小排量涡轮流量测量短节制造技术

本发明专利技术为一种小排量涡轮流量测量短节，涡轮轴导向套与其前方的涡轮外体是由多个支柱固定连接的；涡轮轴穿设于涡轮轴导向套中，在涡轮轴上邻近涡轮轴前端部位固设涡轮，涡轮位于涡轮外体内部；涡轮轴与涡轮轴导向套间设有第二径向滑动轴承；涡轮轴后端固定有磁钢座和磁钢；涡轮外体前端固定有一轴承座支架，轴承座支架具有前后贯通的气流通道，轴承座支架中心设有中心孔，该中心孔内由前至后顺序设有红宝石轴承座、红宝石球轴承和轴承卡圈，涡轮轴的前端抵靠在红宝石球轴承上；涡轮轴与轴承座支架中心孔之间还设有第一径向滑动轴承。该测量短节摩擦阻力小，灵敏性提高，启动排量降低；适于小注汽排量情况下进行注汽井高温吸汽剖面测试。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种用于注蒸汽井注汽过程中蒸汽流量测量的井下装置，尤其涉及一种小排量涡轮流量测量短节。
技术介绍
在稠油油田注蒸汽热采过程中，需要对稠油热采井井下高温吸汽剖面进行监测， 以判断井下油层纵向吸气状况。目前，现场通常采用涡轮流量测量短节进行高温吸汽剖面测试，其中大排量涡轮测量已是比较完善的技术，但是，随着油田稠油开发的不断深入，热采井的注入方式已有多种，小排量的注入方式已很常见，原来采用的大排量涡轮流量测量技术已不能满足现场测试的要求。现有的大排量涡轮流量测量装置包括有导锥、涡轮、涡轮外体、涡轮轴下端滚动轴承、涡轮轴内导向套、涡轮轴外导向套和涡轮轴上端滚动轴承等结构。这种现有装置主要存在以下缺陷1)在涡轮轴下端和上端两处设置有滚动轴承，增大了摩擦力，需要较大的流量才能使涡轮转动起来；2)滚动轴承在长时间快速转动中容易磨损以至损坏卡死，造成涡轮无法转动，导致流量测试失败；3)涡轮轴内导向套是固定涡轮轴上端滚动轴承的，同时具有扶正涡轮轴的作用； 但是，涡轮轴内导向套也挤占了一部分流体流过涡轮的截面积，致使需要更大的流量才能使涡轮转动起来；4)涡轮的顶端没有扶正结构，涡轮在长时间快速转动过程中有可能出现涡轮轴折断或涡轮转脱的情况；5)与两处滚动轴承接触的涡轮轴采用的是不锈钢棒，重量较重，需要较大的流量才能带动涡轮转起来，且材质耐磨性较差。总之，现有结构要求启动排量大，不适于应用在小注汽排量情况下进行注汽井高温吸汽剖面测试，并且现有结构工作可靠性和灵敏性较低，容易磨损。有鉴于此，本专利技术人凭借多年的相关设计和制造经验，提出一种小排量涡轮流量测量短节，以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种小排量涡轮流量测量短节，可减小涡轮轴的摩擦阻力，降低启动排量，能够在小注汽排量情况下进行注汽井高温吸汽剖面测试，有利于准确分析油层纵向动用程度。本专利技术的另一目的在于提供一种小排量涡轮流量测量短节，能够提高测量短节的灵敏性，可避免出现卡死涡轮轴的现象，提高流量测试的成功率。本专利技术的目的是这样实现的，一种小排量涡轮流量测量短节，该测量短节包括有3导锥、与导锥连接的涡轮外体、涡轮、涡轮轴和涡轮轴导向套；位于测量短节后部的涡轮轴导向套与其前方的涡轮外体之间是由多个支柱固定连接的；所述涡轮轴穿设于涡轮轴导向套中，在涡轮轴上且邻近涡轮轴前端部位固定设置涡轮，该涡轮位于所述涡轮外体内部；所述涡轮轴与涡轮轴导向套之间设有第二径向滑动轴承；涡轮轴后端固定设有磁钢座和磁钢；所述涡轮外体的内壁前端固定设有一轴承座支架，该轴承座支架具有前后贯通的气流通道，轴承座支架中心设有中心孔，该中心孔内由前至后顺序设有红宝石轴承座、红宝石球轴承和轴承卡圈，所述涡轮轴的前端抵靠在红宝石球轴承上；所述涡轮轴与轴承座支架中心孔之间还设有第一径向滑动轴承。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述多个支柱是均勻布置且焊接固定在涡轮轴导向套与涡轮外体之间的。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述涡轮轴导向套为一圆柱体，其前部形成径向尺寸渐缩的锥形部；所述涡轮轴导向套中心设有轴向贯通的通孔，所述涡轮轴穿设于该通孔中；所述涡轮轴导向套外壁轴向设有多条导流槽。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述涡轮轴导向套后端螺纹连接一罩设磁钢座和磁钢的护套。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述轴承座支架为一轮辐式圆环结构，其外壁螺纹连接于涡轮外体的内壁，并由紧定螺钉固定。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述涡轮由固定销固定连接在所述涡轮轴上。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述磁钢座和磁钢由固定销固定连接在所述涡轮轴上。在本专利技术的一较佳实施方式中，在第二径向滑动轴承的前侧设有一轴承垫。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述涡轮轴由硬质合金材料制成；所述涡轮由轻质合金材料制成。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述涡轮轴的前、后段为实心轴，中段为空心轴。由上所述，本专利技术的测量短节整体上摒弃了现有结构的滚动轴承连接，在涡轮轴的前端和后部均采用径向滑动轴承连接，形成了非固定式接触，减小了摩擦力，降低了起动涡轮的流量；涡轮轴的前端抵靠在轴承座支架上，避免了涡轮在长时间快速转动过程中出现涡轮轴折断或涡轮转脱的状况；在涡轮轴的前端与涡轮外体接触处放置了红宝石球轴承，可减小摩擦力，降低磨损，最终可减小启动排量；再者，本专利技术的测量短节去除了现有结构中的涡轮轴内导向套，仅在涡轮轴的后部采用一个导向套来扶正，从而扩大了流体流过涡轮的截面积，相应也降低了涡轮的启动排量；总之，本专利技术的测量短节摩擦阻力小，灵敏性提高，启动排量降低；由于采用的径向滑动轴承不易损坏，基本免维护，不会出现卡死涡轮轴的现象，提高了流量测试成功率；从而使涡轮的转速能较好地反应各油层吸汽状况的变化，有利于分析油层纵向动用程度的变化。附图说明以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中图1 为本专利技术小排量涡轮流量测量短节的结构示意图。具体实施例方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示，本专利技术提出一种小排量涡轮流量测量短节100，该测量短节100包括有导锥1、与导锥1连接的涡轮外体2、涡轮3、涡轮轴4和涡轮轴导向套5;位于测量短节后部的涡轮轴导向套5与其前方的涡轮外体2之间是由多个支柱6固定连接的，例如，可由六个或八个支柱6均勻布置且焊接固定在涡轮轴导向套5与涡轮外体2之间；所述涡轮轴4 穿设于涡轮轴导向套5中，在涡轮轴4上且邻近涡轮轴前端部位固定设置涡轮3，该涡轮3 位于所述涡轮外体2内部，在本实施方式中，所述涡轮外体2为一圆筒；所述涡轮轴4与涡轮轴导向套5之间设有第二径向滑动轴承7，在第二径向滑动轴承7的前侧设有一轴承垫 71，所述轴承垫71抵靠在涡轮轴后端的阶梯部；涡轮轴4后端固定设有磁钢座41和磁钢 42，所述磁钢座41和磁钢42是由固定销43固定连接在所述涡轮轴4上的；所述涡轮3是由固定销44固定连接在所述涡轮轴4上的。所述涡轮外体2内部前端固定设有一轴承座支架8，该轴承座支架8具有前后贯通的气流通道(图中未示出)，以保证气流顺利通过该轴承座支架8 ；轴承座支架8中心设有中心孔81，该中心孔81内由前至后顺序设有红宝石轴承座91、红宝石球轴承92和轴承卡圈93，所述红宝石轴承座91为内凹锥形槽，红宝石球轴承92放置在该内凹锥形槽中，再由轴承卡圈93将红宝石球轴承92嵌卡定位；所述涡轮轴4的前端抵靠在红宝石球轴承92上，由此减少接触面积，降低摩擦力；所述涡轮轴4与轴承座支架中心孔81之间还设有第一径向滑动轴承94。本专利技术的测量短节整体上摒弃了现有结构的滚动轴承连接，在涡轮轴的前端和后部均采用径向滑动轴承连接，形成了非固定式接触(即悬空形式接触)，减小了摩擦力， 降低了起动涡轮的流量；涡轮轴的前端抵靠在轴承座支架上，避免了涡轮在长时间快速转动过程中出现涡轮轴折断或涡轮转脱的状况；在涡轮轴的前端与涡轮外体接触处放置了红宝石球轴承，可减小摩擦力，降低磨损，最终可减小启动排量；再者，本专利技术的测量短节去除了现有结构中的涡轮轴内导向套，仅在涡轮轴的后部采用一个导向套来扶正，从而扩大了流体流过涡轮的截面积，相应也降低了涡轮的启动排量；总之，本专利技术的测量短节摩擦阻力小，灵本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种小排量涡轮流量测量短节，该测量短节包括有导锥、与导锥连接的涡轮外体、涡轮、涡轮轴和涡轮轴导向套；其特征在于：位于测量短节后部的涡轮轴导向套与其前方的涡轮外体之间是由多个支柱固定连接的；所述涡轮轴穿设于涡轮轴导向套中，在涡轮轴上且邻近涡轮轴前端部位固定设置涡轮，该涡轮位于所述涡轮外体内部；所述涡轮轴与涡轮轴导向套之间设有第二径向滑动轴承；涡轮轴后端固定设有磁钢座和磁钢；所述涡轮外体的内壁前端固定设有一轴承座支架，该轴承座支架具有前后贯通的气流通道，轴承座支架中心设有中心孔，该中心孔内由前至后顺序设有红宝石轴承座、红宝石球轴承和轴承卡圈，所述涡轮轴的前端抵靠在红宝石球轴承上；所述涡轮轴与轴承座支架中心孔之间还设有第一径向滑动轴承。

【技术特征摘要】
1.一种小排量涡轮流量测量短节，该测量短节包括有导锥、与导锥连接的涡轮外体、涡轮、涡轮轴和涡轮轴导向套；其特征在于位于测量短节后部的涡轮轴导向套与其前方的涡轮外体之间是由多个支柱固定连接的；所述涡轮轴穿设于涡轮轴导向套中，在涡轮轴上且邻近涡轮轴前端部位固定设置涡轮，该涡轮位于所述涡轮外体内部；所述涡轮轴与涡轮轴导向套之间设有第二径向滑动轴承；涡轮轴后端固定设有磁钢座和磁钢；所述涡轮外体的内壁前端固定设有一轴承座支架，该轴承座支架具有前后贯通的气流通道，轴承座支架中心设有中心孔，该中心孔内由前至后顺序设有红宝石轴承座、红宝石球轴承和轴承卡圈， 所述涡轮轴的前端抵靠在红宝石球轴承上；所述涡轮轴与轴承座支架中心孔之间还设有第一径向滑动轴承。2.如权利要求1所述的小排量涡轮流量测量短节，其特征在于所述多个支柱是均勻布置且焊接固定在涡轮轴导向套与涡轮外体之间的。3.如权利要求1所述的小排量涡轮流量测量短节，其特征在于所述涡轮轴导向套为一圆柱体，其前部形成径向尺寸渐缩的锥...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙守国，杨志祥，张福兴，洪梅，李强，王玉国，梁伟，李丽，程云龙，谢长江，陈俊，王全福，方文，时冀淮，孙艳国，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11