专利名称：稠油蒸汽吞吐注采一体化装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种稠油油田开采装置，尤其涉及一种稠油蒸汽吞吐注采一体化装置。
背景技术：
蒸汽吞吐又叫周期性注蒸汽、蒸汽浸泡、蒸汽激产等。其作为稠油热采的主要措施，目前已在稠油开发过程中广泛应用；所谓蒸汽吞吐就是用高压向油井注入一定量的高温蒸汽，关井一段时间，待蒸汽的热能向油层扩散后，再开井生产的一种开采稠油的增产方法。蒸汽吞吐作业的过程可分为三个阶段，即注汽、焖井及回采。因此，该工艺需要注汽和采油两套不同的装置；注汽时需用修井设备将采油管柱从井底取出，换注汽隔热套、注汽井 口等热采配套装置，注汽后需要闷井待压力扩散，再用修井设备取出注汽隔热管，下入抽油泵、换地面采油井口等装置；整个注汽采油更换过程非常复杂，不仅占用了大量的生产时间，而且需要耗费大量的热能和大量的人力物力，增加了稠油的开发成本。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提供一种稠油蒸汽吞吐注采一体化装置，以解决采用蒸汽吞吐进行稠油开发，注汽和采油需要两套不同的装置，开发过程中需要频繁更换装置，操作繁琐，浪费热能和人力物力，作业次数多，热采效率低的问题。本发明的目的是通过以下技术方案来实现一种稠油蒸汽吞吐注采一体化装置，包括井上部分和井下部分，所述井上部分包括驱动装置、注汽采油一体式井口，所述井下部分包括油管、抽油杆、双金属螺杆泵、凸轮锚，所述驱动装置包括底座、箱体、电机及电机座，所述注汽采油一体式井口上设置油井套管，所述油井套管套设在油管外，所述油管底部连接有双金属螺杆泵的定子，所述定子的下端设置有用以固定油管的凸轮锚，所述油管内设置有抽油杆，所述抽油杆下端与双金属螺杆泵的转子相连，其上端与从上至下依次穿过箱体、底座、注汽采油一体式井口的光杆相连，所述光杆与电机传动连接，所述底座内设置有用于密封光杆的密封器，底座下端与注汽采油一体式井口相连，且底座与注汽采油一体式井口之间设置有第一隔热垫，底座上端与箱体连接，且底座与箱体之间设置有第二隔热垫，所述箱体与电机座铰接。进一步的，所述电机的输出端安装有主动轮，所述主动轮通过窄V带与设置在箱体上的从动轮传动连接，所述从动轮与固定在箱体内的主动轴固定连接，所述箱体与电机座之间设置有张紧装置，所述主动轴上设置有超越离合器，且主动轴为空心轴，光杆上端设置有光杆卡瓦，并可转动设置于主动轴内，与主动轴键连接，光杆下端通过密封器密封设置于底座内，并穿过注汽采油一体式井口与抽油杆相连。进一步的，所述密封器包括套设在光杆上的盘根盒，所述盘根盒内填充有多层起密封作用的石墨垫。进一步的,所述定子由38CrMoAl圆钢制成，所述转子由42CrMo圆钢制成。
本发明的结构参数转子直径46 50mm ;转子偏心距3 5mm ;转子螺距60 80mm ;定子导程120 160_ ;级数7级 42级；适用套管114 177_ ;适用油管73 89_。本发明的性能参数单级压力0· 5 IMPa ;容积效率50% ;泵挂深度200 1200m ;驱动装置功率15 30kW ;驱动装置转速100 300r/min。本发明的有益效果为，所述稠油蒸汽吞吐注采一体化装置结构简单，易于实现，其将注汽装置和采油装置一体化，极大的节省了注汽准备时间，提高了稠油井的生产时效，降低了热采成本；且双金属螺杆泵的转子和定子采用耐高温耐高压的金属制成，具有耐磨、使用寿命长的优点，大大降低了装置维护费用，此外，底座与采油井口之间设置有第一隔热垫，底座与箱体之间设置有第二隔热垫，隔热效果好，注汽时也无需移走驱动装置，实现了 注汽、采油一体化。
图I为本发明稠油蒸汽吞吐注采一体化装置注汽状态结构示意图；图2为本发明稠油蒸汽吞吐注采一体化装置采油状态结构示意图；图3为本发明稠油蒸汽吞吐注采一体化装置的驱动装置结构示意图。图中I、电机；2、光杆；3、箱体；4、底座；5、密封器；6、注汽米油一体式井口 ；7、油井套管；8、油管；9、抽油杆；10、转子；11、定子；12、凸轮锚；13、主动轮；14、从动轮；15、光杆卡瓦；16、张紧装置；17、第二隔热垫；18、第一隔热垫；19、盘根盒；20、石墨垫；21、压紧螺帽。
具体实施例方式下面结合附图并通过具体实施方式
来进一步说明本发明的技术方案。请参照图I至图3所示，于本实施例中，一种稠油蒸汽吞吐注采一体化装置，包括井上部分和井下部分，所述井上部分包括驱动装置、注汽采油一体式井口 6，所述井下部分包括油管8、抽油杆9、双金属螺杆泵、凸轮锚12，所述驱动装置包括底座4、箱体3、电机I及电机座，所述注汽采油一体式井口 6下端通过法兰与油井套管7相连，所述油井套管7套设在油管8外，所述油管8底部连接有双金属螺杆泵的定子11，所述定子11由38CrMoAl圆钢制成，其维氏硬度为800 1000HV，定子11的下端设置有用以固定油管8的凸轮锚12，凸轮锚12防止油管8和定子11横向移动，但在热膨胀时，油管8可上下伸缩，所述油管8内设置有抽油杆9，所述抽油杆9下端与双金属螺杆泵的转子10相连，所述转子10由42CrMo圆钢制成，抽油杆9上端与从上至下依次穿过箱体3、底座4、注汽采油一体式井口 6的光杆2相连，所述光杆2与电机I传动连接，所述电机I的输出端安装有主动轮13，所述主动轮13通过窄V带与设置在箱体3上的从动轮14传动连接，所述从动轮14与固定在箱体3内的主动轴固定连接，所述箱体3与电机座之间设置有张紧装置16，所述主动轴上设置有超越离合器，且主动轴为空心轴，光杆2上端设置有光杆卡瓦15，并可转动设置于主动轴内，与主动轴键连接，光杆2下端通过密封器5密封设置于底座4内，并穿过注汽采油一体式井口 6与抽油杆9相连，所述密封器5包括套设在光杆2上的盘根盒19，所述盘根盒19内填充有多层起密封作用的石墨垫20，所述石墨垫20通过盘根盒19上端的压紧螺帽21压紧，底座4下端与注汽采油一体式井口 6相连，且底座4与注汽采油一体式井口 6之间设置有第一隔热垫18，底座4上端与箱体3连接，且底座4与箱体3之间设置有第二隔热垫17，所述箱体3与电机座铰接。箱体3与电机座之间设置的张紧装置16，保证窄V带正常传动，且其采用燃点350°C的高温润滑油，保证其安全可靠；主轴上装有超越离合器，停机后防止抽油杆9反转，并可实现缓慢释放；底座4与注汽采油一体式井口 6之间设置的第一隔热垫18以及底座4与箱体3之间设置的第二隔热垫17有效提升隔热效果，使得整个驱动装置的导热系数为
O.048，承压lOMPa，耐温达到450°C，注汽时，无需移走驱动装置，注汽结束，待压力扩散达到安全生产标准即可直接采油，提高了稠油井的生产时效。该装置进行稠油注汽吞吐开采前，先将井下部分下入井底，双金属螺杆泵的定子11与油管8连接，转子10与抽油杆9连接，再安装好注汽采油一体式井口。
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注汽时，如图I所示，此时井下的转子10随地面的光杆2提出，注汽通道打开，将注汽管线与注汽采油一体式井口 6上的注汽入口相连，即可实现安全注汽。注汽结束采油时，如图2所示，光杆2向下移动，缓慢放下转子10，确认转子10完全进入定子11后，调整好防冲距，用光杆卡瓦15卡好地面的光杆2，即可开井生产。本发明与现有的抽油机深井泵采油系统相比，具有以下优点I、可以带泵注汽，极大的节省了注汽准备时间，提高了稠油井的生产时效，降低了热米成本；2、具备常规螺杆泵抽稠功能，在热采后期，即使油井温度降低原油流动性变差，也能维持较长时间的生产。从而大大延长热采周期，提高周期产油量，提高热采经济效益；3、井下的双金属螺杆泵具有耐磨、携砂等特点，可以克服普通橡胶定子螺杆泵干磨极易烧泵的问题，即使在产液能力较差的井内也可安全运行；4、与普通螺杆泵一样具有地面安装空间小，举升能耗低等优点，与普通泵相比，具有防气锁、防偏磨等优点，使用寿命长，可以大大降低装置维护费用。以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求
1.一种稠油蒸汽吞吐注采一体化装置，包括井上部分和井下部分，其特征在于所述井上部分包括驱动装置、注汽采油一体式井口，所述井下部分包括油管、抽油杆、双金属螺杆泵、凸轮锚，所述驱动装置包括底座、箱体、电机及电机座，所述注汽采油一体式井口上设置油井套管，所述油井套管套设在油管外，所述油管底部连接有双金属螺杆泵的定子，所述定子的下端设置有用以固定油管的凸轮锚，所述油管内设置有抽油杆，所述抽油杆下端与双金属螺杆泵的转子相连，其上端与从上至下依次穿过箱体、底座、注汽采油一体式井口的光杆相连，所述光杆与电机传动连接，所述底座内设置有用于密封光杆的密封器，底座下端与注汽采油一体式井口相连，且底座与注汽采油一体式井口之间设置有第一隔热垫，底座上端与箱体连接，且底座与箱体之间设置有第二隔热垫，所述箱体与电机座铰接。
2.根据权利要求I所述的稠油蒸汽吞吐注采一体化装置，其特征在于所述电机的输出端安装有主动轮，所述主动轮通过窄V带与设置在箱体上的从动轮传动连接，所述从动轮与固定在箱体内的主动轴固定连接，所述箱体与电机座之间设置有张紧装置，所述主动轴上设置有超越离合器，且主动轴为空心轴，光杆上端设置有光杆卡瓦，并可转动设置于主动轴内，与主动轴键连接，光杆下端通过密封器密封设置于底座内，并穿过注汽采油一体式井口与抽油杆相连。
3.根据权利要求I或2所述的稠油蒸汽吞吐注采一体化装置，其特征在于所述密封器包括套设在光杆上的盘根盒，所述盘根盒内填充有多层起密封作用的石墨垫。
4.根据权利要求I所述的稠油蒸汽吞吐注采一体化装置，其特征在于所述定子由38CrMoAl圆钢制成，所述转子由42CrMo圆钢制成。
全文摘要
本发明公开一种稠油蒸汽吞吐注采一体化装置，包括驱动装置、注汽采油一体式井口、油管、抽油杆、双金属螺杆泵、凸轮锚，驱动装置包括底座、箱体、电机及电机座，注汽采油一体式井口上设置油井套管，油井套管套设在油管外，油管底部连接有双金属螺杆泵的定子，定子下端设有凸轮锚，油管内设有抽油杆，抽油杆下端与双金属螺杆泵的转子相连，其上端与光杆相连，光杆与电机传动连接，底座内设置有密封器，底座下端与注汽采油一体式井口相连，且底座与注汽采油一体式井口之间设有第一隔热垫，底座上端与箱体连接，且底座与箱体之间设有第二隔热垫，箱体与电机座铰接。本发明将注汽装置和采油装置一体化，提高了稠油井的生产时效。
文档编号F04C2/107GK102877821SQ201210423970
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月29日 优先权日2012年10月29日
发明者蒋光潭, 臧文军, 曹正权, 孙月洋 申请人:无锡世联丰禾石化装备科技有限公司