一種預置電纜復合管電動潛油往復泵采油裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種預置電纜復合管電動潛油往復泵采油裝置，包括變頻控制柜，井口懸掛器，以及由上至下依次連接的轉(zhuǎn)換接頭，倒置下拉泵和直線電動機井口懸掛器和轉(zhuǎn)換接頭之間連接有預置電纜復合管，預置電纜復合管內(nèi)設(shè)置有電纜，變頻控制柜輸出端通過動力電纜與預置電纜復合管中電纜的上接頭連接，預置電纜復合管中電纜的下接頭通過動力電纜與直線電動機電連接，預置電纜復合管與井口懸掛器和轉(zhuǎn)換接頭之間通過硫化加工方式連接在一起。該裝置使用非金屬的預置電纜復合管作為液體輸入通道，解決了金屬管使用壽命的問題，并且作業(yè)可以連續(xù)下入及起出復合油管，大幅度降低施工作業(yè)量，降低施工人員勞動強度，簡化生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)。
【專利說明】
一種預置電纜復合管電動潛油往復泵采油裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型具體涉及一種預置電纜復合管電動潛油往復栗采油裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電動潛油往復栗采油技術(shù)屬于井下電機無桿采油技術(shù)中的一種，其優(yōu)點在于可有效消除油管桿偏磨，簡化傳動環(huán)節(jié);但是，電動潛油往復栗需要通過金屬油管作為通道，把液體輸送至地面，金屬油管作業(yè)時需要單根連接，施工作業(yè)量較大，人員作業(yè)強度大，施工周期較長；同時金屬油管在井下工作時易受到井下液體的腐蝕作用，使用時間會因此而縮短。
[0003]國內(nèi)目前公布了一些柔性復合管專利，如中國專利CN202176838U公開了一種石油天然氣工業(yè)用非金屬柔性復合高壓輸送管，包括尼龍芯，尼龍芯外壁包覆有鋼絲纏繞增強層和防護層，所述的尼龍芯內(nèi)設(shè)置有由正反式折疊鋼板咬合卷制而成的伸縮管。該非金屬柔性復合高壓輸送管用于地面集輸，其耐內(nèi)壓力能力較好，但是不能承受過大的拉力，無法在井下使用。
[0004]中國專利CN102889437A公布了一種柔性復合油管，包括用于輸送介質(zhì)的高分子內(nèi)管層，設(shè)置于所述高分子內(nèi)管層外側(cè)的高分子外管層，設(shè)置于所述高分子內(nèi)管層外壁上用于抵抗內(nèi)壓的抗壓層，以及設(shè)置于所述高分子外管層的內(nèi)壁上用于抵抗外界拉力的抗拉層。該柔性復合油管可用于井下，而且此柔性復合油管可以連續(xù)加工，其長度不受加工限制，避免多根柔性復合油管之間相互連接的操作，但是并未說明其應(yīng)用范圍及使用能力，常規(guī)抽油機生產(chǎn)是不能正常使用的。
[0005]中國專利CN202531035U公開了一種柔性復合油管注水管柱，注水井口設(shè)備通過螺紋連接本管柱提升短節(jié)，提升短節(jié)下端通過螺紋連接上轉(zhuǎn)換接頭，上轉(zhuǎn)換接頭下端通過防脫環(huán)和外鎖裝置連接柔性復合油管，柔性復合油管下端通過防脫環(huán)和外鎖裝置連接下轉(zhuǎn)換接頭，下轉(zhuǎn)換接頭下端螺紋連接加重油管，加重油管下端連接斜尖。該管柱的柔性復合油管具有較強的防腐性能，能夠較好的解決回注井金屬油管腐蝕的問題，延長管柱使用壽命，但是未涉及到油井生產(chǎn)管柱。
[0006]另外，由于潛油電機需要通過電纜供電，在井下作業(yè)施工過程中，需要將電纜與油管同步啟下，增加了油井作業(yè)流程。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)的柔性復合管主要集中在地面集輸，涉及到油井井下應(yīng)用的較少，且均未涉及到內(nèi)嵌預置電纜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實用新型的目的是克服現(xiàn)有電動潛油往復栗采油裝置中金屬管需要單根連接，施工量大，且金屬管易受井下液體腐蝕，影響使用壽命的問題。
[0009]為此，本實用新型提供了一種預置電纜復合管電動潛油往復栗采油裝置，包括變頻控制柜，井口懸掛器，以及由上至下依次連接的轉(zhuǎn)換接頭，倒置下拉栗和直線電動機，所述井口懸掛器和轉(zhuǎn)換接頭之間連接有預置電纜復合管，所述預置電纜復合管內(nèi)設(shè)置有電纜，所述變頻控制柜輸出端通過動力電纜與預置電纜復合管中電纜的上接頭連接，所述預置電纜復合管中電纜的下接頭通過動力電纜與直線電機電連接；
[0010]所述的預置電纜復合管與井口懸掛器和轉(zhuǎn)換接頭之間通過硫化加工方式連接在一起。
[0011 ]所述預置電纜復合管由保護層，加強層，抗拉層，電纜，鋼絲繩組成;所述保護層，加強層和抗拉層由外到內(nèi)依次設(shè)置，鋼絲繩分布在加強層外側(cè)周圍，電纜分布在保護層內(nèi)。
[0012]所述保護層材質(zhì)為乙丙橡膠。
[0013]所述加強層為經(jīng)玻璃絲連續(xù)編制形成絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
[0014]所述抗拉層為超高分子量聚乙烯材料。
[0015]所述電纜為3股，均勻分布在保護層內(nèi)；電纜的導電線芯為銅芯，其周圍由內(nèi)到外包覆有絕緣層和防護層，絕緣層材質(zhì)為塑料或PVC，防護層材質(zhì)為橡膠。
[0016]所述鋼絲繩為6股，均勻分布在加強層外側(cè)周圍。
[0017]本實用新型的有益效果:
[0018](I)本實用新型中預置電纜復合管能夠連接加工并能保證抗拉、抗內(nèi)壓強度要求，且能夠較好的解決井下液體對金屬管的腐蝕問題，延長管柱井下工作壽命。
[0019](2)本實用新型中預置電纜復合管與井口懸掛器和轉(zhuǎn)換接頭之間硫化加工連接為井下生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)的改變提供了較好的手段，保證了連接強度，適應(yīng)于工藝方法的改進。
[0020](3)本實用新型中預置電纜復合管采用預置電纜的方式使得電纜的機械保護性能和絕緣性能都得到有效提升，并且作業(yè)可以連續(xù)下入及起出復合油管，能夠大幅度提升作業(yè)效率，降低勞動強度。
[0021 ]以下將結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型預置電纜復合管電動潛油往復栗采油裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2是本實用新型中預置電纜復合管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]附圖標記說明:1、變頻控制柜;2、井口懸掛器;3、預置電纜復合管;4、轉(zhuǎn)換接頭;5、倒置下拉栗;6、直線電動機；31、保護層;32、加強層;33、抗拉層;34、電纜;35、鋼絲繩。
【具體實施方式】
[0025]實施例1:
[0026]為了克服現(xiàn)有潛油直線電動機采油裝置中金屬管需要單根連接，施工量大，且金屬管易受井下液體腐蝕，影響使用壽命的問題，本實施例提供了一種如圖1所示的預置電纜復合管電動潛油往復栗采油裝置，包括變頻控制柜I，井口懸掛器2，以及由上至下依次連接的轉(zhuǎn)換接頭4，倒置下拉栗5和直線電動機6，所述井口懸掛器2和轉(zhuǎn)換接頭4之間連接有預置電纜復合管3，所述預置電纜復合管3內(nèi)設(shè)置有電纜34，所述變頻控制柜I輸出端通過動力電纜與預置電纜復合管3中電纜34的上接頭連接，所述預置電纜復合管3中電纜34的下接頭通過動力電纜與直線電動機6電連接。
[0027]該實用新型預置電纜復合管電動潛油往復栗采油裝置運行前，變頻控制柜I從外部接入動力電源，變頻控制柜I能夠測試并顯示輸入電流、電壓，及輸出電流、電壓，同時設(shè)有電動機控制功能。變頻控制柜I輸出端通過動力電纜與預置電纜復合管3中電纜34的上接頭連接，并做好絕緣，井口懸掛器2在預置電纜復合管3的最上部安裝，轉(zhuǎn)換接頭4上部與預置電纜復合管3硫化加工連接，下部通過管螺紋與倒置下拉栗5連接;倒置下拉栗5與直線電動機6通過管螺紋連接;預置電纜復合管3中電纜34的下接頭通過動力電纜與直線電動機6通電密封連接，并把電能傳遞給直線電動機6，直線電動機6帶動倒置下拉栗5做往復運動，把井下的液體通過預置電纜復合管3上接頭輸送至地面。
[0028]本實用新型預置電纜復合管電動潛油往復栗采油裝置使用非金屬的預置電纜復合管3作為液體輸入通道，并在管壁中內(nèi)嵌預置電纜，使得電纜的機械保護性能和絕緣性能都得到有效提升;并且作業(yè)可以連續(xù)下入及起出復合油管，大幅度降低施工作業(yè)量，降低施工人員勞動強度，提高管柱的防腐能力，延長正常生產(chǎn)時間，簡化生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)。
[0029]實施例2:
[0030]在實施例1的基礎(chǔ)上，所述井口懸掛器2為金屬材料，井口懸掛器2與預置電纜復合管3之間通過硫化加工方式連接在一起，其連接強度為預置電纜復合管3及井工具設(shè)備懸掛入井的重量，同時帶有2倍以上的安全系數(shù)。
[0031]所述轉(zhuǎn)換接頭4由金屬材料制造，上端采用硫化的方法與預置電纜復合管3加工連接在一起，連接處的抗拉強度高于預置電纜復合管3本體的抗拉強度;轉(zhuǎn)換接頭4下部加工有油管螺紋，與倒置下拉栗5相連接。
[0032]本實用新型中預置電纜復合管3與井口懸掛器2和轉(zhuǎn)換接頭4之間硫化加工連接為井下生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)的改變提供了較好的手段，保證了連接強度，適應(yīng)于工藝方法的改進。硫化加工為現(xiàn)有技術(shù)，這里不做詳細描述。
[0033]實施例3:
[0034]在實施例1的基礎(chǔ)上，所述預置電纜復合管3由保護層31，加強層32，抗拉層33，電纜34，鋼絲繩35組成;所述保護層31，加強層32和抗拉層33由外到內(nèi)依次設(shè)置，鋼絲繩35分布在加強層32外側(cè)周圍，電纜34分布在保護層31內(nèi)。
[0035]所述保護層31材質(zhì)為乙丙橡膠，是預置電纜復合管3最外一層護罩，對管內(nèi)部所有成分進行全面保護，具有良好的耐老化性、耐腐蝕性和絕緣性。
[0036]所述加強層32為經(jīng)玻璃絲連續(xù)編制形成絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)，具有很高的拉伸強度和抗撕裂性，可大幅度提高管壁的抗內(nèi)壓強度，耐壓強度可根據(jù)需要通過編織股數(shù)進行調(diào)整，一般可達20Mpa;可用于進一步預防機械損傷對電纜和復合管產(chǎn)生的傷害。
[0037]所述抗拉層33為超高分子量聚乙烯材料，其分子量為200萬?500萬。作為介質(zhì)輸送層，經(jīng)連續(xù)擠出一次成型。聚乙烯是最普通的塑料樹脂，但不能承受高溫，機械強度不足，而采油用非金屬連續(xù)油管需要有很好的耐溫性能，耐磨性能和耐應(yīng)力性能，因此，普通聚乙烯顯然不能滿足，而超高分子量聚乙烯大大提高了交聯(lián)聚乙烯的熱變形性能、耐磨性能和耐化學性能，耐溫可達90 0C，內(nèi)徑為50mm時，抗拉強度可達15t、斷裂伸長率為7.6%，且表面光滑，摩擦系數(shù)小，可耐上百種化學品腐蝕，通常的酸、堿、鹽、有機溶劑對超高材料都沒有腐蝕。在自然光照下，其老化壽命為50年以上;在水中不膨脹，吸水率僅為尼龍的1%，滿足使用要求。
[0038]所述電纜34為3股，均勻分布在保護層31內(nèi)；電纜34的導電線芯為銅芯，其周圍由內(nèi)到外包覆有絕緣層和防護層，絕緣層材質(zhì)為塑料或PVC，防護層材質(zhì)為橡膠。
[0039]由于預置電纜復合管3在使用過程中豎管運行，并吊有直線電動機6、倒置下拉栗5等采油機組，這就要求在使用過程中有一定的抗拉強度，來承載本身、輸送介質(zhì)和井下采油機組的重量，雖然抗拉層33、加強層32采用的材料本身具有抗拉性能，但還不足以承擔載荷，而且會產(chǎn)生較大的變形量，所以，加強層32外側(cè)周圍均勻分布設(shè)計有6股鋼絲繩35來獨立承擔載荷，進一步提高強度，使復合管承載更大拉力，并防止復合管上產(chǎn)生的垂直扭矩。
[0040]實驗證明，由以上復合材料制成的預置電纜復合管3，最大直徑能夠達到50mm的需要，能夠滿足3000m井深要求，抗內(nèi)壓強度達到30MPa，抗拉強度達到300KN，耐溫90°C，能夠較好的保證井下施工安全。
[0041]該實用新型中的預置電纜復合管3對井下液體具有較好的防腐能力，并且輸送阻力小，與同樣規(guī)格的鋼管相比輕3/5，且潤滑性、抗結(jié)垢性、耐磨性、耐化學藥品性均遠好于鋼制材料;而且，預置電纜復合管3具有較好的柔性，可以盤在滾筒上進行施工作業(yè)，同時其可以長尺寸加工，可以根據(jù)井深需要加工一根連續(xù)的管柱，最大直徑能夠達到50_的需要。
[0042]本實用新型的井口懸掛器2上部與井口電栗采用的是密封結(jié)構(gòu)相配合，起到封閉油套環(huán)空的作用。
[0043]以上例舉僅僅是對本實用新型的舉例說明，并不構(gòu)成對本實用新型的保護范圍的限制，凡是與本實用新型相同或相似的設(shè)計均屬于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。本實施例沒有詳細敘述的部件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)或常用手段，這里不一一敘述。
【主權(quán)項】
1.一種預置電纜復合管電動潛油往復栗采油裝置，包括變頻控制柜(I)，井口懸掛器(2)，以及由上至下依次連接的轉(zhuǎn)換接頭(4)，倒置下拉栗(5)和直線電動機(6)，其特征在于:所述井口懸掛器(2)和轉(zhuǎn)換接頭(4)之間連接有預置電纜復合管(3)，所述預置電纜復合管(3)內(nèi)設(shè)置有電纜(34)，所述變頻控制柜(I)輸出端通過動力電纜與預置電纜復合管(3)中電纜(34)的上接頭連接，所述預置電纜復合管(3)中電纜(34)的下接頭通過動力電纜與直線電動機(6)電連接； 所述的預置電纜復合管(3)與井口懸掛器(2)和轉(zhuǎn)換接頭(4)之間通過硫化加工方式連接在一起。2.如權(quán)利要求1所述的預置電纜復合管電動潛油往復栗采油裝置，其特征在于:所述預置電纜復合管(3)由保護層(31)，加強層(32)，抗拉層(33)，電纜(34)，鋼絲繩(35)組成;所述保護層(31)，加強層(32)和抗拉層(33)由外到內(nèi)依次設(shè)置，鋼絲繩(35)分布在加強層(32)外側(cè)周圍，電纜(34)分布在保護層(31)內(nèi)。3.如權(quán)利要求2所述的預置電纜復合管電動潛油往復栗采油裝置，其特征在于:所述保護層(31)材質(zhì)為乙丙橡膠。4.如權(quán)利要求2所述的預置電纜復合管電動潛油往復栗采油裝置，其特征在于:所述加強層(32)為經(jīng)玻璃絲連續(xù)編制形成絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)。5.如權(quán)利要求2所述的預置電纜復合管電動潛油往復栗采油裝置，其特征在于:所述抗拉層(33)為超高分子量聚乙烯材料。6.如權(quán)利要求2所述的預置電纜復合管電動潛油往復栗采油裝置，其特征在于:所述電纜(34)為3股，均勻分布在保護層(31)內(nèi)；電纜(34)的導電線芯為銅芯，其周圍由內(nèi)到外包覆有絕緣層和防護層，絕緣層材質(zhì)為塑料或PVC，防護層材質(zhì)為橡膠。7.如權(quán)利要求2所述的預置電纜復合管電動潛油往復栗采油裝置，其特征在于:所述鋼絲繩(35)為6股，均勻分布在加強層(32)外側(cè)周圍。
【文檔編號】E21B17/00GK205532513SQ201620308568
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月14日
【發(fā)明人】劉天宇, 李明, 甘慶明, 曾亞勤, 黃偉, 辛宏, 張磊, 韓二濤, 楊海濤
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司