專利名稱：頂部驅(qū)動設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于井筒作業(yè)的頂部驅(qū)動設(shè)備，涉及一種用于密 封頂部驅(qū)動設(shè)備的轉(zhuǎn)子和定子之間的界面的方法及其密封設(shè)備。
背景技術(shù)：
在構(gòu)建油井或氣井的鉆井孔過程中，鉆頭設(shè)置在鉆柱的端部，使 鉆頭旋轉(zhuǎn)以穿過地層鉆出井孔。通常稱為"鉆井泥漿"的鉆井液通過鉆 柱被泵送至鉆頭以對鉆頭進行潤滑。鉆井泥漿還用于通過形成在鉆柱 和井孔之間的環(huán)形空間將由鉆頭產(chǎn)生的鉆屑和其它固體攜帶到地面。 鉆井泥漿的密度被精確地控制以防止井孔倒塌并且確保最佳地進行鉆 井。鉆井泥漿的密度影響鉆頭的進尺速度。通過調(diào)節(jié)鉆井泥漿的密度， 在可能發(fā)生井孔倒塌的損害的位置處改變進尺速度。鉆井泥漿包括昂 貴的合成油基潤滑劑，因而通常要回收和重新利用用過的鉆井泥漿， 但這需要從鉆井泥漿中去除固體。
用于鉆井孔(例如油井和氣井)的頂部驅(qū)動設(shè)備是兩種用于鉆井 孔的通用型設(shè)備之一，另一種是轉(zhuǎn)盤設(shè)備。頂部驅(qū)動設(shè)備通常包括容 納馬達的主體，該馬達用于使驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)，該驅(qū)動軸具有可與管單根、
管立根或管柱連接的接頭。管可以是下述管中的任一種鉆桿、套管、 村管、附加管或任何用在構(gòu)建、維護和維修井筒(例如油井和氣井) 的其它管。頂部驅(qū)動設(shè)備通常設(shè)置在鉆機井架上的基本上豎直的軌道 上。頂部驅(qū)動設(shè)備利用跨過與頂部驅(qū)動設(shè)備連接的游動滑車上的天車 的鋼絲繩在軌道上上升和下降。鋼絲繩利用通常稱為絞車的絞盤進行 巻起和放出。頂部驅(qū)動設(shè)備因而可用于將管下入井筒和從井筒取出； 使鉆柱轉(zhuǎn)動以便于鉆出井筒；使管單根或管立根相對于懸持在井筒中 的管柱旋轉(zhuǎn)，從而使管與鉆柱中管柱螺紋連接或分離以加長或縮短管柱。吊卡通常懸掛在附接于頂部驅(qū)動器的連接件上，從而便于操縱管 和與接頭對準以便與接頭連接和分離。頂部驅(qū)動設(shè)備還可與從動或主動卡盤(spider)和/或與旋轉(zhuǎn)鉗結(jié)合，以便于將管與管柱連接和分離?，F(xiàn)有技術(shù)公開了多種多樣的頂部驅(qū)動系統(tǒng)；例如，但并不限于， 下面的美國專利提出的示例性頂部驅(qū)動系統(tǒng)及其部件4，458，768; 4,807,890; 4,984,641; 5，433，279; 6,276,450; 4,813,493; 6,705,405; 4,800,968; 4,878,546; 4,872,577; 4,753,300; 6,007,105; 6,536,520; 6，679，333; 6,923,254，將所有這些專利的全部內(nèi)容結(jié)合到本文以用于 各種目的。發(fā)明內(nèi)容頂部驅(qū)動器的主軸具有主軸軸承，該主軸軸承對于操作頂部驅(qū)動 器很關(guān)鍵，并且因而對于操作鉆機也很關(guān)鍵。來自濕氣或泄漏的鉆井 液的污染物是主軸軸承發(fā)生故障的一個常見原因。泄漏的鉆井液可能 源自位于頂部驅(qū)動器主軸承和齒輪外殼上方的頂部驅(qū)動器的高壓旋轉(zhuǎn) 接頭密封件處的泄漏。于是，泄漏的流體可能向下流入頂部驅(qū)動器軸 承和齒輪。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于井筒作業(yè)的頂部驅(qū)動設(shè)備，該頂部 驅(qū)動設(shè)備包括轉(zhuǎn)子、定子和用于在轉(zhuǎn)子和定子之間進行密封的密封組 件，其特征在于密封組件包括遠離定子的平臺和設(shè)置在平臺上的密封 設(shè)備，以使得潤滑劑可順著密封設(shè)備流動。有利的是，潤滑劑是可順 著密封設(shè)備流動的受污染的潤滑劑。平臺優(yōu)選從定子處凸起，以容許 潤滑劑或受污染的潤滑劑流過密封設(shè)備。優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子是中空的并且 形成經(jīng)過頂部驅(qū)動設(shè)備的馬達的主軸的部分。污染物順著平臺上的密 封件流動，從而防止污染物堆積在密封件上。優(yōu)選地，密封組件還包括遮蔽密封設(shè)備的護軍。優(yōu)選地，護罩通 過開放空間與平臺分隔開。有利的是，該護罩與轉(zhuǎn)子連接并且可隨轉(zhuǎn) 子旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，護罩包括截頭圓錐形部分和向下延伸的壁部分，該 截頭圓錐形部分至少覆蓋密封設(shè)備的所占區(qū)域并且有利地再延伸一些，壁部分優(yōu)選地在密封設(shè)備的頂部部分上方向下延伸并且有利地延 伸到密封設(shè)備底部的下方。優(yōu)選地，護軍通過開放空間與凸起平臺分 隔開。有利的是，轉(zhuǎn)子包括密封件磨損環(huán)，密封設(shè)備與該磨損環(huán)接觸。 優(yōu)選地，磨損環(huán)隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。有利的是，密封設(shè)備包括密封件和密封 件外殼，該密封件外殼固定到平臺上。密封件外殼可具有基本上豎直 的外壁部分和頂部部分并且可不具有底部部分，該密封件安置于平臺 上。優(yōu)選地，密封設(shè)備包括迷宮式非接觸隔離裝置。優(yōu)選地，頂部驅(qū)動設(shè)備還包括與密封設(shè)備連通的潤滑設(shè)備，用于 潤滑密封設(shè)備的至少部分，有利的是，用于潤滑密封件和轉(zhuǎn)子或磨損 環(huán)(如果使用的話)之間的界面。優(yōu)選地，潤滑設(shè)備包括位于平臺中 的通道。有利的是，潤滑設(shè)備包括位于上密封件和下密封件之間的端 口 。有利的是，密封組件位于頂部驅(qū)動設(shè)備的機罩內(nèi)。優(yōu)選地，間隙設(shè)置在轉(zhuǎn)子和定子之間，以使得潤滑劑可在轉(zhuǎn)子和 定子之間流動。有利的是，另一個間隙或通道在平臺下方設(shè)置于轉(zhuǎn)子 和定子之間，以容許潤滑劑遠離密封組件流動。有利的是，頂部驅(qū)動設(shè)備還包括設(shè)置在轉(zhuǎn)子和定子之間的軸承， 其中密封組件設(shè)置在軸承上方。優(yōu)選地，定子包括鄰近轉(zhuǎn)子的軸承保 持器，用于將轉(zhuǎn)子軸承保持到位，凸起平臺位于軸承保持器上。本發(fā)明還提供了一種用于密封頂部驅(qū)動器的轉(zhuǎn)子和定子之間的界 面的方法，密封組件設(shè)置在轉(zhuǎn)子和定子之間，該方法包括容許潤滑劑 從密封件流出并且遠離密封組件流動的步驟。本發(fā)明還提供了一種用于井筒作業(yè)的頂部驅(qū)動設(shè)備，該頂部驅(qū)動 設(shè)備包括轉(zhuǎn)子、外殼和用于在轉(zhuǎn)子和外殼之間進行密封的密封組件， 其特征在于密封組件包括固定于轉(zhuǎn)子并可隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的護罩和固定到 外殼上的密封件。本發(fā)明在某些方面披露了具有隔離的上部軸密封件的頂部驅(qū)動系 統(tǒng)。該隔離防止對密封件的污染并且提供一種有效方式以保護頂部驅(qū)動器的主軸軸承不受污染。在某些方面，上部主軸密封件位于高壓旋 轉(zhuǎn)接頭密封件的下方且通過圍繞主軸密封件和平臺的保護罩或護罩容 納在位于主軸承/齒輪外殼上方的凸起平臺上。包括上部密封件的凸起 平臺由圓柱形或圓錐形的外殼支承，該外殼向下延伸到主軸承/齒輪外殼的頂部。護罩圍繞上部軸密封件及其圓柱形支承件；護罩在上部軸 密封件的上方沿周向附接至主軸，污染物可順著并且遠離密封件流動， 該污染物被上升到凸起平臺的高度范圍，從而防止污染物堆積在密封 件上并且便于保持密封件的整體性。護罩防止從上方發(fā)生的主軸和護 罩之間的泄漏并且隨主軸旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明在某些方面提供了一種用于井筒作業(yè)的頂部驅(qū)動系統(tǒng)，該 頂部驅(qū)動系統(tǒng)包括主體；馬達設(shè)備(例如一個馬達或兩個分隔開的 馬達)；從主體延伸的主軸，該主軸具有頂端部和底端部，該主軸具有 從頂部通向底部的主軸流動孔，鉆井液可流動通過該主軸流動孔；與 主軸連接且圍繞主軸的套管軸；與套管軸互連的齒輪系統(tǒng)，該齒輪系 統(tǒng)由馬達設(shè)備驅(qū)動，以使對齒輪系統(tǒng)的驅(qū)動用于驅(qū)動套管軸并且因而 驅(qū)動主軸；在主軸的頂端部上方與主軸連接的上部部件；和上部軸密 封件隔離系統(tǒng)。本發(fā)明在某些方面提供了一種用于井筒作業(yè)的頂部驅(qū)動系統(tǒng)，該 頂部驅(qū)動系統(tǒng)包括主體；馬達設(shè)備(例如一個馬達或兩個分隔開的 馬達)；從主體延伸的主軸，該主軸具有頂端部和底端部，該主軸具有 從頂部通向底部的主軸流動孔，鉆井液可流動通過該主軸流動孔；與 主軸互連的齒輪系統(tǒng)，該齒輪系統(tǒng)由馬達設(shè)備驅(qū)動，以使對齒輪系統(tǒng) 的驅(qū)動用于驅(qū)動主軸；在主軸的頂端部上方與主軸連接的上部部件， 其支承高壓密封設(shè)備；和上部軸密封件隔離系統(tǒng)?？蛇x地，具有與主 軸連接的套管軸。


為了更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)在以舉例的方式參照附圖進行描述， 附圖中圖l是頂部驅(qū)動鉆井設(shè)備的示意圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明的頂部驅(qū)動設(shè)備的主視圖；圖2B是圖2A所示頂部驅(qū)動設(shè)備的側(cè)視圖；圖3A是根據(jù)本發(fā)明的軸隔離設(shè)備的主視圖；圖3B是圖3A所示設(shè)備在移除護罩后的主視圖;圖3C是圖3A所示設(shè)備的剖視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的軸隔離設(shè)備的剖視圖。
具體實施方式
圖1示出了一種包括頂部驅(qū)動設(shè)備14的鉆機10，該頂部驅(qū)動i殳 備14在結(jié)構(gòu)上由井架11支承。鉆機10還包括旋轉(zhuǎn)接頭13,頂部驅(qū) 動設(shè)備14從旋轉(zhuǎn)接頭懸掛下來。頂部驅(qū)動設(shè)備的馬達使主軸16旋轉(zhuǎn)。 外殼17保護頂部驅(qū)動設(shè)備14的部件。鉆桿18或鉆柱19從主軸16 懸掛下來并且使鉆頭20旋轉(zhuǎn)以在地層中鉆出井筒。頂部驅(qū)動器14包 括根據(jù)本發(fā)明的主軸密封件隔離設(shè)備30 (示意性示出)。頂部驅(qū)動鉆 井設(shè)備14從繞過游動滑車12 (未示出)的鋼絲繩懸掛下來，頂部驅(qū) 動設(shè)備14在鋼絲繩上沿著一個或多個與井架11連接的軌道22上升和 下降，用于引導頂部驅(qū)動設(shè)備14的豎直運動和/或抵抗由頂部驅(qū)動器 14產(chǎn)生的扭矩。在使用頂部驅(qū)動設(shè)備的操作過程中(例如，在鉆井過 程中)所產(chǎn)生的扭矩通過帶吊卡的管抓(dolly)傳遞到軌道22。主軸 16延伸穿過馬達外殼17并且與鉆桿18連接。鉆桿18通常與一系列 統(tǒng)稱為鉆柱19的管狀部件的一端形成螺紋連接。鉆柱19的相對端與 鉆頭20形成螺紋連接。在操作過程中，裝在外殼17內(nèi)的馬達設(shè)備15 (示意性示出)使 主軸16旋轉(zhuǎn)，主軸16又使鉆桿18/鉆柱19和鉆頭20旋轉(zhuǎn)。鉆頭20 的旋轉(zhuǎn)形成井筒21。通常稱為鉆井泥漿的鉆井液被通過鉆柱18向下 泵送到鉆頭20并且通過形成在鉆柱19和井筒21的井壁之間的環(huán)形空 間從鉆頭20周圍沖洗鉆屑。鉆井泥漿穿過頂部驅(qū)動器14的主軸16 進入鉆柱。圖2A和2B示出了一種根據(jù)本發(fā)明的頂部驅(qū)動設(shè)備100 (其可如 圖1所示的頂部驅(qū)動設(shè)備14 一樣使用)，頂部驅(qū)動設(shè)備100具有從環(huán) 扣102懸掛下來的支承提環(huán)104。環(huán)扣102可附接至游動滑車，比如 圖1所示的游動滑車13。使主軸160旋轉(zhuǎn)的馬達120支承在主體130 上。機罩110支承鵝頸管106和沖洗管108，流體通過沖洗管108 #皮 泵送至設(shè)備100并且泵送經(jīng)過設(shè)備100和經(jīng)過穿過主軸160的流動通 道。根據(jù)本發(fā)明的軸密封件隔離設(shè)備200 (參見圖3C)置于機罩IIO 內(nèi)。主齒輪外殼140裝入有齒輪設(shè)備(未示出)。牽引鏈設(shè)備170包裝 有牽引鏈和相關(guān)的部件。該牽引鏈設(shè)備170可代替旋轉(zhuǎn)頭使用并且為 連接適配器180及與其連接的部件的重新定向提供充分的轉(zhuǎn)動?？蛇x 地，可除去牽引鏈設(shè)備170而使用旋轉(zhuǎn)頭系統(tǒng)。螺栓將機罩110可拆卸地緊固至主體130。移除螺栓允許移除機 罩110。設(shè)備100可通過可選地與可動設(shè)備(如帶吊卡的管抓)連接而在 井架的桅桿或井架的一部分(如井架11以及在其軌道22上)上運動， 從而允許頂部驅(qū)動器和相關(guān)部件向上和向下運動以及朝向和遠離井中 心線運動(當在起下的過程中對鉆管進行連接/分離時朝向井架；在鉆 井和/或提升時朝向井中心)。已知的設(shè)備和結(jié)構(gòu)用于使連接件133運 動和使帶吊卡的管抓運動。提環(huán)104的上部部分在環(huán)扣102的臂103上方延伸且由環(huán)扣102 的臂103支承。每個提環(huán)104具有兩個分隔開的下端105，下端105 通過銷107樞轉(zhuǎn)地連接至主體130?？蛇x地，單一提環(huán)用于支承主體 130。在一些實施例中，可以在不會造成干擾和不需移除設(shè)備的齒輪箱 和傳動裝置的情況下，從設(shè)備100移除主軸160，以維修主軸或替換 主軸。為了移除主軸160，優(yōu)選將機罩IIO、鵝頸管106、沖洗管108 和相關(guān)的盤根(packing)作為一個單元一起移除。用于壓制主軸的螺 栓164被移除。開口環(huán)167在連接適配器180下方被移除。然后從設(shè)9備上移除主軸160。在該移除程序中，該設(shè)備的所有傳動裝置和密封 件保持到位而且潤滑劑沒有移出或排出。
圖3A至3C示出了一個上部軸密封件隔離設(shè)備200 (其可如圖1 所示的設(shè)備30—樣使用)的實施例。與上部齒輪箱外殼160r連接的 軸承保持器160a將主軸軸承160b保持在豎直位置。軸承保持器160a 具有在軸承保持器160a的安裝凸緣160d上方凸起的平臺部分160c。 上部軸密封組件160e安裝在平臺160c上。緊固至主軸160的護罩160f 向下并且圍繞軸承保持器160a延伸。
護罩160f隨主軸160旋轉(zhuǎn)并且保護密封組件160e不受污染(例 如，來自環(huán)境物質(zhì)的污染和來自泄漏的鉆井液的污染)。護罩160f的 一部分160g徑向向外延伸以向外且遠離密封組件160e引導流體。護 罩160f可與平臺160c接觸和/或與軸承保持器160a接觸；或者，如圖 所示，護軍160f可利用其與平臺和/或軸承保持器之間的開放空間與 平臺160c和/或軸承保持器160a分隔開。
沖洗管108具有盤根115和117。
根據(jù)本發(fā)明的軸密封件隔離設(shè)備(本文公開的任一種)用在任一 頂部驅(qū)動器的主軸上都落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
圖4示出了一種帶有密封件隔離設(shè)備250 (其可如圖1所示的設(shè) 備30 —樣使用)的頂部驅(qū)動器240 (部分示出)。頂部驅(qū)動器240具 有主軸270;軸承設(shè)備252;和潤滑設(shè)備254。緊固至主軸270的上部 護罩280裝入有密封件平臺290的一部分和上部密封件外殼292,該 上部密封件外殼292緊固至密封件平臺290。上部密封件外殼292中 的一個或多個密封件294在主軸旋轉(zhuǎn)時與主軸270上的密封件磨損環(huán) 297密封接觸。護罩280隨主軸270旋轉(zhuǎn)?？蛇x地，護軍280向下延 伸至上部密封件外殼292，或者，如圖所示，向下延伸經(jīng)過上部密封 件外殼292。機軍260圍繞密封件隔離設(shè)備250和主軸270的頂部。 密封件平臺290可緊固至頂部驅(qū)動器的任何合適結(jié)構(gòu)或者由頂部驅(qū)動 器的任何合適結(jié)構(gòu)形成。如圖所示，密封件平臺290由機罩260的一 部分形成。螺栓296 (示出一個)將機罩260栓接至頂部驅(qū)動器。密封件外殼292通過螺栓292a栓接至機罩260。潤滑劑經(jīng)由通道295a 和295b施加到密封件294?？梢瞥娜?95封閉通道295a?？蛇x地， 使用迷宮式非接觸隔離裝置代替密封件294，并且空氣經(jīng)由通道295a 和295b施加到隔離裝置。空氣持續(xù)向上、向外流動，以有助于防止污 染物進入隔離裝置。
因此，本發(fā)明在一些但不必是全部的實施例中提供了一種用于井 筒作業(yè)的頂部驅(qū)動設(shè)備，該頂部驅(qū)動設(shè)備包括主體；馬達設(shè)備；從 主體延伸的主軸，該主軸具有頂端部和底端部，該主軸具有從頂部通 向底部貫穿其中的主軸流動孔，鉆井液可流動通過該主軸流動孔；與 馬達設(shè)備互連的齒輪設(shè)備；和上部軸密封件隔離設(shè)備。
因此，本發(fā)明在一些但不必是全部的實施例中提供了下述系統(tǒng)，
其中，上部軸密封件隔離系統(tǒng)包括上部主軸密封件，上部主軸密封件
位于高壓旋轉(zhuǎn)接頭密封件之下并且通過圍繞主軸密封件和平臺的保護 軍或護罩容納于在主軸承/齒輪外殼上方凸起的平臺上。包括上部密封
件的凸起平臺由圓柱形或圓錐形外殼支承，該外殼向下延伸到主軸承/ 齒輪外殼的頂部。護罩圍繞上部軸密封件及其圓柱形支承件；護罩在 上部軸密封件上方沿周向附接至主軸，防止從上方發(fā)生的主軸和護罩 之間的泄漏；并且護罩隨主軸旋轉(zhuǎn)。
因此，本發(fā)明在一些但不必是全部的實施例中提供了一種用于井 筒作業(yè)的頂部驅(qū)動系統(tǒng)，該頂部驅(qū)動系統(tǒng)包括頂部驅(qū)動器主軸；包 圍頂部驅(qū)動器主軸的一部分的外殼，主軸的該部分具有外表面；包括 凸起平臺的外殼；用于密封外殼和頂部驅(qū)動器主軸的該部分之間界面 的密封系統(tǒng)，該密封系統(tǒng)具有位于凸起平臺上且由凸起平臺支承的密 封設(shè)備，該密封設(shè)備包括至少一個位于凸起平臺上并且與包圍在外殼 內(nèi)的主軸的該部分的外表面鄰近的密封件；所述至少一個密封件的定 位使得污染物可順著所述至少一個密封件流動。這種頂部驅(qū)動系統(tǒng)可 按照任何可能的組合方式具有下述特征中一個或一些與頂部驅(qū)動器 主軸連接且可隨其旋轉(zhuǎn)的護罩，該護罩鄰近密封系統(tǒng)向下延伸且覆蓋 密封系統(tǒng)；護罩向下延伸超過密封系統(tǒng)的水平(level);護軍通過開放
ii空間與凸起平臺分隔開；頂部驅(qū)動器主軸上的磨損環(huán)，所述至少一個
密封件鄰近磨損環(huán)且與磨損環(huán)接觸；和/或與所述至少一個密封件連通
的潤滑設(shè)備，用于潤滑所述至少一個密封件。
因此，本發(fā)明在一些但不必是全部的實施例中提供了一種用于井
筒作業(yè)的頂部驅(qū)動系統(tǒng)，該頂部驅(qū)動系統(tǒng)包括頂部驅(qū)動器主軸；與 主軸接觸的主軸軸承；包圍頂部驅(qū)動器主軸的一部分的外殼，主軸的 該部分具有外表面；鄰近主軸的軸承保持器，用于將主軸軸承保持到 位；軸承保持器上的凸起平臺；密封系統(tǒng)，用于密封外殼和頂部驅(qū)動 器主軸的該部分之間的界面，該密封系統(tǒng)具有位于凸起平臺上且由凸 起平臺支承的密封設(shè)備，該密封設(shè)備包括至少一個位于凸起平臺和包 圍在外殼內(nèi)的主軸的該部分的外表面之間的密封件，所述至少一個密 封件的定位使得污染物可順著所述至少一個密封件流動。這種頂部驅(qū) 動系統(tǒng)可按照任何可能的組合方式具有下述特征中一個或一些與頂 部驅(qū)動器主軸連接且可隨其旋轉(zhuǎn)的護罩，護罩鄰近密封系統(tǒng)向下延伸 且覆蓋密封系統(tǒng)；護軍向下延伸超過密封系統(tǒng)的水平；護軍通過開放 空間與凸起平臺分隔開；頂部驅(qū)動器主軸上的磨損環(huán)，所述至少一個 密封件鄰近磨損環(huán)且與其接觸；和/或與所述至少一個密封件連通的潤 滑設(shè)備，用于潤滑所述至少一個密封件。
因此，本發(fā)明在一些但不必是全部的實施例中提供了一種用于密 封頂部驅(qū)動系統(tǒng)的主軸和頂部驅(qū)動系統(tǒng)的外殼之間的界面的方法，該 頂部驅(qū)動器用于井筒作業(yè)，該方法包括將至少一個密封件鄰近頂部 驅(qū)動系統(tǒng)的主軸放置；將所述至少一個密封件置于頂部驅(qū)動系統(tǒng)的凸 起平臺上且將其定位成使得污染物可順著所迷至少一個密封件流動； 該方法還包括使頂部驅(qū)動系統(tǒng)的主軸在其旋轉(zhuǎn)時與所述至少一個密封 件密封接觸。這種方法可按照任何可能的組合方式具有下述特征中的 一個或一些使用護罩遮蔽密封設(shè)備，護罩與頂部驅(qū)動器主軸連接且 可隨頂部驅(qū)動器主軸旋轉(zhuǎn)，而且護罩鄰近密封系統(tǒng)向下延伸且覆蓋密 封系統(tǒng)；護軍向下延伸超過密封系統(tǒng)的水平；護罩通過開放空間與凸 起平臺分隔開；該頂部驅(qū)動系統(tǒng)具有在頂部驅(qū)動器主軸上的磨損環(huán)，所述至少一個密封件鄰近磨損環(huán)且與磨損環(huán)接觸；和/或其中頂部驅(qū)動系統(tǒng)包括與所述至少一個密封件連通的潤滑設(shè)備，用于潤滑所述至少一個密封件，該方法還包括潤滑所述至少一個密封件。
權(quán)利要求
1.一種用于井筒作業(yè)的頂部驅(qū)動設(shè)備，該頂部驅(qū)動設(shè)備包括轉(zhuǎn)子(16、160、270)、定子(260)和用于在轉(zhuǎn)子和定子之間進行密封的密封組件(250)，其特征在于，所述密封組件(294)包括遠離所述定子(260)的平臺(290)和設(shè)置在平臺上的密封設(shè)備(294)，以使得潤滑劑能順著密封設(shè)備(294)流動。
2. 如權(quán)利要求1所述的頂部驅(qū)動設(shè)備，所述密封組件還包括遮蔽 所述密封設(shè)備(294)的護罩(280)。
3. 如權(quán)利要求2所述的頂部驅(qū)動設(shè)備，其中所述護罩與所述轉(zhuǎn)子 (16、 160、 270)連接且能隨所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
4. 如權(quán)利要求1、 2或3所述的頂部驅(qū)動設(shè)備，其中所述轉(zhuǎn)子(16、 160、 270)包括密封件磨損環(huán)(297)，所述密封設(shè)備(294)與所述磨 損環(huán)(297)接觸。
5. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的頂部驅(qū)動設(shè)備，其中所述密封 設(shè)備(294)包括密封件和密封件外殼(292)，所述密封件外殼固定至 所述平臺(290)。
6. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的頂部驅(qū)動設(shè)備，其中所述密封 設(shè)備(294)包括迷宮式非接觸隔離裝置。
7. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的頂部驅(qū)動設(shè)備，還包括與所述 密封設(shè)備(294)連通的潤滑設(shè)備(295a、 295b)，用于潤滑所述密封 設(shè)備(294)的至少一部分。
8. 如權(quán)利要求7所述的頂部驅(qū)動設(shè)備，其中所述潤滑設(shè)備(295a、 295b)包括位于所述平臺(290)中的通道(295a、 295b )。
9. 如權(quán)利要求7或8所述的頂部驅(qū)動設(shè)備，其中所述潤滑設(shè)備 (295a、 295b)包括位于一上部密封件和一下部密封件之間的端口 。
10. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的頂部驅(qū)動設(shè)備，其中所述密 封組件(250)位于頂部驅(qū)動設(shè)備的機罩(260)內(nèi)。
11. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的頂部驅(qū)動設(shè)備，其中一間隙設(shè)置于所述轉(zhuǎn)子(16、 160、 270)和所述定子之間，以使得所述潤滑 劑能在轉(zhuǎn)子和定子之間流動。
12. 如權(quán)利要求11所述的頂部驅(qū)動設(shè)備，其中另一間隙或通道在 該平臺(290)下方設(shè)置于所述轉(zhuǎn)子(16、 160、 270)和所述定子(260) 之間，以容許潤滑劑遠離所述密封組件(250)流動。
13. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的頂部驅(qū)動設(shè)備，還包括設(shè)置 在所述轉(zhuǎn)子(16、 160、 270)和所述定子(260)之間的軸承(252), 其中所述密封組件(250)設(shè)置在所述軸承(252)上方。
14. 一種用于密封頂部驅(qū)動器的轉(zhuǎn)子和定子之間的界面的方法， 密封組件(250)設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子和所述定子之間，該方法包括容許潤 滑劑從所述密封件流出且遠離所述密封組件(250)流動的步驟。
15. —種用于井筒作業(yè)的頂部驅(qū)動設(shè)備，所述頂部驅(qū)動設(shè)備包括 轉(zhuǎn)子(16、 160)、外殼(260)和用于在轉(zhuǎn)子和外殼之間進行密封的密 封組件(294)，其特征在于，所述密封組件(294)包括固定至所述轉(zhuǎn) 子且能隨所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的護罩(280)和固定至所述外殼(260)的密 封件(294 )。
全文摘要
一種用于井筒作業(yè)的頂部驅(qū)動設(shè)備，該頂部驅(qū)動設(shè)備包括轉(zhuǎn)子(270)、定子(260)和用于在轉(zhuǎn)子和定子之間進行密封的密封組件(250)，其特征在于，所述密封組件(294)包括遠離所述定子(260)的平臺(290)和設(shè)置在平臺上的密封設(shè)備(294)，以使得潤滑劑能順著密封設(shè)備(294)流動。該潤滑劑可能被污染，污染物能順著密封設(shè)備流動。
文檔編號E21B3/02GK101652530SQ200880010936
公開日2010年2月17日 申請日期2008年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月2日
發(fā)明者D·L·延澤, L·E·韋爾斯, P·R·?？怂?申請人:國民油井華高有限合伙公司