CN114060267A - 湿式电插头投捞式潜油螺杆泵及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种湿式电插头投捞式潜油螺杆泵及其使用方法，属于潜油螺杆泵技术领域。技术方案是：柔性短节一（4）底部设有电缆插头（5），潜油电缆（1）穿过钨块（2）后接入电动锁定装置（3），再穿过柔性短节一（4）后与电缆插头（5）连接，电缆插头（5）与电缆插座（7）匹配插接；柔性短节一与连杆（8）上端铰接，连杆（8）下端与柔性短节二（9）上端铰接，柔性短节二下端与螺杆机构连接。本发明的有益效果是：只需利用潜油电缆进行螺杆泵泵体的投捞即可完成检修井作业，提高生产时率；减少了操作人员的工作强度，降低了成本；在井下进行电缆的对接，避免潜油电缆受到碰撞、挤压和刮伤而造成损坏，大大提高了对潜油电缆的保护。

Description

湿式电插头投捞式潜油螺杆泵及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种湿式电插头投捞式潜油螺杆泵及其使用方法，属于潜油螺杆泵技术领域。
背景技术
潜油螺杆泵采油技术因工艺简单、管理方便等特点，在石油矿场领域应用十分广泛， 主要适宜高黏度、高含砂、高油气比的原油开采作业。潜油螺杆泵举升技术具有良好的适应性，具有良好的发展空间和应用前景。
随着石油工业的不断发展，对潜油螺杆泵的要求也更高。传统的潜油螺杆泵的电缆绑在油管外侧，电缆在油管和套管之间容易受到挤压，电缆损坏非常严重，下井时需要在电缆周围安装大量保护电缆的辅助材料，下井操作麻烦，下井作业困难程度较大，在油管下放过程中电缆始终处于油管外部，遇到井斜和套管变形时会挤伤电缆，导致电缆损坏，增加生产成本。
另一方面，潜油螺杆泵系统寿命最短是螺杆泵泵体，泵体损坏需要取出整套生产油管，作业费用高和周期长。如果能够设计一种方案，解决螺杆泵泵体能够投捞更换、且无需专门的投捞工具和绳缆，直接利用铠装电缆投捞螺杆泵的泵体，实现不取油管实现泵的投捞，可大幅降低作业成本和更换周期。
发明内容
本发明的目的是提供一种湿式电插头投捞式潜油螺杆泵及其使用方法，克服了电缆安装在油管外壁容易损坏及检修作业复杂，以及不起油管更换螺杆泵问题，解决背景技术存在的上述问题。
本发明的技术方案是：
一种湿式电插头投捞式潜油螺杆泵，至少包含油管和设置在油管内的螺杆泵泵体；所述油管由上、中、下三部分管体组成，上部管体与下部管体管径相同且中心线重合，中部管体的一侧管壁向外突出其管径大于上部管体和下部管体，中部管体的中心线与上部管体与下部管体的中心线相偏离，中部管体上下两端偏离侧的管壁变径后分别与上部管体与下部管体连接，电缆插座固定在中部管体突出侧的内壁上；所述螺杆泵泵体至少包含潜油电缆、钨块、电动锁定装置、柔性短节一、电缆插头、电缆插座、连杆、柔性短节二和螺杆机构，钨块、电动锁定装置和柔性短节一依次连接设置在上部管体内，柔性短节一底部设有电缆插头，潜油电缆穿过钨块后接入电动锁定装置，再穿过柔性短节一后与电缆插头连接，电缆插头与电缆插座匹配插接；柔性短节一与连杆上端铰接，连杆下端与柔性短节二上端铰接，柔性短节二下端与螺杆机构连接；所述电动锁定装置通过控制两侧扶正环的鼓起和收缩带动柔性短节一和电缆插头进行偏心移动向上部管体突出侧管壁贴近。
所述螺杆机构设置在下部管体内，螺杆机构包含螺杆转子、胶筒和螺杆泵壳体，柔性短节二通过连接筒与螺杆泵壳体上端连接，螺杆泵壳体底部套设有密封座，胶筒设置在螺杆泵壳体内侧壁上，螺杆转子设置在胶筒内，螺杆转子上端与连接筒插接，螺杆转子底部与联轴器连接，联轴器下端通过法兰与保护器及潜油电机依次连接。
所述潜油电机与电缆插座之间通过连接电缆连接。
所述连接筒内壁侧设有环形凸台，螺杆转子上端插入到连接筒内并设有限位螺母，限位螺母位于环形凸台上方，限制螺杆转子沿轴向方向的大幅度移动。
所述柔性短节一下端设有凹台，电缆插头固定在柔性短节一的凹台上。
所述电缆插头下端设有铜连接公体，所述电缆插座上端设有铜连接母体；所述电缆插头为电能输出端，所述电缆插座为电能接收端。
所述螺杆转子底部与内花键接头通过螺纹连接，内花键接头的花键槽与联轴器输出轴的外花键相对接，实现动力对接功能，从而传递扭矩，通过潜油电泵机组的高速运转将井下液体举升至地面。
所述柔性短节二周向开有出液口，柔性短节二上端通过螺栓与连杆下端铰接，连接筒上端内部设有内螺纹，连接筒下端设有外螺纹，柔性短节二下端通过内螺纹与连接筒上端连接，连接筒下端通过外螺纹与螺杆泵壳体上端连接。
所述电动锁定装置内侧壁设有螺纹，电动锁定装置通过螺纹与柔性短节一上端连接。
所述密封座内侧壁设有螺纹，密封座通过螺纹安装到螺杆泵壳体下端，实现密封。
所述潜油电缆内部的导线的外表面依次包裹绝缘层和和玻璃钢层，潜油电缆下端与电缆插头连接，通过将电缆接头与油管内的电缆插座插接，实现潜油电缆和潜油电机的导电连接。
所述柔性短节一下端通过螺栓与连杆铰接，柔性短节二上端通过螺栓与连杆铰接，可实现下方螺杆机构一定角度的偏斜。
一种湿式电插头投捞式潜油螺杆泵的使用方法，采用上述螺杆泵，步骤如下：
下井过程中，使用绞车带动潜油电缆将螺杆泵泵体下送至油井内的油管内，当电动锁定装置进入到中部管体内时，电动锁定装置控制靠近中部管体突出侧内壁的扶正环收缩，远离突出侧内壁的扶正环鼓起，带动柔性短节一和电缆插头进行偏心移动向上部管体突出侧管壁贴近，使电缆插头与电缆插座上下相对设置，连杆转动使螺杆机构偏心移动，继续下放，直至内花键接头的花键槽与联轴器输出轴的外花键对接，二者对接后实现动力对接功能，电缆插头下端的铜连接公体与电缆插座上端的铜连接母体充分接触，电源通过潜油电缆和潜油电机，实现导电连接；在潜油电缆和潜油电机导电后，电动锁定装置开始运作，电动锁定装置两侧的扶正环紧贴在上部管体的内侧壁上实现螺杆泵泵体的锁定；潜油电机带动螺杆泵泵体运行，将井下液体举升至地面，实现采油过程；
打捞过程中，通过绞车上提潜油电缆带动螺杆泵泵体，此时电缆插头下端的铜连接公体与电缆插座上端的铜连接母体脱离，实现断电操作，电动锁定装置停止运作，此时电动锁定装置两侧的扶正环与油管内侧壁脱离实现螺杆泵体的解除锁定， 继续上提潜油电缆，将螺杆泵泵体从井下取出。
本发明的有益效果是：1、本发明取消了传统潜油螺杆泵检修方式，在检修井作业时无需动用钻修机，只需利用潜油电缆进行螺杆泵泵体的投捞即可完成检修井作业，提高生产时率；2、潜油电缆在油管内下放的方式，取消了安装大量保护电缆的辅助材料的步骤，减少了操作人员的工作强度，降低了成本；3、简化潜油电缆下放的方式，在井下进行电缆的对接，避免潜油电缆受到碰撞、挤压和刮伤而造成损坏，大大提高了对潜油电缆的保护。4、不使用打捞工具就能对螺杆泵泵体进行回收。
附图说明
图1为本发明实施例结构示意图；
图中：潜油电缆1、钨块2、电动锁定装置3、柔性短节一4、电缆插头5、油管6、电缆插座7、连杆8、柔性短节二9、连接筒10、限位螺母11、螺杆转子12、胶筒13、螺杆泵壳体14、密封座15、内花键接头16、联轴器17、保护器18、潜油电机19、扶正环20、出液口21、环形凸台22。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明：
一种湿式电插头投捞式潜油螺杆泵，至少包含油管6和设置在油管6内的螺杆泵泵体；所述油管6由上、中、下三部分管体组成，上部管体与下部管体管径相同且中心线重合，中部管体的一侧管壁向外突出其管径大于上部管体和下部管体，中部管体的中心线与上部管体与下部管体的中心线相偏离，中部管体上下两端偏离侧的管壁变径后分别与上部管体与下部管体连接，电缆插座7固定在中部管体突出侧的内壁上；所述螺杆泵泵体至少包含潜油电缆1、钨块2、电动锁定装置3、柔性短节一4、电缆插头5、电缆插座7、连杆8、柔性短节二9和螺杆机构，钨块2、电动锁定装置3和柔性短节一4依次连接设置在上部管体内，柔性短节一4底部设有电缆插头5，潜油电缆1穿过钨块2后接入电动锁定装置3，再穿过柔性短节一4后与电缆插头5连接，电缆插头5与电缆插座7匹配插接；柔性短节一4与连杆8上端铰接，连杆8下端与柔性短节二9上端铰接，柔性短节二9下端与螺杆机构连接；所述电动锁定装置3通过控制两侧扶正环20的鼓起和收缩带动柔性短节一4和电缆插头5进行偏心移动向上部管体突出侧管壁贴近。
所述螺杆机构设置在下部管体内，螺杆机构包含螺杆转子12、胶筒13和螺杆泵壳体14，柔性短节二9通过连接筒10与螺杆泵壳体14上端连接，螺杆泵壳体14底部套设有密封座15，胶筒13设置在螺杆泵壳体14内侧壁上，螺杆转子12设置在胶筒13内，螺杆转子12上端与连接筒10插接，螺杆转子12底部与联轴器17连接，联轴器17下端通过法兰与保护器18及潜油电机19依次连接。
所述潜油电机19与电缆插座7之间通过连接电缆20连接。
所述连接筒10内壁侧设有环形凸台22，螺杆转子12上端插入到连接筒10内并设有限位螺母11，限位螺母11位于环形凸台上方。
所述柔性短节一4下端设有凹台，电缆插头5固定在柔性短节一4的凹台上。
所述电缆插头5下端设有铜连接公体，所述电缆插座7上端设有铜连接母体；所述电缆插头为电能输出端，所述电缆插座为电能接收端。
所述螺杆转子12底部与内花键接头16通过螺纹连接，内花键接头16的花键槽与联轴器17输出轴的外花键相对接。
所述柔性短节二9周向开有出液口21，柔性短节二9上端通过螺栓与连杆8下端铰接，连接筒10上端内部设有内螺纹，连接筒10下端设有外螺纹，柔性短节二9下端通过内螺纹与连接筒上端连接，连接筒10下端通过外螺纹与螺杆泵壳体14上端连接。
所述电动锁定装置3内侧壁设有螺纹，电动锁定装置3通过螺纹与柔性短节一4上端连接。
结合附图1，在本实施例中，潜油电缆1从油管6内部穿过，通过钨块2上加工的通孔后接入电动锁定装置3，然后穿过柔性短节一4后插入电缆插头5，由于潜油电缆1从油管6里通过，油管6充分的保护了潜油电缆1，潜油电缆1可多次循环使用。电动锁定装置3下端内侧壁加工有螺纹，通过螺纹与柔性短节一4连接，在潜油电缆1和潜油电机19导电后，电动锁定装置3开始运作，此时电动锁定装置3与中部管体内侧壁相配合实现螺杆泵体的锁定；柔性短节一4下端加工有凹台，电缆插头5通过螺钉固定在柔性短节一4的凹台内；柔性短节一4下端通过螺栓与连杆8上端连接，连杆8下端通过螺栓与柔性短节二9连接，可实现下方螺杆机构一定角度的偏斜；柔性短节二9周向方向开有出液口，井下液体通过出液口举升至地面，柔性短节二9下端通过螺纹与连接筒10连接；连接通10内壁侧加工有收缩内径（环形凸台22），下端通过螺纹与螺杆泵壳体14相连；限位螺母11与螺杆转子12上端在连接筒10收缩内径（环形凸台）上侧通过螺纹连接，避免潜油螺杆泵在工作过程中螺杆转子12上下晃动。密封座15内侧壁加工有螺纹，通过螺纹固定在螺杆泵壳体14的外侧壁，实现密封功能。螺杆转子12下端与内花键接头16通过螺纹连接，内花键接头16加工花键槽，并开有喇叭口，联轴器17输出轴为外花键结构，同时花键上设有导向角，可以自动插入，二者对接后实现动力对接功能，传递扭矩从而实现井下流体的举升。联轴器输17下方为保护器18，在保护器18下方是装有电缆的潜油电机19。
以上技术特征构成了本发明的最佳实施案例，其具有较强的适应性和最佳实施效果可根据实际的技术需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
本发明实施案例的使用过程：
下井过程中，使用绞车带动潜油电缆1将螺杆泵泵体下送至油井内的油管6内，当电动锁定装置3进入到中部管体内时，电动锁定装置3控制靠近中部管体突出侧内壁的扶正环收缩，远离突出侧内壁的扶正环鼓起，带动柔性短节一4和电缆插头5进行偏心移动向上部管体突出侧管壁贴近，使电缆插头5与电缆插座6上下相对设置，连杆8转动使螺杆机构偏心移动，继续下放，直至内花键接头16的花键槽与联轴器17输出轴的外花键对接，二者对接后实现动力对接功能，电缆插头5下端的铜连接公体与电缆插座6上端的铜连接母体充分接触，电源通过潜油电缆1和潜油电机19，实现导电连接；在潜油电缆1和潜油电机19导电后，电动锁定装置3开始运作，电动锁定装置3两侧的扶正环紧贴在上部管体的内侧壁上实现螺杆泵泵体的锁定；潜油电机19带动螺杆泵泵体运行，将井下液体举升至地面，实现采油过程；
打捞过程中，通过绞车上提潜油电缆1带动螺杆泵泵体，此时电缆插头5下端的铜连接公体与电缆插座6上端的铜连接母体脱离，实现断电操作，电动锁定装置3停止运作，此时电动锁定装置3两侧的扶正环与油管6内侧壁脱离实现螺杆泵体的解除锁定，继续上提潜油电缆1，将螺杆泵泵体从井下取出。最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种湿式电插头投捞式潜油螺杆泵，其特征在于：至少包含油管（6）和设置在油管（6）内的螺杆泵泵体；所述油管（6）由上、中、下三部分管体组成，上部管体与下部管体管径相同且中心线重合，中部管体的一侧管壁向外突出其管径大于上部管体和下部管体，中部管体的中心线与上部管体与下部管体的中心线相偏离，中部管体上下两端偏离侧的管壁变径后分别与上部管体与下部管体连接，电缆插座（7）固定在中部管体突出侧的内壁上；所述螺杆泵泵体至少包含潜油电缆（1）、钨块（2）、电动锁定装置（3）、柔性短节一（4）、电缆插头（5）、电缆插座（7）、连杆（8）、柔性短节二（9）和螺杆机构，钨块（2）、电动锁定装置（3）和柔性短节一（4）依次连接设置在上部管体内，柔性短节一（4）底部设有电缆插头（5），潜油电缆（1）穿过钨块（2）后接入电动锁定装置（3），再穿过柔性短节一（4）后与电缆插头（5）连接，电缆插头（5）与电缆插座（7）匹配插接；柔性短节一（4）与连杆（8）上端铰接，连杆（8）下端与柔性短节二（9）上端铰接，柔性短节二（9）下端与螺杆机构连接；所述电动锁定装置（3）通过控制两侧扶正环（20）的鼓起和收缩带动柔性短节一（4）和电缆插头（5）进行偏心移动向上部管体突出侧管壁贴近。
2.根据权利要求1火所述的一种湿式电插头投捞式潜油螺杆泵，其特征在于：所述螺杆机构设置在下部管体内，螺杆机构包含螺杆转子（12）、胶筒（13）和螺杆泵壳体（14），柔性短节二（9）通过连接筒（10）与螺杆泵壳体（14）上端连接，螺杆泵壳体（14）底部套设有密封座（15），胶筒（13）设置在螺杆泵壳体（14）内侧壁上，螺杆转子（12）设置在胶筒（13）内，螺杆转子（12）上端与连接筒（10）插接，螺杆转子（12）底部与联轴器（17）连接，联轴器（17）下端通过法兰与保护器（18）及潜油电机（19）依次连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种湿式电插头投捞式潜油螺杆泵，其特征在于：所述潜油电机（19）与电缆插座（7）之间通过连接电缆（20）连接。
4.根据权利要求1或2所述的湿式电插头投捞式潜油螺杆泵，其特征在于：所述连接筒（10）内壁侧设有环形凸台（22），螺杆转子（12）上端插入到连接筒（10）内并设有限位螺母（11），限位螺母（11）位于环形凸台上方。
5.根据权利要求1或2所述的湿式电插头投捞式潜油螺杆泵，其特征在于：所述柔性短节一（4）下端设有凹台，电缆插头（5）固定在柔性短节一（4）的凹台上。
6.根据权利要求1或2所述的一种湿式电插头投捞式潜油螺杆泵，其特征在于：所述电缆插头（5）下端设有铜连接公体，所述电缆插座（7）上端设有铜连接母体；所述电缆插头为电能输出端，所述电缆插座为电能接收端。
7.根据权利要求1或2所述的湿式电插头投捞式潜油螺杆泵，其特征在于：所述螺杆转子（12）底部与内花键接头（16）通过螺纹连接，内花键接头（16）的花键槽与联轴器（17）输出轴的外花键相对接。
8.根据权利要求1或2所述的湿式电插头投捞式潜油螺杆泵，其特征在于：所述柔性短节二（9）周向开有出液口（21），柔性短节二（9）上端通过螺栓与连杆（8）下端铰接，连接筒（10）上端内部设有内螺纹，连接筒（10）下端设有外螺纹，柔性短节二（9）下端通过内螺纹与连接筒上端连接，连接筒（10）下端通过外螺纹与螺杆泵壳体（14）上端连接。
9.根据权利要求1或2所述的湿式电插头投捞式潜油螺杆泵，其特征在于：所述电动锁定装置（3）内侧壁设有螺纹，电动锁定装置（3）通过螺纹与柔性短节一（4）上端连接。
10.一种湿式电插头投捞式潜油螺杆泵的使用方法，采用权利要求1-9任意一项所述的螺杆泵，其特征在于：
下井过程中，使用绞车带动潜油电缆（1）将螺杆泵泵体下送至油井内的油管（6）内，当电动锁定装置（3）进入到中部管体内时，电动锁定装置（3）控制靠近中部管体突出侧内壁的扶正环收缩，远离突出侧内壁的扶正环鼓起，带动柔性短节一（4）和电缆插头（5）进行偏心移动向上部管体突出侧管壁贴近，使电缆插头（5）与电缆插座（6）上下相对设置，连杆（8）转动使螺杆机构偏心移动，继续下放，直至内花键接头（16）的花键槽与联轴器（17）输出轴的外花键对接，二者对接后实现动力对接功能，电缆插头（5）下端的铜连接公体与电缆插座（6）上端的铜连接母体充分接触，电源通过潜油电缆（1）和潜油电机（19），实现导电连接；在潜油电缆（1）和潜油电机（19）导电后，电动锁定装置（3）开始运作，电动锁定装置（3）两侧的扶正环紧贴在上部管体的内侧壁上实现螺杆泵泵体的锁定；潜油电机（19）带动螺杆泵泵体运行，将井下液体举升至地面，实现采油过程；
打捞过程中，通过绞车上提潜油电缆（1）带动螺杆泵泵体，此时电缆插头（5）下端的铜连接公体与电缆插座（6）上端的铜连接母体脱离，实现断电操作，电动锁定装置（3）停止运作，此时电动锁定装置（3）两侧的扶正环与油管（6）内侧壁脱离实现螺杆泵体的解除锁定，继续上提潜油电缆（1），将螺杆泵泵体从井下取出。
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