上护轴管座18上下两端，构成上保护器的外壳。上保护器头上有使保护器头上部与出口接头法兰相连接的螺孔和上保护器胶囊内腔排气孔、与胶囊内腔排气孔垂直相交的垂孔、垂孔下部连接有单流阀、以及作为呼吸孔的上保护器胶囊外腔排气孔，需要说明的是，上保护器胶囊外腔排气孔下井工作时必须敞着口，不许堵死。
[0035]其中，所述进液孔24设置在护轴管22处于上保护器胶囊室21上部的位置，且所述进液孔24沿护轴管的径向设置若干个。这样，液体可以自由进出胶囊室的同时，胶囊室上方的护轴管的空腔还可以与外部正常的排气。通过内部的胶囊腔和沉降腔实现与电机外部压力平衡作用，同时化解热膨胀给电机带来的危害。
[0036]具体的，倒置注水栗系统的散热是利用倒置潜油栗11外壁与油井套管14内径所形成的环形空间中灌注用水流动将热量带离。即当电栗工作时由于栗工作使环形空间形成一定流速的水的流动，高速流动的水将电机7表面的热量带离，这将使电机7表面和内部形成一定的温度差，电机7内部热量将在温度差的作用下通过热传导和辐射向外部散热，这就形成温度平衡。只要流速够大这个平衡点温度将低于潜油电机的绝缘等级的温度，确保电机7正常工作。
[0037]潜油电机和止推轴承在高速工作时，会造成内部的电机油碳化损耗，上保护器胶囊室21、上保护器沉降室25以及下保护器沉降室37中油会在重力作用下自动补充。
[0038]其中，所述上底座20下端设有与电机7连接的法兰和外止口。这样，采用法兰、高强度轴和高强度花键套来实现将潜油电机产生扭矩传递给倒置的潜油栗。
[0039]如图4所示，所述下保护器9包括由上至下依次设置的下保护器头31、下保护器壳体32、下护轴管33、下护轴管座34和下保护器底座35 ;所述下护轴管33下端安装在下护轴管座34上，上端安装在下保护器头31上；所述下护轴管座34与下保护器底座35之间设有下保护器止推轴承段36 ;所述下保护器止推轴承段36底部安装有所述下保护器底座35 ;所述下保护器头31上设有与下保护器沉降室37接通的轴向通孔38，且设有外界相通的下部内腔排气孔39。
[0040]需要说明的是，平常的电潜栗保护器是立式向上使用，只有一个置于电机之上且处于油气分离器之下的保护器，且不可倒置使用。本系统中下保护器给电潜栗传递扭矩，其内部的止推轴承用来承载电潜栗的轴向推力，保证电栗能正常向地层挤压注水。本系统中设置两套高承载止推轴承，提高了轴向承载力。
[0041]止推段8上部有与电机7连接用的保护器头，头内有轴瓦有排气孔及呼吸孔。头的下部是高承载止推轴承付，轴承付的下部是保护器底座，底座中间有轴瓦，底座上有注油阀，有过油孔。止推轴承外壳装于外圆形设备的壳体。轴瓦中间装有轴，轴的上部装有花键套与电机轴相联接，轴的下部同样装有花键套与保护器轴相联。
[0042]如图3所示，所述止推段8包括止推轴承轴40、止推轴承外壳41、止推轴承轴40上下两端分别安装的花键套42、与止推轴承轴40上同轴安装的止推轴承副43 ;所述止推轴承外壳41内设有固定止推轴承副43的锁紧环44。
[0043]设置在上部的止推段8上端的法兰与上方电机的下部法兰通过螺钉相连接，止推段8内的花键套42与上方电机的下端花键轴相连接，止推轴承轴40的下端花键轴与花键套42的上端相连接，花键套42内装有通过实测计算配置的调整垫片，其花键套下端与下保护器轴上端花键轴相连接。下保护器轴下端花键轴再通过栗上的花键套与栗轴的上端花键轴相连接。这样几种不同的轴通过花键套连成了整体，也就可用来传递电机的扭矩，使栗旋转工作，向地层挤压注水。轴向产生的反作用力，均由各止推轴承段来承担。
[0044]需要指出的是，在倒置的潜油栗工作时，其叶导轮逐级将低压的水加压到高压水的同时也产生向上压力，这个压力将通过紧密相连轴传递给止推段8。为了确保系统的可靠性，在系统设计中增加了一级密封段，用以提高系统的轴向承载力。另外，潜油电机的静密封采用橡胶的O型密封圈和止口来实现，轴向动态密封采用两道机械密封实现，这两道机械密封安装在下部保护器中，这样就保证了潜油电机的密封性，使得潜油电机正常工作。
[0045]下部保护器头31与上部的止推段8的底座相联接，下保护器头31内装有机械密封，中间有轴瓦，且下保护器头上还设有下保护器内腔排气孔39、下保护器外腔排气孔47及轴向通孔38，在轴向通孔38下端装有与上保护器内作用相同的下保护器补偿管48，下保护器头的下部设计成下保护器沉降室。此沉降室可用来收集上部系统(电机及止推段)产生的垃圾。沉降室下部是下保护器护轴管座，下保护器护轴管座上设有下部排气孔46及放液孔45。护轴管座下部为高承载的止推轴承副43，止推轴承副43下部装有密封座，密封座的下端内圆中间装有机械密封，此机械密封可防止系统漏油。
[0046]在密封座的外圆中部设有注油阀、放液孔、排气孔和斜孔，同时，最好在排气孔的沉孔外圆划有Φ20Χ深2的标记，在机组下井工作时此孔必须打开，不许堵死，是为了保证机械密封部位无气体。密封座内圆装有轴瓦，密封座上端环形凹槽同样是为收垃圾用，在凹槽中间的凸起上装有甩砂环。注油阀相交的孔装有开口向上的短管，这些措施就是为了防止机组运转产生的垃圾以及砂粒危害机械密封。
[0047]密封座的下部安装下保护器底座31，下保护器底座35在中间轴瓦的外圆开有6个轴向通孔，是为了给机械密封部位进液。下保护器底座的最下部为与栗联接的法兰及外止
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[0048]其中，所述下保护器头31上端设有连接所述止推段8的螺孔。
[0049]本倒置注水栗系统的工作过程为:首先将地面需要灌注的水依次通过地面管道、井口装置1、第一油管2、带孔管3，并通过带孔管3的筛孔流入倒置注水栗外壁与油井套管
14内壁间的环形空间。水在这个环形空间中向下依次流经上保护器6、电机7、止推段8、下保护器9、倒置潜油栗吸入口 10、倒置潜油栗11、最后到达油井分隔的定位分隔器13。由于定位分隔器13的阻拦，水将不能向下继续流动，而在倒置注水栗的外壁和套管14内壁之间形成的环形空间贮存。
[0050]当倒置注水栗工作时，通过倒置潜油栗吸入口 10将上述环形空间贮存的水吸入倒置的潜油栗中，水流经倒置潜油栗各级叶导轮。水经过叶导轮逐渐加压，在倒置潜油栗出口处形成大于地层高压水流，其顶开倒置潜油栗出口端的单向阀，进入油井底部，再通过油井底部的射孔段进入地层内部。由于倒置潜油栗吸入口 10安装在定位分隔器上端，而倒置潜油栗出口安装在定位分隔器13的下端。因此，在这个加压灌注的过程中，由于定位分隔器13的作用，将倒置潜油栗吸入口处的低压水与倒置潜油栗出口处的高压水分隔开，使高压水不可能倒流回倒置潜油栗吸入口 10处。
[0051]以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
【主权项】
1.一种倒置注水电潜栗系统，其特征在于:包括套管、以及套管内由上至下依次连接的带孔管、出口接头、上保护器、电机、止推段、下保护器和倒置潜油栗；所述出口接头与所述带孔管连接；所述电机上的电缆穿过处于套管顶端的井口装置与外部电源接通；所述下保护器上设有倒置潜油栗吸入口 ；所述倒置潜油栗出口端的第二油管上设有单向阀，且该第二油管穿过用于隔绝外部液体从套管底端进入套管内部的定位分隔器。2.根据权利要求1所述的一种倒置注水电潜栗系统，其特征在于:所述上保护器包括由上至下依次设置的上保护器头、上保护器第一壳体、上护轴管座、上保护器第二壳体和上底座；所述上保护器头内设有与上保护器胶囊室输入端相通的护轴管；所述护轴管安装在所述护轴管座上，其上端安装在上保护器头底部；所述护轴管上设有与上保护器胶囊室相通的进液孔；所述上护轴管座上设有与上保护器沉降室接通的上护轴管座通孔；所述上保护器头上设有与护轴管空腔相通的上保护器胶囊内腔排气孔、以及上保护器胶囊室与所述套管内部形成的空腔与外部相通的上保护器胶囊外腔排气孔；所述下底座上设有下底座通孔，在该下底座通孔上竖直的安装有沉降管。3.根据权利要求2所述的一种倒置注水电潜栗系统，其特征在于:所述上底座下端设有与电机连接的法兰和外止口。4.根据权利要求2所述的一种倒置注水电潜栗系统，其特征在于:所述进液孔设置在护轴管处于上保护器胶囊室上部的位置，且所述进液孔沿护轴管的径向设置若干个。5.根据权利要求1所述的一种倒置注水电潜栗系统，其特征在于:所述下保护器包括由上至下依次设置的下保护器头、下保护器壳体、下护轴管、下护轴管座和下保护器底座；所述下护轴管下端安装在下护轴管座上，上端安装在下保护器头上；所述下护轴管座与下保护器底座之间设有下保护器止推轴承段；所述下保护器止推轴承段底部安装有所述下保护器底座；所述下保护器头上设有与下保护器沉降室接通的轴向通孔，且设有外界相通的下部内腔排气孔。6.根据权利要求5所述的一种倒置注水电潜栗系统，其特征在于:所述下保护器头上端设有连接所述止推段的螺孔。7.根据权利要求1所述的一种倒置注水电潜栗系统，其特征在于:所述止推段包括止推轴承轴、止推轴承外壳、止推轴承轴上下两端分别安装的花键套、与止推轴承轴上同轴安装的止推轴承副；所述止推轴承外壳内设有固定止推轴承副的锁紧环。
【专利摘要】本发明创造提供了一种倒置注水电潜泵系统，包括套管、以及套管内由上至下依次连接的带孔管、出口接头、上保护器、电机、止推段、下保护器和倒置潜油泵；所述出口接头与所述带孔管连接；所述电机上的电缆穿过处于套管顶端的井口装置与外部电源接通；所述下保护器上设有倒置潜油泵吸入口；所述倒置潜油泵出口端的第二油管上设有单向阀，且该第二油管穿过用于隔绝外部液体从套管底端进入套管内部的定位分隔器。本系统将地表水再次注入到地层中，增加地层压力，有利于浮出原油，并且有效减少了注水设备安装所占用的空间。
【IPC分类】F04D13/08, E21B43/20, F04D29/00, F04D29/08, F04D29/046
【公开号】CN105156340
【申请号】CN201510518406
【发明人】王雅然, 殷士明, 马名妍
【申请人】天津市百成油田采油设备制造有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月20日