專利名稱：稠油蒸汽吞吐注采一體化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種稠油油田開采裝置，尤其涉及一種稠油蒸汽吞吐注采一體化裝置。
背景技術(shù)：
蒸汽吞吐又叫周期性注蒸汽、蒸汽浸泡、蒸汽激產(chǎn)等。其作為稠油熱采的主要措施，目前已在稠油開發(fā)過程中廣泛應(yīng)用；所謂蒸汽吞吐就是用高壓向油井注入一定量的高溫蒸汽，關(guān)井一段時間，待蒸汽的熱能向油層擴(kuò)散后，再開井生產(chǎn)的一種開采稠油的增產(chǎn)方法。蒸汽吞吐作業(yè)的過程可分為三個階段，即注汽、燜井及回采。因此，該工藝需要注汽和采油兩套不同的裝置；注汽時需用修井設(shè)備將采油管柱從井底取出，換注汽隔熱套、注汽井 口等熱采配套裝置，注汽后需要悶井待壓力擴(kuò)散，再用修井設(shè)備取出注汽隔熱管，下入抽油泵、換地面采油井口等裝置；整個注汽采油更換過程非常復(fù)雜，不僅占用了大量的生產(chǎn)時間，而且需要耗費大量的熱能和大量的人力物力，增加了稠油的開發(fā)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述問題，提供一種稠油蒸汽吞吐注采一體化裝置，以解決采用蒸汽吞吐進(jìn)行稠油開發(fā)，注汽和采油需要兩套不同的裝置，開發(fā)過程中需要頻繁更換裝置，操作繁瑣，浪費熱能和人力物力，作業(yè)次數(shù)多，熱采效率低的問題。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種稠油蒸汽吞吐注采一體化裝置，包括井上部分和井下部分，所述井上部分包括驅(qū)動裝置、注汽采油一體式井口，所述井下部分包括油管、抽油桿、雙金屬螺桿泵、凸輪錨，所述驅(qū)動裝置包括底座、箱體、電機(jī)及電機(jī)座，所述注汽采油一體式井口上設(shè)置油井套管，所述油井套管套設(shè)在油管外，所述油管底部連接有雙金屬螺桿泵的定子，所述定子的下端設(shè)置有用以固定油管的凸輪錨，所述油管內(nèi)設(shè)置有抽油桿，所述抽油桿下端與雙金屬螺桿泵的轉(zhuǎn)子相連，其上端與從上至下依次穿過箱體、底座、注汽采油一體式井口的光桿相連，所述光桿與電機(jī)傳動連接，所述底座內(nèi)設(shè)置有用于密封光桿的密封器，底座下端與注汽采油一體式井口相連，且底座與注汽采油一體式井口之間設(shè)置有第一隔熱墊，底座上端與箱體連接，且底座與箱體之間設(shè)置有第二隔熱墊，所述箱體與電機(jī)座鉸接。進(jìn)一步的，所述電機(jī)的輸出端安裝有主動輪，所述主動輪通過窄V帶與設(shè)置在箱體上的從動輪傳動連接，所述從動輪與固定在箱體內(nèi)的主動軸固定連接，所述箱體與電機(jī)座之間設(shè)置有張緊裝置，所述主動軸上設(shè)置有超越離合器，且主動軸為空心軸，光桿上端設(shè)置有光桿卡瓦，并可轉(zhuǎn)動設(shè)置于主動軸內(nèi)，與主動軸鍵連接，光桿下端通過密封器密封設(shè)置于底座內(nèi)，并穿過注汽采油一體式井口與抽油桿相連。進(jìn)一步的，所述密封器包括套設(shè)在光桿上的盤根盒，所述盤根盒內(nèi)填充有多層起密封作用的石墨墊。進(jìn)一步的,所述定子由38CrMoAl圓鋼制成，所述轉(zhuǎn)子由42CrMo圓鋼制成。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)參數(shù)轉(zhuǎn)子直徑46 50mm ;轉(zhuǎn)子偏心距3 5mm ;轉(zhuǎn)子螺距60 80mm ;定子導(dǎo)程120 160_ ;級數(shù)7級 42級；適用套管114 177_ ;適用油管73 89_。本發(fā)明的性能參數(shù)單級壓力0· 5 IMPa ;容積效率50% ;泵掛深度200 1200m ;驅(qū)動裝置功率15 30kW ;驅(qū)動裝置轉(zhuǎn)速100 300r/min。本發(fā)明的有益效果為，所述稠油蒸汽吞吐注采一體化裝置結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，其將注汽裝置和采油裝置一體化，極大的節(jié)省了注汽準(zhǔn)備時間，提高了稠油井的生產(chǎn)時效，降低了熱采成本；且雙金屬螺桿泵的轉(zhuǎn)子和定子采用耐高溫耐高壓的金屬制成，具有耐磨、使用壽命長的優(yōu)點，大大降低了裝置維護(hù)費用，此外，底座與采油井口之間設(shè)置有第一隔熱墊，底座與箱體之間設(shè)置有第二隔熱墊，隔熱效果好，注汽時也無需移走驅(qū)動裝置，實現(xiàn)了 注汽、采油一體化。


圖I為本發(fā)明稠油蒸汽吞吐注采一體化裝置注汽狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明稠油蒸汽吞吐注采一體化裝置采油狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明稠油蒸汽吞吐注采一體化裝置的驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I、電機(jī)；2、光桿；3、箱體；4、底座；5、密封器；6、注汽米油一體式井口 ；7、油井套管；8、油管；9、抽油桿；10、轉(zhuǎn)子；11、定子；12、凸輪錨；13、主動輪；14、從動輪；15、光桿卡瓦；16、張緊裝置；17、第二隔熱墊；18、第一隔熱墊；19、盤根盒；20、石墨墊；21、壓緊螺帽。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式
來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。請參照圖I至圖3所示，于本實施例中，一種稠油蒸汽吞吐注采一體化裝置，包括井上部分和井下部分，所述井上部分包括驅(qū)動裝置、注汽采油一體式井口 6，所述井下部分包括油管8、抽油桿9、雙金屬螺桿泵、凸輪錨12，所述驅(qū)動裝置包括底座4、箱體3、電機(jī)I及電機(jī)座，所述注汽采油一體式井口 6下端通過法蘭與油井套管7相連，所述油井套管7套設(shè)在油管8外，所述油管8底部連接有雙金屬螺桿泵的定子11，所述定子11由38CrMoAl圓鋼制成，其維氏硬度為800 1000HV，定子11的下端設(shè)置有用以固定油管8的凸輪錨12，凸輪錨12防止油管8和定子11橫向移動，但在熱膨脹時，油管8可上下伸縮，所述油管8內(nèi)設(shè)置有抽油桿9，所述抽油桿9下端與雙金屬螺桿泵的轉(zhuǎn)子10相連，所述轉(zhuǎn)子10由42CrMo圓鋼制成，抽油桿9上端與從上至下依次穿過箱體3、底座4、注汽采油一體式井口 6的光桿2相連，所述光桿2與電機(jī)I傳動連接，所述電機(jī)I的輸出端安裝有主動輪13，所述主動輪13通過窄V帶與設(shè)置在箱體3上的從動輪14傳動連接，所述從動輪14與固定在箱體3內(nèi)的主動軸固定連接，所述箱體3與電機(jī)座之間設(shè)置有張緊裝置16，所述主動軸上設(shè)置有超越離合器，且主動軸為空心軸，光桿2上端設(shè)置有光桿卡瓦15，并可轉(zhuǎn)動設(shè)置于主動軸內(nèi)，與主動軸鍵連接，光桿2下端通過密封器5密封設(shè)置于底座4內(nèi)，并穿過注汽采油一體式井口 6與抽油桿9相連，所述密封器5包括套設(shè)在光桿2上的盤根盒19，所述盤根盒19內(nèi)填充有多層起密封作用的石墨墊20，所述石墨墊20通過盤根盒19上端的壓緊螺帽21壓緊，底座4下端與注汽采油一體式井口 6相連，且底座4與注汽采油一體式井口 6之間設(shè)置有第一隔熱墊18，底座4上端與箱體3連接，且底座4與箱體3之間設(shè)置有第二隔熱墊17，所述箱體3與電機(jī)座鉸接。箱體3與電機(jī)座之間設(shè)置的張緊裝置16，保證窄V帶正常傳動，且其采用燃點350°C的高溫潤滑油，保證其安全可靠；主軸上裝有超越離合器，停機(jī)后防止抽油桿9反轉(zhuǎn)，并可實現(xiàn)緩慢釋放；底座4與注汽采油一體式井口 6之間設(shè)置的第一隔熱墊18以及底座4與箱體3之間設(shè)置的第二隔熱墊17有效提升隔熱效果，使得整個驅(qū)動裝置的導(dǎo)熱系數(shù)為
O.048，承壓lOMPa，耐溫達(dá)到450°C，注汽時，無需移走驅(qū)動裝置，注汽結(jié)束，待壓力擴(kuò)散達(dá)到安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)即可直接采油，提高了稠油井的生產(chǎn)時效。該裝置進(jìn)行稠油注汽吞吐開采前，先將井下部分下入井底，雙金屬螺桿泵的定子11與油管8連接，轉(zhuǎn)子10與抽油桿9連接，再安裝好注汽采油一體式井口。
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注汽時，如圖I所示，此時井下的轉(zhuǎn)子10隨地面的光桿2提出，注汽通道打開，將注汽管線與注汽采油一體式井口 6上的注汽入口相連，即可實現(xiàn)安全注汽。注汽結(jié)束采油時，如圖2所示，光桿2向下移動，緩慢放下轉(zhuǎn)子10，確認(rèn)轉(zhuǎn)子10完全進(jìn)入定子11后，調(diào)整好防沖距，用光桿卡瓦15卡好地面的光桿2，即可開井生產(chǎn)。本發(fā)明與現(xiàn)有的抽油機(jī)深井泵采油系統(tǒng)相比，具有以下優(yōu)點I、可以帶泵注汽，極大的節(jié)省了注汽準(zhǔn)備時間，提高了稠油井的生產(chǎn)時效，降低了熱米成本；2、具備常規(guī)螺桿泵抽稠功能，在熱采后期，即使油井溫度降低原油流動性變差，也能維持較長時間的生產(chǎn)。從而大大延長熱采周期，提高周期產(chǎn)油量，提高熱采經(jīng)濟(jì)效益；3、井下的雙金屬螺桿泵具有耐磨、攜砂等特點，可以克服普通橡膠定子螺桿泵干磨極易燒泵的問題，即使在產(chǎn)液能力較差的井內(nèi)也可安全運行；4、與普通螺桿泵一樣具有地面安裝空間小，舉升能耗低等優(yōu)點，與普通泵相比，具有防氣鎖、防偏磨等優(yōu)點，使用壽命長，可以大大降低裝置維護(hù)費用。以上實施例只是闡述了本發(fā)明的基本原理和特性，本發(fā)明不受上述實施例限制，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還有各種變化和改變，這些變化和改變都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種稠油蒸汽吞吐注采一體化裝置，包括井上部分和井下部分，其特征在于所述井上部分包括驅(qū)動裝置、注汽采油一體式井口，所述井下部分包括油管、抽油桿、雙金屬螺桿泵、凸輪錨，所述驅(qū)動裝置包括底座、箱體、電機(jī)及電機(jī)座，所述注汽采油一體式井口上設(shè)置油井套管，所述油井套管套設(shè)在油管外，所述油管底部連接有雙金屬螺桿泵的定子，所述定子的下端設(shè)置有用以固定油管的凸輪錨，所述油管內(nèi)設(shè)置有抽油桿，所述抽油桿下端與雙金屬螺桿泵的轉(zhuǎn)子相連，其上端與從上至下依次穿過箱體、底座、注汽采油一體式井口的光桿相連，所述光桿與電機(jī)傳動連接，所述底座內(nèi)設(shè)置有用于密封光桿的密封器，底座下端與注汽采油一體式井口相連，且底座與注汽采油一體式井口之間設(shè)置有第一隔熱墊，底座上端與箱體連接，且底座與箱體之間設(shè)置有第二隔熱墊，所述箱體與電機(jī)座鉸接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的稠油蒸汽吞吐注采一體化裝置，其特征在于所述電機(jī)的輸出端安裝有主動輪，所述主動輪通過窄V帶與設(shè)置在箱體上的從動輪傳動連接，所述從動輪與固定在箱體內(nèi)的主動軸固定連接，所述箱體與電機(jī)座之間設(shè)置有張緊裝置，所述主動軸上設(shè)置有超越離合器，且主動軸為空心軸，光桿上端設(shè)置有光桿卡瓦，并可轉(zhuǎn)動設(shè)置于主動軸內(nèi)，與主動軸鍵連接，光桿下端通過密封器密封設(shè)置于底座內(nèi)，并穿過注汽采油一體式井口與抽油桿相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的稠油蒸汽吞吐注采一體化裝置，其特征在于所述密封器包括套設(shè)在光桿上的盤根盒，所述盤根盒內(nèi)填充有多層起密封作用的石墨墊。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的稠油蒸汽吞吐注采一體化裝置，其特征在于所述定子由38CrMoAl圓鋼制成，所述轉(zhuǎn)子由42CrMo圓鋼制成。
全文摘要
本發(fā)明公開一種稠油蒸汽吞吐注采一體化裝置，包括驅(qū)動裝置、注汽采油一體式井口、油管、抽油桿、雙金屬螺桿泵、凸輪錨，驅(qū)動裝置包括底座、箱體、電機(jī)及電機(jī)座，注汽采油一體式井口上設(shè)置油井套管，油井套管套設(shè)在油管外，油管底部連接有雙金屬螺桿泵的定子，定子下端設(shè)有凸輪錨，油管內(nèi)設(shè)有抽油桿，抽油桿下端與雙金屬螺桿泵的轉(zhuǎn)子相連，其上端與光桿相連，光桿與電機(jī)傳動連接，底座內(nèi)設(shè)置有密封器，底座下端與注汽采油一體式井口相連，且底座與注汽采油一體式井口之間設(shè)有第一隔熱墊，底座上端與箱體連接，且底座與箱體之間設(shè)有第二隔熱墊，箱體與電機(jī)座鉸接。本發(fā)明將注汽裝置和采油裝置一體化，提高了稠油井的生產(chǎn)時效。
文檔編號F04C2/107GK102877821SQ201210423970
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月29日
發(fā)明者蔣光潭, 臧文軍, 曹正權(quán), 孫月洋 申請人:無錫世聯(lián)豐禾石化裝備科技有限公司