has a cylindrical shape extending in the vertical direction, accommodates the inner element inside, and supports the inner element;
a motor stator arranged in the production pipe and forming an electric motor together with the magnetic component;
a mixing mechanism having a plurality of mixing portions arranged at intervals in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the pump shaft that partitions the flow path and protruding in the radial direction;
pump.

前記ミキシング機構は、前記ポンプ本体群の前段に配置されている請求項１記載のポンプ。 2. The pump according to claim 1, wherein said mixing mechanism is arranged in front of said pump body group.

前記ミキシング機構は、前記ポンプ本体群の途中に配置されている請求項１記載のポンプ。 2. The pump according to claim 1, wherein said mixing mechanism is arranged in the middle of said pump body group.

前記ミキシング部の形状は、一方向に延びる棒状または板状、或いは羽根形状である請求項１から３のうち、いずれか一項記載のポンプ。 4. The pump according to any one of claims 1 to 3, wherein the shape of said mixing portion is rod-like or plate-like extending in one direction, or blade-like.

前記ポンプ本体は、前記ポンプ軸の外周面に固定されて、円環形状とされたハブ、及び前記ハブの一面に立設して配置された複数のブレードを有するインペラであり、
前記ブレードの負圧面から突出する第１の突起部を有する請求項１から４のうち、いずれか一項記載のポンプ。 The pump body is an impeller having a ring-shaped hub fixed to the outer peripheral surface of the pump shaft, and a plurality of blades arranged upright on one surface of the hub,
5. A pump as claimed in any one of claims 1 to 4, comprising a first projection projecting from the suction surface of the blade.

前記ポンプ本体は、前記ポンプ軸の外周面に固定されて、円環形状とされたハブ、前記ハブの一面に立設して配置された複数のブレード、及び前記複数のブレードを覆う円環形状とされたシュラウドを有するインペラであり、
前記ブレードの負圧面から突出する第１の突起部を有する請求項１から４のうち、いずれか一項記載のポンプ。 The pump main body includes a hub fixed to an outer peripheral surface of the pump shaft and having an annular shape, a plurality of blades arranged upright on one surface of the hub, and an annular shape covering the plurality of blades. an impeller having a shroud with a
5. A pump as claimed in any one of claims 1 to 4, comprising a first projection projecting from the suction surface of the blade.

前記第１の突起部は、前記ブレードの負圧面のうち、前記原油が流入する入口側に配置させる請求項５または６記載のポンプ。 7. The pump according to claim 5 or 6, wherein the first protrusion is arranged on the inlet side of the suction surface of the blade into which the crude oil flows.

前記第１の突起部の形状は、前記原油の流れに沿う流線形状とされている請求項５から７のうち、いずれか一項記載のポンプ。 8. The pump according to any one of claims 5 to 7, wherein the shape of the first protrusion is a streamlined shape along the flow of the crude oil.

前記シュラウドの内面から前記ハブに向かう方向に突出する第２の突起部を有する請求項６記載のポンプ。 7. The pump of claim 6, further comprising a second projection projecting from the inner surface of said shroud in a direction toward said hub.

前記第２の突起部の形状は、前記原油の流れに沿う流線形状とされている請求項９記載のポンプ。 10. The pump according to claim 9, wherein the shape of the second protrusion is a streamlined shape along the flow of the crude oil.

地下の原油を地上に汲み上げる複数のポンプ本体からなるポンプ本体群、鉛直方向に延びるとともに、前記複数のポンプ本体が前記鉛直方向に間隔をあけて配置されたポンプ軸、一端が前記ポンプ軸の一端と接続され、前記ポンプ軸と同じ方向に延びるモータ軸、前記モータ軸の外周に設けられた磁気部品、及び前記複数のポンプ本体及び前記ポンプ軸を収容する筒状とされ、前記ポンプ軸と同じ方向に延び、前記ポンプ軸との間に前記原油が流れる流路を区画するポンプステータを有するインナーエレメントと、
前記鉛直方向に延びた筒状とされ、内側に前記インナーエレメントを収容するとともに、前記インナーエレメントを支持する生産管と、
前記生産管に配置され、前記磁気部品とともに電動モータを構成するモータステータと、
を備え、
前記ポンプ本体は、前記ポンプ軸の外周面に固定されて、円環形状とされたハブ、前記ハブの一面に立設して配置された複数のブレード、及び前記複数のブレードを覆う円環形状とされたシュラウドを有するインペラであり、
前記ブレードの負圧面から突出する第１の突起部を有し、
前記第１の突起部は、前記ブレードの負圧面のうち、前記原油が流入する入口側で、前記流入する方向に交差する方向に互いに間隔をあけて複数配置され、
前記第１の突起部の形状は、前記原油の流れに沿う流線形状とされているポンプ。 A pump body group consisting of a plurality of pump bodies for pumping underground crude oil to the surface, a pump shaft extending in the vertical direction and having the plurality of pump bodies arranged at intervals in the vertical direction, one end of which is one end of the pump shaft and a motor shaft extending in the same direction as the pump shaft, a magnetic component provided on the outer circumference of the motor shaft, a plurality of pump bodies, and a cylindrical shape that accommodates the pump shaft, and is the same as the pump shaft. an inner element having a pump stator extending in a direction and defining a flow path through which the crude oil flows between the pump shaft and the pump stator;
a production pipe that has a cylindrical shape extending in the vertical direction, accommodates the inner element inside, and supports the inner element;
a motor stator arranged in the production pipe and forming an electric motor together with the magnetic component;
with
The pump main body includes a hub fixed to an outer peripheral surface of the pump shaft and having an annular shape, a plurality of blades arranged upright on one surface of the hub, and an annular shape covering the plurality of blades. an impeller having a shroud with a
Having a first protrusion projecting from the suction surface of the blade,
a plurality of the first protrusions are arranged at intervals in a direction intersecting the inflow direction on an inlet side of the suction surface of the blade into which the crude oil flows;
The pump , wherein the shape of the first protrusion is a streamlined shape along the flow of the crude oil .

前記シュラウドの内面から前記ハブに向かう方向に突出する第２の突起部を有する請求項１１記載のポンプ。 12. The pump of claim 11, further comprising a second projection projecting from an inner surface of said shroud in a direction toward said hub.

前記第２の突起部の形状は、前記原油の流れに沿う流線形状とされている請求項１２記載のポンプ。 13. The pump according to claim 12 , wherein the shape of the second protrusion is a streamlined shape along the flow of the crude oil.