专利名称：水力驱动井下双螺杆泵的制作方法
技术领域：
本发明属于油气田开发工程中的井下机械采油技术领域。
背景技术：
在整个螺杆泵采油系统中，地面驱动发展较早，也比较成熟，但是井下驱动可以避免地面驱动扭矩的损失，设备也比较少，具有较高的采油率。地面驱动单螺杆泵，井下驱动的电驱及液驱单螺杆泵在国内外均已经用于实践。地面驱动的双螺杆泵在国内外也开始用于实践，而井下驱动的双螺杆泵在国外也开始用于实践，国内还停留在理论研究与实验阶段。目前井下驱动双螺杆泵的研究主要是潜油电机驱动，加拿大CAN—K公司在1999一2000年间成功推出井下双螺杆泵采油系统，但由于技术保密等原因，系统整体结构、性能测试试验等细节国内知之甚少。而水力驱动双螺杆泵技术更是刚刚起步。
发明内容
本发明是一种水力驱动井下双螺杆泵，利用涡轮马达驱动双螺杆泵，该结构与地面驱动和电动潜油驱动相比，属无杆无电缆抽油系统，消除了诸多限制，有很好的应用前景。
本发明主要有涡轮马达、万向联轴器和双螺杆泵两部分组成，涡轮部分主要有定子(1)，转子(2)，主轴(14)，中轴承(3)，过流环(4)，下部止推轴承(5)和轴承座(15)等组成。(11)为双螺杆泵部分，其上端连接和传动部分有主动轴(7)，从动轴(8)，主动齿轮(9)，从动齿轮(10)。涡轮马达和双螺杆泵之间由万向联轴器(6)连接。本图所示安装方式为套管固 式的安装方法，上部涡轮马达接动力油管，整个井下机组由封隔器(12)坐封于套管(13)内。原油经双螺杆泵加压后由内部油道进入腔室K，和涡轮马达工作后的废旧动力液一起由出油口 (16)进入套管和机组壳体的环形空间内排到地面。
除此安装方法外，本机组还可根据不同的现场条件采用插入固定式(附图2)、平行管自由式(附图3)和套管自由式(附图4)的安装方法。万向联轴器也可采用不同的结构形式，例如应用普遍的花瓣型联轴器(附图所示)、挠性连接轴以及其他形式的万向轴。
附图1是本发明套管固定式安装方法的总体结构简图。附图2、 3、 4为本发明井下机组不同安装方式结构示意图。
具体实施例方式
该结构井下部分由上而下依次为涡轮马达、万向联轴器和双螺杆泵机组。本图中系统采用套管固定式的安装方式，水力(涡轮马达)驱动双螺杆泵井下机组随动力油管下入井底，并固定在一个套管封隔器(12)上。高压动力液由动力油管进入涡轮，驱动涡轮转子(2)旋转并带动主轴(14)转动，主轴与轴承座(15)螺纹连接，轴承座再通过万向联轴器(6)与双螺杆泵的主动轴(7)相连并传递转矩。万向联轴器与轴承座通过螺纹连接，与双螺杆泵主动轴通过螺纹或花键连接。双螺杆泵从动轴(8)由其主动轴通过同步齿轮驱动，泵开始工作抽油。工作后的废旧动力液连同双螺杆泵抽出的原油一同经管壁上的出油口 (16)进入井下机组外壁和套管(13)之间的环形空间内排到地面。
井下涡轮马达驱动与其他驱动方法相比主要有以下优点
1. 取消抽油杆或驱动电机，改由井下的涡轮马达驱动，结构相对简单。
2. 由于涡轮的动力是由动力液在井下对涡轮的冲击转化来的，能量利用率相对较高。
3. 涡轮马达的转速高，可与双螺杆泵的转速相同，无需再增加调速装置，简化了结构，提高了整套装置的可靠性。
4. 下泵深度大，适用于开采高黏度，高含气量，高含砂油井，尤其适用于海上油气田开发。
权利要求
1、一种井下采油系统，主要由涡轮马达，万向联轴器和双螺杆泵组成。本采油系统特征在于用涡轮马达驱动双螺杆泵。涡轮马达将动力液液体能转化成机械能，驱动双螺杆泵将机械能转化成抽汲井液的液体能。
2、 在涡轮马达和双螺杆泵之间存在一个腔室，内置万向联轴器(或挠性连 接轴)，用于连接涡轮马达和双螺杆泵并传递扭矩，与涡轮马达为螺纹连接，与 双螺杆泵为螺纹连接或花键连接。万向联轴器可采用常用的瓣型连接轴、挠性连 接轴及其他形式的万向轴。
3、 在万向联轴器所在腔室外壁上设有出油孔，抽汲的原油和工作后的废旧 动力液由此进入机组和套管环空排出地面。
4、 该机组除说明书附图(l)所示的套管固定式安装方式外，还可采用插入固 定式、平行管自由式和套管自由式的安装方式。
全文摘要
本发明属于油气田开发工程中机械采油工艺技术领域。本采油装置改变了以往井下双螺杆泵的驱动方式，取消抽油杆或潜油电机驱动，改由上部涡轮马达驱动下部双螺杆泵。具体结构从上到下依次为水涡轮机组、止推轴承模块、万向联轴器、双螺杆泵模块等。此种采油装置不仅存在水涡轮转速高适于双螺杆泵转速高的要求的优势，而且还保留了双螺杆泵采油优良的技术性能，在抽汲高黏度、高含沙量和高含气量的原油时具有独特的优越性，尤其在开采大斜度井时具有很好的适应性，具有较好的应用前景。
文档编号F04B47/00GK101672269SQ20091001856
公开日2010年3月17日 申请日期2009年9月18日 优先权日2009年9月18日
发明者李增亮, 赵仲浩, 猛 陈, 鹿胜楠 申请人:中国石油大学(华东)