一種新型適合稠油開采的石油機(jī)械裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種石油機(jī)械，尤其是一種石油開采機(jī)械。
【背景技術(shù)】
[0002]在稠油開采過程中，主要的工藝有蒸汽降粘、電加熱、摻化學(xué)藥劑等，井深在1000m以下的稠油井大多數(shù)采用注蒸汽、悶井、自噴、機(jī)抽的采油工藝方法，隨著科技不斷發(fā)展，注氣技術(shù)也不斷提高，注采一體化工藝廣泛的應(yīng)用在注氣采油過程中，實(shí)現(xiàn)了從注氣到機(jī)抽不動(dòng)管柱、不作業(yè)的方式，節(jié)約成本，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)增加了生產(chǎn)效率。
[0003]目前稠油開采主要采用的注采栗有四種形式，一種是通過柱塞的出油通道進(jìn)行注氣，其注汽通道和抽油通道相同。此結(jié)構(gòu)栗的凡爾球是用剪釘和剪切桿懸在凡爾球座上部以形成注汽通道，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；另一種為通過栗簡(jiǎn)外側(cè)進(jìn)行注氣，此結(jié)構(gòu)蒸汽不能注到井底，大大減小了注氣的效果；三是串聯(lián)式反饋栗，在注汽前必須將柱塞提出栗筒，操作繁瑣，同時(shí)由于水平井與地面近似垂直；四是采用地面驅(qū)動(dòng)或潛油螺桿栗，但是目前生產(chǎn)的螺桿栗定子為金屬內(nèi)襯橡膠與定子為過盈配合的結(jié)構(gòu)，對(duì)供液不足井極易造成干磨損壞，在熱采井中無法滿足高溫，橡膠在高溫下老化加速，不適合應(yīng)用于高溫油井。此四種栗都不能應(yīng)用在水平井水平段上，不能適應(yīng)高溫井并且在注汽時(shí)必須進(jìn)行作業(yè)施工，不適應(yīng)現(xiàn)在稠油的開采。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種具有操作簡(jiǎn)單、維修方便、增加注汽效果、實(shí)現(xiàn)帶栗注汽、節(jié)省注汽熱采準(zhǔn)備時(shí)間、延長(zhǎng)熱采周期等特點(diǎn)的新型適合稠油開采的石油機(jī)械裝置。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種新型適合稠油開采的石油機(jī)械裝置，包括光桿總成、永磁電機(jī)部分、密封總成、注汽裝置、套管、油管、扭矩總成、金屬螺桿栗、扶正器及尾管，永磁電機(jī)部分包括永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)頭保護(hù)裝置和直驅(qū)三相永磁同步電動(dòng)機(jī)；扭矩總成包括裝置扭矩桿和轉(zhuǎn)矩錨；套管包括套管頭和表層套管，光桿總成、永磁電機(jī)部分、密封總成、注汽裝置、套管、油管、扭矩總成、金屬螺桿栗、扶正器及尾管自上而下，依次同軸排列；密封總成底部與注汽裝置頂部固定密封連接，注汽裝置側(cè)面安裝油管頭，油管頂端安裝于油管頭處的，油管外側(cè)為套管頭和表層套管；光桿總成底部與金屬螺桿栗轉(zhuǎn)子固定連接；油管與金屬螺桿栗定子固定連接。
[0006]所述的密封總成采用密封艙設(shè)計(jì)，包括防噴閥座總成、一級(jí)密封、二級(jí)密封三部分；一級(jí)盤根采用耐高溫317°C、高壓30MPa錐形盤根；二級(jí)密封盤根采用石墨盤根，并設(shè)有預(yù)緊彈簧。
[0007]所述的專用注汽裝置的側(cè)面安裝有4個(gè)油管頭。
[0008]所述的扭矩桿的頂端為動(dòng)液面。
[0009]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:具有高過載能力、能夠克服井下負(fù)載瞬間變化，避免停機(jī)。無位置傳感技術(shù)，減低因傳感器易損件造成的故障頻率，耐高溫、低溫升、良好的電機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)確保電機(jī)運(yùn)行的合理溫度，低震動(dòng)、保證空載電勢(shì)波為正弦波，防滲漏、直驅(qū)式設(shè)計(jì)，電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊密封，封閉式免維護(hù)，軟啟動(dòng)、通過變頻控制，系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速緩慢平滑，避免螺桿栗的栗桿損毀，延長(zhǎng)使用壽命，防止斷桿，軟剎車，降低脫口幾率，減少作業(yè)次數(shù)。同時(shí)滿足了注汽、采油兩個(gè)工藝過程的需要，實(shí)現(xiàn)了不上作業(yè)設(shè)備，注汽采油過程的連續(xù)轉(zhuǎn)換。延長(zhǎng)了熱采周期時(shí)間，提高了系統(tǒng)效率，降低了生產(chǎn)成本。將地面直驅(qū)永磁電機(jī)與變頻控制柜、耐高溫、高壓光桿密封裝置、金屬螺桿栗優(yōu)化的結(jié)合在一起實(shí)現(xiàn)稠油注汽、熱采一體化。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中:1為光桿總成，2為永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)頭保護(hù)裝置，3為直驅(qū)三相永磁同步電動(dòng)機(jī)，4為密封總成，5為注汽裝置，6為油管頭，7為套管頭，8為表層套管，9為油管，10為扭矩桿，11為動(dòng)液面，12未轉(zhuǎn)矩銷，13為金屬螺桿栗，14為扶正器，15為尾管。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的實(shí)施例。
[0013]如圖1所示:一種新型適合稠油開采的石油機(jī)械裝置，包括光桿總成1、永磁電機(jī)部分、密封總成4、注汽裝置5、套管、油管9、扭矩總成、金屬螺桿栗13、扶正器14及尾管15，永磁電機(jī)部分包括永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)頭保護(hù)裝置2和直驅(qū)三相永磁同步電動(dòng)機(jī)3 ;扭矩總成包括裝置扭矩桿10和轉(zhuǎn)矩銷12 ;套管包括套管頭7和表層套管8，光桿總成1、永磁電機(jī)部分、密封總成4、注汽裝置5、套管、油管9、扭矩總成、金屬螺桿栗13、扶正器14及尾管15自上而下，依次同軸排列；密封總成4底部與注汽裝置5頂部固定密封連接，注汽裝置5側(cè)面安裝油管頭6，油管9頂端安裝于油管頭6處的，油管9外側(cè)為套管頭7和表層套管8 ;光桿總成1底部與金屬螺桿栗13轉(zhuǎn)子固定連接；油管9與金屬螺桿栗13定子固定連接。
[0014]所述的密封總成3采用密封艙設(shè)計(jì)，包括防噴閥座總成、一級(jí)密封、二級(jí)密封三部分；一級(jí)盤根采用耐高溫317°C、高壓30MPa錐形盤根；二級(jí)密封盤根采用石墨盤根，并設(shè)有預(yù)緊彈簧。
[0015]所述的專用注汽裝置5的側(cè)面安裝有4個(gè)油管頭6。
[0016]所述的扭矩桿10的頂端為動(dòng)液面11。
[0017]使用過程為:使用該裝備進(jìn)行稠油注汽吞吐開采時(shí)，金屬螺桿栗13定子與油管9連接，轉(zhuǎn)子與光桿總成1連接，完井后再安裝好井口和驅(qū)動(dòng)裝置17。注汽時(shí)將此裝備的光桿總成1上提帶動(dòng)金屬螺桿栗13的井下轉(zhuǎn)子離開金屬螺桿栗13的定子，此時(shí)注汽通道打開；光桿總成1密封關(guān)閉高溫高壓密封總成4，井口處于安全關(guān)閉狀態(tài)，壓緊一、二級(jí)密封，將注汽管線與井口注汽入口相連，可以實(shí)現(xiàn)安全注汽。
[0018]注汽結(jié)束采油時(shí)，只需緩慢放下光桿總成1，確認(rèn)轉(zhuǎn)子完全進(jìn)入定子后，調(diào)整好防沖距，卡好地面光桿總成1，即可開井生產(chǎn)，不需要任何起下管柱的作業(yè)，省時(shí)省力，大大提高生產(chǎn)效率。
[0019]金屬螺桿栗13的定子安裝使用要求:
[0020]1)所選油井應(yīng)與要求相適應(yīng)的供液能力，一般應(yīng)保證金屬螺桿栗13上有200m的沉沒度，額定揚(yáng)程遠(yuǎn)大于實(shí)際使用揚(yáng)程時(shí)沉沒度可以降低。
[0021]2)井筒準(zhǔn)備按SY/T5587.5中的規(guī)定進(jìn)行準(zhǔn)備，并符合SY/T5587.5中的安全環(huán)保要求。
[0022]3)按GB/T21411.1中的規(guī)定對(duì)栗進(jìn)行下井前檢查。
[0023]4)按施工設(shè)計(jì)進(jìn)行管柱組配。要精確測(cè)量每根油管9及井下工具長(zhǎng)度，轉(zhuǎn)矩錨12應(yīng)盡量靠近定子安裝，油管9連接螺紋應(yīng)保持清潔，按管材使用扭矩上緊。
[0024]5)按SY/T5587.5標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定下入生產(chǎn)管柱。
[0025]6)調(diào)整金屬螺桿栗13上油管9長(zhǎng)度使之符合設(shè)計(jì)要求。油管9下至預(yù)定深度后進(jìn)行井口坐封錨定。
[0026]金屬螺桿栗13的轉(zhuǎn)子安裝使用要求:
[0027]1)轉(zhuǎn)子和光桿總成1的抽油桿擺放在井場(chǎng)，應(yīng)有三支點(diǎn)架起，且離地面不小于30cm ;轉(zhuǎn)子吊起過程中，應(yīng)采取防碰撞、防彎曲、防磨損措施，防止表層損壞；逐根順序拉送抽油桿至吊起，不應(yīng)碰撞地面或硬物；取掉抽油桿護(hù)絲后，接頭螺紋及臺(tái)肩面、接箍螺紋及端面應(yīng)刷凈，并確認(rèn)無損傷，掏凈接箍?jī)?nèi)孔中的異物。把抽油桿接頭旋進(jìn)接箍前應(yīng)涂防松螺紋脂，垂直懸掛桿柱以防錯(cuò)扣；人工旋緊螺紋時(shí)扳手柄長(zhǎng)應(yīng)不小于60cm。按SY/T5643中的規(guī)定進(jìn)行抽油桿接頭的旋接；按設(shè)計(jì)要求用抽油桿短節(jié)調(diào)整抽油桿長(zhǎng)度。按轉(zhuǎn)子-抽油桿-扶正器-抽油桿-光桿的順序?qū)⑥D(zhuǎn)子下至限位銷為止。
[0028]其中轉(zhuǎn)子進(jìn)出定子應(yīng)保持小鉤轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，緩慢提放，防止拉壞定子轉(zhuǎn)子配合面，或桿柱斷脫；碰栗后防沖距按lm/1000m ;裝好井口及驅(qū)動(dòng)頭，接通控制電路系統(tǒng)。
[0029]開機(jī)試運(yùn)行:稠油熱采金屬定子螺桿栗在下井后應(yīng)開機(jī)試運(yùn)行。首先判斷正反轉(zhuǎn)，及時(shí)調(diào)整。觀察電流，記錄開機(jī)試運(yùn)行時(shí)控制柜顯示的電流值和電壓值。正常運(yùn)行后，工作電流應(yīng)基本保持不變。測(cè)量動(dòng)液面11，開機(jī)試運(yùn)行期間應(yīng)每天測(cè)一次動(dòng)液面11，直至液面穩(wěn)定為止。動(dòng)液面11穩(wěn)定后每周測(cè)2次，防止金屬螺桿栗13定子和轉(zhuǎn)子出現(xiàn)干磨現(xiàn)象，并根據(jù)動(dòng)液面11的變化及時(shí)調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，最終建立合理的油井產(chǎn)液供排關(guān)系。
[0030]生產(chǎn)過程中，檢查各連接部位，螺栓應(yīng)無松動(dòng)，齒輪減速箱應(yīng)無滲漏、缺油現(xiàn)象，光桿不應(yīng)下滑，機(jī)體不應(yīng)有過熱現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)整改。開機(jī)一周內(nèi)宜采用金屬螺桿栗13井不停抽測(cè)試診斷儀進(jìn)行測(cè)試電流、電壓和功率因數(shù)等數(shù)據(jù)，計(jì)算光桿扭矩，以判斷金屬螺桿栗13運(yùn)轉(zhuǎn)情況。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型適合稠油開采的石油機(jī)械裝置，包括光桿總成、永磁電機(jī)部分、密封總成、注汽裝置、套管、油管、扭矩總成、金屬螺桿栗、扶正器及尾管，永磁電機(jī)部分包括永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)頭保護(hù)裝置和直驅(qū)三相永磁同步電動(dòng)機(jī)；扭矩總成包括裝置扭矩桿和轉(zhuǎn)矩錨；套管包括套管頭和表層套管，其特征在于:光桿總成、永磁電機(jī)部分、密封總成、注汽裝置、套管、油管、扭矩總成、金屬螺桿栗、扶正器及尾管自上而下，依次同軸排列；密封總成底部與注汽裝置頂部固定密封連接，注汽裝置側(cè)面安裝油管頭，油管頂端安裝于油管頭處的，油管外側(cè)為套管頭和表層套管；光桿總成底部與金屬螺桿栗轉(zhuǎn)子固定連接；油管與金屬螺桿栗定子固定連接；注汽裝置的側(cè)面安裝有4個(gè)油管頭。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型適合稠油開采的石油機(jī)械裝置，其特征在于:密封總成采用密封艙設(shè)計(jì)，包括防噴閥座總成、一級(jí)密封、二級(jí)密封三部分；一級(jí)盤根采用耐高溫317°C、高壓30MPa錐形盤根；二級(jí)密封盤根采用石墨盤根，并設(shè)有預(yù)緊彈簧。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型適合稠油開采的石油機(jī)械裝置，其特征在于:所述的扭矩桿的頂端為動(dòng)液面。
【專利摘要】一種新型適合稠油開采的石油機(jī)械裝置，包括光桿總成、永磁電機(jī)部分、密封總成、注汽裝置、套管、油管、扭矩總成、金屬螺桿泵、扶正器及尾管，其中永磁電機(jī)部分包括永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)頭保護(hù)裝置、直驅(qū)三相永磁同步電動(dòng)機(jī)和螺桿泵地面控制柜；扭矩總成包括裝置扭矩桿和轉(zhuǎn)矩錨，自上而下，依次為光桿總成、永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)頭保護(hù)裝置、直驅(qū)三相永磁同步電動(dòng)機(jī)、高溫高壓密封總成、專用注汽裝置、套管頭、油管、扭矩桿、轉(zhuǎn)矩錨、金屬螺桿泵、扶正器和尾管。優(yōu)點(diǎn)是：具有高過載能力、能夠克服井下負(fù)載瞬間變化，避免停機(jī)；耐高溫，延長(zhǎng)使用壽命，防止斷桿；軟剎車，降低脫口幾率，減少作業(yè)次數(shù)。
【IPC分類】E21B33/03, E21B43/24
【公開號(hào)】CN205063925
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520714145
【發(fā)明人】王志明, 于文星, 李興儉
【申請(qǐng)人】山東祺龍海洋石油鋼管股份有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年9月15日