一种直驱式防反转旋流防蜡装置
技术领域
本实用新型涉及石油工业中的无杆采油井下清防蜡工具技术领域，具体涉及的是一种直驱式防反转旋流防蜡装置。
背景技术
目前我国大部分油田的产液都是含蜡原油，而油井结蜡已经严重影响了油田的日常生产工作，尤其是无杆采油方式，其油井内的结蜡情况更加严重，每年需花费大量资金来解决这一问题。在石油开采过程中，随着温度和压力的降低，原油中的石蜡会以晶体的形式析出并逐渐沉积到管壁上，并造成堵塞油管、损坏采油设备等诸多不利影响。当前针对无杆采油井的清防蜡方法仍局限于传统的技术和设备，如机械和热力清防蜡技术等，在完成清防蜡工作的同时会伴随着一系列的问题。不同于有杆泵抽油井，无杆泵井内缺少了抽油杆的往复运动，井内流体流动的紊乱程度不高，一方面导致了蜡沉积现象严重，同时也使得在增加清防蜡装置时增加了更多的限制和难度。
在现有的技术中，通常需要下入一根高速旋转的转轴带动增速装置工作。当遇到断电、设备故障等不可控因素时，易发生转轴反转现象，造成损坏设备，甚至造成人员伤亡等影响。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种直驱式防反转旋流防蜡装置，这种直驱式防反转旋流防蜡装置有效解决了现有技术中当遇到断电、设备故障等不可控因素时，转轴易发生反转，造成损坏设备，甚至造成人员伤亡等问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：这种直驱式防反转旋流防蜡装置包括控制柜、永磁电机、防反转组件、转轴、导流叶轮、电源接头，控制柜通过电缆与永磁电机连接，永磁电机固定在防反转组件上，永磁电机输出轴连接转轴，转轴穿过防反转组件且向下伸入到油管中，转轴位于油管中部分设置导流叶轮；防反转组件包括防反转保护板、电力弹簧、强磁体、防反转片、防反转电磁线圈，防反转保护板为圆筒状外壳，防反转保护板内设置支撑架，支撑架为筒体，支撑架内壁安装两个强磁体，每个强磁体连接一个电力弹簧，每个电力弹簧另一端连接防反转片，两个防反转片相对于转轴对称设置，各防反转片与转轴间均有间隔，防反转片内部设置防反转电磁线圈，电源接头设置于支撑架外壁上，电源接头通过电缆连接控制柜。
上述方案中永磁电机设置在井口处，永磁电机与防反转组件上端盖用空心螺栓固定连接，支撑架上端口与转轴之间安装推力轴承，上部四通上端出油口与防反转组件下端盖螺栓连接，上部四通上端出油口与转轴之间设置密封组件，上部四通下端口连接下部四通，上部四通与下部四通螺栓连接，下部四通下端口与套管固定连接。
上述方案中密封组件包括轴密封和密封圈，轴密封为填料密封，密封圈设置在上部四通与防反转组件结合处，密封组件设置在上部四通出油口处，用以密封转轴与井口壁面组成的泄漏通道。
上述方案中导流叶轮通过螺纹或接箍固定连接在转轴上，导流叶轮为类轴流泵叶轮，具有4-6个叶片。
本实用新型具有以下有益效果：
1. 本实用新型设置了导流叶轮，高速旋转的导流叶轮能够对流体做增速处理，使井液的流速处于一个能够延缓蜡沉积的水平，同时增加井内流动的紊乱程度，增加分子间的剪切应力，使蜡分子均匀地分散在油流中，防止蜡分子聚集成核，以达到预防结蜡的目的。
2.本实用新型设置了防反转组件，当遇到如断电、设备故障等一些不可控因素而导致装置停止工作时，防反转组件开始工作，利用防反转片与转轴间的摩擦力使转轴快速停转，防止因发生反转现象造成的损坏设备甚至伤人等事故。
3、本实用新型设计了一种应用于无杆采油井的直驱式防反转旋流防蜡装置，安全可靠，能够在完成清防蜡工作的同时，有效防止反转现象的发生。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
图2是本实用新型中下部四通以上部分的放大图。
图中： 1-控制柜；2-电缆；3-永磁电机；4-防反转保护板；5-电力弹簧；6-防反转片；7-电源接头；8-支撑架；9-强磁体；10-推力轴承；11-密封圈；12-轴密封；13-上部四通；14-下部四通；15-套管；16-油管；17-转轴；18-导流叶轮。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：
结合图1、图2所示，这种直驱式防反转旋流防蜡装置包括控制柜1、永磁电机3、防反转组件、密封组件、转轴17、导流叶轮18、电源接头7；控制柜1通过电缆2与永磁电机3连接，控制柜1控制永磁电机3和防反转组件的启停。防反转组件设置在永磁电机3下面、上部四通13的上面，永磁电机3安置在防反转组件上，位于井口处，永磁电机输出轴连接转轴17，转轴17穿过防反转组件且向下伸入到油管16中，转轴17位于油管16中部分设置导流叶轮18，永磁电机3直接驱动转轴17，带动导流叶轮18旋转，导流叶轮18下入到井下结蜡严重的区域，装置工作时，对井液做增速处理，增加井内流动的紊乱程度，以达到防蜡的目的。
防反转组件包括防反转保护板4、电力弹簧5、强磁体9、防反转片6、防反转电磁线圈，防反转保护板4为圆筒状外壳，防反转保护板4内设置支撑架8，支撑架8为筒体，支撑架8内壁安装两个强磁体9，每个强磁体9连接一个电力弹簧5，每个电力弹簧5另一端连接防反转片6，防反转片6为弧形的，两个防反转片6围绕在转轴17外，各防反转片6与转轴17间均有间隔，由于各防反转片6与转轴17间有间隔，转轴17正常运转时，二者相互分离，但当防反转电磁线圈充电时，强磁体9与防反转片6相斥，电力弹簧5张开，防反转片6与转轴17接触并抱紧转轴17，防止转轴17反转，防反转片6内部设置防反转电磁线圈；电源接头7设置于支撑架8外壁上，电源接头7通过电缆2连接控制柜1，电源接头7同时连接控制柜1和永磁电机3，无论当装置被人为关闭还是因其他因素而停止工作时，防反转片6均能够正常工作，及时与转轴17接触，同时防反转片6的设置能够为采油设备甚至人身安全提供更深层次的保护。
永磁电机3与防反转组件上端盖用空心螺栓固定连接，支撑架8上端口与转轴17之间安装推力轴承，上部四通13上端出油口与防反转组件下端盖螺栓连接，防反转组件下端盖与转轴17间也设置推力轴承10；上部四通13上端出油口与转轴17之间设置密封组件，上部四通13下端口连接下部四通14，上部四通13与下部四通14螺栓连接，下部四通14下端口与套管15固定连接。永磁电机3，用于当电机突然停止工作时防止转轴反转现象的发生。
转轴17和导流叶轮18，二者依靠螺纹或接箍进行连接。导流叶轮18为类轴流泵叶轮，具有4-6个叶片，每个导流叶轮18的间距为其扬程值，并下入到井下结蜡严重的区域。转轴17和导流叶轮18采用电机直驱的方式，永磁电机3固定在井口，直接驱动连接着叶轮的转轴17高速旋转，当因某些不可控因素突然停止工作而发生反转现象时，这种驱动方式能够有效防止井口伤人等事件的发生。
密封组件包括轴密封12和密封圈11，轴密封12为填料密封，密封圈11设置在上部四通13与防反转组件结合处，密封组件设置在上部四通13出油口的位置，用以密封转轴17与井口壁面组成的泄漏通道。
导流叶轮18具有4-6个叶片，依靠螺纹或接箍与转轴17连接，间距可以为叶轮的扬程值，也可视油井的实际结蜡情况而定。
当永磁电机3带动转轴17工作时，由控制柜1控制的防反转系统处于未接电状态，连接着弹簧的防反转片6与转轴17不接触，本实用新型正常工作；当永磁电机3的电源被切断后，此时开始对防反转组件进行供电，电流流经强磁体9、电力弹簧5以及防反转电磁线圈，此时防反转电磁线圈产生强大的磁场，与强磁体9产生互斥效应，推动防反转片6与转轴17接触，致使防反转片6抱死转轴17，利用增加二者间的摩擦力达到防反转的目的。此外，当外界的电供应突然被切断时，由于反转现象的发生，永磁电机3所驱动的输出轴会继续反向运动，切割永磁电机内的磁感线，此时电机转变为发电机，可以继续对防反转系统进行供电，实现装置的防反转功能。
