一种井下机械水力脉冲发生装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106246126A(43)申请公布日2016.12.21(21)申请号201610608441.9(22)申请日2016.07.13(71)申请人中国石油大学（北京）地址102200北京市昌平区府学路18号(72)发明人张广清周再乐王元元(51)Int.Cl.E21B28/00(2006.01)E21B37/00(2006.01)E21B43/16(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种井下机械水力脉冲发生装置(57)摘要本发明涉及一种井下机械水力脉冲发生装置，整个多级机械水力脉冲发生装置由电机和多个相同的机械脉冲发生单元组成，机械脉冲发生单元之间以及电机与机械脉冲发生单元之间均采用联轴器和连接杆进行串接，每个机械脉冲发生单元由外筒、定位辐条、螺栓、密封环、齿轮箱端盖、调距环、密封圈、齿轮箱体、小锥齿轮轴、小锥齿轮、行星架、锁母、大锥齿轮、半长转轴、半长叶片、全长转轴、全长叶片构成；当整个装置工作时，由电机带动多个机械脉冲发生单元内的叶片转动，从而在套管内形成交替的正压负压区，可以达到清洗油气井套管、提高地层的渗透性、提高原油流动性的效果，可为油气开采过程提供新的增产增注措施。CN106246126ACN106246126A权利要求书1/1页1.一种井下机械水力脉冲发生装置，整个多级井下机械水力脉冲发生装置由电机和多个机械脉冲发生单元组成，机械脉冲发生单元之间以及电机和机械脉冲发生单元之间均通过联轴器与连接杆进行串接；每个机械脉冲发生单元由外筒、齿轮箱、行星锥齿轮组、半长转子、全长转子构成：外筒内部用于安放齿轮箱、半长转子、全长转子，外筒两端的轴孔内均用于安放半长转子，两个半长转子之间安放全长转子，半长转子与全长转子之间通过行星锥齿轮组传动，行星锥齿轮组安放于齿轮箱内，而齿轮箱通过四根定位辐条固定在外筒内；半长转子由半长转轴、半长叶片构成，全长转子由全长转轴、全长叶片构成；齿轮箱是由螺栓、密封环、齿轮箱端盖、调距环、密封圈、齿轮箱体所构成，齿轮箱端盖通过螺栓固定在齿轮箱体上，齿轮箱端盖与齿轮箱体之间通过密封圈进行密封，齿轮箱端盖分为内外两层，齿轮箱端盖的内层与外层均开有等直径轴孔，齿轮箱端盖的外层安放密封环，齿轮箱端盖的内层安放调距环；一个行星锥齿轮组由三个或四个小锥齿轮和两个大锥齿轮构成，小锥齿轮通过小锥齿轮轴与行星架固定在齿轮箱体内部，大锥齿轮通过锁母与键固定在全长转轴或半长转轴的端部，齿轮箱两端用于安放大锥齿轮，大锥齿轮与小锥齿轮啮合在一起实现等速反向传动。2.如权利要求1所述的一种井下机械水力脉冲发生装置，其特征在于，外筒有四根长条形“T”形立柱，“T”形立柱外端与套管接触的面积较小，能够降低该装置卡在套管中的几率。3.如权利要求1所述的一种井下机械水力脉冲发生装置，其特征在于，机械脉冲发生单元内部有四对叶片，叶片靠近齿轮箱一端向齿轮箱中部有延伸并与齿轮箱外壁保持近似贴合，并且不接触到定位辐条。4.如权利要求1所述的一种井下机械水力脉冲发生装置，其特征在于，机械脉冲发生单元中的外筒和外筒内部安放的半长转子及全长转子的叶片将套管内的空间分为四个压力腔体。2CN106246126A说明书1/5页一种井下机械水力脉冲发生装置技术领域[0001]本发明涉及石油工程中的油气开采领域，特别是涉及一种井下机械水力脉冲发生装置，能够达到清洗油气井套管、提高地层的渗透性、提高原油流动性的效果，进一步拓宽了油气开采过程中的工艺与手段。背景技术[0002]采油工程是针对石油、天然气等资源的获取而开展的技术作业，针对它的改进和创新的目的都是为了实现油气的增产，从而获得良好的经济效益。而在石油天然气的开采的过程中，通常仅靠油气藏内部的自然压力所采出的原油不超过储量的10％，剩余油的流动性差，难以采出；此外，生产井在完井及开采的过程中，因为种种原因形成了一些堵塞物，阻碍了原油流入井筒的通道，降低了原油渗透率。[0003]最初发现振动对于油气井产量和采收率有影响是对于一些自然现象的观察。70年代初，前苏联发现西伯利亚铁路附近的油气井产量较高，从而对此进行了振动频谱分析，认为低频振动对于增加石油天然气的产量具有明显有利的影响；美国加州德哈比培克费尔地震之后，使附近的油气井产量提高一倍达数周之久；我国地震工作者也发现，在唐山大地震前后，辽河、大港、胜利油田的产量明显增加。由此，人们认识到，振动可以增加油气井的油气产量，因此人们开始研究振动采油技术。[0004]振动采油技术的优势有三个。其一，利用水力脉冲能够达到对套管内以及套管附近地层生产裂缝中的一些堵塞物进行清洗，特别是胶质沉淀物、泥浆等，此外还能够实现井下的盐类沉淀物的破坏，减小油气流动阻力