具有用于提取碳氢化合物的底部安装的螺杆电机的人工升降系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种人工升降系统，该系统具有安装在油井的地下的螺杆电机，并且该螺杆电机能产生使螺杆栗移动并抽取碳氢化合物所需的速度和扭矩。
[0002]本发明直接涉及碳氢化合物领域，尤其是抽油应用技术。本发明具体适用于油井、机械栗、电动潜水系统以及螺杆栗，螺杆栗通过抽油杆柱(rod string)与地面减速器机械连接，从而构成抽取地下碳氢化合物的人工升降系统。
【背景技术】
[0003]在碳氢化合物领域，地面上的电动或液压头和底部电机的作用是已知的。该设备产生安装在油井的地下中的螺杆栗抽取碳氢化合物所需的速度和扭矩。
[0004]在螺杆栗的情况下，电动或液压发动机在地面上使用，并附接至减速器，减速器包括油井头(oil well head)装置。减速器使抽油杆柱转动继而使螺杆栗转动。本系统需要使抽油杆柱充当地面井头和位于地下的螺杆栗之间的动力传输元件。由于该系统需要使用杆柱，杆柱与流体、管道之间的摩擦产生了额外能耗。由于工作中一直受到拉力、扭力和摩擦力的影响，杆柱是疲劳的。这种磨损会使杆柱断裂或断开，从而中断抽油。对于电动潜水螺杆栗，它们使用很长并且直径很小的电机，该电机运行于高电压(4.160V)及高每分钟转速(3.600RPM)的工况下。该系统需要特种电缆以将电力从地面的变压器传送至电机所在的地下。因此，整个电缆上存在热形式的电力损耗。由于底部电机的高速度，人工升降系统仅适用于高流量或高产量油井。
[0005]考虑到抽油杆柱和电力缆线(例如地面井头与栗或电机之间的电力传输元件)的使用中固有的费用高、复杂程度高和可靠性低的特点，本发明提出了一种在地下设有螺杆电机用以抽油的人工升降系统。通过地面输送的注射流体(水或油)来驱动这种电机。由于螺杆电机位于地下，螺杆电机和螺杆栗之间通过长度小于6米的柔性轴连接。因此，这意味着系统提高了抽取碳氢化合物的可靠性。另外，由于连通器的作用，一旦流体穿过螺杆电机，流体就返回地面，从而实现了抽取碳氢化合物所需的能耗的降低。
【发明内容】
[0006]技术问题
[0007]在碳氢化合物领域，地面上的电动或液压头和底部电机的作用是已知的。该设备产生安装在油井的地下中的螺杆栗抽取碳氢化合物所需的速度和扭矩。
[0008]在螺杆栗的情况下，电动或液压发动机在地面上使用，并附接至减速器，减速器包括油井头(oil well head)装置。减速器使抽油杆柱转动继而使螺杆栗转动。本系统需要使抽油杆柱充当地面井头和位于地下的螺杆栗之间的动力传输元件。由于该系统需要使用杆柱，杆柱与流体、管道之间的摩擦产生了额外能耗。由于工作中一直受到拉力、扭力和摩擦力的影响，杆柱是疲劳的。这种磨损会使杆柱断裂或断开，从而中断抽油。对于电动潜水螺杆栗，它们使用很长并且直径很小的电机，该电机运行于高电压(4.160V)及高每分钟转速(3.600RPM)的工况下。该系统需要特种电缆以将电力从地面的变压器传送至电机所在的地下。因此，整个电缆上存在热形式的电力损耗。由于底部电机的高速度，人工升降系统仅适用于高流量或高产量油井。
[0009]考虑到抽油杆柱和电力缆线(例如地面井头与栗或电机之间的电力传输元件)的使用中固有的费用高、复杂程度高和可靠性低的特点，本发明提出了一种在地下设有螺杆电机用以抽油的人工升降系统。
[0010]解决方案
[0011]考虑到抽油杆柱和电力缆线(例如地面井头与栗或电机之间的电力传输元件)的使用中固有的费用高、复杂程度高和可靠性低的特点，本发明提出了一种在地下设有螺杆电机用以抽油的人工升降系统。通过地面输送的注射流体(水或油)来驱动这种电机。由于螺杆电机位于地下，螺杆电机和螺杆栗之间通过长度小于6米的柔性轴连接。因此，这意味着系统提高了抽取碳氢化合物的可靠性。另外，由于连通器的作用，一旦流体穿过螺杆电机，流体就返回地面，从而实现了抽取碳氢化合物所需的能耗的降低。
[0012]发明的有益效果
[0013]由于螺杆电机位于地下，螺杆电机和螺杆栗之间通过长度小于6米的柔性轴连接。因此，这意味着系统提高了抽取碳氢化合物的可靠性。另外，由于连通器的作用，一旦流体穿过螺杆电机，流体就返回地面，从而实现了抽取碳氢化合物所需的能耗的降低。
【附图说明】
[0014]图1.具有在地下用于抽油的螺杆电机的人工升降系统的示意图。
[0015]图2.螺杆电机布置和螺杆栗的细节示意图，其中，二者具有相同的螺旋方向，但螺杆电机与螺杆栗安装方向相反。
[0016]图3.螺杆电机布置和螺杆栗的细节示意图，其中，螺杆电机的螺旋方向与螺杆栗的螺旋方向相反；此外，螺杆电机与螺杆栗的安装方向相同。
[0017]图4.轴向支架⑷的前视图、俯视图和等距视图，其中，可见圆形布置的孔(4.1)，这些孔允许来自地面的流体通过，从而致动螺杆电机。
[0018]参考列表
[0019]1.储罐
[0020]2.流体注入栗
[0021]3.管柱
[0022]4.轴向支架(axial rowlock，轴向桨架)
[0023]4.1圆形孔布置
[0024]5.锥形轴承组件
[0025]6.主轴
[0026]7.耦接轴
[0027]8.管道
[0028]9.第一个柔性轴
[0029]10.螺杆电机
[0030]10.1螺杆电机的定子[0031 ] 10.2螺杆电机的转子
[0032]11.开孔管道
[0033]12.第二个柔性轴
[0034]13.包装释放
[0035]14.螺杆栗
[0036]14.1螺杆栗的定子
[0037]14.2螺杆栗的转子
[0038]15井套管
[0039]本发明的主要实现方式
[0040]本发明提出了一种在地下设有螺杆电机用以抽油的人工升降系统。通过地面输送的注射流体(水或油)来驱动这种电机。由于螺杆电机位于地下，螺杆电机和螺杆栗之间通