[發(fā)明專利]一種用于高溫潛油電機的金屬囊式保護器

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• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111478495A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曲方舟;曲麗峰;白山;曾林鎖;李磊;李德鵬;顏偉;朱德純
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽方舟石油科技發(fā)展有限公司;克拉瑪依天興泰石油科技有限公司
• 主分類號: H02K5/132
• 分類號: H02K5/132;H02K5/10;H02K5/02
• 代理公司: 北京君泊知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11496
• 代理人: 李丹

本發(fā)明公開了一種用于高溫潛油電機的金屬囊式保護器，包括上保護器和下保護器，上保護器下端與高溫潛油電機頭部相連接，下保護器上端與高溫潛油電機尾部相連接；上保護器包括上保護器殼體、連接頭、保護器頭部連接節(jié)、上保護器尾座、保護器軸、上保護器可伸縮金屬囊組件；下保護器包括下保護器殼體、下保護器尾錐和下保護器可伸縮金屬囊組件。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用了上、下保護器結(jié)構(gòu)，在高溫潛油電機長度不變時，儲油量大，可對高溫潛油電機補充更多的電機油，從而提高高溫潛油電機的設(shè)計壽命；或在儲油量不變，高溫潛油電機設(shè)計壽命不變的前提下，大大縮短高溫潛油電機長度，使高溫潛油電機可以適用更多的全角變化率更大的油井。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及井下潛油電機的密封保護裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于高溫潛油電機的金屬囊式保護器。

背景技術(shù)

隨著SAGD技術(shù)(蒸汽輔助重力泄油)的不斷發(fā)展，越來越多的高溫斜井和高溫水平井大量出現(xiàn)。此時，傳統(tǒng)的電機保護器已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)要求。其主要原因有兩個：

第一是傳統(tǒng)的沉淀式保護器因其結(jié)構(gòu)原因無法滿足斜井或水平井開采要求。傳統(tǒng)的沉淀式保護器通過特殊的迷宮式設(shè)計，使其很適合低溫豎直井的應(yīng)用。如用在斜井或水平井時，迷宮結(jié)構(gòu)將失效，井液會很快進入電機導(dǎo)致故障。此外，因為傳統(tǒng)的沉淀式保護器沒有分割井液和電機油，其僅僅是依靠井液與電機油的密度不同而分開，所以電機油和井液不可避免的會有一定的混合。在低溫或井況良好電機運行穩(wěn)定的情況下還好，如遇高溫或電機運行時振動大的情況，這種混合會非常嚴重。這樣就會導(dǎo)致電機油的品質(zhì)大大下降，對電機油的絕緣性能和潤滑性能也會造成嚴重的影響，從而導(dǎo)致電機故障。

第二是傳統(tǒng)的膠囊式保護器在高溫井工作時，其核心零件膠囊極其容易老化變硬，失去彈性。當(dāng)膠囊老化變硬，失去彈性時，保護器無法通過膠囊平衡膠囊內(nèi)、外壓力，當(dāng)膠囊內(nèi)部壓力低于外部環(huán)境壓力時，外部的井液可通過微小的縫隙進入膠囊內(nèi)部，越積越多，最終流到電機定子繞組區(qū)，導(dǎo)致電機絕緣性能下降，時間久了會引起電機短路、軸承磨損、腐蝕等故障，導(dǎo)致停井。

因此，設(shè)計制造一種適合高溫斜井和高溫水平井的電機保護器成為石油開采行業(yè)中的迫切需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種儲油量更大和保護器更短的用于高溫潛油電機的金屬囊式保護器。

為達到上述目的，本發(fā)明是按照以下技術(shù)方案實施的：

一種用于高溫潛油電機的金屬囊式保護器，包括上保護器和下保護器，所述上保護器下端與高溫潛油電機頭部相連接，所述下保護器上端與高溫潛油電機尾部相連接；

所述上保護器包括上保護器殼體、連接頭、保護器頭部連接節(jié)、上保護器尾座、保護器軸，所述連接頭末端軸向固定在保護器頭部連接節(jié)頂端，保護器頭部連接節(jié)末端軸向固定在保護器殼體頂端，保護器殼體末端軸向固定在保護器中間連接節(jié)頂端，保護器中間連接節(jié)末端軸向固定在上保護器尾座頂端，所述保護器軸通過多個扶正軸承安裝在上保護器殼體、連接頭、保護器頭部連接節(jié)、上保護器尾座中心，所述上保護器尾座末端與高溫潛油電機頭連接，保護器軸的末端與高溫潛油電機的輸出軸端部軸向固定連接，所述上保護器殼體的內(nèi)腔中設(shè)有上保護器可伸縮金屬囊組件，上保護器可伸縮金屬囊組件頂端固定在保護器頭部連接節(jié)下端，上保護器可伸縮金屬囊組件內(nèi)設(shè)有填充有井液的上井液腔室，上保護器可伸縮金屬囊組件外部與上保護器殼體內(nèi)壁之間形成填充有電機油的上電機油腔室，上保護器可伸縮金屬囊組件頂端開設(shè)有與上井液腔室連通的呼吸孔一，所述保護器頭部連接節(jié)外側(cè)壁設(shè)有呼吸孔二，呼吸孔一與呼吸孔二通過設(shè)置在保護器頭部連接節(jié)內(nèi)的井液通道連通，所述呼吸孔二內(nèi)設(shè)有呼吸孔絲堵，所述上保護器殼體一側(cè)壁設(shè)有與上電機油腔室連通的安全閥；所述保護器頭部連接節(jié)上端面的保護器軸處設(shè)有機械密封組件，中間連接節(jié)上端面的保護器軸處設(shè)有機械密封組件；