專利名稱：水力驅(qū)動井下雙螺桿泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于油氣田開發(fā)工程中的井下機(jī)械采油技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在整個螺桿泵采油系統(tǒng)中，地面驅(qū)動發(fā)展較早，也比較成熟，但是井下驅(qū)動可以避免地面驅(qū)動扭矩的損失，設(shè)備也比較少，具有較高的采油率。地面驅(qū)動單螺桿泵，井下驅(qū)動的電驅(qū)及液驅(qū)單螺桿泵在國內(nèi)外均已經(jīng)用于實(shí)踐。地面驅(qū)動的雙螺桿泵在國內(nèi)外也開始用于實(shí)踐，而井下驅(qū)動的雙螺桿泵在國外也開始用于實(shí)踐，國內(nèi)還停留在理論研究與實(shí)驗(yàn)階段。目前井下驅(qū)動雙螺桿泵的研究主要是潛油電機(jī)驅(qū)動，加拿大CAN—K公司在1999一2000年間成功推出井下雙螺桿泵采油系統(tǒng)，但由于技術(shù)保密等原因，系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)、性能測試試驗(yàn)等細(xì)節(jié)國內(nèi)知之甚少。而水力驅(qū)動雙螺桿泵技術(shù)更是剛剛起步。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種水力驅(qū)動井下雙螺桿泵，利用渦輪馬達(dá)驅(qū)動雙螺桿泵，該結(jié)構(gòu)與地面驅(qū)動和電動潛油驅(qū)動相比，屬無桿無電纜抽油系統(tǒng)，消除了諸多限制，有很好的應(yīng)用前景。
本發(fā)明主要有渦輪馬達(dá)、萬向聯(lián)軸器和雙螺桿泵兩部分組成，渦輪部分主要有定子(1)，轉(zhuǎn)子(2)，主軸(14)，中軸承(3)，過流環(huán)(4)，下部止推軸承(5)和軸承座(15)等組成。(11)為雙螺桿泵部分，其上端連接和傳動部分有主動軸(7)，從動軸(8)，主動齒輪(9)，從動齒輪(10)。渦輪馬達(dá)和雙螺桿泵之間由萬向聯(lián)軸器(6)連接。本圖所示安裝方式為套管固 式的安裝方法，上部渦輪馬達(dá)接動力油管，整個井下機(jī)組由封隔器(12)坐封于套管(13)內(nèi)。原油經(jīng)雙螺桿泵加壓后由內(nèi)部油道進(jìn)入腔室K，和渦輪馬達(dá)工作后的廢舊動力液一起由出油口 (16)進(jìn)入套管和機(jī)組殼體的環(huán)形空間內(nèi)排到地面。
除此安裝方法外，本機(jī)組還可根據(jù)不同的現(xiàn)場條件采用插入固定式(附圖2)、平行管自由式(附圖3)和套管自由式(附圖4)的安裝方法。萬向聯(lián)軸器也可采用不同的結(jié)構(gòu)形式，例如應(yīng)用普遍的花瓣型聯(lián)軸器(附圖所示)、撓性連接軸以及其他形式的萬向軸。


附圖1是本發(fā)明套管固定式安裝方法的總體結(jié)構(gòu)簡圖。附圖2、 3、 4為本發(fā)明井下機(jī)組不同安裝方式結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
該結(jié)構(gòu)井下部分由上而下依次為渦輪馬達(dá)、萬向聯(lián)軸器和雙螺桿泵機(jī)組。本圖中系統(tǒng)采用套管固定式的安裝方式，水力(渦輪馬達(dá))驅(qū)動雙螺桿泵井下機(jī)組隨動力油管下入井底，并固定在一個套管封隔器(12)上。高壓動力液由動力油管進(jìn)入渦輪，驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)子(2)旋轉(zhuǎn)并帶動主軸(14)轉(zhuǎn)動，主軸與軸承座(15)螺紋連接，軸承座再通過萬向聯(lián)軸器(6)與雙螺桿泵的主動軸(7)相連并傳遞轉(zhuǎn)矩。萬向聯(lián)軸器與軸承座通過螺紋連接，與雙螺桿泵主動軸通過螺紋或花鍵連接。雙螺桿泵從動軸(8)由其主動軸通過同步齒輪驅(qū)動，泵開始工作抽油。工作后的廢舊動力液連同雙螺桿泵抽出的原油一同經(jīng)管壁上的出油口 (16)進(jìn)入井下機(jī)組外壁和套管(13)之間的環(huán)形空間內(nèi)排到地面。
井下渦輪馬達(dá)驅(qū)動與其他驅(qū)動方法相比主要有以下優(yōu)點(diǎn)
1. 取消抽油桿或驅(qū)動電機(jī)，改由井下的渦輪馬達(dá)驅(qū)動，結(jié)構(gòu)相對簡單。
2. 由于渦輪的動力是由動力液在井下對渦輪的沖擊轉(zhuǎn)化來的，能量利用率相對較高。
3. 渦輪馬達(dá)的轉(zhuǎn)速高，可與雙螺桿泵的轉(zhuǎn)速相同，無需再增加調(diào)速裝置，簡化了結(jié)構(gòu)，提高了整套裝置的可靠性。
4. 下泵深度大，適用于開采高黏度，高含氣量，高含砂油井，尤其適用于海上油氣田開發(fā)。
權(quán)利要求
1、一種井下采油系統(tǒng)，主要由渦輪馬達(dá)，萬向聯(lián)軸器和雙螺桿泵組成。本采油系統(tǒng)特征在于用渦輪馬達(dá)驅(qū)動雙螺桿泵。渦輪馬達(dá)將動力液液體能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，驅(qū)動雙螺桿泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成抽汲井液的液體能。
2、 在渦輪馬達(dá)和雙螺桿泵之間存在一個腔室，內(nèi)置萬向聯(lián)軸器(或撓性連 接軸)，用于連接渦輪馬達(dá)和雙螺桿泵并傳遞扭矩，與渦輪馬達(dá)為螺紋連接，與 雙螺桿泵為螺紋連接或花鍵連接。萬向聯(lián)軸器可采用常用的瓣型連接軸、撓性連 接軸及其他形式的萬向軸。
3、 在萬向聯(lián)軸器所在腔室外壁上設(shè)有出油孔，抽汲的原油和工作后的廢舊 動力液由此進(jìn)入機(jī)組和套管環(huán)空排出地面。
4、 該機(jī)組除說明書附圖(l)所示的套管固定式安裝方式外，還可采用插入固 定式、平行管自由式和套管自由式的安裝方式。
全文摘要
本發(fā)明屬于油氣田開發(fā)工程中機(jī)械采油工藝技術(shù)領(lǐng)域。本采油裝置改變了以往井下雙螺桿泵的驅(qū)動方式，取消抽油桿或潛油電機(jī)驅(qū)動，改由上部渦輪馬達(dá)驅(qū)動下部雙螺桿泵。具體結(jié)構(gòu)從上到下依次為水渦輪機(jī)組、止推軸承模塊、萬向聯(lián)軸器、雙螺桿泵模塊等。此種采油裝置不僅存在水渦輪轉(zhuǎn)速高適于雙螺桿泵轉(zhuǎn)速高的要求的優(yōu)勢，而且還保留了雙螺桿泵采油優(yōu)良的技術(shù)性能，在抽汲高黏度、高含沙量和高含氣量的原油時具有獨(dú)特的優(yōu)越性，尤其在開采大斜度井時具有很好的適應(yīng)性，具有較好的應(yīng)用前景。
文檔編號F04B47/00GK101672269SQ20091001856
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者李增亮, 趙仲浩, 猛 陳, 鹿勝楠 申請人:中國石油大學(xué)(華東)