專利名稱：一種海底泥漿舉升泵密封壓力補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無隔水管泥漿回收鉆井技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種海底泥漿舉升泵密封壓力補(bǔ)償裝置。
背景技術(shù)：
無隔水管泥漿回收鉆井技術(shù)是雙梯度鉆井技術(shù)的一個(gè)實(shí)現(xiàn)方案，與其他雙梯度鉆井系統(tǒng)方案不同，在無隔水管系統(tǒng)中使用單梯度泥漿，但通過海底泵控制海底井口壓力接近海水靜液壓力實(shí)現(xiàn)雙梯度鉆井。在該系統(tǒng)中鉆井液由海面栗送入鉆桿中，經(jīng)鉆桿到達(dá)井底，沖擊破碎巖石并攜帶巖屑由井眼環(huán)空上返，在環(huán)空頂部經(jīng)旋轉(zhuǎn)分流裝置進(jìn)入海底舉升泵，巖屑和鉆井液在海底泵作用下通過泥漿回流管線返回鉆井平臺。無隔水管泥漿回收鉆井技術(shù)中因深海海底工作環(huán)境和所輸送介質(zhì)為含鉆屑泥漿，對海底泵的可靠性特別是機(jī)械密封要求特別高，因此，經(jīng)濟(jì)可靠的無泄漏密封裝置成為海底泵研究的重點(diǎn)之一。采用機(jī)械密封的方式，因輸送的是含巖屑的鉆井泥漿，需要考慮密封面沖洗問題，密封面的沖洗常采取閉式溶液循環(huán)，這樣，普通的機(jī)械密封在水下應(yīng)用的缺點(diǎn)是，自循環(huán)沖洗方式使得機(jī)械密封的輔助元件如密封液循環(huán)管道、循環(huán)泵、控制閥等增加。采用一般的壓力補(bǔ)償減小泵內(nèi)外壓差的方法，因無隔水管泥漿回收鉆井技術(shù)中海底泵需要保持入口壓力等于海水的靜壓力，海底泵輸送的又是密度大于海水的鉆井泥漿，決定了一般的補(bǔ)償壓力等于海水靜壓力的密封壓力補(bǔ)償方法只能補(bǔ)償部分壓力，不能滿足補(bǔ)償海底泵密封壓力的要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種不受海水深度影響能形成差壓壓力補(bǔ)償從而達(dá)到補(bǔ)償海底泵密封壓力的一種壓力補(bǔ)償裝置。本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種海底泥漿舉升泵密封壓力補(bǔ)償裝置，包括泵端密封，壓力補(bǔ)償器，輔助管線，中段連接體，電機(jī)端密封和電機(jī)殼體，壓力補(bǔ)償器高壓端引出兩條輔助管線，一條管線與中段體、泵和電機(jī)之間的空腔聯(lián)通，另一條與電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子之間的空腔連通，壓力補(bǔ)償器的另一端通過膠囊傳遞海水壓力。進(jìn)一步，所述壓力補(bǔ)償器由級差式活塞缸和膠囊構(gòu)成，級差式活塞缸面積較大側(cè)缸蓋為膠囊，較小側(cè)缸蓋上開有孔與輔助管線連接。進(jìn)一步，工作時(shí)極差差活塞缸內(nèi)裝有潤滑油作為傳遞海水壓強(qiáng)的介質(zhì)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:通過壓力補(bǔ)償器、連接中段體、輔助管件和電機(jī)機(jī)殼體等泵裝置零部件組成的壓力補(bǔ)償系統(tǒng)使泵側(cè)機(jī)械密封在小壓差下運(yùn)行，由于大大降低了海底泵機(jī)械密封兩側(cè)的壓差，可以在不沖洗條件下大大提高海底泵的密封壽命，從而保證了機(jī)械密封可靠穩(wěn)定工作。同時(shí)使電機(jī)側(cè)的機(jī)械密封在幾乎無壓差下運(yùn)行，也使得深水大功率電機(jī)的密封問題得以解決。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的補(bǔ)償海底泵密封壓力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的補(bǔ)償海底泵密封壓力裝置的結(jié)構(gòu)。為了便于說明，僅僅不出了與本發(fā)明相關(guān)的部分。本發(fā)明包括泵端密封1，壓力補(bǔ)償器2，輔助管線3，中段連接體4，電機(jī)端密封5和電機(jī)殼體6.其特征在于:壓力補(bǔ)償器高壓端引出兩條輔助管線，一條管線與中段體、泵和電機(jī)之間的空腔聯(lián)通，另一條與電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子之間的空腔連通，壓力補(bǔ)償器的另一端通過膠囊傳遞海水壓力。本發(fā)明所述壓力補(bǔ)償器由級差式活塞缸和膠囊構(gòu)成，級差式活塞缸面積較大側(cè)缸蓋為膠囊，較小側(cè)缸蓋上開有孔與輔助管線連接。工作時(shí)極差差活塞缸內(nèi)裝有潤滑油作為傳遞海水壓強(qiáng)的介質(zhì)，海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)通過膠囊由潤滑油傳遞到到級差活塞中面積較大的活塞上，級差活塞為維持平衡會(huì)因兩端面積不等而在面積較小的活塞端產(chǎn)生壓強(qiáng)高于海水壓強(qiáng)的壓力，這樣壓力補(bǔ)償器內(nèi)的高于海水的壓力就補(bǔ)償了海底泵密封的壓力，級差活塞缸活塞的面積比可根據(jù)要補(bǔ)償?shù)膲毫泶_定。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種海底泥漿舉升泵密封壓力補(bǔ)償裝置，包括泵端密封，壓力補(bǔ)償器，輔助管線，中段連接體，電機(jī)端密封和電機(jī)殼體，其特征在于，壓力補(bǔ)償器高壓端引出兩條輔助管線，一條管線與中段體、泵和電機(jī)之間的空腔聯(lián)通，另一條與電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子之間的空腔連通，壓力補(bǔ)償器的另一端通過膠囊傳遞海水壓力。
2.如權(quán)利要求1所述的海底泥漿舉升泵密封壓力補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述壓力補(bǔ)償器由級差式活塞缸和膠囊構(gòu)成，級差式活塞缸面積較大側(cè)缸蓋為膠囊，較小側(cè)缸蓋上開有孔與輔助管線連接。
3.如權(quán)利要求1所述的海底泥漿舉升泵密封壓力補(bǔ)償裝置，其特征在于，工作時(shí)極差差活塞缸內(nèi)裝有潤滑油作為傳遞海水壓強(qiáng)的介質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種海底泥漿舉升泵密封壓力補(bǔ)償裝置，該補(bǔ)償裝置通過壓力補(bǔ)償器、連接中段體、輔助管件和電機(jī)機(jī)殼體等泵裝置零部件組成的壓力補(bǔ)嘗系統(tǒng)使泵側(cè)機(jī)械密封在小壓差下運(yùn)行，由于大大降低了海底泵機(jī)械密封兩側(cè)的壓差，可以在不沖洗條件下大大提高海底泵的密封壽命，從而保證了機(jī)械密封可靠穩(wěn)定工作。同時(shí)使電機(jī)側(cè)的機(jī)械密封在幾乎無壓差下運(yùn)行，也使得深水大功率電機(jī)的密封問題得以解決。
文檔編號F04B53/00GK103147973SQ201310062679
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月28日
發(fā)明者周昌靜, 陳國明, 徐長航, 李偉 申請人:中國石油大學(xué)(華東)