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1、10申请公布号CN103343677A43申请公布日20131009CN103343677ACN103343677A21申请号201310263045322申请日20130627E21B43/2220060171申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号72发明人李隆球周德开王武义王树峰黄有泉王晓雪74专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人高媛54发明名称阻隔式非过水注聚井电控连续可调配注装置57摘要阻隔式非过水注聚井电控连续可调配注装置,它涉及一种井下聚合物驱动设备,以解决现有油田注聚合物井所用的配注器无法解决一层进水干扰其他层,造成电机、电路。
2、不能正常工作的问题。上连接体外表面由上至下依次安装有上接头、上电缆体、插针体和电机壳体,出口压力传感器设置在第一出口压力传感器孔中,进口压力传感器设置在进口压力传感器出孔中,电机安装在电机孔中,旋转密封轴系组件上的上联轴器与电机连接,上外壳体、下外壳体、下电缆体和下接头由上至下依次安装在中心管上,丝杠安装在阀芯孔中,第二轴承组件、密封体、螺母和阀芯由上至下依次安装在丝杠上,上外壳体与下外壳体连接处及中心管的侧壁上设有径向通孔。本发明用于注聚合物采油。51INTCL权利要求书2页说明书4页附图5页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书4页附图5页10申请公布号CN1。
3、03343677ACN103343677A1/2页21一种阻隔式非过水注聚井电控连续可调配注装置,其特征在于所述装置包括旋转密封轴系组件M、上接头1、上电缆体2、电缆接头组件3、插针体4、轴承壳体5、进口压力传感器6、连接体7、上外壳体8、下外壳体9、下电缆体10、水堵11、下接头12、中心管13、电机壳体21、电机22、第一防水插针23、第二防水插针24、丝杠25、第二轴承组件26、密封体27、螺母28、阀芯29、第一销轴30、出口压力传感器32和两个电路板34,所述连接体7由上连接体71和下连接体72组成,上连接体71与下连接体72上下设置且制成一体,上连接体71的外径小于下连接体72的外。
4、径,连接体7的中心沿轴线设有第一中心孔73,下连接体72的下端面设有与第一中心孔73相通的中心管螺纹孔74,下连接体72的上端壁厚上设有第一环形槽721,下连接体72的下端壁厚上分别设有与第一环形槽721相通的万向连轴器孔722和通压孔723,通压孔723的上端为传感器螺纹孔724,上连接体71的外表面由上至下依次安装有上接头1、上电缆体2、插针体4和电机壳体21,插针体4的侧壁上设有第一插针孔41、第一电缆孔42和第二出口压力传感器孔43,上电缆体2的侧壁上设有第三插针孔21和第三电缆孔22,第三插针孔21与第一插针孔41正对,第三电缆孔22与第一电缆孔42正对,电机壳体21的侧壁上设有第二。
5、插针孔211、第二电缆孔212、电机安装孔215、第一出口压力传感器孔217和两个电路板孔216,第二插针孔211与第一插针孔41正对,第一出口压力传感器孔217与第二出口压力传感器孔43正对,出口压力传感器32设置在第一出口压力传感器孔217中,且出口压力传感器32的上端与第二出口压力传感器孔43螺纹连接,第二电缆孔212与第一电缆孔42正对,电机壳体21的下端面设有第二环形槽213,轴承壳体5的一端安装在第一环形槽721中,轴承壳体5的另一端安装在第二环形槽213中,轴承壳体5上设有进口压力传感器出孔51和轴承孔52,进口压力传感器出孔51与第二插针孔211和传感器螺纹孔724正对,轴承孔。
6、52与电机安装孔215和万向连轴器孔722正对,进口压力传感器6设置在进口压力传感器出孔51中,且进口压力传感器6的下端与传感器螺纹孔724螺纹连接,电机22安装在电机孔211中,且电机22的输出端朝下,旋转密封轴系组件M安装在轴承孔52和万向连轴器孔722中,旋转密封轴系组件M上的上联轴器19的输入端与电机22的输出端连接,两个电路板34分别装在两个电路板孔216中,中心管13的上端与第一中心孔73的下端螺纹连接,上外壳体8、下外壳体9、下电缆体10和下接头12由上至下依次安装在中心管13上,上外壳体8的侧壁上设有与万向连轴器孔722正对的阀芯孔81,下外壳体9的侧壁上设有与阀芯孔81正对的。
7、溶液出口91,丝杠25安装在阀芯孔81中,且丝杠25的上端通过第一销轴30与旋转密封轴系组件M上的万向联轴器16连接,第二轴承组件26、密封体27、螺母28和阀芯29由上至下依次安装在丝杠25上,螺母28与丝杠25螺纹连接,且螺母28安装在阀芯29上端的螺母槽291中,电缆接头组件3设置在中心管13的内腔131和第一中心孔73中,下电缆体10上设有与溶液出口91正对的出水通孔101,水堵11设置在溶液出口91与出水通孔101的连接处,第一防水插针23安装在第一插针孔41和第二插针孔211中,第二防水插针24安装在第三电缆孔22、第一权利要求书CN103343677A2/2页3电缆孔42和第二电。
8、缆孔212中,上外壳体8与下外壳体9连接处及中心管13的侧壁上设有径向通孔35。2根据权利要求1所述阻隔式非过水注聚井电控连续可调配注装置,其特征在于所述旋转密封轴系组件M包括轴14、挡套15、万向联轴器16、车式密封总成18、上联轴器19、挡套20、两套第一轴承组件17和第二销轴31,上联轴器19、一套第一轴承组件17、挡套15、车式密封总成18和另一套第一轴承组件17由上至下依次安装在轴14上,轴14的下端通过第二销轴31与万向联轴器16的上端连接。3根据权利要求1或2所述阻隔式非过水注聚井电控连续可调配注装置,其特征在于电机壳体21的侧壁上设有第四电缆孔214,轴承壳体5的侧壁上设有第五。
9、电缆孔53,上外壳体8的侧壁上设有第六电缆孔82,下外壳体9的侧壁上设有第七电缆孔92,下电缆体10的侧壁上设有第八电缆孔102,第四电缆孔214、第五电缆孔53、第六电缆孔82、第七电缆孔92和第八电缆孔102由上至下依次正对。4根据权利要求3所述阻隔式非过水注聚井电控连续可调配注装置,其特征在于所述两个电路板孔216以第二插针孔211和电机安装孔215的中心连线对称设置。5根据权利要求1、2或4所述阻隔式非过水注聚井电控连续可调配注装置,其特征在于所述装置还包括防转体33,防转体33安装在电机22的上端,且防转体33的上端与电机22为可拆卸连接,防转体33的下端与电机安装孔215紧配合。6。
10、根据权利要求5所述阻隔式非过水注聚井电控连续可调配注装置,其特征在于所述装置还包括第一密封圈36,第一密封圈36设置在电机壳体21与插针体4的侧壁连接处。7根据权利要求1、2、4或6所述阻隔式非过水注聚井电控连续可调配注装置,其特征在于所述装置还包括第二密封圈37,第二密封圈37设置在上电缆体2与插针体4的侧壁连接处。8根据权利要求7所述阻隔式非过水注聚井电控连续可调配注装置,其特征在于所述装置还包括第三密封圈38,第三密封圈38设置在连接体7与上外壳体8的侧壁连接处。9根据权利要求1、2、4、6或8所述阻隔式非过水注聚井电控连续可调配注装置,其特征在于所述装置还包括第四密封圈39,第四密封圈。
11、39设置在上外壳体8与下外壳体9的侧壁连接处。10根据权利要求9所述阻隔式非过水注聚井电控连续可调配注装置,其特征在于所述装置还包括第五密封圈40,第五密封圈40设置在下外壳体9与下电缆体10的侧壁连接处。权利要求书CN103343677A1/4页4阻隔式非过水注聚井电控连续可调配注装置技术领域0001本发明涉及一种井下聚合物驱动设备,具体涉及一种阻隔式非过水注聚井电控连续可调配注装置。背景技术0002为了进一步提高原油采收率,聚合物采油已成为注水采油之后油田开发的重要手段与方法。但由于聚合物粘度高,井下环境复杂,目前的人工投捞技术无法达到流量监控及精确流量注入,同时,施工难度很大,无法满足注。
12、聚合物要求,因此,决定开展注聚井测调系统,改善驱油效果。目前,在油田注聚合物井所用的偏心配注器中,大多数依靠更换阀芯来调节压力,但是不能实现连续调节注入量,不能满足各种不同地层注聚合物的要求,影响原油采收率。现有油田注聚井所用的偏心配注器容易一层泄露进水后,流至其它层,导致其它层设备不能正常工作。发明内容0003本发明的目的是为解决现有的油田注聚合物井所用的偏心配注器,不能实现连续调节注入量,无法精确注入以及密封差,无法解决一层进水干扰其他层造成电机、电路不能正常工作的问题,而提供一种阻隔式非过水注聚井电控连续可调配注装置。0004本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是0005本发明的阻隔式。
13、非过水注聚井电控连续可调配注装置包括旋转密封轴系组件、上接头、上电缆体、电缆接头组件、插针体、轴承壳体、进口压力传感器、连接体、上外壳体、下外壳体、下电缆体、水堵、下接头、中心管、电机壳体、电机、第一防水插针、第二防水插针、丝杠、第二轴承组件、密封体、螺母、阀芯、第一销轴、出口压力传感器和两个电路板,所述连接体由上连接体和下连接体组成,上连接体与下连接体上下设置且制成一体,上连接体的外径小于下连接体的外径,连接体的中心沿轴线设有第一中心孔,下连接体的下端面设有与第一中心孔相通的中心管螺纹孔,下连接体的上端壁厚上设有第一环形槽,下连接体的下端壁厚上分别设有与第一环形槽相通的万向连轴器孔和通压孔,。
14、通压孔的上端为传感器螺纹孔,上连接体的外表面由上至下依次安装有上接头、上电缆体、插针体和电机壳体,插针体的侧壁上设有第一插针孔、第一电缆孔和第二出口压力传感器孔,上电缆体的侧壁上设有第三插针孔和第三电缆孔,第三插针孔与第一插针孔正对,第三电缆孔与第一电缆孔正对,电机壳体的侧壁上设有第二插针孔、第二电缆孔、电机安装孔、第一出口压力传感器孔和两个电路板孔,第二插针孔与第一插针孔正对,第一出口压力传感器孔与第二出口压力传感器孔正对,出口压力传感器设置在第一出口压力传感器孔中,且出口压力传感器的上端与第二出口压力传感器孔螺纹连接,第二电缆孔与第一电缆孔正对,电机壳体的下端面设有第二环形槽,轴承壳体的一。
15、端安装在第一环形槽中,轴承壳体的另一端安装在第二环形槽中,轴承壳体上设有进口压力传感器出孔和轴承孔,进口压力传感器出孔与第二插针孔和传感器螺纹孔正对,轴承孔与电机安装孔和万向连轴器孔正对,进口压力传感器设置说明书CN103343677A2/4页5在进口压力传感器出孔中,且进口压力传感器的下端与传感器螺纹孔螺纹连接,电机安装在电机孔中,且电机的输出端朝下,旋转密封轴系组件安装在轴承孔和万向连轴器孔中,旋转密封轴系组件上的上联轴器的输入端与电机的输出端连接,两个电路板分别装在两个电路板孔中,中心管的上端与第一中心孔的下端螺纹连接,上外壳体、下外壳体、下电缆体和下接头由上至下依次安装在中心管上,上外。
16、壳体的侧壁上设有与万向连轴器孔正对的阀芯孔,下外壳体的侧壁上设有与阀芯孔正对的溶液出口,丝杠安装在阀芯孔中,且丝杠的上端通过第一销轴与旋转密封轴系组件上的万向联轴器连接,第二轴承组件、密封体、螺母和阀芯由上至下依次安装在丝杠上,螺母与丝杠螺纹连接,且螺母安装在阀芯上端的螺母槽中,电缆接头组件设置在中心管的内腔和第一中心孔中,下电缆体上设有与溶液出口正对的出水通孔,水堵设置在溶液出口与出水通孔的连接处,第一防水插针安装在第一插针孔和第二插针孔中,第二防水插针安装在第三电缆孔、第一电缆孔和第二电缆孔中,上外壳体与下外壳体连接处及中心管的侧壁上设有径向通孔。0006本发明包含以下有益效果0007一、。
17、本发明由电机驱动丝杠转动,丝杠带动阀芯在上外壳体和下外壳体中连续移动,由于阀芯的运动,使溶液出口压力变化,通过进口压力传感器来测进液端的压力,通过出口压力传感器来测量溶液出口的压力,再通过电路板进行数据传输,最后通过井上数据处理及时控制电机调节出口压力来调整注入量,实现精确注入,精确注入比现有技术提高一倍,从而实现注入量的连续调节。本发明有良好的密封设置,可保证电机、电路板等处没有溶液进入,密封效果好,使电机和电路能正常工作。二、本发明的电缆线布线容易,且安装方便。附图说明0008图1是本发明的整体结构主剖视图,图2是图1的AA剖视图,图3是图1的BB剖视图,图4是图1的CC剖视图,图5是图1。
18、的DD剖视图,图6是图1的EE剖视图,图7是图1的FF剖视图,图8是图1的GG剖视图,图9是图2的HH剖视图,图10是图3的JJ剖视图,图11是连接体7的结构主剖视图,图12是旋转密封轴系组件M的结构主剖视图,图13是丝杠25、第二轴承组件26、密封体27、螺母28、阀芯29和第一销轴30的连接关系示意图,图14是图13的I局部放大图。具体实施方式0009具体实施方式一结合图1图13说明本实施方式,本实施方式包括旋转密封轴系组件M、上接头1、上电缆体2、电缆接头组件3、插针体4、轴承壳体5、进口压力传感器6、连接体7、上外壳体8、下外壳体9、下电缆体10、水堵11、下接头12、中心管13、电机。
19、壳体21、电机22、第一防水插针23、第二防水插针24、丝杠25、第二轴承组件26、密封体27、螺母28、阀芯29、第一销轴30、出口压力传感器32和两个电路板34,连接体7由上连接体71和下连接体72组成,上连接体71与下连接体72上下设置且制成一体,上连接体71的外径小于下连接体72的外径,连接体7的中心沿轴线设有第一中心孔73,下连接体72的下端面设有与第一中心孔73相通的中心管螺纹孔74,下连接体72的上端壁厚上设有第一环形槽721,下连接体72的下端壁厚上分别设有与第一环形槽721相通的万向连轴说明书CN103343677A3/4页6器孔722和通压孔723,通压孔723的上端为传感。
20、器螺纹孔724,见图11,上连接体71的外表面由上至下依次安装有上接头1、上电缆体2、插针体4和电机壳体21,插针体4的侧壁上设有第一插针孔41、第一电缆孔42和第二出口压力传感器孔43,见图3,上电缆体2的侧壁上设有第三插针孔21和第三电缆孔22,第三插针孔21与第一插针孔41正对,第三电缆孔22与第一电缆孔42正对,电机壳体21的侧壁上设有第二插针孔211、第二电缆孔212、电机安装孔215、第一出口压力传感器孔217和两个电路板孔216,第二插针孔211与第一插针孔41正对,第一出口压力传感器孔217与第二出口压力传感器孔43正对,出口压力传感器32设置在第一出口压力传感器孔217中,且。
21、出口压力传感器32的上端与第二出口压力传感器孔43螺纹连接,第二电缆孔212与第一电缆孔42正对,电机壳体21的下端面设有第二环形槽213,轴承壳体5的一端安装在第一环形槽721中,轴承壳体5的另一端安装在第二环形槽213中,轴承壳体5上设有进口压力传感器出孔51和轴承孔52,进口压力传感器出孔51与第二插针孔211和传感器螺纹孔724正对,轴承孔52与电机安装孔215和万向连轴器孔722正对,进口压力传感器6设置在进口压力传感器出孔51中,且进口压力传感器6的下端与传感器螺纹孔724螺纹连接,电机22安装在电机孔211中,且电机22的输出端朝下,旋转密封轴系组件M安装在轴承孔52和万向连轴器。
22、孔722中,旋转密封轴系组件M上的上联轴器19的输入端与电机22的输出端连接,两个电路板34分别装在两个电路板孔216中,中心管13的上端与第一中心孔73的下端螺纹连接,上外壳体8、下外壳体9、下电缆体10和下接头12由上至下依次安装在中心管13上,上外壳体8的侧壁上设有与万向连轴器孔722正对的阀芯孔81,下外壳体9的侧壁上设有与阀芯孔81正对的溶液出口91,丝杠25安装在阀芯孔81中,且丝杠25的上端通过第一销轴30与旋转密封轴系组件M上的万向联轴器16连接,第二轴承组件26、密封体27、螺母28和阀芯29由上至下依次安装在丝杠25上,螺母28与丝杠25螺纹连接,且螺母28安装在阀芯29上。
23、端的螺母槽291中,电缆接头组件3设置在中心管13的内腔131和第一中心孔73中,下电缆体10上设有与溶液出口91正对的出水通孔101,水堵11设置在溶液出口91与出水通孔101的连接处,第一防水插针23安装在第一插针孔41和第二插针孔211中,第二防水插针24安装在第三电缆孔22、第一电缆孔42和第二电缆孔212中,上外壳体8与下外壳体9连接处及中心管13的侧壁上设有径向通孔35。阀芯29和电缆接头组件3为现有技术,进口压力传感器6和出口压力传感器32均为市售产品。0010具体实施方式二结合图1和图12说明本实施方式,本实施方式的旋转密封轴系组件M包括轴14、挡套15、万向联轴器16、车式密。
24、封总成18、上联轴器19、挡套20、两套第一轴承组件17和第二销轴31,上联轴器19、一套第一轴承组件17、挡套15、车式密封总成18和另一套第一轴承组件17由上至下依次安装在轴14上,轴14的下端通过第二销轴31与万向联轴器16的上端连接。这种结构能够更好地调节阀芯与阀芯所在孔的同轴度。其他组成及连接关系与具体实施方式一相同。0011具体实施方式三结合图4图8说明本实施方式,本实施方式的电机壳体21的侧壁上设有第四电缆孔214,轴承壳体5的侧壁上设有第五电缆孔53,上外壳体8的侧壁上设有第六电缆孔82,下外壳体9的侧壁上设有第七电缆孔92,下电缆体10的侧壁上设有第八电缆孔102,第四电缆孔。
25、214、第五电缆孔53、第六电缆孔82、第七电缆孔92和说明书CN103343677A4/4页7第八电缆孔102由上至下依次正对。这样设计便于安装。其他组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。0012具体实施方式四结合图4说明本实施方式,本实施方式的两个电路板孔216以第二插针孔211和电机安装孔215的中心连线对称设置。其他组成及连接关系与具体实施方式三相同。0013具体实施方式五结合图4说明本实施方式,本实施方式与具体实施方式四不同的是它还增加有的防转体33,防转体33安装在电机22的上端,且防转体33的上端与电机22为可拆卸连接,防转体33的下端与电机安装孔215紧配合。这样设计可将第一。
26、电机22固定。其他组成及连接关系与具体实施方式一、二或四相同。0014具体实施方式六结合图9说明本实施方式,本实施方式与具体实施方式五不同的是它还增加有第一密封圈36,第一密封圈36设置在电机壳体21与插针体4的侧壁连接处。这样设计为增加密封性能。其他组成及连接关系与具体实施方式五相同。0015具体实施方式七结合图9说明本实施方式,本实施方式与具体实施方式六不同的是它还增加有第二密封圈37,第二密封圈37设置在上电缆体2与插针体4的侧壁连接处。这样设计为增加密封性能。其他组成及连接关系与具体实施方式一、二、四或六相同。0016具体实施方式八结合图9说明本实施方式,本实施方式与具体实施方式七不同。
27、的是它还增加有第三密封圈38,第三密封圈38设置在连接体7与上外壳体8的侧壁连接处。这样设计为增加密封性能。其他组成及连接关系与具体实施方式七相同。0017具体实施方式九结合图9说明本实施方式,本实施方式与具体实施方式八不同的是它还增加有第四密封圈39,第四密封圈39设置在上外壳体8与下外壳体9的侧壁连接处。这样设计为增加密封性能。其他组成及连接关系与具体实施方式一、二、四、六或八相同。0018具体实施方式十结合图9说明本实施方式,本实施方式与具体实施方式九不同的是它还增加有第五密封圈40,第五密封圈40设置在下外壳体9与下电缆体10的侧壁连接处。这样设计为增加密封性能。其他组成及连接关系与具。
28、体实施方式九相同。0019电缆线的安装电缆线从上电缆体2的第三电缆孔22穿入,经插针体4的第一电缆孔42再经插针体4中的缝隙、第三插针孔21与第三电缆孔22之间的腰形槽进入上电缆体2的第三插针孔21,再经插针体4的第一插针孔41分为两路,一路经第四电缆孔214、第五电缆孔53、第六电缆孔82和第七电缆孔92,最后由第八电缆孔102伸出,另一路与电机22、电路板34、出口压力传感器32和进口压力传感器6相连接,电缆将测量所得数据送到地面装置。0020工作原理聚合物溶液由上接头进入,经过第一中心孔73、中心管13的内腔131、中心管13侧壁上的径向通孔35、溶液出口91、水堵11和溶液出口101注入井下,电机22通电并通过上联轴器19和万向联轴器16驱动丝杠25转动,丝杠25带动阀芯29在外壳体上8和外壳体上9中上下移动,改变溶液流经阀芯的节数,从而实现聚合物溶液注入量的连续调节。说明书CN103343677A1/5页8图1图9说明书附图CN103343677A2/5页9图2图3图4图5说明书附图CN103343677A3/5页10图6图7图8图14说明书附图CN103343677A104/5页11图10图11说明书附图CN103343677A115/5页12图12图13说明书附图CN103343677A12。