SE463682B - Hydraulisk skruvmaskin, foeretraedesvis utnyttjad som pump avsedd att nedsaenkas i ett borrhaal - Google Patents

Description

463 682 10 15 20 25 30 35 kan pumpa fluid med extremt stora inlopps- och utloppstryck. med olika viskositeter och med relativt stort gasinnehàll, som dels har en relativt liten axiell utsträckning, och som dels har en rotationsriktnlng, som tillfälligt kan re- verseras för att rensa en skruvmaskinens inlopp täckande sil eller dylikt.

Detta ändamål uppfylles genom att uppfinningen erhållit de i patentkravens kännetecknande delar angivna särdagen.

Elflušbšäštilninâ Fig. 1 är en schematisk, delvis skuren sidovy av en an- ordning enligt uppfinningen under användning i ett borrhàl i marken, och fig. 2 är en i tvâ mot varandra vinkelräta plan skuren sidovy av en skruvmaskin ingående i den i fig. 1 visade anordningen.

E§LQQL§S§n_yIi§IinQ§iQLm I fig. 1 betecknas ett i marken upptaget borrhàl med B.

Ett typiskt borrhál kan vara 12,7 cm i diameter och 5000 m djupt. Ett rör 1 är nedfört i det delvis av exv råolja och gas fyllda borrhálet B. Genom självtryck tillföres rörets 1 inre olja via öppningar la i dettas undre ände. Vid rörets övre ände finns anordningar 2 för att bl a fràn borrhálet vidarebefordra pumpad olja och fasthálla och manövrera den utrustning som användes för att pumpa upp olja fràn borr- hàlet. Denna utrustning innefattar en elektrisk motor 3, som strömmatas frán anordningen 2 genom en kabel 6, en vid motorn fastbultad, hydraulisk skruvmaskin 4, som verkar som pump, och en vid pumpen fastbultad rörsträng 5, bestå- ende av ett flertal skarvade rör och sträckande sig till anordningen 2.

I fig. 2 visas en central del av pumpen 4. De med 7 och 8 betecknade änddelarna av pumpen är pà det i fig. 1 visade sättet fastbultade vid motorn 3 resp. rörsträngen 5. Änddelarna 7 och 8 är fastgängade i pumphuset 9. Änddelen 7 är försedd med en öppning 10 mitt för en radiell inlopps- öppning till husets 9 inre, och öppningen täcks av en sil 12 fastsatt vid änddelens 7 mantelyta. 10 15 20 25 30 35 465* 682 Pumphuset 9 är försett med en kanal utförd i form av tre varandra skärande cylindriska lopp, av vilka ett mittre upp- tar en drivskruv 13 och de báda yttre upptar med drivskru- ven ingripande löpskruvar, av vilka endast en, 14, visas i fig. 2.

Den av loppen bildade kanalen sträcker sig med konstant tvärsnitt genom huset 9 fran dess ena till dess andra ände, vilka bada ändar är öppna mot ett utrymme 16 mellan pumpen och motorn och ett utrymme 15 mellan pumpen och rörsträngen 5.

Drivskruven 13 är pá känt sätt utförd med konvexa gängor och löpskruvarna 14 med konkava gängor, varvid gängornas toppar tätt omslutes av loppen och gängorna tätar mot var- andra, sa att det mellan skruvgängorna och huset bildas mot varandra slutna kamrar, vari olja framföres genom skruvsat- sen. I det visade fallet roterar skruvarna så att oljan transporteras genom öppningarna 10, 11 - som kommunicerar med utrymmet mellan röret 1 och pumpen 4 och som är upptagna i husets 9 undre ände i fig. 1 och vänstra ände i fig 2 - där oljan insuges radiellt, i riktning mot husets motsatta ände där den avges axiellt till utrymmet 15 och vidare upp genom rörsträngen 5 för vidare omhändertagande i anordningen 2.

Löpskruvarnas 14 ogängade ändpartier bildar balanserings- kolvar 22, som i radiell led anligger mot de bada yttre lop- pens väggar och bildar spalter mot mantelytan pà drivskruvens 13 ändparti. Drivskruven är försedd med en balanseringskolv 24 som anligger i radiell led mot det míttre loppets väggar. Balanseringskolven 24 befinner sig utanför balan- seringskolvarna 22 och dess mot drivskruvens gänga vända sida 23 är belägen intill balanseringskolvarnas 22 fran löpskru- varnas gängor vända sidor 25 så att en spalt A bildas mellan dessa.

Drivskruven 13 fortsätter utanför balanseringskolven 24 med en axeltapp 20, som är lagrad i en såsom ett lock 30 ut- förd del av huset 9 medelst lager 21. Axeltappen 20 är hop- kopplad med elmotorns 3 utgående axel medelst splines. 463 682 Intill balanseringskolvens 24 fràn drivskruvens 13 gänga vända sida är pá drivskruven fastsatt en balanseringsbricka 26. Brickans 26 i fig. 2 vänstra, radiella sida avgränsar tillsammans med locket 30, drivskruvens 13 mantelyta och pà locket 30 resp brickan 26 fastsatta slitringar 27 och 29 5 ett första tryckrum 28, och brickans 26 i fig. 2 högra, radi- ella sida avgränsar tillsammans med balanseringskolvens 24 mantelyta, balanseringskolvarnas 22 sidor 25 och väggen i husets 9 kanal ett andra tryckrum 32.

Det första tryckrummets 28 inlopp star i förbindelse 10 med pumpens utlopp vid 15 via en axiell borrning 36 genom drivskruven och en denna förbindande, radiell borrning 38 genom drivskruvens mynnande i tryckrummet 28 vid drivskru- vens mantelyta. Det första tryckrummets 28 utlopp utgöres av en spalt C mellan slitringarna 27 och 29. 15 Inloppet till det andra tryckrummet 32 utgöres av ett genomgående, axiellt häl 34 i balanseringsbrickan 26 samt inloppet vid spalten C, vilka således förbinder de första och andra tryckrummen, medan det andra tryckrummets 32 ut- lopp utgöres av spalten A. 20 Skruvmaskinen enligt uppfinningen har ovan beskrivits i samband med pumpning av olja upp ur borrnàlet B varvid elmotorn 3 driver skruvsatsen 13, 14 i en rotationsrikt- ning. Elmotorns rotationsriktning är emellertid reversibel för att tillfälligt kunna omkasta skruvsatsens rotations- 25 riktning så att olja pumpas ut genom inloppet (vid 10, 11).

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 463 632 PATENTKRAV

1. Hydraulisk skruvmaskin företrädesvis utnyttjad som pump avsedd att nedsänkas i ett borrhål och innefattande en skruvsats bestående av en drivskruv (13) och åtminstone en därmed samver- kande löpskruv (14) anordnade inuti ett hus (9), varvid driv- skruven är förbunden med en axel (20), som sträcker sig ut ur huset vid maskinens lågtryckssida och varvid skruvarna vid denna lågtryckssida är försedda med varandra samverkande balanserings- kolvar (22, 24) inrättade att hydrauliskt utbalansera skruvarna mot axiellt verkande krafter, k ä n n e t e c k n a d av en på drivskruven anbragt balanseringsbricka (26) , vars ena radiella sida tillsammans med en del (30) av huset (9) avgränsar ett axiellt föränderligt, första tryckrum (28), som står i förbin- delse med skruvmaskinens utlopp (vid 15), och vars motstående radiella sida tillsammans med löpskruvens balanseringskolv (22), drivskruvens balanseringskolv (24) och en del av huset avgränsar ett axiellt föränderligt, andra tryckrum (32), som står i strypt förbindelse (vid 32) med skruvmaskinens utlopp.

2. Skruvmaskin enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a d av att det första tryckrummets (28) radiella yta är större än den sammanlagda radiella snittytan hos de skruvlopp i huset (9), i vilka skruvarna (13, 14) är belägna.

3. Skruvmaskin enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a d av att den strypta förbindelsen innefattar ett genomgående hål (34) i balanseringsbrickan.

4. Skruvmaskin enligt något av patentkraven 1 - 3, k ä n n e t e c k n a d av att den strypta förbindelsens area är så dimensionerad att läckflödet genom densamma blir stort nog att vidmakthålla en utflödesspalt (A) mellan drivskruvens balanseringskolv och löpskruvens balanseringskolv, vilka där- igenom hålls mekaniskt åtskilda.

5. Skruvmaskin enligt något av patentkraven 1 - 4, k ä n n e t e c k n a d av att förbindelsen mellan skruvmaski- nens utlopp och det första tryckrummet utgöres av en axiell borrning (36) genom drivskruven samt en denna förbindande, garmxdrrnfixuven mwuuumæ i sisüfimmda tqwflzum.

6. Skruvmaskin enligt något av patentkraven 1 - 5, radiell borrning (38) k ä n n'e t e c k n a d av att den strypta förbindelsen är reglerbar.