用于潛油電泵復合材料連續(xù)管采油系統(tǒng)的井下金具的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于潛油電泵復合材料連續(xù)管采油系統(tǒng)的井下金具，包括金具主體，金具主體的底部通過螺釘固定連接過渡接頭；金具主體內固定設置有金具內脹管，金具內脹管使井下金具形成上下貫通的通道；金具內脹管的外部固定設置有金具外縮管，且金具內脹管與金具外縮管之間形成有環(huán)形的連續(xù)管安裝間隙，連續(xù)管安裝間隙與復合材料連續(xù)管的壁厚相吻合；金具外縮管上開設有導線通過孔，導線通過孔內設置有螺塞。本實用新型通過內脹管與外縮管之間形成的扣壓咬合力，能夠實現(xiàn)金屬材料與非金屬材料之間的固定連接，以及動力電纜及光纖的連接，從而實現(xiàn)復合材料連續(xù)管與井下潛油電泵動力電源和機械對接的功能。
【專利說明】
用于潛油電泵復合材料連續(xù)管采油系統(tǒng)的井下金具
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種無桿舉升采油系統(tǒng)的井下連接機構，具體涉及一種用于潛油電栗復合材料連續(xù)管采油系統(tǒng)的井下金具。
【背景技術】
[0002]目前，中國陸地油井大致有數(shù)十萬口，采油技術以有桿抽油為主。隨著斜井、水平井、深井、稠油井等的增多，有桿抽油更加困難，普遍存在偏磨、斷桿、空抽、結錯、結垢以及地層壓力與采液量不匹配等問題，部分油井有桿采油方式已不能勝任。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種用于潛油電栗復合材料連續(xù)管采油系統(tǒng)的井下金具，它可以將復合材料連續(xù)管的下端固定于井下。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型用于潛油電栗復合材料連續(xù)管采油系統(tǒng)的井下金具的技術解決方案為:
[0005]包括金具主體8-2，金具主體8-2的底部通過螺釘8-1固定連接過渡接頭9;金具主體8-2內固定設置有金具內脹管8-3，金具內脹管8-3使井下金具8形成上下貫通的通道;金具內脹管8-3的外部固定設置有金具外縮管8-4，且金具內脹管8-3與金具外縮管8-4之間形成有環(huán)形的連續(xù)管安裝間隙，連續(xù)管安裝間隙與復合材料連續(xù)管7的壁厚相吻合;金具外縮管8-4上開設有導線通過孔，導線通過孔內設置有螺塞8-6。
[0006]所述金具內脹管8-3與復合材料連續(xù)管7的連接部形成有螺紋齒形結構。
[0007]所述金具外縮管8-4與復合材料連續(xù)管7的連接部形成有螺紋齒形結構。
[0008]所述金具外縮管8-4與金具主體8-2的頂端固定連接。
[0009]所述復合材料連續(xù)管7的底部固定穿設于連續(xù)管安裝間隙內，井下金具8通過連續(xù)管安裝間隙實現(xiàn)與復合材料連續(xù)管7的固定連接，從而實現(xiàn)對復合材料連續(xù)管7底部的固定，并使復合材料連續(xù)管7的通道與井下金具8的通道相連通，以使原油能夠通過過渡接頭
9、井下金具8向復合材料連續(xù)管7由下向上流動，從而實現(xiàn)通油功能。
[0010]所述金具外縮管8-4上固定設置有螺孔柱臺8-5，螺孔柱臺8-5將井下金具8的連續(xù)管安裝間隙與井下金具8的外部相連通，以使復合材料連續(xù)管7的動力電纜7-5和數(shù)據(jù)通訊光纖7-4能夠從井下金具8的螺孔柱臺8-5處引出，與井下潛油電機13和井下傳感器14相連接，從而實現(xiàn)通電和信號通訊功能。
[0011]所述螺塞8_6米用復合材料。
[0012]本實用新型可以達到的技術效果是:
[0013]本實用新型通過內脹管與外縮管之間形成的扣壓咬合力，能夠實現(xiàn)金屬材料與非金屬材料之間的固定連接，以及動力電纜及光纖的連接，從而實現(xiàn)復合材料連續(xù)管與井下潛油電栗動力電源和機械對接的功能。
[0014]本實用新型通過設置螺孔柱臺，能夠實現(xiàn)復合材料連續(xù)管內動力電纜和數(shù)據(jù)通訊光纖的引出，從而實現(xiàn)通電和信號通訊功能。
【附圖說明】
[0015]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明:
[0016]圖1是采用本實用新型井下金具的復合材料連續(xù)管無桿舉升采油系統(tǒng)的示意圖；
[0017]圖2是復合材料連續(xù)管的截面示意圖；
[0018]圖3是懸掛金具的剖面示意圖；
[0019]圖4是本實用新型用于潛油電栗復合材料連續(xù)管采油系統(tǒng)的井下金具的剖面示意圖。
[0020]圖中附圖標記說明:
[0021]I為變壓器，2為控制器，
[0022]3為接線盒，4為井口，
[0023]6為懸掛金具，
[0024]7為復合材料連續(xù)管，8為井下金具，
[0025]9為過渡接頭，10為井下潛油隔膜栗，
[0026]11為減速器，12為聯(lián)軸器，
[0027]13為井下潛油電機，14為井下傳感器，
[0028]6-1為懸掛器，6-2為內脹管，
[0029]6-3為外縮管，6-4為螺孔柱臺，
[0030]6-5 為螺塞，
[0031]7-1為熱塑性樹脂內層， 7-2為熱塑性樹脂纖維結構層，
[0032]7-3為熱塑性樹脂外層，7-4為數(shù)據(jù)通訊光纖，
[0033]7-5為動力電纜，
[0034]8-1為螺釘，8-2為金具主體，
[0035]8-3為金具內脹管，8-4為金具外縮管，
[0036]8-5為螺孔柱臺，8-6為螺塞。
【具體實施方式】
[0037]如圖1所示，采用本實用新型井下金具的復合材料連續(xù)管無桿舉升采油系統(tǒng)，包括整根的復合材料連續(xù)管7，復合材料連續(xù)管7的頂部通過懸掛金具6固定設置于井口 4處，復合材料連續(xù)管7的底部通過井下金具8連接過渡接頭9的上端，過渡接頭9的下端連接井下潛油隔膜栗10，井下潛油隔膜栗10通過減速器11及聯(lián)軸器12連接井下潛油電機13;井下設置有井下傳感器14;井下傳感器14用于測量井下的溫度和壓力；
[0038]過渡接頭9可以是具有壓力錨、上提解鎖、自動泄油閥等功能的液力錨；
[0039]復合材料連續(xù)管7內嵌有多根動力電纜7-5和多根數(shù)據(jù)通訊光纖7-4;
[0040]井下潛油電機13通過動力電纜7-5連接設置于地面的變壓器I，變壓器I用于對井下潛油電機13進行供電；
[0041]井下傳感器14通過數(shù)據(jù)通訊光纖7-4經接線盒3連接設置于地面的控制器2，從而實現(xiàn)井下傳感器14與控制器2之間的數(shù)據(jù)通訊;控制器2通過數(shù)據(jù)通訊光纖7-4連接井下潛油電機13，控制器2用于實現(xiàn)對井下潛油電機13的控制。
[0042]如圖2所示，復合材料連續(xù)管7包括三層式管體，管體形成有中空的通道，用于原油的通過;管體的內層為熱塑性樹脂內層7-1，中間層為熱塑性樹脂纖維結構層7-2，外層為熱塑性樹脂外層7-3;熱塑性樹脂內層7-1鋪設有多根沿管體的長度方向延伸的動力電纜7-5和數(shù)據(jù)通訊光纖7-4。
[0043]復合材料連續(xù)管7的內層為熱塑性樹脂內層7-1，根據(jù)工作環(huán)境的溫度等級，其材料可以選用超高分子量聚乙烯、聚烯烴或聚四氟乙烯，利用其自潤滑性和不粘附性，使得復合材料連續(xù)管7的內壁不結垢、不結蠟、流動阻力小，可長期保持流速和流量不減。
[0044]其中，超高分子量聚乙稀(ultra-highmolecular weight polyethylene，簡稱UHMWPE)是一種飽和分子團結構，其化學穩(wěn)定性極高，在一定溫度和濃度范圍內能耐各種高腐蝕性介質(酸、堿、鹽)及有機溶劑的侵蝕;超高分子量聚乙烯管材的耐磨性在輸送各種漿體時比鋼管、不銹鋼管高4?7倍，比聚氯乙烯管和聚乙烯管高10倍左右，能夠大幅度提高管道的使用壽命。
[0045]復合材料連續(xù)管7的外層為熱塑性樹脂外層7-3作為外保護層，熱塑性樹脂外層7-3的材料可以采用耐高溫高密度聚乙烯，它同樣具有耐腐蝕性能。
[0046]數(shù)據(jù)通訊光纖7-4可以是單?；蚨嗄?shù)據(jù)光纖；
[0047]單模數(shù)據(jù)光纖用于測量井下潛油電機13和井下潛油隔膜栗10所在位置的溫度和壓力，并將測量數(shù)據(jù)傳送給地面的控制器2，控制器2自動調節(jié)井下潛油電機13的工作頻率，使地層出液量與井下潛油隔膜栗10的采液量保持平衡，從而達到智能化采油的目標；
[0048]多模數(shù)據(jù)光纖用于測量整個復合材料連續(xù)管7內軸向(即深度方向)不同位置的內外平衡溫度、復合材料連續(xù)管7的受力狀態(tài)等參數(shù)，從而對復合材料連續(xù)管7的安全狀態(tài)進行實時監(jiān)測。
[0049]如圖3所示，懸掛金具6包括懸掛器6-1，懸掛器6-1內固定設置有內脹管6-2，內脹管6-2使懸掛金具6形成上下貫通的通道；
[0050]內脹管6-2的外部固定設置有外縮管6-3，且內脹管6-2與外縮管6-3之間形成有環(huán)形的連續(xù)管安裝間隙，連續(xù)管安裝間隙與復合材料連續(xù)管7的壁厚相吻合;外縮管6-3與懸掛器6-1的底端固定連接；
[0051]復合材料連續(xù)管7的頂部固定穿設于連續(xù)管安裝間隙內，懸掛金具6通過連續(xù)管安裝間隙實現(xiàn)與復合材料連續(xù)管7的固定連接，從而實現(xiàn)對復合材料連續(xù)管7頂部的固定，并使復合材料連續(xù)管7的通道與懸掛金具6的通道相連通，以使復合材料連續(xù)管7內的原油能夠通過懸掛金具6向上流動，從而實現(xiàn)通油功能；
[0052]懸掛金具6通過內脹管6-2與外縮管6-3之間所形成的連續(xù)管安裝間隙實現(xiàn)對復合材料連續(xù)管7的固定，利用內脹管6-2與外縮管6-3之間形成的扣壓咬合力，使復合材料連續(xù)管7(非金屬材料)與懸掛金具6(金屬材料)結合成一體，從而將復合材料連續(xù)管7的頂部懸掛固定于井口 ；
[0053]為了進一步增大懸掛金具6對復合材料連續(xù)管7的扣壓咬合力，在內脹管6-2及外縮管6-3與復合材料連續(xù)管7的連接部(即內脹管6-2的外壁以及外縮管6-3的內壁)形成有螺紋齒形結構，以增大扣壓咬合力。
[0054]懸掛器6-1上固定設置有螺孔柱臺6-4，螺孔柱臺6-4上開設有導線通過孔，將懸掛器6-1的連續(xù)管安裝間隙與懸掛金具6的外部相連通，以使復合材料連續(xù)管7的動力電纜7-5和數(shù)據(jù)通訊光纖7-4能夠從懸掛金具6的螺孔柱臺6-4處引出，與地面的變壓器I和控制器2相連接，從而實現(xiàn)通電和信號通訊功能；
[0055]導線通過孔內設置有螺塞6-5;螺塞6-5用于動力電纜7-5及數(shù)據(jù)通訊光纖7-4的密封絕緣；
[0056]螺塞6-5采用復合材料；
[0057]懸掛器6-1的主體為上大小下的錐形；使用時，懸掛器6-1的主體支撐于井口4處，以使與懸掛金具6連接的復合材料連續(xù)管7處于懸掛狀態(tài)；由于懸掛器6-1的主體與井口4為錐面配合，能夠使懸掛器6-1在受力情況下仍保持穩(wěn)定的固定狀態(tài)。
[0058]如圖4所示，井下金具8包括金具主體8-2，金具主體8-2的底部通過螺釘8_1固定連接過渡接頭9;
[0059]金具主體8-2內固定設置有金具內脹管8-3，金具內脹管8_3使井下金具8形成上下貫通的通道；
[0060]金具內脹管8-3的外部固定設置有金具外縮管8-4，且金具內脹管8-3與金具外縮管8-4之間形成有環(huán)形的連續(xù)管安裝間隙，連續(xù)管安裝間隙與復合材料連續(xù)管7的壁厚相吻合;金具外縮管8-4與金具主體8-2的頂端固定連接；
[0061]復合材料連續(xù)管7的底部固定穿設于連續(xù)管安裝間隙內，井下金具8通過連續(xù)管安裝間隙實現(xiàn)與復合材料連續(xù)管7的固定連接，從而實現(xiàn)對復合材料連續(xù)管7底部的固定，并使復合材料連續(xù)管7的通道與井下金具8的通道相連通，以使原油能夠通過過渡接頭9、井下金具8向復合材料連續(xù)管7由下向上流動，從而實現(xiàn)通油功能；
[0062]井下金具8通過金具內脹管8-3與金具外縮管8-4之間所形成的連續(xù)管安裝間隙實現(xiàn)對復合材料連續(xù)管7的固定，利用金具內脹管8-3與金具外縮管8-4之間形成的扣壓咬合力，使復合材料連續(xù)管7(非金屬材料)與井下金具8(金屬材料)結合成一體，從而將復合材料連續(xù)管7的底部固定于井下；
[0063]為了進一步增大井下金具8對復合材料連續(xù)管7的扣壓咬合力，在金具內脹管8-3及金具外縮管8-4與復合材料連續(xù)管7的連接部(即金具內脹管8-3的外壁以及金具外縮管8-4的內壁)形成有螺紋齒形結構，以增大扣壓咬合力。
[0064]金具外縮管8-4上固定設置有螺孔柱臺8-5，螺孔柱臺8-5上開設有導線通過孔，將井下金具8的連續(xù)管安裝間隙與井下金具8的外部相連通，以使復合材料連續(xù)管7的動力電纜7-5和數(shù)據(jù)通訊光纖7-4能夠從井下金具8的螺孔柱臺8-5處引出，與井下潛油電機13和井下傳感器14相連接，從而實現(xiàn)通電和信號通訊功能；
[0065]導線通過孔內設置有螺塞8-6;螺塞8-6用于動力電纜7-5及數(shù)據(jù)通訊光纖7-4的密封絕緣；
[ΟΟ??]螺塞8-6米用復合材料。
【主權項】
1.一種用于潛油電栗復合材料連續(xù)管采油系統(tǒng)的井下金具，其特征在于:包括金具主體(8-2)，金具主體(8-2)的底部通過螺釘(8-1)固定連接過渡接頭(9);金具主體(8-2)內固定設置有金具內脹管(8-3)，金具內脹管(8-3)使井下金具(8)形成上下貫通的通道； 金具內脹管(8-3)的外部固定設置有金具外縮管(8-4)，且金具內脹管(8-3)與金具外縮管(8-4)之間形成有環(huán)形的連續(xù)管安裝間隙，連續(xù)管安裝間隙與復合材料連續(xù)管(7)的壁厚相吻合； 金具外縮管(8-4)上開設有導線通過孔，導線通過孔內設置有螺塞(8-6)。2.根據(jù)權利要求1所述的用于潛油電栗復合材料連續(xù)管采油系統(tǒng)的井下金具，其特征在于:所述金具內脹管(8-3)與復合材料連續(xù)管(7)的連接部形成有螺紋齒形結構。3.根據(jù)權利要求1或2所述的用于潛油電栗復合材料連續(xù)管采油系統(tǒng)的井下金具，其特征在于:所述金具外縮管(8-4)與復合材料連續(xù)管(7)的連接部形成有螺紋齒形結構。4.根據(jù)權利要求1所述的用于潛油電栗復合材料連續(xù)管采油系統(tǒng)的井下金具，其特征在于:所述金具外縮管(8-4)與金具主體(8-2)的頂端固定連接。5.根據(jù)權利要求1所述的用于潛油電栗復合材料連續(xù)管采油系統(tǒng)的井下金具，其特征在于:所述復合材料連續(xù)管(7)的底部固定穿設于連續(xù)管安裝間隙內，井下金具(8)通過連續(xù)管安裝間隙實現(xiàn)與復合材料連續(xù)管(7)的固定連接，從而實現(xiàn)對復合材料連續(xù)管(7)底部的固定，并使復合材料連續(xù)管(7)的通道與井下金具(8)的通道相連通，以使原油能夠通過過渡接頭(9)、井下金具(8)向復合材料連續(xù)管(7)由下向上流動，從而實現(xiàn)通油功能。6.根據(jù)權利要求1所述的用于潛油電栗復合材料連續(xù)管采油系統(tǒng)的井下金具，其特征在于:所述金具外縮管(8-4)上固定設置有螺孔柱臺(8-5)，螺孔柱臺(8-5)將井下金具(8)的連續(xù)管安裝間隙與井下金具(8)的外部相連通，以使復合材料連續(xù)管(7)的動力電纜(7-5)和數(shù)據(jù)通訊光纖(7-4)能夠從井下金具(8)的螺孔柱臺(8-5)處引出，與井下潛油電機(13)和井下傳感器(14)相連接，從而實現(xiàn)通電和信號通訊功能。7.根據(jù)權利要求1所述的用于潛油電栗復合材料連續(xù)管采油系統(tǒng)的井下金具，其特征在于:所述螺塞(8-6)采用復合材料。
【文檔編號】E21B43/00GK205445491SQ201521129777
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月30日
【發(fā)明人】馮國竟, 夏小軍, 吳致力, 張放
【申請人】上海飛舟博源石油裝備技術有限公司