CN105041258B - 基于小直径电机的深井桥塞座封装置 - Google Patents

基于小直径电机的深井桥塞座封装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于小直径电机的深井桥塞座封装置，包括电机、联轴结构、用于存储填充液的吸入腔、用于推注填充液的定子和转子、用于连接桥塞接口的连接头，吸入腔的腔壁与定子的管壁相连，在吸入腔的自由端设置联轴结构，在定子的自由端设置连接头，在吸入腔与定子中设置转子，转子的端部通过联轴结构与电机的输出轴相连，当电机通过联轴结构带动转子转动时，吸入腔内的填充液可经过定子并从连接头推出或吸入。其效果是，该发明运用机电高压动力驱动桥塞座封装置，与可膨胀桥塞配合使用，实现了可靠密封，为油田提供一种安全可靠、成本低廉、功能齐全、适用范围广的井下封堵工具。

Description

基于小直径电机的深井桥塞座封装置
技术领域
本发明涉及油田井下封堵技术领域，具体涉及一种基于小直径电机的深井桥塞座封装置。
背景技术
可取式桥塞作为一种油田用井下封堵工具，在油田勘探和开发中广泛用于对油水井分层压裂、分层酸化、分层试油施工时封堵下部井段。它较好地解决了坐封、打捞、解封操作复杂，使用成功率低的问题。功能上部分可以替代丢手+封隔器、永久式桥塞和注灰封堵，是一种安全可靠、成本低廉、功能齐全的井下封堵工具。
在中浅层试油施工中，对于封隔异常高压、高产、跨距大或者斜井等特殊层位，实现上返试油，双封封隔器施工的成功率较低，为方便后续试油，提高试油一次成功率，通常采用该类桥塞进行封层。
发明内容
本申请通过提供一种基于小直径电机的深井桥塞座封装置，采用机电高压动力驱动桥塞座封装置，与可膨胀桥塞配合使用，实现了可靠密封，为油田提供一种安全可靠、成本低廉、功能齐全、适用范围广的井下封堵工具。本申请采用以下技术方案予以实现：
一种基于小直径电机的深井桥塞座封装置，包括电机、联轴结构、用于存储填充液的吸入腔、用于推注填充液的定子和转子、用于连接桥塞接口的连接头，所述吸入腔的腔壁与所述定子的管壁相连，在所述吸入腔的自由端设置所述联轴结构，在所述定子的自由端设置所述连接头，在所述吸入腔与所述定子中设置所述转子，所述转子的端部通过所述联轴结构与所述电机的输出轴相连，当所述电机通过所述联轴结构带动所述转子转动时，所述吸入腔内的填充液可经过所述定子并从所述连接头推出或吸入。
基于上述结构设计，可以通过电机控制转子转动，在转子的带动下，吸入腔中的填充也可以被注入桥塞中，使得桥塞膨胀，实现油井分割；相反地，当转子反向转动时，桥塞中的填充也可以吸出到吸入腔中，使得桥塞收缩，实现回收。整个座封装置基于小直径的电机进行控制，安装和维护方法。
作为一种优选的技术方案，所述联轴结构包括第一联轴节、第二联轴节以及第三联轴节，所述第一联轴节与所述电机的输出轴相连并设置在所述吸入腔的管腔外，所述第三联轴节与所述转子相连并设置在所述吸入腔的管腔内，所述第二联轴节连接在第一联轴节与第三联轴节之间并固定在所述吸入腔的端部，在所述吸入腔的管腔内还设置有用于固定所述第三联轴节的压块。
进一步地，所述第一联轴节外部的套筒通过内六角螺钉固定在所述电机的机身上，且在所述第一联轴节与电机的端壁之间设置有密封胶垫和O型密封圈。
为了保证电机的扭力，在所述联轴结构中设置有减速机构。
为了实现定子和转子之间的有效配合，所述定子包括一根金属套管，该金属套管中通过胶体设置成螺纹状的管腔，所述转子包括一段螺纹杆，且该段螺纹杆位于定子的管腔中。
为了方便深井应用，所述电机的机身固定在电机套管中，在该电机套管的端部还设置有吊环。
结合油井应用需求，所述电机套管、吸入腔以及定子的外径为55～65mm，所述电机套管、吸入腔、定子以及连接头的总长度为720～730mm。
与现有技术相比，本申请提供的技术方案，具有的技术效果或优点是：
(1)小直径机电座封：可实现变管径桥塞座封。
(2)小功率高压座封：机电功率小，1～1.5kw可产生20MPa桥塞座封压力。
(3)可收回反复使用：机电座封可随意收回，反复使用，可靠性强。
(4)控制简单：该机电座封由地面驱动装置控制操作使用方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中联轴结构的局部放大图；
图3为本发明的使用状态图。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种基于小直径电机的深井桥塞座封装置，采用机电高压动力驱动桥塞座封装置，与可膨胀桥塞配合使用，实现了可靠密封，为油田提供一种安全可靠、成本低廉、功能齐全、适用范围广的井下封堵工具。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式，对上述技术方案进行详细的说明。
实施例：
如图1所示，一种基于小直径电机的深井桥塞座封装置，包括电机1、联轴结构、用于存储填充液的吸入腔3、用于推注填充液的定子4和转子5、用于连接桥塞接口7的连接头6，所述吸入腔3的腔壁与所述定子4的管壁相连，在所述吸入腔3的自由端设置所述联轴结构，在所述定子4的自由端设置所述连接头6，在所述吸入腔3与所述定子4中设置所述转子5，所述转子5的端部通过所述联轴结构与所述电机1的输出轴相连，当所述电机1通过所述联轴结构带动所述转子5转动时，所述吸入腔3内的填充液可经过所述定子4并从所述连接头6推出或吸入。
如图2所示，在具体实施过程中，所述联轴结构包括第一联轴节201、第二联轴节202以及第三联轴节203，所述第一联轴节201与所述电机1的输出轴相连并设置在所述吸入腔3的管腔外，所述第三联轴节203与所述转子5相连并设置在所述吸入腔3的管腔内，所述第二联轴节202连接在第一联轴节201与第三联轴节203之间并固定在所述吸入腔3的端部，在所述吸入腔3的管腔内还设置有用于固定所述第三联轴节203的压块8。通常，为了保证电机1的可靠运行，在所述联轴结构中设置有减速机构，这里的减速机构可以采用单独的减速器或者减速箱实现，也可以直接利用具有减速功能的联轴节实现。
通过图2还可以看出，为了适应深井应用，防止电机1进水，所述第一联轴节201外部的套筒通过内六角螺钉固定在所述电机1的机身上，且在所述第一联轴节201与电机1的端壁之间设置有密封胶垫12和O型密封圈13。
为了提供足够大的推力和吸力，所述定子4包括一根金属套管，该金属套管中通过胶体设置成螺纹状的管腔，所述转子5包括一段螺纹杆9，且该段螺纹杆9位于定子4的管腔中。
为了便于该座封的吊放和提收，通过图1还可以看出，所述电机1的机身固定在电机套管10中，在该电机套管10的端部还设置有吊环11。
进一步地，为了满足小直径深井的需求，所述电机套管10、吸入腔3以及定子4的外径为55～65mm，优选60mm，所述电机套管10、吸入腔3、定子4以及连接头6的总长度为720～730mm，优选728mm。
本发明的工作原理是：
如图3所示，将可膨胀桥塞A与本发明设计的基于小直径电机的深井桥塞座封装置B正确连接并从油管D下放到油井E内的预定位置F处，校准深度后，通过电缆C接通电机1的电源，电机1正向转动，在转子5的带动下，迫使吸入腔3中的填充液从定子4与转子5的缝隙间推入桥塞A中，桥塞A膨胀，退出桥塞座封装置B，桥塞A牢牢卡封在井下预定位置F处，当需要回收时，下放桥塞座封装置B，使其连接头6插入桥塞A的连接接口中，电机1反向转动，在转子5的带动下，可将桥塞A中的填充液吸出，桥塞A收缩，从而实现桥塞回收。
本申请的上述实施例中，通过提供一种基于小直径电机的深井桥塞座封装置，采用机电高压动力驱动桥塞座封装置，与可膨胀桥塞配合使用，实现了可靠密封，为油田提供一种安全可靠、成本低廉、功能齐全、适用范围广的井下封堵工具。
应当指出的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改性、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于小直径电机的深井桥塞座封装置，其特征在于，包括电机(1)、联轴结构、用于存储填充液的吸入腔(3)、用于推注填充液的定子(4)和转子(5)、用于连接桥塞接口(7)的连接头(6)，所述吸入腔(3)的腔壁与所述定子(4)的管壁相连，在所述吸入腔(3)的自由端设置所述联轴结构，在所述定子(4)的自由端设置所述连接头(6)，在所述吸入腔(3)与所述定子(4)中设置所述转子(5)，所述转子(5)的端部通过所述联轴结构与所述电机(1)的输出轴相连，当所述电机(1)通过所述联轴结构带动所述转子(5)转动时，所述吸入腔(3)内的填充液可经过所述定子(4)并从所述连接头(6)推出或吸入。
2.根据权利要求1所述的基于小直径电机的深井桥塞座封装置，其特征在于，所述联轴结构包括第一联轴节(201)、第二联轴节(202)以及第三联轴节(203)，所述第一联轴节(201)与所述电机(1)的输出轴相连并设置在所述吸入腔(3)的管腔外，所述第三联轴节(203)与所述转子(5)相连并设置在所述吸入腔(3)的管腔内，所述第二联轴节(202)连接在第一联轴节(201)与第三联轴节(203)之间并固定在所述吸入腔(3)的端部，在所述吸入腔(3)的管腔内还设置有用于固定所述第三联轴节(203)的压块(8)。
3.根据权利要求2所述的基于小直径电机的深井桥塞座封装置，其特征在于，所述第一联轴节(201)外部的套筒通过内六角螺钉固定在所述电机(1)的机身上，且在所述第一联轴节(201)与电机(1)的端壁之间设置有密封胶垫(12)和O型密封圈(13)。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的基于小直径电机的深井桥塞座封装置，其特征在于，在所述联轴结构中设置有减速机构。
5.根据权利要求4所述的基于小直径电机的深井桥塞座封装置，其特征在于，所述定子(4)包括一根金属套管，该金属套管中通过胶体设置成螺纹状的管腔，所述转子(5)包括一段螺纹杆(9)，且该段螺纹杆(9)位于定子(4)的管腔中。
6.根据权利要求5所述的基于小直径电机的深井桥塞座封装置，其特征在于，所述电机(1)的机身固定在电机套管(10)中，在该电机套管(10)的端部还设置有吊环(11)。
7.根据权利要求6所述的基于小直径电机的深井桥塞座封装置，其特征在于，所述电机套管(10)、吸入腔(3)以及定子(4)的外径为55～65mm，所述电机套管(10)、吸入腔(3)、定子(4)以及连接头(6)的总长度为720～730mm。
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