CN116447293A - 一种井下螺旋往复传动机构的方法 - Google Patents

一种井下螺旋往复传动机构的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116447293A
CN116447293A CN202310367745.0A CN202310367745A CN116447293A CN 116447293 A CN116447293 A CN 116447293A CN 202310367745 A CN202310367745 A CN 202310367745A CN 116447293 A CN116447293 A CN 116447293A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lifting
pipe
transmission mechanism
nut
oil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310367745.0A
Other languages
English (en)
Inventor
刘建超
郑小权
刘伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xi'an Hongcheng Energy Technology Co ltd
Xianyang Bomco Steel Tube and Wire Rope Co Ltd
Original Assignee
Xi'an Hongcheng Energy Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xi'an Hongcheng Energy Technology Co ltd filed Critical Xi'an Hongcheng Energy Technology Co ltd
Priority to CN202310367745.0A priority Critical patent/CN116447293A/zh
Publication of CN116447293A publication Critical patent/CN116447293A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/12Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
    • E21B43/121Lifting well fluids
    • E21B43/128Adaptation of pump systems with down-hole electric drives
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/24Elements essential to such mechanisms, e.g. screws, nuts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/24Elements essential to such mechanisms, e.g. screws, nuts
    • F16H25/2418Screw seals, wipers, scrapers or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0434Features relating to lubrication or cooling or heating relating to lubrication supply, e.g. pumps ; Pressure control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/045Lubricant storage reservoirs, e.g. reservoirs in addition to a gear sump for collecting lubricant in the upper part of a gear case
    • F16H57/0454Sealings between different partitions of a gearing or to a reservoir
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/048Type of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0497Screw mechanisms
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/10Geothermal energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

本发明是油田采油井用的一种采油装置,是一种井下螺旋往复传动机构的方法,其特征是:包括由举升螺母、举升螺杆组成螺旋往复传动机构,螺旋往复传动机构用于使井下旋转电机能配套往复抽油泵工作,使往复抽油泵成为无杆抽油泵,下接头的下部与井下电机连接处通过密封连接,在举升管内充入密度大于1的重质滑润油,井液密度小于润滑油的密度,举升螺母、举升螺杆始终浸泡在重质滑润油中。它克服现有技术存在的问题,使井下螺旋往复传动机构得到润滑保护,延长其使用寿命。

Description

一种井下螺旋往复传动机构的方法
技术领域
本发明是油田采油井用的一种采油装置,是一种井下螺旋往复传动机构的方法。
背景技术
井下旋转电机带动的抽油装置不需要抽油杆,不存在杆管磨损的问题,这种抽油装置被广泛关注。目前技术人员研究出了井下旋转电机带动的离心泵、螺杆泵抽油装置,这两种抽油装置都存在不足之处:
1、井下旋转电机带动离心泵抽油时:受油井内径限制,井下电机带动的离心泵的外径小,为了满足杨程要求,它的级数很多,外形细长,在低产量井中生产时离心泵的特性处于低效区,因而泵效极低,能耗大,产生油井供排关系不和谐的情况,离心泵的吸入压力低,运转不平稳,系统寿命短,因而不适合产量低的油井。
2、井下旋转电机带动螺杆泵抽油时:由于螺杆泵转子有偏心距,运转时引起的振动使这种抽油装置的使用寿命很短,目前没有推广应用。
目前还研究出了井下直线电机带动的往复抽油装置,由于直线电机存在可靠性差的问题,直线电机带动的往复抽油装置也没能推广应用,仍然处于研制试验阶段。
根据上述存在的问题,技术人员研究了井下潜油电机带动抽油装置。如中国专利2014201115830《一种潜油电机带动的往复抽油装置》。在这种专利技术中,泵筒与柱塞之间为间隙配合,存在漏失,为了排出从泵筒与柱塞之间的间隙漏失的井液,需要要泵筒的下图开设联通孔(附图中能看出来),否则该装置不能运转,因此,这种装置的内部与套管相通,举升螺母、举升螺杆浸泡在井液中,井液对举升螺母、举升螺杆没有滑润作用,举升螺母与举升螺杆之间得不到有效的滑润,磨损快、发热高,其使用寿命短。井液中的腐蚀性介质还会破坏举升螺母与举升螺杆之间的传动。因此,这种专利技术没能推广应用。
发明内容
本发明的目的是设计一种井下螺旋往复传动机构的方法,克服现有技术存在的问题,使井下螺旋往复传动机构得到润滑保护,延长其使用寿命。
本发明的目的是这样实现的:一种井下螺旋往复传动机构的方法,其特征是:包括由举升螺母、举升螺杆组成螺旋往复传动机构,螺旋往复传动机构用于使井下旋转电机能配套往复抽油泵工作,使往复抽油泵成为无杆抽油泵,下接头的下部与井下电机连接处通过密封连接,在举升管内充入密度大于1的重质滑润油,井液密度小于润滑油的密度,举升螺母、举升螺杆始终浸泡在重质滑润油中。
所述的举升螺母、举升螺杆与井液隔离,举升螺母、举升螺杆组成的螺旋往复传动机构受到滑润保护。
螺旋往复传动机构包括密封座(2)、密封单元(3)、防转管(4)、举升管(5)、举升螺母(6)、举升螺杆(7)、连接头(8)、封闭片(10),其特征是:防转管(4)上开设键槽(4-1),举升螺母(6)上有竖键(6-2),举升管(5)的下部与举升螺母(6)的上部连接,举升螺杆(7)上的外螺纹与举升螺母(6)的内螺纹旋合,举升螺杆(7)的上部伸入举升管(5)内,防转管(4)套装在举升管(5)、举升螺母(6)外,所述的竖键(6-2)处于所述的键槽(4-1)里,使举升螺母(6)与防转管(4)之间只能相对轴向移动,不能相对转动,封闭片(10)补贴在所述的键槽(4-1)处,封闭片(10)焊接在防转管(4)上,使所述的键槽(4-1)被封闭,连接头(8)的上部与防转管(4)的下部连接,连接头(8)的下部与井下旋转电机连接,防转管(4)的上部与密封座(2)的下部连接,密封座(2)内安装密封单元(3),密封单元(3)密封举升管(5)与密封座(2)之间的间隙,举升螺杆(7)的下部与井下旋转电机的输出轴连接,向防转管(4)内注入重质滑润油。
所述的举升螺母(6)的内螺和举升螺杆(7)的外螺纹为构成左旋螺纹;举升螺杆(7)反时针旋转时举升螺母(6)向上移动,举升螺杆(7)顺时针旋转时举升螺母(6)向下移动。
所述的举升管(5)的上部安装单流阀(1),流体从举升管(5)向上流过单流阀(1)。
本发明的有益效果是:设计的举升螺母、举升螺杆组成螺旋往复传动机构,使其井下旋转电机能配套往复抽油泵工作,使往复抽油泵成为无杆抽油泵,消除了有杆抽油系统存在的杆、管磨损问题。下接头的下部与井下电机连接处是密封的,使本发明的内下部为封闭状态,在举升管内充入密度大于1的重质滑润油,井液密度小于润滑油的密度,井液不会到达举升管内,举升螺母、举升螺杆始终浸泡在重质滑润油中,举升螺母、举升螺杆与井液隔离,举升螺母与举升螺杆旋合工作时不会磨损和发热,它们的使用寿命长,运行平衡,井液中的腐蚀性介质腐蚀不到举升螺母、举升螺杆,因此,举升螺母、举升螺杆组成的螺旋往复传动机构受到滑润保护。
本发明克服了现有技术存在的问题,能可靠平稳工作,使用寿命长,具有显著的经济效益。
附图说明
图1是本发明实施例的装配图;
图2是图1中从A-A处剖开后的断面图。
图中,1、单流阀;2、密封座;3、密封单元;4、防转管;4-1、键槽;4-2、环空;5、举升管;6、举升螺母;6-1、联通孔;6-2、竖键;7、举升螺杆;8、连接头;9、注入口;10、封闭片。
实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行说明。
由图1和图2可知,本发明的实施例包括单流阀1、密封座2、密封单元3、防转管4、举升管5、举升螺母6、举升螺杆7、连接头8、封闭片10,防转管4上开设键槽4-1,举升螺母6上有竖键6-2,举升管5的下部与举升螺母6的上部连接,举升螺杆7上的外螺纹与举升螺母6的内螺纹旋合,举升螺杆7的上部伸入举升管5内,防转管4套装在举升管5、举升螺母6外,所述的竖键6-2处于所述的键槽4-1里,使举升螺母6与防转管4之间只能相对轴向移动,不能相对转动,封闭片10补贴在所述的键槽4-1处,封闭片10焊接在防转管4上,使所述的键槽4-1被封闭并不防碍所述的竖键6-2的运动,连接头8的上部与防转管4的下部连接,连接头8的下部与井下旋转电机连接(为了适应井下旋转电机现有的连接方式,连接头8的下部与井下旋转电机的连接方式为法兰连接,连接处保持密封),防转管4的上部与密封座2的下部连接,密封座2内安装密封单元3,密封单元3密封举升管5与密封座2之间的间隙,举升螺杆7的下部与井下旋转电机的输出轴连接(为花键连接,与现有的电潜离心泵连接方式相同),向防转管4内注入重质滑润油,使举升螺母6的内螺纹、举升螺杆7的外螺纹浸泡在滑润油中。井下旋转电机在现场被也被称为潜油电机。
本发明进一步措施是,举升螺母6的内螺纹、举升螺杆7的外螺纹为左旋螺纹,使举升螺杆7反时针旋转时举升螺母6向上移动,举升螺杆7顺时针旋转时举升螺母6向下移动。因举升螺母6向上移动时为举升井液,举升井液时负荷大,力矩大,此时举升螺杆7反时针旋转则传递给本发明之上的油管螺纹为上紧力矩,可以防止本发明之上的油管螺纹脱扣。
本发明更进一步措施是,举升管5的上部安装单流阀1,流体只能从举升管5向上流过单流阀1,流体不能经单流阀1流入举升管5内。此措施能防止井液进入举升管5内破坏举升螺母6与举升螺杆7之间的滑润,还能防止举升管5的滑润因温度变化成果超压。
向本发明内注入重质滑润油的通道一般是从密封单元3上的注入口9处注入,滑润油注入结束后将其封闭。这种注油方式适合于本发明处于竖立状态时注油。注入的滑润油到达防转管4与举升管5之间的环空4-2里,再经举升螺母6上的联通孔6-1进入举升管5内(举升管5的下部也设有联通孔)。也可在单流阀1上安装辅助装置,使其本发明处于水平状态时注入滑润油,然后暂时封堵单流阀1的上端,待使用时处于竖立状态后再解除封堵。
举升管5或单流阀1的上部、密封座2的上部安装由柱塞、泵筒、进油阀、出油阀组成的抽油泵。井下旋转电机工作时其内的输出轴顺时针或反时针旋转,带动举升螺杆7顺时针或反时针旋转,使举升管5往复行走,带动安装在本发明之上的抽油泵工作抽油。

Claims (5)

1.一种井下螺旋往复传动机构的方法,其特征是:包括由举升螺母、举升螺杆组成螺旋往复传动机构,螺旋往复传动机构用于使井下旋转电机能配套往复抽油泵工作,使往复抽油泵成为无杆抽油泵,下接头的下部与井下电机连接处通过密封连接,在举升管内充入密度大于1的重质滑润油,井液密度小于润滑油的密度,举升螺母、举升螺杆始终浸泡在重质滑润油中。
2.根据权利要求1所述的一种井下螺旋往复传动机构的方法,其特征是:所述的举升螺母、举升螺杆与井液隔离,举升螺母、举升螺杆组成的螺旋往复传动机构受到滑润保护。
3.根据权利要求1所述的一种井下螺旋往复传动机构的方法,其特征是:螺旋往复传动机构包括密封座(2)、密封单元(3)、防转管(4)、举升管(5)、举升螺母(6)、举升螺杆(7)、连接头(8)、封闭片(10),其特征是:防转管(4)上开设键槽(4-1),举升螺母(6)上有竖键(6-2),举升管(5)的下部与举升螺母(6)的上部连接,举升螺杆(7)上的外螺纹与举升螺母(6)的内螺纹旋合,举升螺杆(7)的上部伸入举升管(5)内,防转管(4)套装在举升管(5)、举升螺母(6)外,所述的竖键(6-2)处于所述的键槽(4-1)里,使举升螺母(6)与防转管(4)之间只能相对轴向移动,不能相对转动,封闭片(10)补贴在所述的键槽(4-1)处,封闭片(10)焊接在防转管(4)上,使所述的键槽(4-1)被封闭,连接头(8)的上部与防转管(4)的下部连接,连接头(8)的下部与井下旋转电机连接,防转管(4)的上部与密封座(2)的下部连接,密封座(2)内安装密封单元(3),密封单元(3)密封举升管(5)与密封座(2)之间的间隙,举升螺杆(7)的下部与井下旋转电机的输出轴连接,向防转管(4)内注入重质滑润油。
4.根据权利要求3所述的一种井下螺旋往复传动机构的方法,其特征是:所述的举升螺母(6)的内螺和举升螺杆(7)的外螺纹为构成左旋螺纹;举升螺杆(7)反时针旋转时举升螺母(6)向上移动,举升螺杆(7)顺时针旋转时举升螺母(6)向下移动。
5.根据权利要求3所述的一种井下螺旋往复传动机构的方法,其特征是:所述的举升管(5)的上部安装单流阀(1),流体从举升管(5)向上流过单流阀(1)。
CN202310367745.0A 2023-04-07 2023-04-07 一种井下螺旋往复传动机构的方法 Pending CN116447293A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310367745.0A CN116447293A (zh) 2023-04-07 2023-04-07 一种井下螺旋往复传动机构的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310367745.0A CN116447293A (zh) 2023-04-07 2023-04-07 一种井下螺旋往复传动机构的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116447293A true CN116447293A (zh) 2023-07-18

Family

ID=87125064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310367745.0A Pending CN116447293A (zh) 2023-04-07 2023-04-07 一种井下螺旋往复传动机构的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116447293A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2022205583A1 (zh) 柱塞、液力端和柱塞泵
CN107620703B (zh) 机泵一体潜油直驱螺杆泵采油装置及方法
CN1940296B (zh) 涡旋式压缩机
CN111734355A (zh) 一种潜油电机驱动的井下螺旋式梯形密封泵采油装置及工艺
US8226383B2 (en) Downhole pump
RU2679775C9 (ru) Система насосно-компрессорной добычи углеводородов со смонтированным на основании винтовым двигателем
CN116447293A (zh) 一种井下螺旋往复传动机构的方法
US11162490B2 (en) Borehole pump
RU184655U1 (ru) Установка для закачки жидкости в пласт
CN208431120U (zh) 一种采用分体式柱塞组件的稳压泥浆泵
CN212583677U (zh) 一种液压减载抽油装置
CN203374412U (zh) 高压共轨泵回油系统
CN101255860B (zh) 潜油电动隔膜泵
RU202692U1 (ru) Погружной многоступенчатый скважинный центробежный насос с компрессионной схемой сборки
US11466548B2 (en) Downhole linear pump system
CN108518327B (zh) 一种采用分体式柱塞组件的泥浆泵
CN107917063B (zh) 动力装置及采油系统
RU73385U1 (ru) Насосная установка для закачки воды в скважину с низкими коллекторскими свойствами нефтеносного пласта
CN100395427C (zh) 一种无杆采油方法和采油系统
CN201184288Y (zh) 潜油电动隔膜泵
CN202040053U (zh) 潜油电机柱塞式隔膜泵
CN218760367U (zh) 一种直线电机带动的抽油泵
CN112983794B (zh) 梭子抽油泵
RU152084U1 (ru) Обратный клапан установки электроцентробежного насоса
CN109004800B (zh) 一种用于井下潜油电机的冷却装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20231215

Address after: No. 10301, Unit 1, Building 1, Haitang Garden, Fengcheng Fifth Road, Xi'an Economic and Technological Development Zone, Shaanxi Province, 710000

Applicant after: Xi'an Hongcheng Energy Technology Co.,Ltd.

Applicant after: XIANYANG BOMCO STEEL TUBE & WIRE ROPE Co.,Ltd.

Address before: No.55, Fengcheng 5th Road, Weiyang District, Xi'an, Shaanxi 710018

Applicant before: Xi'an Hongcheng Energy Technology Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right