专利名称：旋片式井下采油装置的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种开采地层油液的旋片式井下采油装置。包括井口电机及设备，井口之下有连接的油管和传动杆，传动杆与井下泵连接。
目前，世界上各地的石油采出，对于没有自喷能力尚能有足够补充液量来维持井下液面稳定的石油井，大都采用抽油机采油。抽油机是由地面电动机传动一套机构使井筒内抽油杆做垂直往复运动，采取一套配重措施维持往复运动的均衡，抽油杆带动置于油井内液面以下的柱塞泵运动，依靠上下凡尔的启闭，把井下液量提升至地面管线。其原理可靠、技术成熟、对油井的适应性强、有稳定的效果。但由于抽油机其原理及工作状态的原因，存在着两大缺陷。其一是能量利用率低，分析及测试证明，柱塞向下运动时其大部分动力是由油管内的液柱及抽油杆的自重下沉而致，也是因为这种原因，为了控制其向下运动的速度，抽油机的地面传动运转机构，采取了配重平衡的方法以维持柱塞上下运动速度的均衡。因此，在实际运转中，柱塞泵柱塞向下运动时，其绝大部分能量可不需由电动机供给，或者说，在抽油机的工作中，柱塞泵柱塞向下运动时，电动机所作的功大部分呈无用功状态。另外分析抽油机的工况还发现，抽油机向上运动提升液量时，提升的是从柱塞泵至井口这一油管段的液柱，而完成这一运动后。地面管线获得的液量只是柱塞冲程长度的液柱量。柱塞泵在油井下部的安装位置与泵本身的大小、井下液面的动静态高度有关，而柱塞冲程长度最大为3米左右，因此，可以认为抽油机驱动柱塞泵柱塞向上运动时，电动机所作的功是提升泵至井口的油管高度的液柱及抽油杆的重量，泵至井口的高度常为数百米至数千米而地面管线所获得的液量仅为3米左右油管高度的液柱液量，其能量利用率很低。综上，处于目前这种原理及工作状况的抽油机采油，有相当大部分的能量潜力有待挖掘。抽油机的第二个缺陷是钢铁消耗量大，制造和安装成本高。目前在我国各油田使用的抽油机规格最小的净重在20吨以上。上述数值不含抽油杆和柱塞泵的重量，因而造价也高。通常完成上述轻型抽油机的投产，需耗资22万元，重型的达30多万元。其中现场安装费用达5-8万元一台。
广大石油科技工作者为了改变抽油机采油的状况，始终进行着不断的努力，除对抽油机耗能进行技术改造，采取措施节能外，还研制出与其工作原理完全不同的潜动电动机泵、螺杆泵等。潜油电机泵属于叶轮驱液型容积泵。由于潜油电动机工作条件十分恶劣，所以其制造工艺十分严格，造价较高；受制造尺寸的限制，特殊细长的定子和转子结构致潜油电动机本身效率也较低。现行的螺杆泵因传动技术及螺杆外沿与泵套内壁的密封问题处理好的难度较大，其转速受到限制，因而排量偏低，对于高含水期开采要求采液量大的油田不适宜。另外螺杆材质要好，加工处理十分严格，其扶正器磨阻较大，因而广泛应用者不甚多。因此，世界各地对于需要用机械设备采出石油者仍以抽油机为主导。
本实用新型的目的在于克服上述目前技术中存在的缺点之处而提供一种排量大材耗和成本低且能耗也低的旋片式井下采油装置。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来达到在具有控制流程的井口及其上架设的电动机、井口上悬有伸入井下的油管、传动杆和井下采油泵的采油井，井口之上电动机输出轴直接带动外径大于常规传动(抽油)杆的传导杆，该传导杆伸入井下成为腔式传导管，本传导管下入井下与井底采油泵连接。在分成多个井段的油管、传导管的接头之间镶装悬挂轴承，其中轴承外环坐在该油管接箍里形成的凸环托上，传导管接箍与本轴承内环螺纹连接，使轴承之上的传导管之重由油管来支撑，避免全井传导管坐落在井底采油泵上，能使启泵力距降低，且位于悬挂轴承之下的传导管接为一短节，该短节与下根传导之间形成凸凹插配。在两个悬挂轴承之间的传导管的接头之间镶装扶正轴承，该处传导管接箍与轴承内环螺纹连接；因轴承是力矩传递中耗损最小的部件，同时它又具有扶正使传导管居中的作用。在上部悬挂轴承之上于传导管上形成多个与油管环腔相通的出液孔，井下油液输送上来经此出液孔、进入油管环腔升至井口。井底采油泵上有与油管螺纹连接的管式泵壳，内部转子与传导管相接，且在该采油泵之上的油管、传导管之间环腔里也装轴承，同时在轴承之上的环腔里装密封填料及上、下压盖，使泵输上的油液只能在传导管内上升，本轴承对泵有扶正作用。上述采油泵内部转子由螺旋片绕泵轴形成，其上有多个不闭合开口的螺旋环体，两个环体之间形成比较陡峭的连续螺旋坡道，且各环体、螺旋坡道与泵壳之间存在环形间隙；由于泵速较高，转子较长，故其排液量也大，输送压力也得到保证。上述泵的下部于油管6上形成多个进液孔，在进液孔之下的泵轴与油管之间的环腔里也装有轴承。
在上述方案中，井口上坐有井口阀，在该阀之上装有法兰套，套里装有传导杆的密封填料及垫圈。在该法兰套之上于传导杆的端头上装有与电动机的输出轴相耦合的靠背轮构成具有控制流程的井口。在井中每80米至120米井段的油管、传导管的接头之间镶装悬挂轴承。另外传导管上的扶正轴承外环与油管之间存在0.5至2毫米间隙环，使传导管在油管内居中旋转。转子上两螺旋环可相距0.05-0.12米。
本实用新型与上述目前技术相比较可具有如下效果，由于采用腔式传导管作传动杆，其内腔可作油液输送，又可传递旋动力，并可承受较大的扭矩。在相同的井段上安装悬挂轴承，可防止全井传导管的重量，座落在井底采油泵上，使每段传导管之重由油管承受，有利于改进采油泵的启动，使启动力矩得以降低；另由于采用凸凹插配式接头，对启动电动机时使聚加的力在传递过程中有一个极短的延时作用，累积起来就形成了一个近似软启动过程，有利于降低启动力矩，对电动机有保护作用。又在两个悬挂轴承之间安装扶正轴承，可称传导管接箍式轴承，它对传导管有扶正作用，使传导管居中旋转，且使旋转力的传递损失减小。在井底采油泵之上、下部安装了轴承，使泵在转动过程中阻力减小，可提高泵速；由于采用旋片式转子，转子较长，使泵的排量得以提高，最大排量能达到数百立方米/d；可作为一种崭新的采油泵用于石油开采工业上。
附
图1～5是本实用新型的分节图，其中
图1是控制流程的井口图；图2是在井下相距井段上安装悬挂式轴承(16、17、18)图；图3是在井下相距井段上安装扶正式轴承(27、28、29、)图；图4、5是井底采油泵(33、35)之上、下结构图。附图6、7是图2之下的传导管接头之间插装主，俯视图。
以下结合附图将对本实用新型作进一步说明由
图1～5所示，由具有控制流程的井口及其上架设的电动机，井口上悬挂伸入井下的油管、传动杆和井下采油泵构成的井口。本实用新型使电动机1输出轴直接与外径大于常规传动杆(抽油杆)的传导杆4相接，该传导杆4经井口伸入井下呈腔式传导管12，传导管12下入井下与井底采油泵(33、35)相接，使井口上电动机经传导管带动采油泵采油。为了防止整个传导管的重量全部座落在井底采油泵上，把井下油管14、传导管12分成多个管段，在每段油管14、传导管12的接头之间镶装(滚珠)轴承(16、17、18)，在油管接箍15里形成支承轴承外环17的凸环托19，使轴承外环坐在托19上，传导管接箍24与轴承内环16螺纹连接；同时，在轴承(16、17、18)之下的传导管12为一短节，该短节与下根传导管接头之间形成凸、凹插配，如图6、7所使传导管接头之间的一端接头上形成缺口22，而另一端接头上则形成对应的凸爪21。使本轴承之上的传导管重量由凸环托19支撑，即全部传导管之重量均由油管承受，改善采油泵工作状况，由图2所示。又在井下两轴承(16、17、18)之间的传导管12镶装滚珠轴承(27、28、29)，传导管接箍26与轴承内环27螺纹连接；本轴承可称扶正轴承，使传导管12居中在油管14之中，可使在旋转过程中与油管产生接触和摩擦力减至最低，从而有利于提高采油泵的效率；扶正轴承与轴承(16、17、18)的安装位置均布，如图2，3所示。由图2可知，在上部轴承(16、17、18)之上于传导管12上形成多个与油管环腔11相通的出液孔13，由井底采油泵采上的油液经此孔和油管环腔11上升井口上侧口10进入集输管线。由图4所示，井底采油泵上有与油管14螺纹连接的筒式泵壳35，内部转子33由传导管12带动，且在该采油泵之上的油管14与传导管12之间环腔里装轴承38，在该轴承之上的环腔里装密封填料37及上、下压盖(39、9)，使采油泵之上为密封环空段，采出的油液只能经传导管12的内腔上输；采油泵内部转子由螺旋片绕泵轴30形成，其上有多个不闭合(开口的)螺旋环体33，每两个环体33之间形成比较陡峭的连续坡道36，且各环体33，坡道36与泵壳35之间存在间隙环25；即转子整体与泵壳不是密封配合，可提高转子转速，转子在较高转速下可把地层油液携带上来，其排量也大，同时在采油泵(33、35)下部的油管14上形成多个进液孔31，在该孔之下的泵轴30与油管14之间环腔里装轴承40及上、下轴承盖(42、41)、轴承座43和定位螺帽44。采油泵之上、下部装轴承，既对泵体有扶正作用，又可提高泵的转速。
在以上方案中，由
图1所示，井口上可坐有井口阀8，在该阀8之上装有法兰套5，法兰套5里装有密封传导杆4的填料7及垫圈6，在法兰套5之上于传导杆4的端头上装有与电动机1的输出轴相耦合的靠背轮3，其中电动机1装在平台2上；井口阀8之上为密封配合，由井里输上的油液经井口一侧出液管10送入地面管线，采用可滑动的平台可方便动管柱作业时能滑离井口，同时也方便对电动机位移调节。可在每80米至120米相距井段油管14和传导管12的接头之间镶装轴承(16、17、18)可使电动机1的动力有效的传递到泵上。可在轴承(27、28、29)的外环29与油管14之间存在0.5-2mm的间隙环，使轴承在环腔中转动灵活无阻。两螺旋环体25之距可为0.05-0.12m，使环体25间形成比较长且比较陡峭的坡道36；其螺旋片的截面为弧形截面，形成凹形螺旋片组成采油泵内部转子，转子可用焊点34(或螺纹)与较长的传导管接箍32镶接，接箍32可作轴承38的轴承座。由图5所示，轴承40上有上、下轴承盖(42、41)、轴承座43及定位螺帽23。在每个轴承(16、17、18)与传导管相接部位，采取前已叙及的凸凹插配式与下级传导管相连。
权利要求1.一种涉及油田井开采地层油液的旋片式井下采油装置，它具有控制流程的井口及其上架设的电动机，井口上悬有伸入井下的油管、传动杆和井下采油泵，其特征在于a电动机(1)输出轴直接带动外径大于常规传动(抽油)杆的传导杆(4)，该传导杆(4)伸入井下呈腔式传导管(12)，传导管(12)下入井下与井底采油泵(33、35)连接；b在分成多个井段的油管(14)和传导管(12)的接头之间镶装轴承(16、17、18)，其中轴承外环(17)坐在油管接箍(15)里形成的凸环托(19)上，传导管接箍(24)与轴承内环(16)螺纹连接；且在轴承(16、17、18)之下的传导管(12)为一短节(20)，该短节(20)与下根传导管之间形成凸、凹插配；c又在两个轴承(16、17、18)之间的传导管(12)的接头之间镶装轴承(27、28、29)，传导管接箍(26)与轴承内环(27)螺纹连接；d在上部轴承(16、17、18)之上于传导管(12)上形成多个与油管(14)环腔(1)相通的出液孔(13)；e采油泵上有与油管(12)螺纹连接的管式泵壳(35)，内部转子(33)与传导管(12)连接，且在该采油泵之上的油管与传导管(12)之间环腔里装轴承(38)，在轴承(38)之上的环腔里装密封填料(37)及上、下压盖(19)；f采油泵内部转子由螺旋片绕轴(30)形成，其上有多个不闭合的螺旋环体(33)，两环体(33)之间形成比较陡峭的连续螺旋坡道(36)，且各环体(33)、螺旋坡道(36)与泵壳(35)之间存在环形间隙(25)；g在采油泵(33、35)下部的油管(14)上形成多个进液孔(45)，在孔(45)之下的轴(46)与油管(14)之间的环腔里装轴承(40)及上、下防砂盖(41、42)。
2.根据权利要求1所述的井下采油传动装置，其特征在于井口上可坐有井口阀(8)，在阀(8)之上装有法兰套(5)，法兰套(5)里装有密封传导杆(4)的填料及垫圈(7、6)，在法兰套(5)之上于传导杆(4)的端头上装有与电动机(1)的输出轴相耦合的靠背轮(3)。
3.根据权利要求1所述的井下采油装置，其特征在于可在80米～120米相距井段油管(14)和传导管(12)的接头之间镶装轴承(16、17、18)。
4.根据权利要求1所述的井下采油装置。其特征在于可在轴承(27、28、29)外环(29)与油管(14)之间存在0.5至2mm间隙环。
5.根据权利要求1所述的井下采油装置，其特征在于两螺旋环体(25)可相距0.05～0.12米。
专利摘要一种涉及开采油田井地层油液的旋片式井下采油装置,结构简单,泵的排量大、效率高。井口上电动机1经腔式传导管12带动井底采油泵,泵内采用螺旋片式转子,泵身较长;把井下油管、传导管用多个轴承18分成多段,轴承坐在油管的接箍上,传导管分段悬挂在油管上,同时又在轴承18之间于传导管接头间装扶正轴承29,与轴承18共同使传导管居中旋转,并减少旋转中的阻力;采油泵之上、下都装有轴承,使泵的转速得以提高。
文档编号F04B47/02GK2399527SQ9920206
公开日2000年10月4日 申请日期1999年1月8日 优先权日1999年1月8日
发明者刘紫阳 申请人:刘紫阳