[实用新型]一种用于天然气水合物流化开采的涡轮举升装置

说明书

一种用于天然气水合物流化开采的涡轮举升装置，包括上接头、涡轮泵、桥式通道、万向轴总成、涡轮马达、下接头。其中上接头连接涡轮泵与套管；桥式通道连接涡轮泵与涡轮马达；万向轴总成上部连接涡轮马达中轴，下部连接涡轮泵中轴；万向轴总成位于桥式通道密封腔内；下接头连接涡轮马达与套管。本实用新型能同时为水合物的射流破碎、机械破碎以及水合物浆体举升提供动力，节省下钻时间和费用，缩短开发周期；以涡轮马达和涡轮泵作为动力和举升设备，使装置运转平稳；可利用水合物相态变化达到气举效果，提高能量利用效率、举升效率。

技术领域

本发明属于天然气水合物开采技术领域，涉及了一种天然气水合物开采举升装置，尤其是一种用于天然气水合物流化开采的涡轮举升装置

背景技术

随着经济建设的快速发展和人们生活水平的提高，我国对油气资源的需求逐年增加，国内油气资源供需矛盾突出。然而我国油气对外依存度逐年上升，2018年将逼近70％，严重威胁到国家能源战略的安全，必须寻找新的资源。在陆地油气资源的日趋减少的情况下，石油和天然气勘探开发转向海洋已成必然趋势。

天然气水合物又称为可燃冰，是清洁、优质的能源。它全球储量巨大，作为一种具有极高价值的新型非常规油气资源，是油气工业界长期研究热点，在未来的能源战略中占有重要的地位，但国际上尚未实现对其商业化开采。目前传统的开采方法主要有热刺激法，减压法，化学试剂法，二氧化碳置换法等。在多种天然气水合物开采方法中，固态流化开采作为一套从理论和实践上验证可行的天然气水合物开采工艺，具有传统开采思路没有的“绿色开采”优势。但由于海洋天然气水合物开采的环境特殊性，现有油气装备无法满足需求，特别是没有能同时实现水合物破碎与泵送回收的成熟装备。现有技术中，虽然也有出现水合物开采与举升装置，但普遍存在能量利用效率低、矿浆上返效率不高等问题。研究并开发与流化开采配套的专用泵送装备，提高开采泵送效率，对天然气水合物的商业化开采至关重要。

针对以上问题，本发明提出一种用于天然气水合物流化开采的涡轮举升装置。

发明内容

为了克服背景技术中存在的不足,本发明提供了一种能量利用效率高、上返效率高的，用于天然气水合物流化开采的涡轮举升装置。

一种用于天然气水合物流化开采的涡轮举升装置，包括上接头、涡轮泵、桥式通道、万向轴总成、涡轮马达、下接头；其中上接头连接涡轮泵与套管；桥式通道上部连接涡轮泵，下部连接涡轮马达；万向轴总成位于桥式通道第二密封腔内，连接涡轮马达中轴和涡轮泵中轴；下接头连接套管与涡轮马达。

进一步技术方案中，上接头包括上接头基座、第一密封盖、第一轴承串和第一滑环式组合密封圈；第一密封盖位于上接头密封腔上端；第一轴承串与涡轮泵中轴同轴，位于上接头密封腔内；第一滑环式组合密封圈与涡轮泵中轴同轴，位于上接头密封腔下端，防止涡轮泵内天然气水合物浆体侵入。

进一步技术方案中，上接头基座有第一流道、第二流道；第一流道有四条，出口呈圆弧形，均布于接头基座，下部连通涡轮泵；第二流道有四条，出口呈圆弧形，均布于接头基座，下部连接环空。

进一步技术方案中，桥式通道包括桥式通道基座、第二密封盖、第三密封盖、第二滑环式组合密封圈和第二轴承串；第二密封盖位于桥式通道第二密封腔上端；第三密封盖位于桥式通道第一密封腔上端；第二轴承串与涡轮马达中轴同轴，位于桥式通道第一密封腔内；第二滑环式组合密封圈与涡轮马达中轴同轴，位于桥式通道第一密封腔下端。

进一步技术方案中，桥式通道基座有第三流道、第四流道；第三流道有两条，对称布置，上部连通涡轮泵，下端连通环空；第四流道有两条，对称布置，上端连通环空，下端连通涡轮马达。

进一步技术方案中，下接头包括下接头基座、第四密封盖、第三滑环式组合密封圈和第三轴承串；第四密封盖位于下接头密封腔上端；第三轴承串与涡轮马达中轴同轴，位于下接头密封腔内；第三滑环式组合密封圈与涡轮马达中轴同轴，位于下接头密封腔下端。