CN205532512U - 一种预置电缆复合管潜油螺杆泵采油装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种预置电缆复合管潜油螺杆泵采油装置，包括控制器，井口悬挂器，以及由上至下依次连接的转换接头，泄油器，螺杆泵，联轴器，驱动电动机，井口悬挂器和转换接头之间连接有预置电缆复合管，预置电缆复合管内设置有电缆，控制器输出端通过动力电缆与预置电缆复合管中电缆的上接头连接，预置电缆复合管中电缆的下接头通过动力电缆与驱动电动机电连接，预置电缆复合管与井口悬挂器和转换接头之间通过硫化加工方式连接在一起。该装置使用非金属的预置电缆复合管作为液体输入通道，解决了金属管使用寿命的问题，并且作业可以连续下入及起出复合油管，大幅度降低施工作业量，降低施工人员劳动强度，简化生产管柱结构。
Description
技术领域
本实用新型具体涉及一种预置电缆复合管潜油螺杆泵采油装置。
背景技术
目前，潜油直驱螺杆泵采油技术属于井下电机无杆采油技术中较为成熟的一种，其优点在于可有效消除油管杆偏磨，简化传动环节；但是，潜油螺杆泵需要通过金属油管作为通道，把液体输送至地面，金属油管作业时需要单根连接，施工作业量较大，人员作业强度大，施工周期较长；同时金属油管在井下工作时易受到井下液体的腐蚀作用，使用时间会因此而缩短。
国内目前公布了一些柔性复合管专利，如中国专利CN202176838U公开了一种石油天然气工业用非金属柔性复合高压输送管，包括尼龙芯， 尼龙芯外壁包覆有钢丝缠绕增强层和防护层，所述的尼龙芯内设置有由正反式折叠钢板咬合卷制而成的伸缩管。该非金属柔性复合高压输送管用于地面集输，其耐内压力能力较好，但是不能承受过大的拉力，无法在井下使用。
中国专利CN102889437A公布了一种柔性复合油管，包括用于输送介质的高分子内管层，设置于所述高分子内管层外侧的高分子外管层，设置于所述高分子内管层外壁上用于抵抗内压的抗压层，以及设置于所述高分子外管层的内壁上用于抵抗外界拉力的抗拉层。该柔性复合油管可用于井下，而且此柔性复合油管可以连续加工，其长度不受加工限制，避免多根柔性复合油管之间相互连接的操作，但是并未说明其应用范围及使用能力，常规抽油机生产是不能正常使用的。
中国专利CN202531035U公开了一种柔性复合油管注水管柱，注水井口设备通过螺纹连接本管柱提升短节，提升短节下端通过螺纹连接上转换接头，上转换接头下端通过防脱环和外锁装置连接柔性复合油管，柔性复合油管下端通过防脱环和外锁装置连接下转换接头，下转换接头下端螺纹连接加重油管，加重油管下端连接斜尖。该管柱的柔性复合油管具有较强的防腐性能，能够较好的解决回注井金属油管腐蚀的问题，延长管柱使用寿命，但是未涉及到油井生产管柱。
另外，由于潜油电机需要通过电缆供电，在井下作业施工过程中，需要将电缆与油管同步启下，增加了油井作业流程。
现有技术的柔性复合管主要集中在地面集输，涉及到油井井下应用的较少，且均未涉及到内嵌预置电缆。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有潜油螺杆泵采油装置中金属管需要单根连接，施工量大，且金属管易受井下液体腐蚀，影响使用寿命的问题。
为此，本实用新型提供了一种预置电缆复合管潜油螺杆泵采油装置，包括控制器，井口悬挂器，以及由上至下依次连接的转换接头，泄油器，螺杆泵，联轴器，驱动电动机，所述井口悬挂器和转换接头之间连接有预置电缆复合管，所述预置电缆复合管内设置有电缆，所述控制器输出端通过动力电缆与预置电缆复合管中电缆的上接头连接，所述预置电缆复合管中电缆的下接头通过动力电缆与驱动电动机电连接；
所述的预置电缆复合管（3）与井口悬挂器（2）和转换接头（4）之间通过硫化加工方式连接在一起。
所述预置电缆复合管由保护层，加强层，抗拉层，电缆，钢丝绳组成；所述保护层，加强层和抗拉层由外到内依次设置，钢丝绳分布在加强层外侧周围，电缆分布在保护层内。
所述保护层材质为乙丙橡胶。
所述加强层为经玻璃丝连续编制形成丝网结构。
所述抗拉层为超高分子量聚乙烯材料。
所述电缆为3股，均匀分布在保护层内；电缆的导电线芯为铜芯，其周围由内到外包覆有绝缘层和防护层，绝缘层材质为塑料或PVC，防护层材质为橡胶。
所述钢丝绳为6股，均匀分布在加强层外侧周围。
所述联轴器和驱动电动机之间连接有保护器。
本实用新型的有益效果：
(1)本实用新型中预置电缆复合管能够连接加工并能保证抗拉、抗内压强度要求，且能够较好的解决井下液体对金属管的腐蚀问题，延长管柱井下工作寿命。
(2)本实用新型中预置电缆复合管与井口悬挂器和转换接头之间硫化加工连接为井下生产管柱结构的改变提供了较好的手段，保证了连接强度，适应于工艺方法的改进。
(3)本实用新型中预置电缆复合管采用预置电缆的方式使得电缆的机械保护性能和绝缘性能都得到有效提升，并且作业可以连续下入及起出复合油管，能够大幅度提升作业效率，降低劳动强度。
以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
附图说明
图1是本实用新型预置电缆复合管潜油螺杆泵采油装置的结构示意图。
图2是本实用新型中预置电缆复合管的结构示意图。
附图标记说明：1、控制器；2、井口悬挂器；3、预置电缆复合管；4、转换接头；5、泄油器；6、螺杆泵；7、联轴器；8、保护器；9、驱动电动机；31、保护层；32、加强层；33、抗拉层；34、电缆；35、钢丝绳。
具体实施方式
实施例1：
为了克服现有潜油螺杆泵采油装置中金属管需要单根连接，施工量大，且金属管易受井下液体腐蚀，影响使用寿命的问题，本实施例提供了一种如图1所示的预置电缆复合管潜油螺杆泵采油装置，包括控制器1，井口悬挂器2，以及由上至下依次连接的转换接头4，泄油器5，螺杆泵6，联轴器7，驱动电动机9，所述井口悬挂器2和转换接头4之间连接有预置电缆复合管3，所述预置电缆复合管3内设置有电缆34，所述控制器1输出端通过动力电缆与预置电缆复合管3中电缆34的上接头连接，所述预置电缆复合管3中电缆34的下接头通过动力电缆与驱动电动机9电连接。
该实用新型预置电缆复合管潜油螺杆泵采油装置运行前，控制器1从外部接入动力电源，控制器1能够测试并显示输入电流、电压，及输出电流、电压，同时设有电动机控制功能。控制器1输出端通过动力电缆与预置电缆复合管3中电缆34的上接头连接，并做好绝缘，井口悬挂器2在预置电缆复合管3的最上部安装，转换接头4上部与预置电缆复合管3硫化加工连接，下部与泄油器5螺纹连接；泄油器5入井前关闭，起井时通过投入抽油杆使其通过撞击打开；螺杆泵6、联轴器7、驱动电动机9组成井下无杆采油系统。预置电缆复合管3中电缆34的下接头通过动力电缆与驱动电动机9电连接，并把电能传递给驱动电动机9，驱动电动机9带动联轴器7和螺杆泵6旋转，把井下的液体通过预置电缆复合管3上接头输送至地面。
另外，所述联轴器7和驱动电动机9之间连接有保护器8；螺杆泵6、联轴器7、保护器8、驱动电动机9依次通过管螺纹连接组成井下无杆采油系统；保护器8对联轴器7和驱动电动机9起到平衡压力及防止井液进入的作用。
本实用新型预置电缆复合管潜油螺杆泵采油装置使用非金属的预置电缆复合管3作为液体输入通道，并在管壁中内嵌预置电缆，使得电缆的机械保护性能和绝缘性能都得到有效提升；并且作业可以连续下入及起出复合油管，大幅度降低施工作业量，降低施工人员劳动强度，提高管柱的防腐能力，延长正常生产时间，简化生产管柱结构。
实施例2：
在实施例1的基础上，所述井口悬挂器2为金属材料，井口悬挂器2与预置电缆复合管3之间通过硫化加工方式连接在一起，其连接强度为预置电缆复合管3及井工具设备悬挂入井的重量，同时带有2倍以上的安全系数；所述井口悬挂器2上部设计有与井口电泵相配合的密封结构，起到封闭油套环空的作用。
所述转换接头4由金属材料制造，上端采用硫化的方法与预置电缆复合管3加工连接在一起，连接处的抗拉强度高于预置电缆复合管3本体的抗拉强度；转换接头4下部加工有油管螺纹，与泄油器5相连接。
本实用新型中预置电缆复合管3与井口悬挂器2和转换接头4之间硫化加工连接为井下生产管柱结构的改变提供了较好的手段，保证了连接强度，适应于工艺方法的改进。硫化加工为现有技术，这里不做详细描述。
实施例3：
在实施例1的基础上，所述预置电缆复合管3由保护层31，加强层32，抗拉层33，电缆34，钢丝绳35组成；所述保护层31，加强层32和抗拉层33由外到内依次设置，钢丝绳35分布在加强层32外侧周围，电缆34分布在保护层31内。
所述保护层31材质为乙丙橡胶，是预置电缆复合管3最外一层护罩，对管内部所有成分进行全面保护，具有良好的耐老化性、耐腐蚀性和绝缘性。
所述加强层32为经玻璃丝连续编制形成丝网结构，具有很高的拉伸强度和抗撕裂性，可大幅度提高管壁的抗内压强度，耐压强度可根据需要通过编织股数进行调整，一般可达20Mpa；可用于进一步预防机械损伤对电缆和复合管产生的伤害。
所述抗拉层33为超高分子量聚乙烯材料，其分子量为200万～500万，作为介质输送层，经连续挤出一次成型。聚乙烯是最普通的塑料树脂，但不能承受高温，机械强度不足，而采油用非金属连续油管需要有很好的耐温性能，耐磨性能和耐应力性能，因此，普通聚乙烯显然不能满足，而高分子量聚乙烯大大提高了交联聚乙烯的热变形性能、耐磨性能和耐化学性能，耐温可达90℃，内径为50mm时，抗拉强度可达15t、断裂伸长率为7.6%，且表面光滑，摩擦系数小，可耐上百种化学品腐蚀，通常的酸、碱、盐、有机溶剂对超高材料都没有腐蚀。在自然光照下，其老化寿命为50年以上；在水中不膨胀，吸水率仅为尼龙的1%，满足使用要求。
所述电缆34为3股，均匀分布在保护层31内；电缆34的导电线芯为铜芯，其周围由内到外包覆有绝缘层和防护层，绝缘层材质为塑料或PVC，防护层材质为橡胶。
由于预置电缆复合管3在使用过程中竖管运行，并吊有螺杆泵6、泄油器5等采油机组，这就要求在使用过程中有一定的抗拉强度，来承载本身、输送介质和井下采油机组的重量，虽然抗拉层33、加强层32采用的材料本身具有抗拉性能，但还不足以承担载荷，而且会产生较大的变形量，所以，加强层32外侧周围均匀分布设计有6股钢丝绳35来独立承担载荷，进一步提高强度，使复合管承载更大拉力，并防止复合管上产生的垂直扭矩。
实验证明，由以上复合材料制成的预置电缆复合管3，最大直径能够达到50mm的需要，能够满足3000m井深要求，抗内压强度达到30MPa,抗拉强度达到300KN,耐温90℃。
该实用新型中的预置电缆复合管3能够连接加工并能保证抗拉、抗内压强度要求，且能够较好的解决井下液体对金属管的腐蚀问题，延长管柱井下工作寿命。
本实用新型的井口悬挂器2上部与井口电泵采用的是密封结构相配合，起到封闭油套环空的作用。
以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
Claims (8)
1.一种预置电缆复合管潜油螺杆泵采油装置，包括控制器(1)，井口悬挂器(2)，以及由上至下依次连接的转换接头(4)，泄油器(5)，螺杆泵(6)，联轴器(7)，驱动电动机(9)，其特征在于：所述井口悬挂器(2)和转换接头(4)之间连接有预置电缆复合管(3)，所述预置电缆复合管(3)内设置有电缆(34)，所述控制器(1)输出端通过动力电缆与预置电缆复合管(3)中电缆(34)的上接头连接，所述预置电缆复合管(3)中电缆(34)的下接头通过动力电缆与驱动电动机(9)电连接；
所述的预置电缆复合管（3）与井口悬挂器（2）和转换接头（4）之间通过硫化加工方式连接在一起。
2.如权利要求1所述的预置电缆复合管潜油螺杆泵采油装置，其特征在于：所述预置电缆复合管(3)由保护层(31)，加强层(32)，抗拉层(33)，电缆(34)，钢丝绳(35)组成；所述保护层(31)，加强层(32)和抗拉层(33)由外到内依次设置，钢丝绳(35)分布在加强层(32)外侧周围，电缆(34)分布在保护层(31)内。
3.如权利要求2所述的预置电缆复合管潜油螺杆泵采油装置，其特征在于：所述保护层(31)材质为乙丙橡胶。
4.如权利要求2所述的预置电缆复合管潜油螺杆泵采油装置，其特征在于：所述加强层(32)为经玻璃丝连续编制形成丝网结构。
5.如权利要求2所述的预置电缆复合管潜油螺杆泵采油装置，其特征在于：所述抗拉层(33)为超高分子量聚乙烯材料。
6.如权利要求2所述的预置电缆复合管潜油螺杆泵采油装置，其特征在于：所述电缆(34)为3股，均匀分布在保护层(31)内；电缆(34)的导电线芯为铜芯，其周围由内到外包覆有绝缘层和防护层，绝缘层材质为塑料或PVC，防护层材质为橡胶。
7.如权利要求2所述的预置电缆复合管潜油螺杆泵采油装置，其特征在于：所述钢丝绳(35)为6股，均匀分布在加强层(32)外侧周围。
8.如权利要求1所述的预置电缆复合管潜油螺杆泵采油装置，其特征在于：所述联轴器(7)和驱动电动机(9)之间连接有保护器(8)。
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