CN112523739B - 一种井下水力驱动螺旋-旋流耦合管式分离器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种井下水力驱动螺旋‑旋流耦合管式分离器。包括：螺旋破碎分离装置、液压马达螺杆泵装置、多级旋流精细分离装置。本发明上下端与钻杆连接，螺旋破碎分离装置上端与液压马达螺杆泵装置连接，液压马达螺杆泵装置上端连接多级旋流精细分离装置。最内层套管内流动的钻井液驱动液压马达旋转，并带动液压马达螺杆泵工作，进一步带动分离螺杆转动。本发明具有螺旋和旋流分离耦合原理，且井下分离自带动力的特点，可实现水合物固相颗粒的二次破碎和破胶结，也可实现常规石油或水合物采收中高含砂混合流体井下原位实时多重分离与回填，较好地解决了井下混合流体采收时，高含砂量摩阻大难举升以及对井筒、设备等造成严重冲蚀与堵塞的问题。

Description

一种井下水力驱动螺旋-旋流耦合管式分离器

技术领域

本发明涉及石油和天然气水合物开发领域，具体涉及一种井下水力驱动螺旋-旋流耦合管式分离器。

背景技术

当前石油和天然气在全球能源消费中，其占比依然远超其他能源，石油和天然气仍然是世界能源产业发展战略的重点。

目前我国比较容易开采的轻质油藏大部分已经被开发采掘，对稠油油藏资源进行开采成为大多数石油公司的主要生产来源，目前疏松砂岩油藏分布广泛是我国油气生产的主要稠油油藏之一，然而由于疏松砂岩油藏在开采中出砂现象严重，极大地影响了油井的正常生产，针对疏松砂岩油藏出砂问题目前已经有许多开采工艺，但是仍然存在诸多问题：

（1）常规石油开采时采用传统的单一的机械或化学防砂开采方式虽然能够阻止砂粒进入井筒但同时也会增加地层液流入井筒的阻力；

（2）在采油过程中泵距离石油吸入口远,流体经过管道长,沿程水头损失大；

（3）当地层液含砂较多、泥砂呈现较大块状时，极易出现卡泵现象，使泵不能正常工作；

（4）传统采油工艺将大量的泥砂举升至地面，因此需要更大的动力，并且大量的泥砂会对井筒、设备等产生冲蚀磨损与堵塞。

同时，作为接替能源天然气水合物——“可燃冰”在全球资源储量非常丰富,相当于现在全球已经探明的煤炭、石油、天然气等常规化石能源碳总量的2倍。

目前大部分天然气水合物其具有埋深浅、弱胶结、不稳定、无致密盖层、且含砂量高（主要是微米级极细-细粒粉砂与中粗粒粉砂）具有粒径跨尺度、微米级极细等特点，而现有天然气水合物多类开发方式中，包括降压法、注热法和固态流化开采法等，出砂量大导致管输效率低、持续产能差、采空区储层垮塌、设备堵塞及磨损等生产经济效率、工程地质风险、以及设备失效等问题，严重阻碍了海洋天然气水合物开采相关技术和装备发展，甚至成为实现水合物商业开采必须突破的堡垒，目前水合物开采面临的问题有：

（1）现有的海底天然气水合物分离方式单一、除砂效果差，而水合物岩层泥砂粒直径常常达到微米级，现有单一的防砂分离装置根本无法满足要求；

（2）需要外部提供动力，泵安装在井口处，离水合物吸入口较远，距离越远、管道越长,过同样的流量,沿程水头损失就越大,因此所需要的水泵扬程就越高，导致水合物的抽吸不稳定，效率低和对水合物的举升能力差；

（3）在实际的开采过程当中，在钻头或射流破碎水合物层后往往还存在较大块状的水合物泥沙混合物，会造成吸入口和回收通道的堵塞；

（4）由于出砂量大造成所需管输的水合物混合物粘度、密度增大，产生巨大额外的能量损耗，管输负荷大及效率低，泥砂对井筒、设备等产生冲蚀磨损与堵塞，同时出砂量大将引起储层疏松，形成采空区后井壁不稳定，导致水合物储层坍塌引起海啸、地震等灾害。

综上所述，为解决目前石油和天然气水合物开采中出砂严重的问题，亟需一种可以实时分离泥砂的井下分离器，以实现常规石油或水合物采收过程中高含砂混合流体井下原位实时分离与回填。

发明内容

本发明通过发明一种井下水力驱动螺旋-旋流耦合管式分离器，可实现对含砂石油或天然气水合物井下实时分离与回填，可减少举升返出物所需要的泵输功率，节约能耗，提高产量，可实现水合物的破胶结，并且能避免泥砂对运输管道的冲蚀磨损与堵塞，所分离出的泥砂在井下可被直接回填至采空区。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种井下水力驱动螺旋-旋流耦合管式分离器，其特征在于：包括螺旋破碎分离装置、液压马达螺杆泵装置、多级旋流精细分离装置三部分；

所述螺旋破碎分离装置由填料压盖、动密封填料、螺旋破碎分离装置外壳、轴心定位轴承、密封筒节、分离螺杆、过流轴承Ⅰ组成，其动密封填料装在螺旋破碎分离装置外壳下端，填料压盖通过螺纹连接在螺旋破碎分离装置外壳的下端，填料压盖压紧动密封填料从而对分离螺杆下端起到密封作用，分离螺杆中部有轴心定位轴承和密封筒节，分离螺杆上端装有过流轴承Ⅰ；

所述液压马达螺杆泵装置由桥式接头、液压马达螺杆泵装置外套管、差速器、涡轮动力机构组成，液压马达螺杆泵装置外套管上端接桥式接头，涡轮动力机构下端接差速器；

所述涡轮动力机构由接头螺纹、涡轮外壳、涡轮中心轴、过流轴承Ⅱ、垫块、涡轮转子、涡轮定子和轴承挡块、过流孔、中间接头、万向联轴机构上接头、中间密封机构、螺杆定子上接头、螺杆轴流机构出口孔、万向联轴机构凸台、万向联轴机构内接头、传动椭球、连接卡环、万向联轴机构下接头、万向联轴机构内密封体、万向联轴机构外壳、螺杆定子、螺杆转子组成，涡轮外壳上端有接头螺纹，涡轮外壳另一端与中间接头相连，涡轮外壳内部装有涡轮中心轴，涡轮转子固定在涡轮中心轴上，轴承挡块通过螺纹与涡轮中心轴连接，涡轮中心轴上设置有过流孔，垫块安装在涡轮动力机构两端的涡轮转子和涡轮定子之间，中间接头一端与涡轮外壳连接，另一端与螺杆定子上接头相连，万向联轴机构内接头通过万向联轴机构上接头与涡轮中心轴相连，中间接头与万向联轴机构上接头之间安装有中间密封机构，螺杆定子上接头上设有螺杆轴流机构出口孔、万向联轴机构下接头，万向联轴机构上接头与万向联轴机构外壳通过万向联轴机构内接头相连，万向联轴机构凸台与万向联轴机构下接头通过球面接触，万向联轴机构下接头与万向联轴机构外壳之间安装有传动椭球和万向联轴机构内密封体，连接卡环安装在螺杆定子上接头上，螺杆转子一端与万向联轴机构下接头相连，另一端与差速器相连，差速器连接分离螺杆并带动分离螺杆旋转;

所述多级旋流精细分离装置由分离器内层套管、分离器本体、轴向定位过流环、分离器表层套管组成，分离器本体装配在分离器内层套管的内部，分离器内层套管用轴向定位过流环通过螺纹装配在分离器表层套管内部，分离器内层套管和液压马达螺杆泵装置外套管用桥式接头连接。

所述的螺旋破碎分离装置外壳，其特征在于：其壳体表面有轴向排列的吸入口Ⅰ、泥砂排出口Ⅰ，靠近分离螺杆吸入口Ⅰ处有定位台阶，螺旋破碎分离装置外壳上下端为锥螺纹。

所述的分离螺杆，其特征在于：其中心通道为分离螺杆钻井液下入通道，内外管焊接组成环空为分离螺杆回收通道，分离螺杆下端有分离螺杆台阶，分离螺杆下表面开有吸入口Ⅱ，分离螺杆本体上半部分焊接有螺旋分离叶片，螺旋分离叶片中部有分离物注入口，分离螺杆顶端加工有花键连接槽。

所述的桥式接头，其特征在于：其内部加工有桥式通道Ⅰ、桥式通道Ⅱ，中部加工有接头台阶，桥式接头上加工有桥式接头上螺纹，桥式接头上螺纹用于连接分离器内层套管，桥式接头下螺纹和接头螺纹相连，桥式接头中部螺纹用于装配在液压马达螺杆泵装置外套管内部。

所述的分离器表层套管，其特征在于：其下端有分离器表层套管外螺纹，分离器表层套管旋流分离器泥砂出口孔Ⅰ。

所述的分离器内层套管，其特征在于：其下端为分离器内层套管内螺纹，上端为分离器内层套管外螺纹，中部加工有旋流分离器泥砂出口孔Ⅱ。

所述的轴向定位过流环，其特征在于：其轴向加工有过流槽且过流槽周向均布。

所述的分离器本体，其特征在于：上端有分离器本体固定台阶，用来将分离器本体固定在分离器内层套管内壁，分离器本体上有精细分离入口，分离器本体下端有精细分离泥砂出口。

综上所述，本发明的有益效果为：

石油开采方面：

（1）本发明采用螺旋分离器和旋流分离器相结合的除砂方式，避免了因采用防砂措施造成的地层液流入井筒的压力降低；

（2）泵的位置靠近水合物或石油吸入口，因此泵的水头损失小、效率高、扬程大，在开采天然气水合物或采油过程中抽吸稳定、吸力大、举升能力强；

（3）螺旋破碎分离装置可对石油开采过程中大块状的泥砂二次破碎，并进行泥砂的初步分离，从而防止出现卡泵现象，以保证泵的正常工作；

（4）本发明除砂后将泥砂原位排出，减轻了立管输送量，降低了举升大量泥沙到地面造成的能动消耗，提高采收效率，且能降低泥砂对井筒、设备等的冲蚀磨损与堵塞。

天然气水合物开采方面：

（1）本发明结合了螺旋和旋流分离原理，可实现天然气水合物混合浆体跨尺度微米级颗粒的分离。

（2）本发明自带动力装置，泵的位置设计在靠近天然气水合物吸入口处，因此泵的水头损失小、效率高、扬程大，在开采天然气水合物、过程中抽吸稳定、吸力大、举升能力强；

（3）螺旋破碎分离装置可实现水合物开采过程中大块状的泥砂二次破碎，并且可以实现水合物的粗步分离，从而防止出现卡泵现象，提高开采效率；

（4）利用螺旋-旋流耦合原理打破水合物固态颗粒与泥砂颗粒之间的“弱胶结键”，从而实现水合物的破胶结，并可实现天然气水合物混合浆体跨尺度微米级颗粒的分离，以提高返出水合物浆体清洁度，达到提高产能的效果；

本发明除砂后将泥砂原位排出，减轻了立管输送量，降低了举升大量泥沙到地面造成的能动消耗，提高采收效率，且能降低泥砂对井筒、设备等的冲蚀磨损与堵塞，并且将原位分离出的泥砂及时回填可以防止打破水合物储层动态平衡，也可以防止采油时发生坍塌事故。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的整体结构三维示意图；

图2是本发明的破碎分离采收过程剖面图；

图3是本发明螺旋破碎分离装置三维结构示意图；

图4是本发明分离螺杆剖视与三维结构示意图；

图5是本发明桥式接头剖视与三维结构示意图；

图6是本发明液压马达螺杆泵装置三维剖视图；

图7是本发明涡轮动力机构三维剖视图；

图8是本发明涡轮动力机构爆炸视图；

图9是本发明多级旋流精细分离装置三维剖视图；

图10是本发明多级旋流精细分离装置爆炸视图；

1-填料压盖、2-密封填料、3-螺旋破碎分离装置外壳、4-轴心定位轴承、5-密封筒节、6-分离螺杆、7-过流轴承Ⅰ、8-差速器、9-涡轮动力机构、10-液压马达螺杆泵装置外套管、11-桥式接头、12-分离器表层套管、13-分离器内层套管、14轴向定位过流环、15-分离器本体、3-1-吸入口Ⅰ、3-2-定位台阶、3-3-泥砂排出口Ⅰ、6-6-分离螺杆钻井液下入通道、6-5-分离螺杆钻井液下入通道、6-1-分离螺杆台阶、6-2-吸入口Ⅱ、6-3-螺旋分离叶片、6-4-分离物注入口、6-7-花键连接槽、9-1-接头螺纹、9-2-涡轮外壳、9-3-涡轮中心轴、9-4-过流轴承Ⅱ、9-5-垫块、9-6-涡轮转子、9-7-涡轮定子、9-8-轴承挡块、9-9-过流孔、9-10-中间接头、9-11-万向联轴机构上接头、9-12-中间密封机构、9-13-螺杆定子上接头、9-14螺杆轴流机构出口孔、9-15-万向联轴机构凸台、9-16-万向联轴机构内接头、9-17-传动椭球、9-18-连接卡环、9-19-万向联轴机构下接头、9-20-万向联轴机构内密封体、9-21-万向联轴机构外壳、9-22-螺杆定子、9-23-螺杆转子、11-1-桥式通道Ⅰ、11-2-桥式通道Ⅱ、11-3-中部加工有接头台阶、11-6-桥式接头上螺纹、11-4-桥式接头下螺纹、11-5-桥式接头中部螺纹、12-1-分离器表层套管外螺纹、12-2-旋流分离器泥砂出口孔Ⅰ、13-1-分离器内层套管内螺纹、13-2-分离器内层套管外螺纹、13-3-旋流分离器泥砂出口孔Ⅱ、14-1-过流槽、15-1-精细分离泥砂出口、15-2-精细分离入口、15-3-分离器本体固定台阶。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围包括但不局限于以下描述：

如图1~图10所示，一种井下水力驱动螺旋-旋流耦合管式分离器，其特征在于：包括螺旋破碎分离装置、液压马达螺杆泵装置、多级旋流精细分离装置三部分；

所述螺旋破碎分离装置由填料压盖1、动密封填料2、螺旋破碎分离装置外壳3、轴心定位轴承4、密封筒节5、分离螺杆6、过流轴承Ⅰ7组成，其动密封填料2装在螺旋破碎分离装置外壳3下端，填料压盖1通过螺纹连接在螺旋破碎分离装置外壳3的下端，填料压盖1压紧动密封填料2从而对分离螺杆6下端起到密封作用，分离螺杆6中部有轴心定位轴承4和密封筒节5，分离螺杆6上端装有过流轴承Ⅰ7；

所述液压马达螺杆泵装置由桥式接头11、液压马达螺杆泵装置外套管10、差速器8、涡轮动力机构9组成，液压马达螺杆泵装置外套管10上端接桥式接头11，涡轮动力机构9下端接差速器8；

所述涡轮动力机构9由接头螺纹9-1、涡轮外壳9-2、涡轮中心轴9-3、过流轴承Ⅱ9-4、垫块9-5、涡轮转子9-6、涡轮定子9-7和轴承挡块9-8、过流孔9-9、中间接头9-10、万向联轴机构上接头9-11、中间密封机构9-12、螺杆定子上接头9-13、螺杆轴流机构出口孔9-14、万向联轴机构凸台9-15、万向联轴机构内接头9-16、传动椭球9-17、连接卡环9-18、万向联轴机构下接头9-19、万向联轴机构内密封体9-20、万向联轴机构外壳9-21、螺杆定子9-22、螺杆转子9-23组成，涡轮外壳9-2上端有接头螺纹9-1，涡轮外壳9-2另一端与中间接头9-10相连，涡轮外壳9-2内部装有涡轮中心轴9-3，涡轮转子9-6固定在涡轮中心轴9-3上，轴承挡块9-8通过螺纹与涡轮中心轴9-3连接，涡轮中心轴9-3上设置有过流孔9-9，垫块9-5安装在涡轮动力机构两端的涡轮转子9-6和涡轮定子9-7之间，中间接头9-10一端与涡轮外壳9-2连接，另一端与螺杆定子上接头9-13相连，万向联轴机构内接头9-16通过万向联轴机构上接头9-11与涡轮中心轴9-3相连，中间接头9-10与万向联轴机构上接头9-11之间安装有中间密封机构9-12，螺杆定子上接头9-13上设有螺杆轴流机构出口孔9-14、万向联轴机构下接头9-19，万向联轴机构上接头9-11与万向联轴机构外壳9-21通过万向联轴机构内接头9-16相连，万向联轴机构凸台9-15与万向联轴机构下接头9-19通过球面接触，万向联轴机构下接头9-19与万向联轴机构外壳9-21之间安装有传动椭球9-17和万向联轴机构内密封体9-20，连接卡环9-18安装在螺杆定子上接头9-13上，螺杆转子9-23一端与万向联轴机构下接头9-19相连，另一端与差速器8相连，差速器8连接分离螺杆6并带动分离螺杆6旋转;

所述多级旋流精细分离装置由分离器内层套管13、分离器本体15、轴向定位过流环14、分离器表层套管12组成，分离器本体15装配在分离器内层套管13的内部，分离器内层套管13用轴向定位过流环14通过螺纹装配在分离器表层套管12内部，分离器内层套管13和液压马达螺杆泵装置外套管10用桥式接头11连接。

所述的螺旋破碎分离装置外壳3，其特征在于：其壳体表面有轴向排列的吸入口Ⅰ3-1、泥砂排出口Ⅰ3-3，靠近分离螺杆吸入口Ⅰ3-1处有定位台阶3-2，螺旋破碎分离装置外壳3上下端为锥螺纹。

所述的分离螺杆6，其特征在于：其中心通道为分离螺杆钻井液下入通道6-6，内外管焊接组成环空为分离螺杆回收通道6-5，分离螺杆6下端有分离螺杆台阶6-1，分离螺杆6下表面开有吸入口Ⅱ6-2，分离螺杆6本体上半部分焊接有螺旋分离叶片6-3，螺旋分离叶片6-3中部有分离物注入口6-4，分离螺杆6顶端加工有花键连接槽6-7。

所述的桥式接头11，其特征在于：其内部加工有桥式通道Ⅰ11-1、桥式通道Ⅱ11-2，中部加工有接头台阶11-3，桥式接头11上加工有桥式接头上螺纹11-6，桥式接头上螺纹11-6用于连接分离器内层套管13，桥式接头下螺纹11-4和接头螺纹9-1相连，桥式接头中部螺纹11-5用于装配在液压马达螺杆泵装置外套管10内部。

所述的分离器表层套管12，其特征在于：其下端有分离器表层套管外螺纹12-1，分离器表层套管12旋流分离器泥砂出口孔Ⅰ12-2。

所述的分离器内层套管13，其特征在于：其下端为分离器内层套管内螺纹13-1，上端为分离器内层套管外螺纹13-2，中部加工有旋流分离器泥砂出口孔Ⅱ13-3。

所述的轴向定位过流环14，其特征在于：其轴向加工有过流槽14-1且过流槽14-1周向均布。

所述的分离器本体15，其特征在于：上端有分离器本体固定台阶15-3，用来将分离器本体15固定在分离器内层套管13内壁，分离器本体15上有精细分离入口15-2，分离器本体15下端有精细分离泥砂出口15-1。

本发明的工作过程如下：

一、钻井液（动力液）驱动液压马达和螺旋破碎分离器过程

将本发明接入石油或者天然气水合物开采钻具组合中，按照常规钻井过程开始钻井液的循环，下入的钻井液进入分离器表层套管12和分离器内层套管13所形成的环空并向下流动，钻井液流经过流槽14-1，进一步通过桥式接头11中的钻井液转换通道桥式通道Ⅰ11-1，然后流入涡轮动力机构9内部，在涡轮动力机构9内部，钻井液流经过流轴承Ⅱ9-4流向涡轮，驱动涡轮转子9-6旋转带动涡轮中心轴9-3旋转，涡轮中心轴9-3依次通过万向联轴机构上接头9-11、万向联轴机构内接头9-16、万向联轴机构外壳9-21、传动椭球9-17、万向联轴机构下接头9-19将转动动力传递给螺杆转子9-23并带动螺杆转子9-23旋转，从而产生泵吸作用，进一步的，钻井液流经过流孔9-9流入涡轮中心轴9-3内部，并依次通过万向联轴机构上接头9-11内部、万向联轴机构凸台9-15内部、万向联轴机构下接头9-19内部、螺杆转子9-23内部、然后通过差速器8内部通道流入分离螺杆钻井液下入通道6-6，然后钻井液继续随之传递到钻杆下端。

二、采出液的吸入、破碎和分离过程

如图2所示石油或天然气水合物泥砂混合采出液受到涡轮动力机构9的泵吸作用从吸入口Ⅰ3-1进入，通过吸入口Ⅱ6-2进入分离螺杆回收通道6-5。采出液经过分离物注入口6-4进入由螺旋式推进叶片6-3和螺旋破碎分离装置外壳3所形成的螺旋通道螺旋式上升。并且因离心力作用，重质泥砂被甩到螺旋破碎分离装置外壳3内壁，由于此时分离螺杆6旋转作用，推动螺旋破碎分离装置外壳3内壁上的泥砂向下，从泥砂排出口Ⅰ3-3排出，转动的分离螺杆6对于天然气水合物也起到破胶结的作用。采出液螺旋流经过流轴承Ⅰ7，进入螺杆定子9-22和螺杆转子9-23所形成的螺旋式环空，并从螺杆轴流机构出口孔9-14流出。进一步的，采出液流经涡轮外壳9-2和液压马达螺杆泵装置外套管10所形成环空，进入桥式通道Ⅱ11-2，然后流入分离器内层套管13内部，通过精细分离采出液入口15-2进入分离器本体15。通过旋流分离，泥砂从泥砂排出口Ⅱ15-1排出，分离后的采出液从精细分离采出液出口15-3流出并继续向上流动。

本发明包括但不限于上述实施方式，任何符合本权利要求书或说明书描述，符合与本文所公开的原理和新颖性、创造性特点的方法、工艺、产品，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种井下水力驱动螺旋-旋流耦合管式分离器，其特征在于：包括螺旋破碎分离装置、液压马达螺杆泵装置、多级旋流精细分离装置三部分；

所述螺旋破碎分离装置由填料压盖(1)、动密封填料(2)、螺旋破碎分离装置外壳(3)、轴心定位轴承(4)、密封筒节(5)、分离螺杆(6)、过流轴承Ⅰ(7)组成，其动密封填料(2)装在螺旋破碎分离装置外壳(3)下端，填料压盖(1)通过螺纹连接在螺旋破碎分离装置外壳(3)的下端，填料压盖(1)压紧动密封填料(2)从而对分离螺杆(6)下端起到密封作用，分离螺杆(6)中部有轴心定位轴承(4)和密封筒节(5)，分离螺杆(6)上端装有过流轴承Ⅰ(7)；

所述液压马达螺杆泵装置由桥式接头(11)、液压马达螺杆泵装置外套管(10)、差速器(8)、涡轮动力机构(9)组成，液压马达螺杆泵装置外套管(10)上端接桥式接头(11)，涡轮动力机构(9)下端接差速器(8)；

所述涡轮动力机构(9)由接头螺纹(9-1)、涡轮外壳(9-2)、涡轮中心轴(9-3)、过流轴承Ⅱ(9-4)、垫块(9-5)、涡轮转子(9-6)、涡轮定子(9-7)和轴承挡块(9-8)、过流孔(9-9)、中间接头(9-10)、万向联轴机构上接头(9-11)、中间密封机构(9-12)、螺杆定子上接头(9-13)、螺杆轴流机构出口孔(9-14)、万向联轴机构凸台(9-15)、万向联轴机构内接头(9-16)、传动椭球(9-17)、连接卡环(9-18)、万向联轴机构下接头(9-19)、万向联轴机构内密封体(9-20)、万向联轴机构外壳(9-21)、螺杆定子(9-22)、螺杆转子(9-23)组成，涡轮外壳(9-2)上端有接头螺纹(9-1)，涡轮外壳(9-2)另一端与中间接头(9-10)相连，涡轮外壳(9-2)内部装有涡轮中心轴(9-3)，涡轮转子(9-6)固定在涡轮中心轴(9-3)上，轴承挡块(9-8)通过螺纹与涡轮中心轴(9-3)连接，涡轮中心轴(9-3)上设置有过流孔(9-9)，垫块(9-5)安装在涡轮动力机构两端的涡轮转子(9-6)和涡轮定子(9-7)之间，中间接头(9-10)一端与涡轮外壳(9-2)连接，另一端与螺杆定子上接头(9-13)相连，万向联轴机构内接头(9-16)通过万向联轴机构上接头(9-11)与涡轮中心轴(9-3)相连，中间接头(9-10)与万向联轴机构上接头(9-11)之间安装有中间密封机构(9-12)，螺杆定子上接头(9-13)上设有螺杆轴流机构出口孔(9-14)、万向联轴机构下接头(9-19)，万向联轴机构上接头(9-11)与万向联轴机构外壳(9-21)通过万向联轴机构内接头(9-16)相连，万向联轴机构凸台(9-15)与万向联轴机构下接头(9-19)通过球面接触，万向联轴机构下接头(9-19)与万向联轴机构外壳(9-21)之间安装有传动椭球(9-17)和万向联轴机构内密封体(9-20)，连接卡环(9-18)安装在螺杆定子上接头(9-13)上，螺杆转子(9-23)一端与万向联轴机构下接头(9-19)相连，另一端与差速器(8)相连，差速器(8)连接分离螺杆(6)并带动分离螺杆(6)旋转；

所述多级旋流精细分离装置由分离器内层套管(13)、分离器本体(15)、轴向定位过流环(14)、分离器表层套管(12)组成，分离器本体(15)装配在分离器内层套管(13)的内部，分离器内层套管(13)用轴向定位过流环(14)通过螺纹装配在分离器表层套管(12)内部，分离器内层套管(13)和液压马达螺杆泵装置外套管(10)用桥式接头(11)连接。

2.根据权利要求1所述的井下水力驱动螺旋-旋流耦合管式分离器，其特征在于，所述螺旋破碎分离装置外壳(3)壳体表面有轴向排列的吸入口Ⅰ(3-1)、泥砂排出口Ⅰ(3-3)，靠近吸入口Ⅰ(3-1)处有定位台阶(3-2)，螺旋破碎分离装置外壳(3)上下端为锥螺纹。

3.根据权利要求1所述的井下水力驱动螺旋-旋流耦合管式分离器，其特征在于，所述分离螺杆(6)中心通道为分离螺杆钻井液下入通道(6-6)，内外管焊接组成环空为分离螺杆回收通道(6-5)，分离螺杆(6)下端有分离螺杆台阶(6-1)，分离螺杆(6)下表面开有吸入口Ⅱ(6-2)，分离螺杆(6)本体上半部分焊接有螺旋分离叶片(6-3)，螺旋分离叶片(6-3)中部有分离物注入口(6-4)，分离螺杆(6)顶端加工有花键连接槽(6-7)。

4.根据权利要求1所述的井下水力驱动螺旋-旋流耦合管式分离器，其特征在于，所述桥式接头(11)内部加工有桥式通道Ⅰ(11-1)、桥式通道Ⅱ(11-2)，中部加工有接头台阶(11-3)，桥式接头(11)上加工有桥式接头上螺纹(11-6)，桥式接头上螺纹(11-6)用于连接分离器内层套管(13)，桥式接头下螺纹(11-4)和接头螺纹(9-1)相连，桥式接头中部螺纹(11-5)用于装配在液压马达螺杆泵装置外套管(10)内部。

5.根据权利要求1所述的井下水力驱动螺旋-旋流耦合管式分离器，其特征在于，所述分离器表层套管(12)下端有分离器表层套管外螺纹(12-1)，分离器表层套管(12)旋流分离器泥砂出口孔Ⅰ(12-2)。

6.根据权利要求1所述的井下水力驱动螺旋-旋流耦合管式分离器，其特征在于，所述分离器内层套管(13)下端为分离器内层套管内螺纹(13-1)，上端为分离器内层套管外螺纹(13-2)，中部加工有旋流分离器泥砂出口孔Ⅱ(13-3)。

7.根据权利要求1所述的井下水力驱动螺旋-旋流耦合管式分离器，其特征在于：所述轴向定位过流环(14)轴向加工有过流槽(14-1)且过流槽(14-1)周向均布。

8.根据权利要求1所述的井下水力驱动螺旋-旋流耦合管式分离器，其特征在于，所述分离器本体(15)上端有分离器本体固定台阶(15-3)，用来将分离器本体(15)固定在分离器内层套管(13)内壁，分离器本体(15)上有精细分离入口(15-2)，分离器本体(15)下端有精细分离泥砂出口(15-1)。

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