CN102747994A - 过液式电控分层聚合物配注器 - Google Patents
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Abstract
过液式电控分层聚合物配注器,它涉及一种井下聚合物驱动设备,以解决目前井下注聚设备所存在的工作效率低、粘度损失大、不能连续调节的问题。电机减速器驱动螺杆转动,丝母沿螺杆上、下移动,阀芯随丝母且在阀芯管体中上、下连续移动,下压力传感器安装在纵向孔中,上压力传感器设置在电路板孔中,下中心管和阀芯管体的侧壁上径向通孔,电缆接头体的侧壁上设有溶液出口,电缆线从上接头电缆通孔穿入,经电缆密封体电缆通孔、电缆孔、输出轴连接体电缆通孔、电缆外壳体的内腔和底部电缆壳体通孔,从下压紧密封体通孔伸出。本发明用于注聚合物采油。
Description
技术领域
本发明涉及一种井下聚合物驱动设备。
背景技术
随着世界对石油需求量的不断增加,石油作为有限非再生能源,再发现较大储油油田的机遇减少,已开发油田正在老化,未开采的油田多为稠油油田,这就迫使人们把注意力投向提高老油田采收率技术。聚合物驱动作为三次采油中化学驱动的重要方法,是当前原油采收的主要手段。然而由于聚合物粘度高,井下环境复杂,目前的人工投捞技术及注聚设备无法达到流量监控、精确流量注入、分层注聚等功能,因此需要大力研发一种新型高效注聚设备,以提高注聚效率。
发明内容
本发明的目的是为解决目前井下注聚设备所存在的工作效率低、粘度损失大、不能连续调节的问题,而提供一种过液式电控分层聚合物配注器。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是:
本发明的过液式电控分层聚合物配注器包括上接头、电缆密封体、电路板、电机外壳体、输出轴连接体、电缆外壳体、下外护外壳套筒、下中心管、底部电缆接头体、上中心管、下电缆密封体、底部电缆壳体、下压紧密封体、紧锁螺母接头、下压力传感器、底部阀芯密封体、堵水体、阀芯管体、阀芯、丝母、旋转密封体、螺杆、轴承组件、轴承套筒、锁紧螺母、螺杆端部连接体、联轴器、电机减速器、上外护壳体和防转体,所述上中心管与下中心管上下设置,上接头、电缆密封体、电机外壳体和输出轴连接体由上至下依次安装在上中心管的外壁上,紧锁螺母接头、下压紧密封体、底部电缆壳体和底部电缆接头体由下至上依次安装在下中心管下端的外壁上,电机外壳体上设有电机安装孔、电路板孔和电缆孔,电路板安装在电路板孔中,电机减速器安装在电机安装孔中,且电机减速器的输出端朝下,联轴器的输入端与电机减速器的输出端连接,且联轴器设置在输出轴连接体上的输出轴孔中,联轴器的输出端与螺杆连接,锁紧螺母、旋转密封体、丝母和阀芯由上至下依次安装在螺杆上,丝母与螺杆螺纹连接,且丝母安装在阀芯上端的丝母槽中,防转体安装在电机减速器的前端,且防转体的上端与电机减速器可拆卸连接,防转体的下端与输出轴孔紧配合,螺杆端部连接体套装在联轴器和锁紧螺母上,轴承套筒套装在轴承组件上,且螺杆端部连接体的上端与输出轴孔螺纹连接,螺杆端部连接体的下端与轴承套筒螺纹连接,轴承套筒的下端与旋转密封体配合连接,阀芯管体套装在阀芯上,且阀芯管体的上端与旋转密封体的下端螺纹连接,阀芯管体的下端与堵水体的上端螺纹连接,下中心管和阀芯管体的侧壁上径向通孔,电缆接头体上设有与阀芯管体的内腔正对的纵向孔,堵水体的下端、底部阀芯密封体和下压力传感器由上至下依次安装在纵向孔中,且底部阀芯密封体的上端与堵水体的下端螺纹连接,电缆接头体的侧壁上设有溶液出口,且溶液出口位于底部阀芯密封体与下压力传感器之间,电缆密封体上设有与电缆孔相通的电缆密封体电缆通孔,上接头上设有与电缆密封体电缆通孔相通的上接头电缆通孔,输出轴连接体上设有与电缆密封体电缆通孔正对的输出轴连接体电缆通孔,电缆接头体上设有与电缆密封体电缆通孔正对的电缆接头体电缆通孔,电缆外壳体的上端与输出轴连接体电缆通孔螺纹连接,电缆外壳体的下端与下电缆密封体螺纹连接,下电缆密封体设置在电缆接头体电缆通孔中,底部电缆壳体上设有与电缆外壳体的内腔相通的底部电缆壳体通孔,下压紧密封体上设有与底部电缆壳体通孔相通的下压紧密封体通孔,上外护壳体与下外护外壳套筒上、下正对设置,且上外护壳体套装在电机外壳体上,外壳套筒套装在电缆外壳体和阀芯管体上,上外护壳体的上端与电缆密封体固定连接,上外护壳体的下端与外壳套筒的上端固定连接,外壳套筒的下端与电缆接头体固定连接。
本发明包含以下有益效果:
一、本发明由电机减速器驱动,丝母在螺杆上运动,丝母带动阀芯在阀芯运动管内连续移动,从而实现注入量的连续调节,同时,阀芯形状经过圆倒角后大大减小了聚合物在注入过程中的粘度损失,另外,在出液口设置了下压力传感器,通过测量的压差计算出注聚流量,实现了聚合物的精确测量。二、本发明的环槽腔M中充满溶液,可以平衡内外压差,管壁可不受压力影响,使密封圈发挥更好的作用,密封效果好。
附图说明
图1是本发明的整体结构主剖视图,图2是图1的A-A剖视图,图3是图1的B-B剖视图;图4是图1的C-C剖视图(图中M为环槽腔),图5是图1的I局部放大图,图6是图1的II局部放大图,图7是图1的III局部放大图。
具体实施方式
具体实施方式一:结合图1~图7说明本实施方式,本实施方式的过液式电控分层聚合物配注器包括上接头1、电缆密封体2、电路板3、电机外壳体4、输出轴连接体5、电缆外壳体6、下外护外壳套筒7、下中心管8、底部电缆接头体9、上中心管10、下电缆密封体11、底部电缆壳体12、下压紧密封体13、紧锁螺母接头14、下压力传感器15、底部阀芯密封体16、堵水体17、阀芯管体18、阀芯19、丝母20、旋转密封体21、螺杆22、轴承组件23、轴承套筒24、锁紧螺母25、螺杆端部连接体26、联轴器27、电机减速器28、上外护壳体30和防转体31,所述上中心管10与下中心管8上下设置,且上中心管10与下中心管8螺纹连接,上接头1、电缆密封体2、电机外壳体4和输出轴连接体5由上至下依次安装在上中心管10的外壁上,紧锁螺母接头14、下压紧密封体13、底部电缆壳体12和底部电缆接头体9由下至上依次安装在下中心管8下端的外壁上,电缆接头体9的下端与底部电缆壳体12的上端配合连接,底部电缆壳体12与下压紧密封体13通过连接销连接,下压紧密封体13与紧锁螺母接头14通过连接销连接,且下压紧密封体13和紧锁螺母接头14均与下中心管8螺纹连接,电机外壳体4上设有电机安装孔4-1、电路板孔4-2和电缆孔4-3,电路板3安装在电路板孔4-2中,电机减速器28安装在电机安装孔4-1中,且电机减速器28的输出端朝下,联轴器27的输入端与电机减速器28的输出端连接,且联轴器27设置在输出轴连接体5上的输出轴孔5-1中,联轴器27的输出端与螺杆22连接,锁紧螺母25、旋转密封体21、丝母20和阀芯19由上至下依次安装在螺杆22上,丝母20与螺杆22螺纹连接,且丝母20安装在阀芯19上端的丝母槽19-1中,丝母20与阀芯19通过连接销固定连接,防转体31安装在电机减速器28的前端,且防转体31的上端与电机减速器28可拆卸连接,防转体31的下端与输出轴孔5-1紧配合,防转体31用来防止电机3的外壳转动,螺杆端部连接体26套装在联轴器27和锁紧螺母25上,轴承套筒24套装在轴承组件23上,且螺杆端部连接体26的上端与输出轴孔5-1螺纹连接,螺杆端部连接体26的下端与轴承套筒24螺纹连接,轴承套筒24的下端与旋转密封体21配合连接,阀芯管体18套装在阀芯19上,且阀芯管体18的上端与旋转密封体21的下端螺纹连接,阀芯管体18的下端与堵水体17的上端螺纹连接,阀芯管体18的内腔为工作腔,下中心管8和阀芯管体18的侧壁上径向通孔32,径向通孔32使得下中心管8内的聚合物溶液能够进入工作腔和环槽腔M中,使工作腔和环槽腔M中充满溶液,电缆接头体9上设有与阀芯管体18的内腔正对的纵向孔9-1,堵水体17的下端、底部阀芯密封体16和下压力传感器15由上至下依次安装在纵向孔9-1中,且底部阀芯密封体16的上端与堵水体17的下端螺纹连接,电缆接头体9的侧壁上设有溶液出口9-2,且溶液出口9-2位于底部阀芯密封体16与下压力传感器15之间,下压力传感器15用来测量溶液出口9-2的压力,工作腔中的溶液从溶液出口9-2流出,电缆密封体2上设有与电缆孔4-3相通的电缆密封体电缆通孔2-2,上接头1上设有与电缆密封体电缆通孔2-2相通的上接头电缆通孔1-2,输出轴连接体5上设有与电缆密封体电缆通孔2-2正对的输出轴连接体电缆通孔5-2,电缆接头体9上设有与电缆密封体电缆通孔2-2正对的电缆接头体电缆通孔9-3,电缆外壳体6的上端与输出轴连接体电缆通孔5-2螺纹连接,电缆外壳体6的下端与下电缆密封体11螺纹连接,下电缆密封体11设置在电缆接头体电缆通孔9-3中,底部电缆壳体12上设有与电缆外壳体6的内腔相通的底部电缆壳体通孔12-1,下压紧密封体13上设有与底部电缆壳体通孔12-1相通的下压紧密封体通孔13-1,上外护壳体30与下外护外壳套筒7上、下正对设置,且上外护壳体30套装在电机外壳体4上,外壳套筒7套装在电缆外壳体6和阀芯管体18上,上外护壳体30的上端与电缆密封体2固定连接,上外护壳体30的下端与外壳套筒7的上端固定连接,外壳套筒7的下端与电缆接头体9固定连接。上接头1与上中心管10之间、上接头1与电缆密封体2之间、电缆密封体2与上外护壳体30之间、输出轴连接体5与上外护壳体30之间、输出轴连接体5与下外护外壳套筒7之间、电缆外壳体6与输出轴连接体5之间、螺杆端部连接体26与输出轴连接体5之间、螺杆端部连接体26与轴承套筒24之间、堵水体17与阀芯管体18之间、堵水体17与底部阀芯密封体16之间、底部阀芯密封体16与底部电缆接头体9之间、底部电缆接头体9与下外护外壳套筒7之间、下压力传感器15与底部电缆接头体9之间、下电缆密封体11与电缆外壳体6之间、下电缆密封体11与底部电缆接头体9之间、底部电缆壳体12与底部电缆接头体9之间、下压紧密封体13与底部电缆壳体12之间、紧锁螺母接头14与下压紧密封体13之间均设置有密封圈33。电缆线的安装:电缆线从上接头电缆通孔1-2穿入,经电缆密封体电缆通孔2-2、电缆孔4-3、输出轴连接体电缆通孔5-2、电缆外壳体6的内腔和底部电缆壳体通孔12-1,最后从下压紧密封体通孔13-1伸出;电缆线同时与电机减速器28、电路板3、上压力传感器29和下压力传感器15相连接,电缆将测量所得数据送到地面装置。
具体实施方式二:结合图1、图5和图7说明本实施方式,本实施方式与具体实施方式一或二不同的是它还增加有上压力传感器29,上接头1的侧壁上设有溶液通孔1-1,溶液通孔1-1的上端与上接头1的中心孔相通,电缆密封体2上设有与溶液通孔1-1相通的上压力传感器安装孔2-1,上压力传感器安装孔2-1的下端为螺纹孔,压力传感器安装孔2-1的下端与电路板孔4-2相通,上压力传感器29设置在电路板孔4-2中,且上压力传感器29的上端与上压力传感器安装孔2-1的下端螺纹连接。上中心管10内的聚合物溶液通过溶液通孔1-1流向上压力传感器29,通过上压力传感器29来测量上中心管10进液端的压力。其他组成及连接关系与具体实施方式一相同。
工作原理:
电机减速器28通电并通过联轴器27驱动螺杆22转动,丝母20随螺杆22的转动沿螺杆22上下移动,带动阀芯19在工作腔中上、下移动,从而实现聚合物溶液注入量的连续调节。
Claims (2)
1.一种过液式电控分层聚合物配注器,所述配注器包括上接头(1)、电缆密封体(2)、输出轴连接体(5)、下外护外壳套筒(7)、下中心管(8)、上中心管(10)、底部电缆壳体(12)、下压紧密封体(13)、紧锁螺母接头(14)和上外护壳体(30),其特征在于:所述配注器还包括电路板(3)、电机外壳体(4)、电缆外壳体(6)、底部电缆接头体(9)、下电缆密封体(11)、下压力传感器(15)、底部阀芯密封体(16)、堵水体(17)、阀芯管体(18)、阀芯(19)、丝母(20)、旋转密封体(21)、螺杆(22)、轴承组件(23)、轴承套筒(24)、锁紧螺母(25)、螺杆端部连接体(26)、联轴器(27)、电机减速器(28)和防转体(31),所述上中心管(10)与下中心管(8)上下设置,上接头(1)、电缆密封体(2)、电机外壳体(4)和输出轴连接体(5)由上至下依次安装在上中心管(10)的外壁上,紧锁螺母接头(14)、下压紧密封体(13)、底部电缆壳体(12)和底部电缆接头体(9)由下至上依次安装在下中心管(8)下端的外壁上,电机外壳体(4)上设有电机安装孔(4-1)、电路板孔(4-2)和电缆孔(4-3),电路板(3)安装在电路板孔(4-2)中,电机减速器(28)安装在电机安装孔(4-1)中,且电机减速器(28)的输出端朝下,联轴器(27)的输入端与电机减速器(28)的输出端连接,且联轴器(27)设置在输出轴连接体(5)上的输出轴孔(5-1)中,联轴器(27)的输出端与螺杆(22)连接,锁紧螺母(25)、旋转密封体(21)、丝母(20)和阀芯(19)由上至下依次安装在螺杆(22)上,丝母(20)与螺杆(22)螺纹连接,且丝母(20)安装在阀芯(19)上端的丝母槽(19-1)中,防转体(31)安装在电机减速器(28)的前端,且防转体(31)的上端与电机减速器(28)可拆卸连接,防转体(31)的下端与输出轴孔(5-1)紧配合,螺杆端部连接体(26)套装在联轴器(27)和锁紧螺母(25)上,轴承套筒(24)套装在轴承组件(23)上,且螺杆端部连接体(26)的上端与输出轴孔(5-1)螺纹连接,轴器套筒(26)的下端与轴承套筒(24)螺纹连接,轴承套筒(24)的下端与旋转密封体(21)配合连接,阀芯管体(18)套装在阀芯(19)上,且阀芯管体(18)的上端与旋转密封体(21)的下端螺纹连接,阀芯管体(18)的下端与堵水体(17)的上端螺纹连接,下中心管(8)和阀芯管体(18)的侧壁上径向通孔(32),电缆接头体(9)上设有与阀芯管体(18)的内腔正对的纵向孔(9-1),堵水体(17)的下端、底部阀芯密封体(16)和下压力传感器(15)由上至下依次安装在纵向孔(9-1)中,且底部阀芯密封体(16)的上端与堵水体(17)的下端螺纹连接,电缆接头体(9)的侧壁上设有溶液出口(9-2),且溶液出口(9-2)位于底部阀芯密封体(16)与下压力传感器(15)之间,电缆密封体(2)上设有与电缆孔(4-3)相通的电缆密封体电缆通孔(2-2),上接头(1)上设有与电缆密封体电缆通孔(2-2)相通的上接头电缆通孔(1-2),输出轴连接体(5)上设有与电缆密封体电缆通孔(2-2)正对的输出轴连接体电缆通孔(5-2),电缆接头体(9)上设有与电缆密封体电缆通孔(2-2)正对的电缆接头体电缆通孔(9-3),电缆外壳体(6)的上端与输出轴连接体电缆通孔(5-2)螺纹连接,电缆外壳体(6)的下端与下电缆密封体(11)螺纹连接,下电缆密封体(11)设置在电缆接头体电缆通孔(9-3)中,底部电缆壳体(12)上设有与电缆外壳体(6)的内腔相通的底部电缆壳体通孔(12-1),下压紧密封体(13)上设有与底部电缆壳体通孔(12-1)相通的下压紧密封体通孔(13-1),上外护壳体(30)与下外护外壳套筒(7)上、下正对设置,且上外护壳体(30)套装在电机外壳体(4)上,外壳套筒(7)套装在电缆外壳体(6)和阀芯管体(18)上,上外护壳体(30)的上端与电缆密封体(2)固定连接,上外护壳体(30)的下端与外壳套筒(7)的上端固定连接,外壳套筒(7)的下端与电缆接头体(9)固定连接。
2.根据权利要求1所述过液式电控分层聚合物配注器,其特征在于:所述装置还包括上压力传感器(29),上接头(1)的侧壁上设有溶液通孔(1-1),溶液通孔(1-1)的上端与上接头(1)的中心孔相通,电缆密封体(2)上设有与溶液通孔(1-1)相通的上压力传感器安装孔(2-1),上压力传感器安装孔(2-1)的下端为螺纹孔,压力传感器安装孔(2-1)的下端与电路板孔(4-2)相通,上压力传感器(29)设置在电路板孔(4-2)中,且上压力传感器(29)的上端与上压力传感器安装孔(2-1)的下端螺纹连接。
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