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