CN205483092U - 一种具有防堵卡功能的水泥浆流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及石油钻探固井作业技术领域，特别涉及一种具有防堵卡功能的水泥浆流量计。该装置的叶轮座内部设计有支撑槽，轴置于支撑槽内，轴两端分别套装有轴承Ⅰ，轴中部对称套装有两个轴承Ⅱ，轴承Ⅰ和轴承Ⅱ形状相同，轴承Ⅰ一端设计成圆柱型，轴承Ⅰ另一端设计有两侧带有锥面的台阶，两个轴承Ⅰ圆柱端分别安装在叶轮座两侧侧壁上，两个轴承Ⅱ圆柱端对接，两个轴承Ⅱ圆柱端外侧连接有叶轮。本实用新型实现了防止叶轮发生堵卡现象，提高了叶轮转动性能，叶轮转动方向与水泥浆流动方向一致，消除了叶轮与流体之间的轴向力，减少了叶轮的磨损，增加了轴承与轴的机械强度，提高了使用寿命，能够满足不同流体、不同颗粒的水泥浆需求。

Description

一种具有防堵卡功能的水泥浆流量计

技术领域：

本实用新型涉及石油钻探固井作业技术领域，特别涉及一种具有防堵卡功能的水泥浆流量计。

背景技术：

石油钻探完井过程中，需要通过固井把水泥浆注入到井眼与套管的环形空间内，利用水泥凝固来增强井壁的强度。在固井作业过程中，通常采用流量计来监控施工过程中的各种参数(排量、注入量、顶替量)。

随着钻井深度、地质构造的不同，水泥浆的构成成分(体系)也是千差万别的。随着井深的增加水泥浆需要石英砂，有的工况需要加入加重剂，随着工况的不同水泥浆的密度要求差别也很大，这些因素都严重的制约了水泥浆流量计的正常使用。目前，国内外在用的水泥浆流量计一般采用涡轮流量计代用。涡轮流量计存在以下缺陷：1涡轮流量计的涡轮叶片在流量计本体内与水泥浆的流向呈一定角度，在水泥浆高压作用下产生了巨大的轴向力。极大的轴向力不仅使涡轮片承受极大的推力，还要遭受不同添加颗粒的高速冲刷，使涡轮叶片磨损加快。严重时一口井的作业还没有完成，流量计的涡轮叶片就已经损坏。2、水泥浆体系中复杂的添加物很容易粘附在涡轮叶片上，这些粘结物会造成涡轮叶片失去平衡，造成卡死。3、现有的涡轮式流量计轴承不能解决水泥浆内固体颗粒堵卡及磨损现象。采用滚动轴承时不耐磨损，容易被化学腐蚀；采用滑动轴承容易进入固体颗粒，使叶轮卡死。故障频发一直是制约水泥浆流量计难以攻克的瓶颈。

随着固井技术的发展对水泥浆流量计的要求也越来越高，在用的流量计已远远不能适应固井技术的需要。有的招标单位干脆对投标人采用的水泥浆流量计性能提出要求，使得一些固井工程因为流量计的缺陷而错失投标良机，丧失了企业发展的机会。虽然很多科研机构都在研发各种样式的水泥浆流量计，但叶轮堵卡、容易磨损、寿命不高等问题始终没有得到有效解决，成为制约固井质量的老大难。因而研发出一种能满足不同流体、不同颗粒、不堵不卡、寿命高的水泥浆流量计，是摆在石油装备科研人员面前的一项紧迫而艰巨的任务。

实用新型内容：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有防堵卡功能的水泥浆流量计，该装置实现了防止叶轮发生堵卡现象，提高了叶轮转动性能，叶轮转动方向与水泥浆流动方向一致，消除了叶轮与流体之间的轴向力，减少了叶轮的磨损，增加了轴承与轴的机械强度，提高了使用寿命，能够满足不同流体、不同颗粒的水泥浆需求。克服了现有水泥浆流量计叶轮易发生堵卡，容易磨损损坏，寿命不高的不足。

本实用新型所采取的技术方案是：一种具有防堵卡功能的水泥浆流量计，包括叶轮座；叶轮座内部设计有支撑槽，轴置于支撑槽内，轴两端分别套装有轴承Ⅰ，轴中部对称套装有两个轴承Ⅱ，轴承Ⅰ和轴承Ⅱ形状相同，轴承Ⅰ一端设计成圆柱型，轴承Ⅰ另一端设计有两侧带有锥面的台阶，两个轴承Ⅰ圆柱端分别安装在叶轮座两侧侧壁上，两个轴承Ⅱ圆柱端对接，两个轴承Ⅱ圆柱端外侧连接有叶轮，轴承Ⅰ与轴承Ⅱ之间存在间隙，轴、轴承Ⅰ、轴承Ⅱ均采用硬质合金制成。

本实用新型的有益效果是：本实用新型防止叶轮发生堵卡现象，提高了叶轮转动性能，叶轮转动方向与水泥浆流动方向一致，消除了叶轮与流体之间的轴向力，减少了叶轮的磨损，增加了轴承与轴的机械强度，提高了使用寿命，能够满足不同流体、不同颗粒的水泥浆需求。

附图说明：

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为轴承Ⅰ的结构示意图。

具体实施方式：

如图1、图2所示，一种具有防堵卡功能的水泥浆流量计，包括叶轮座1；叶轮座1内部设计有支撑槽2，轴3置于支撑槽2内，轴3两端分别套装有轴承Ⅰ4，轴3中部对称套装有两个轴承Ⅱ6，轴承Ⅰ4和轴承Ⅱ6形状相同，轴承Ⅰ4一端设计成圆柱型，轴承Ⅰ4另一端设计有两侧带有锥面的台阶，两个轴承Ⅰ4圆柱端分别安装在叶轮座1两侧侧壁上，两个轴承Ⅱ6圆柱端对接，两个轴承Ⅱ6圆柱端外侧连接有叶轮5，轴承Ⅰ4与轴承Ⅱ6之间存在间隙，轴3、轴承Ⅰ4、轴承Ⅱ6均采用硬质合金制成。

当叶轮受到水泥浆冲击后，叶轮5转动方向与水泥浆流动方向一致，消除了叶轮与流体之间的轴向力，由于抵消了阻力，减少了叶轮的磨损。随着水泥浆流速的变化，叶轮5的转速也在同步转动。当水泥浆中含有颗粒物质时，由于轴承Ⅰ4与轴承Ⅱ6之间距离增大，不会造成堵卡现象。由于消除了各种影响转速的因素，保证了水泥浆流量计测试结果的精确。轴承Ⅰ4和轴承Ⅱ6增加了叶轮5与叶轮座1之间的间距。由于距离增大，即使叶轮5上有粘附物附着也不会造成叶轮堵卡现象。轴3、轴承Ⅰ4、轴承Ⅱ6均采用硬质合金制成，增加了轴承与轴的机械强度，减小了摩擦系数，提高了轴承使用寿命。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种具有防堵卡功能的水泥浆流量计，包括叶轮座(1)；其特征在于：叶轮座(1)内部设计有支撑槽(2)，轴(3)置于支撑槽(2)内，轴(3)两端分别套装有轴承Ⅰ(4)，轴(3)中部对称套装有两个轴承Ⅱ(6)，轴承Ⅰ(4)和轴承Ⅱ(6)形状相同，轴承Ⅰ(4)一端设计成圆柱型，轴承Ⅰ(4)另一端设计有两侧带有锥面的台阶，两个轴承Ⅰ(4)圆柱端分别安装在叶轮座(1)两侧侧壁上，两个轴承Ⅱ(6)圆柱端对接，两个轴承Ⅱ(6)圆柱端外侧连接有叶轮(5)，轴承Ⅰ(4)与轴承Ⅱ(6)之间存在间隙，轴(3)、轴承Ⅰ(4)、轴承Ⅱ(6)均采用硬质合金制成。