(57)【要約】【課題】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。【解決手段】インナーエレメントと、インナーエレメントを支持する生産管２１と、生産管２１の下部に配置され、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、流路８６を区画するポンプ軸４３の外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９１を有するミキシング機構４８，４９と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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及び前記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と、
を備えるポンプ。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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の突起部を有するポンプ。
【請求項１２】
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１１記載のポンプ。
【請求項１３】
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１０または１２記載のポンプ。
【請求項１４】
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から１３のうち、いずれか一項記載のポンプ。
【請求項１５】
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１４記載のポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１５／００５６０８２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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及び前記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と、を備える。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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の突起部を有する。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【発明の効果】
【００３９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】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Ｃ１−Ｃ２線方向の断面に対応する図である。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】図２に示す構造体のＢ１−Ｂ２線方向の横断面図である。
【図５】図４に示すミキシング部の斜視図である。
【図６】他のミキシング部の斜視図である。
【図７】他のミキシング機構を説明するための図である。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】図９に示す構造体のＤ１−Ｄ２線方向の横断面図である。
【図１１】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。
【図１２】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。
【図１３】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。
【図１４】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。
【図１５】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。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
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。
【００４２】
（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、Ｏ１は生産管２１の中心軸（以下、「中心軸Ｏ１」という）を示している。図1及び図２において、Ｏ２はインナーエレメント２６の中心軸（以下、「中心軸Ｏ２」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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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Ｏ２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。
【００５１】
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。  
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
ポンプ軸４３は、その中心軸が中心軸Ｏ２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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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Ｏ２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Ｏ２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）。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
（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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
（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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
（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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
（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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
（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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【符号の説明】
【０１１３】
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
Ｏ１，Ｏ２…中心軸
Ｃｄ…周方向
【図１】
2020197148.tif 000003
【図２】
2020197148.tif 000004
【図３】
2020197148.tif 000005
【図４】
2020197148.tif 000006
【図５】
2020197148.tif 000007
【図６】
2020197148.tif 000008
【図７】
2020197148.tif 000009
【図８】
2020197148.tif 000010
【図９】
2020197148.tif 000011
【図１０】
2020197148.tif 000012
【図１１】
2020197148.tif 000013
【図１２】
2020197148.tif 000014
【図１３】
2020197148.tif 000015
【図１４】
2020197148.tif 000016
【図１５】
2020197148.tif 000017