[发明专利]一种海底浅层天然气水合物开采及双泵举升装置

说明书

本发明公布了一种水合物及油气开采用固井装置，其特征在于：它包括旋转体总成、至少一个投塞总成、指针总成；所述旋转体总成下部与投塞总成的上部相连，所述投塞总成的下部与指针总成的上部相连，投塞总成下部也可与另一个投塞总成上部相连。本发明的有效增益是：降低了旋转密封两侧的压差，改善了旋转密封工况，提高了旋转密封寿命，使得投塞结构变的简单，压力损失减小，整个固井装置的维护更加方便，旋转密封维护次数减少，旋塞和指示器的维护均只需要侧面拆装即可，无需整体解体固井装置。

技术领域

本发明涉及油田固井设备领域，特别涉及一种水合物、油气开采用固井装置。

背景技术

现有固井装置存在着因旋转密封受到的压差大、介质恶劣导致的寿命短、维护频繁，从而增大了劳动强度的问题；现有固井装置装塞装置的流道，有的采用两个平行的流道，将旋塞侧装在两个流道的中心线组成的平面上，导致结构较大，笨重，有的采用中心流道和环空流道，旋塞也从侧面拆装，但流体经过该旋塞时，产生的压力损失较大；现有固井装置的指示结构需要拆卸固井装置后，才能进行拆装与维护，劳动强度大。

本文提出的方法，将固态流化与气举结合，可以更加有效的开采海底天然气水合物。使用双泵举升系统，可以根据生产需求调节选择单泵或双泵举升，节约能源，降低开采成本。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种旋转密封寿命长、投塞结构体积小、指示器拆装维护简单的固井装置。

本发明的技术方案：一种水合物及油气开采用固井装置，气特征在于：它包括旋转体总成、至少一个投塞总成以及指针总成；所述旋转体总成下部与投塞总成的上部相连，所述投塞总成的下部与指针总成的上部相连，也可与另一个投塞总成上部相连。

所述旋转体总成主要由旋转轴、旋转体、活塞、至少两级旋转密封组成，旋转轴装在旋转体的内表面上，旋转密封均装在旋转体的密封沟槽上，所述活塞装在旋转体的压力平衡孔内，所述每一级的旋转密封的背面受到经活塞、压力平衡孔、压力平衡槽传递来的压力，所述压力不大于所述旋转密封正面的压力，下一级密封的背面压力不大于上一级密封的背面压力。

所述投塞总成主要由至少一个旋塞主筒、至少一个旋塞组成，所述旋塞主筒至少有两个平行流道孔以及阶梯侧向孔，阶梯侧向孔的回转轴线与平行流道孔各自中心线构成的平面垂直，所述阶梯侧向孔使至少两个平行流道贯通；所述的旋塞包括一个可以通过胶塞或球的过流孔，以及至少一个与上述过流孔相通的过流孔；所述的旋塞转动至某一位置时，旋塞主筒中的装塞流道被关闭，流体从循环流道经过流孔后进入装塞流道，所述的旋塞转动至另一位置时，旋塞主筒中的装塞流道被打开，循环流道被关闭，流体从装塞流道经过流孔后进入装塞流道。

所述指针总成主要由指示接头、驱动针、传动轴、法兰轴组成，所述驱动针固定在传动轴上，所述传动轴可以在法兰轴的通孔内转动，将传动轴转动至某一位置时，驱动针、传动轴和法兰轴三者可以一起从侧面装入到指示接头上的侧向孔内；所述法兰轴的一端至少有一个压力平衡轴。

所述旋转体总成还包括：第一轴承座、第二轴承座和轴承，旋转体一端连接第一轴承座，另一端连接第二轴承座。

所述旋转体的端面上有至少一个压力平衡孔，径向方向上，至少有一个径向压力平衡孔，旋转体的内表面上至少有一个环形压力平衡槽，所述压力平衡孔、所述径向压力平衡孔与所述环形压力平衡槽相通，三者平衡孔(槽)压力相等。

所述投塞总成还包括：密封环，密封环套装在旋塞的两端，所述旋转主筒上的装塞流道是在回转轴上的。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

降低了旋转密封两侧的压差，改善了旋转密封工况，提高了旋转密封寿命，使得投塞结构变的简单，压力损失减小，整个固井装置的维护更加方便，旋转密封维护次数减少，旋塞和指示器的维护均只需要侧面拆装即可，无需整体解体固井装置。