一种分层注水用水力驱动螺杆泵装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种分层注水用水力驱动螺杆泵装置，涉及石油装备技术领域，该水力驱动螺杆泵装置的单螺杆马达转子与马达出口传动轴总成通过马达出口万向轴总成相连接，马达出口传动轴壳体与交叉水管下端的内接头相连接，交叉水管与油管通过上接头相连接，进而保证单螺杆马达转子上产生的自下向上的轴向水力载荷经马达出口万向轴总成和马达出口传动轴总成传递到油管，可以有效避免马达入口万向轴总成承受单螺杆马达转子上的轴向水力载荷，保证马达入口万向轴总成仅用于传递单螺杆马达转子输出的扭矩，降低了马达入口万向轴总成的设计难度，提高了马达入口万向轴总成的使用寿命，进一步提高了分层注水用水力驱动螺杆泵装置的使用寿命和安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油装备
，尤其涉及一种分层注水用水力驱动螺杆泵装置。
技术介绍
随着全球经济的迅猛发展，资源的需求量日益增大，被誉为三大能源之一的石油资源更是需求紧张，寻求经济有效的开发石油资源的方式已成为当前油田开发的主题。油田投入生产开发以后，随着开采时间的推移，油层本身能量将不断地被消耗，致使油层压力持续下降，地下原油大量脱气，油井产量大幅降低，甚至停喷停产，造成地下残留大量死油开采不出来。为了弥补原油采出后所造成的地下亏空，保持或提高油层压力，实现油田高产稳产，并获得较高的采收率，必须对油田进行注水或注气。而注水驱油的多次采油模式可以有效的保持油层压力、补充地层能量，可以使采收率提高10％-25％，已成为当今油田的主要开发方式。其中，分层注水技术实现了油层内精细开采，并在中低渗透层挖潜、稳油控水方面具有显著优势，成为注水开发油田的重要措施。随着油田精细水驱开发力度的加大，层间矛盾日益突出，分注井普遍存在低渗层压力不足、高渗层节流浪费严重等问题，将高渗层节流浪费的能量转换为低渗层欠缺的能量，对于分层注井节能降耗、实现地层合理配水意义重大。目前，分层注水技术主要采用地面增压注水和井下水力活塞增压注水，但是，一方面，地面增压注水用于分层注水技术中，进一步加大了高渗层的节流压差，没有解决高渗层节流损失的问题，造成能量的大量浪费和流程负担的加重；另一方面，井下水力活塞增压注水用于分层注水技术中，由于井下水力活塞增压注水中采用换向阀等电力控制机构控制增压装置单纯对低渗层进行增压注水，并没有有效利用高渗层多余的能量，而且井下水力活塞增压注水中采用了较多的运动件导致整个机组运行可靠性差。为了将高渗层节流浪费的能量转换为低渗层欠缺的能量，实现分注井的节能降耗，中国专利CN105626008A公开了一种井下水力螺杆自动调压注水装置，如图1所示，该井下水力螺杆自动调压注水装置包括上驱装置、主轴总成、下驱装置以及分水装置，上驱装置的下端与主轴总成上端通过上万向联轴器连接，下驱装置的上端与主轴总成的下端通过下万向联轴器连接，上驱装置包括外部的马达定子及内部的马达转子，马达转子下端与上万向联轴器连接，下驱装置包括外部的泵定子和内部的泵转子，泵转子上端与下万向联轴器的一端连接，下万向联轴器的另一端与主轴总成下端的主轴连接。井下水力螺杆自动调压注水装置的工作机理：当地面动力泵将一定压力和流量的注入液通过中心油管输送到井下水力螺杆自动调压注水装置时，经过分水装置的交叉通道进入到马达和泵的入口处，进入到马达入口处的动力液驱动马达的转子，马达的转子将液体能转化为机械能驱动其下端的泵转子转动，经过马达的动力液由于部分液体能转化为机械能而压力降低后注入相应的低压注水层(高渗层)；进入泵入口处的动力液经过泵增压后注入相应的高压注水层(低渗层)，最终通过马达的降压功能和泵的增压功能实现层间能量的合理转换，将高渗层节流浪费的能量转换为低渗层欠缺的能量，达到合理配注的目的，降低能量损失，实现分层注水的高效节能。然而，图1所示的井下水力螺杆自动调压注水装置，由于泵的入口和马达的入口相连，泵的入口处压力小于泵的出口处压力，因此，泵转子上的轴向力自下向上；马达入口处的压力大于马达出口处的压力，因此，马达转子上的轴向力自下向上。参考图1所示，主轴总成既要承受泵转子上的轴向压力，又要承受马达转子上的轴向拉力，还要传递马达转子的扭矩驱动泵转子，导致主轴总成受力复杂，设计难度高，且安全性差，进而，降低了井下水力螺杆自动调压注水装置的工作可靠性。同时，本专利技术的专利技术人还发现，图1所示的井下水力螺杆自动调压注水装置中，上万向联轴器需要承受马达转子上的轴向拉力和扭矩，由于球接触万向轴、花瓣式万向轴和十字接头万向轴均不能够承受拉力，因此，上万向联轴器只能够选用柔性轴，但是，挠性轴的疲劳寿命差，降低了井下水力螺杆自动调压注水装置的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术提供一种分层注水用水力驱动螺杆泵装置，旨在提高分层注水用水力驱动螺杆泵装置的使用寿命，同时降低中间传动轴总成的受力复杂度和设计难度，提高中间传动轴总成的安全性以及分层注水用水力驱动螺杆泵装置的工作可靠性。本专利技术提供一种分层注水用水力驱动螺杆泵装置，所述水力驱动螺杆泵装置包括上接头、交叉水管、塞子、上外管、马达出口传动轴总成、马达出口万向轴总成、单螺杆马达总成、马达入口万向轴总成、中间传动轴总成、泵入口万向轴总成、单螺杆泵，所述上接头下端与所述交叉水管相连接，所述上接头上端用于连接油管，所述交叉水管下端包括内接头和外接头，所述外接头与所述上外管连接；所述交叉水管的上端设置有用于安装流量计的安装孔，所述塞子包括打捞头、打捞杆和塞子本体，所述塞子本体安装在所述安装孔内，所述塞子本体与所述安装孔间设置有O型密封圈；所述马达出口传动轴总成包括马达出口传动轴壳体、马达出口串轴承、马达出口主轴，所述马达出口传动轴壳体与所述内接头连接，所述马达出口主轴与所述马达出口传动轴壳体通过所述马达出口串轴承相连接；所述马达出口万向轴总成包括马达出口上接头、马达出口下接头、马达出口挠动轴、马达出口壳体和马达出口钢球，所述马达出口上接头与所述马达出口主轴相连接，所述马达出口上接头与所述马达出口下接头通过所述马达出口挠动轴相连接，所述马达出口上接头与所述马达出口挠动轴通过所述马达出口钢球相连接，所述马达出口下接头与所述马达出口挠动轴通过所述马达出口钢球相连接，所述马达出口壳体与所述马达出口传动轴壳体相连接；所述单螺杆马达总成包括单螺杆马达转子和单螺杆马达定子，所述单螺杆马达定子包括马达定子外壳和马达定子橡胶衬套副，所述单螺杆马达转子与所述马达出口下接头相连接，所述马达定子外壳与所述马达出口壳体相连接；所述单螺杆马达总成下端与所述马达入口万向轴总成的上端相连接，所述马达入口万向轴总成的下端与所述中间传动轴总成的上端相连接，所述中间传动轴总成的下端与所述泵入口万向轴总成的上端相连接，所述泵入口万向轴总成的下端与所述单螺杆泵上端相连接。可选的，所述马达定子外壳安装在所述上外管的内腔中，所述上外管与所述马达定子外壳间设置有扶正销，所述扶正销的下端面设置有与所述马达定子外壳相互配合的圆弧面。可选的，所述马达出口主轴上设置有第一轴向过流孔，所述第一轴向过流孔贯穿所述马达出口主轴两端，所述马达出口主轴上设置有第一径向过流孔，所述第一径向过流孔的中心轴线与所述第一轴向过流孔的中心轴线之间的夹角为45°。可选的，所述马达入口万向轴总成包括马达入口上接头、马达入口下接头、马达入口挠动轴和马达入口钢球，所述马达入口上接头与所述马达转子相连接，所述马达入口上接头与所述马达入口下接头通过所述马达入口挠动轴相连接，所述马达入口上接头与所述马达入口挠动轴通过所述马达入口钢球相连接，所述马达入口下接头与所述马达入口挠动轴通过所述马达入口钢球相连接。可选的，所述中间传动轴总成包括中间传动轴上壳体、中间传动轴下壳体、中间主轴、中间串轴承，所述中间传动轴上壳体的上端与所述上外管连接，所述中间传动轴上壳体的下端与所述中间传动轴下壳体的上端相连接，所述中间主轴与所述中间传动轴上壳体通过所述中间串轴承相连接。可选的，所述泵入口万向轴总成包括泵入口上接头、泵入口下接头、泵入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分层注水用水力驱动螺杆泵装置，其特征在于，所述水力驱动螺杆泵装置包括上接头、交叉水管、塞子、上外管、马达出口传动轴总成、马达出口万向轴总成、单螺杆马达总成、马达入口万向轴总成、中间传动轴总成、泵入口万向轴总成、单螺杆泵，所述上接头下端与所述交叉水管相连接，所述上接头上端用于连接油管，所述交叉水管下端包括内接头和外接头，所述外接头与所述上外管连接；所述交叉水管的上端设置有用于安装流量计的安装孔，所述塞子包括打捞头、打捞杆和塞子本体，所述塞子本体安装在所述安装孔内，所述塞子本体与所述安装孔间设置有O型密封圈；所述马达出口传动轴总成包括马达出口传动轴壳体、马达出口串轴承、马达出口主轴，所述马达出口传动轴壳体与所述内接头连接，所述马达出口主轴与所述马达出口传动轴壳体通过所述马达出口串轴承相连接；所述马达出口万向轴总成包括马达出口上接头、马达出口下接头、马达出口挠动轴、马达出口壳体和马达出口钢球，所述马达出口上接头与所述马达出口主轴相连接，所述马达出口上接头与所述马达出口下接头通过所述马达出口挠动轴相连接，所述马达出口上接头与所述马达出口挠动轴通过所述马达出口钢球相连接，所述马达出口下接头与所述马达出口挠动轴通过所述马达出口钢球相连接，所述马达出口壳体与所述马达出口传动轴壳体相连接；所述单螺杆马达总成包括单螺杆马达转子和单螺杆马达定子，所述单螺杆马达定子包括马达定子外壳和马达定子橡胶衬套副，所述单螺杆马达转子与所述马达出口下接头相连接，所述马达定子外壳与所述马达出口壳体相连接；所述单螺杆马达总成下端与所述马达入口万向轴总成的上端相连接，所述马达入口万向轴总成的下端与所述中间传动轴总成的上端相连接，所述中间传动轴总成的下端与所述泵入口万向轴总成的上端相连接，所述泵入口万向轴总成的下端与所述单螺杆泵上端相连接。...

【技术特征摘要】
1.一种分层注水用水力驱动螺杆泵装置，其特征在于，所述水力驱动螺杆泵装置包括上接头、交叉水管、塞子、上外管、马达出口传动轴总成、马达出口万向轴总成、单螺杆马达总成、马达入口万向轴总成、中间传动轴总成、泵入口万向轴总成、单螺杆泵，所述上接头下端与所述交叉水管相连接，所述上接头上端用于连接油管，所述交叉水管下端包括内接头和外接头，所述外接头与所述上外管连接；所述交叉水管的上端设置有用于安装流量计的安装孔，所述塞子包括打捞头、打捞杆和塞子本体，所述塞子本体安装在所述安装孔内，所述塞子本体与所述安装孔间设置有O型密封圈；所述马达出口传动轴总成包括马达出口传动轴壳体、马达出口串轴承、马达出口主轴，所述马达出口传动轴壳体与所述内接头连接，所述马达出口主轴与所述马达出口传动轴壳体通过所述马达出口串轴承相连接；所述马达出口万向轴总成包括马达出口上接头、马达出口下接头、马达出口挠动轴、马达出口壳体和马达出口钢球，所述马达出口上接头与所述马达出口主轴相连接，所述马达出口上接头与所述马达出口下接头通过所述马达出口挠动轴相连接，所述马达出口上接头与所述马达出口挠动轴通过所述马达出口钢球相连接，所述马达出口下接头与所述马达出口挠动轴通过所述马达出口钢球相连接，所述马达出口壳体与所述马达出口传动轴壳体相连接；所述单螺杆马达总成包括单螺杆马达转子和单螺杆马达定子，所述单螺杆马达定子包括马达定子外壳和马达定子橡胶衬套副，所述单螺杆马达转子与所述马达出口下接头相连接，所述马达定子外壳与所述马达出口壳体相连接；所述单螺杆马达总成下端与所述马达入口万向轴总成的上端相连接，所述马达入口万向轴总成的下端与所述中间传动轴总成的上端相连接，所述中间传动轴总成的下端与所述泵入口万向轴总成的上端相连接，所述泵入口万向轴总成的下端与所述单螺杆泵上端相连接。2.根据权利要求1所述的水力驱动螺杆泵装置，其特征在于，所述马达定子外壳安装在所述上外管的内腔中，所述上外管与所述马达定子外壳间设置有扶正销，所述扶正销的下端面设置有与所述马达定子外壳相互配合的圆弧面。3.根据权利要求1所述的水力驱动螺杆泵装置，其特征在于，所述马达出口主轴上设置有第一轴向过流孔，所述第一轴向过流孔贯穿所述马达出口主轴两端，所述马达出口主轴上设置有第一径向过流孔，所述第一径向过流孔的中心轴线与所述第一轴向过流孔的中心轴线之间的夹角为45°。4.根据权利要求1所述的水力驱动螺杆泵装置，其特征在于，所述马达入口万向轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：李增亮，孙召成，孟凡林，张琦，冯龙，董祥伟，胥曰强，李乐乐，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37