CN102927001A - 一种将开关磁阻电机调速***用于螺杆泵采油的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油田举升工艺技术领域,属于一种将开关磁阻电机调速***用于螺杆泵采油的方法。该发明既解决了目前三相异步电动机螺杆泵采油***维护费用高、传动效率低的问题,又解决了目前永磁电动机螺杆泵采油***制造成本高、有油井采出液进入电机内部隐患的问题。本发明主要是通过以下步骤来实现的:启动开关磁阻电机5,抽油杆10带动螺杆泵转子15旋转工作,实现对油井产液的举升;油井采出液通过机械密封3和封井器8的控制进入输出管线。本发明具有维护费用低,传动效率高;密封***结构合理及造价较低等优点。
Description
技术领域:本发明涉及油田举升工艺技术领域,属于一种将开关磁阻电机调速***用于螺杆泵采油的方法。
背景技术:目前油田上的地面驱动螺杆泵采油***采用三相异步电动机和永磁电动机作为动力源。应用三相异步电动机作为动力源的螺杆泵采油***由于存在皮带传动***及齿轮减速***,使该***不但维护费用较高,而且传动效率较低。应用永磁电动机作为动力源的螺杆泵采油***由于机械密封***与永磁电动机的密封***没有彻底分开,当机械密封***失效后,油井采出液有进入永磁电动机内部造成永磁电动机损坏的隐患。另外,随着永磁材料价格高企,制造成本大幅上升,该***的性价比随之降低。
发明内容:本发明的目的是设计利用开关磁阻电机调速***效率高、起动转矩大,达到传动效率高、制造成本低及工作可靠的一种将开关磁阻电机调速***用于螺杆泵采油的方法。
本发明是通过以下装置来实现的:它是由光杆、方卡、机械密封、承重轴、开关磁阻电机、电机座、轴承箱、封井器、螺杆泵专用井口、抽油杆、抽油杆扶正器、油管、油管扶正器、螺杆泵定子、螺杆泵转子、油管锚、筛管及丝堵等部件组成,其中丝堵、筛管、油管锚、螺杆泵定子、油管由下至上通过丝扣依次连接组成油管柱,油管扶正器套在螺杆泵定子上部,油管通过丝扣与螺杆泵专用井口连接,螺杆泵转子、抽油杆、光杆由下至上通过丝扣依次连接组成抽油杆柱,抽油杆扶正器套在抽油杆上,封井器、轴承箱、电机座、开关磁阻电机、承重轴、机械密封由下至上依次连接组成驱动头,封井器通过螺栓与螺杆泵专用井口连接,光杆通过方卡与机械密封连接。本发明是通过以下步骤来实现的:
a、首先将丝堵、筛管、油管锚、螺杆泵定子、油管扶正器、油管由下至上依次连接,并下入井内,组成油管柱;其次,将螺杆泵转子、抽油杆、抽油杆扶正器、光杆由下至上依次连接,并下入井内,组成抽油杆柱;
b、将承重轴下端通过其插接结构与轴承箱的输出轴上端连接,在承重轴下端的插接部位开有溢油口;将电机座下端通过螺栓与轴承箱上端连接固定,并将有空心结构输出轴的开关磁阻电机通过螺栓连接到电机座上,承重轴套在开关磁阻电机的输出轴内;将机械密封下端通过其插接结构与开关磁阻电机的输出轴上端连接;将轴承箱下端通过螺栓与封井器上端连接组成驱动头;
c、将已组装好的驱动头吊至光杆上方,使光杆从其承重轴中穿过,缓慢下放,坐在螺杆泵专用井口上,并将驱动头通过井口螺栓与螺杆泵专用井口连接;上提抽油杆柱防冲距后,安装方卡;
d、将地面供电***与开关磁阻电机连接完成后,启动开关磁阻电机,开关磁阻电机的动力经输出轴传递给机械密封,机械密封通过其上部的凸台将动力传递给方卡,方卡带动光杆及抽油杆旋转,抽油杆带动螺杆泵转子旋转工作,实现对油井产液的举升;光杆的轴向力作用在方卡上,方卡将轴向力传递给机械密封,机械密封将轴向力传递给承重轴,承重轴将轴向力传递给轴承箱的输出轴;油井采出液通过机械密封和封井器的控制进入输出管线;
e、其中开关磁阻电机控制螺杆泵采油***工作转速及停止运行后光杆的反转转速;正常停机时,按下停机按钮,开关磁阻电机通过其电磁力控制光杆的反转转速,直至光杆反转停止;异常断电停机时,开关磁阻电机在光杆的带动下由正向旋转变为反向旋转,开关磁阻电机处于发电制动状态,将机械能转换为电能,电能消耗在制动电阻上,从而实现光杆的反转转速控制,直至光杆反转停止。
本发明与已有技术相比具有如下优点:
与三相异步电动机螺杆泵采油***相比,无皮带传动***及齿轮减速***,故维护费用低,传动效率高;与永磁电动机螺杆泵采油***相比,密封***结构合理,杜绝了油井采出液进入电机内部的隐患,另外,不使用永磁材料,造价较低。
附图说明:图1是本发明结构示意图;
图2是承重轴4下端与轴承箱7的输出轴71连接的插接结构剖视示意图;
图3是开关磁阻电机5的输出轴51与机械密封3相连接的插接结构剖视示意图。
具体实施方式:以下结合附图对本发明作进一步详述,本发明是通过以下装置来实现的:它是由光杆1、方卡2、机械密封3、承重轴4、开关磁阻电机5、电机座6、轴承箱7、封井器8、螺杆泵专用井口9、抽油杆10、抽油杆扶正器11、油管12、油管扶正器13、螺杆泵定子14、螺杆泵转子15、油管锚16、筛管17及丝堵18等部件组成,其中丝堵18、筛管17、油管锚16、螺杆泵定子14、油管12由下至上通过丝扣依次连接组成油管柱,油管扶正器13套在螺杆泵定子14上部,油管12通过丝扣与螺杆泵专用井口9连接,螺杆泵转子15、抽油杆10、光杆1由下至上通过丝扣依次连接组成抽油杆柱,抽油杆扶正器11套在抽油杆10上,封井器8、轴承箱7、电机座6、开关磁阻电机5、承重轴4、机械密封3由下至上依次连接组成驱动头,封井器8通过螺栓与螺杆泵专用井口9连接,光杆1通过方卡2与机械密封3连接。本发明是通过以下步骤来实现的:
a、首先将丝堵18、筛管17、油管锚16、螺杆泵定子14、油管扶正器13、油管12由下至上依次连接,并下入井内,组成油管柱;其次,将螺杆泵转子15、抽油杆10、抽油杆扶正器11、光杆1由下至上依次连接,并下入井内,组成抽油杆柱;
b、将承重轴4下端通过其插接结构与轴承箱7的输出轴71上端连接,在承重轴4下端的插接部位开有溢油口41;将电机座6下端通过螺栓与轴承箱7上端连接固定,并将有空心结构输出轴51的开关磁阻电机5通过螺栓连接到电机座6上,承重轴4套在开关磁阻电机5的输出轴51内;将机械密封3下端通过其插接结构与开关磁阻电机5的输出轴51上端连接;将轴承箱7下端通过螺栓与封井器8上端连接组成驱动头;
c、将已组装好的驱动头吊至光杆1上方,使光杆1从其承重轴4中穿过,缓慢下放,坐在螺杆泵专用井口9上,并将驱动头通过井口螺栓与螺杆泵专用井口9连接;上提抽油杆柱防冲距后,安装方卡2;
d、将地面供电***与开关磁阻电机5连接完成后,启动开关磁阻电机5,开关磁阻电机5的动力经输出轴51传递给机械密封3,机械密封3通过其上部的凸台将动力传递给方卡2,方卡2带动光杆1及抽油杆10旋转,抽油杆10带动螺杆泵转子15旋转工作,实现对油井产液的举升;光杆1的轴向力作用在方卡2上,方卡2将轴向力传递给机械密封3,机械密封3将轴向力传递给承重轴4,承重轴4将轴向力传递给轴承箱7的输出轴71;油井采出液通过机械密封3和封井器8的控制进入输出管线;
e、其中开关磁阻电机5控制螺杆泵采油***工作转速及停止运行后光杆1的反转转速;正常停机时,按下停机按钮,开关磁阻电机5通过其电磁力控制光杆1的反转转速,直至光杆1反转停止;异常断电停机时,开关磁阻电机5在光杆1的带动下由正向旋转变为反向旋转,开关磁阻电机5处于发电制动状态,将机械能转换为电能,电能消耗在制动电阻上,从而实现光杆1的反转转速控制,直至光杆1反转停止。
Claims (1)
1.一种将开关磁阻电机调速***用于螺杆泵采油的方法,本发明是通过以下装置来实现的:它是由光杆(1)、方卡(2)、机械密封(3)、承重轴(4)、开关磁阻电机(5)、电机座(6)、轴承箱(7)、封井器(8)、螺杆泵专用井口(9)、抽油杆(10)、抽油杆扶正器(11)、油管(12)、油管扶正器(13)、螺杆泵定子(14)、螺杆泵转子(15)、油管锚(16)、筛管(17)及丝堵(18)等部件组成,其中丝堵(18)、筛管(17)、油管锚(16)、螺杆泵定子(14)、油管(12)由下至上通过丝扣依次连接组成油管柱,油管扶正器(13)套在螺杆泵定子(14)上部,油管(12)通过丝扣与螺杆泵专用井口(9)连接,螺杆泵转子(15)、抽油杆(10)、光杆(1)由下至上通过丝扣依次连接组成抽油杆柱,抽油杆扶正器(11)套在抽油杆(10)上,封井器(8)、轴承箱(7)、电机座(6)、开关磁阻电机(5)、承重轴(4)、机械密封(3)由下至上依次连接组成驱动头,封井器(8)通过螺栓与螺杆泵专用井口(9)连接,光杆(1)通过方卡(2)与机械密封(3)连接;其特征在于:一种将开关磁阻电机调速***用于螺杆泵采油的方法是通过以下步骤来实现的:
a、首先将丝堵(18)、筛管(17)、油管锚(16)、螺杆泵定子(14)、油管扶正器(13)、油管(12)由下至上依次连接,并下入井内,组成油管柱;其次,将螺杆泵转子(15)、抽油杆(10)、抽油杆扶正器(11)、光杆(1)由下至上依次连接,并下入井内,组成抽油杆柱;
b、将承重轴(4)下端通过其插接结构与轴承箱(7)的输出轴(71)上端连接,在承重轴(4)下端的插接部位开有溢油口(41);将电机座(6)下端通过螺栓与轴承箱(7)上端连接固定,并将有空心结构输出轴(51)的开关磁阻电机(5)通过螺栓连接到电机座(6)上,承重轴(4)套在开关磁阻电机(5)的输出轴(51)内;将机械密封(3)下端通过其插接结构与开关磁阻电机(5)的输出轴(51)上端连接;将轴承箱(7)下端通过螺栓与封井器(8)上端连接组成驱动头;
c、将已组装好的驱动头吊至光杆(1)上方,使光杆(1)从其承重轴(4)中穿过,缓慢下放,坐在螺杆泵专用井口(9)上,并将驱动头通过井口螺栓与螺杆泵专用井口(9)连接;上提抽油杆柱防冲距后,安装方卡(2);
d、将地面供电***与开关磁阻电机(5)连接完成后,启动开关磁阻电机(5),开关磁阻电机(5)的动力经输出轴(51)传递给机械密封(3),机械密封(3)通过其上部的凸台将动力传递给方卡(2),方卡(2)带动光杆(1)及抽油杆(10)旋转,抽油杆(10)带动螺杆泵转子(15)旋转工作,实现对油井产液的举升;光杆(1)的轴向力作用在方卡(2)上,方卡(2)将轴向力传递给机械密封(3),机械密封(3)将轴向力传递给承重轴(4),承重轴(4)将轴向力传递给轴承箱(7)的输出轴(71);油井采出液通过机械密封(3)和封井器(8)的控制进入输出管线;
e、其中开关磁阻电机(5)控制螺杆泵采油***工作转速及停止运行后光杆(1)的反转转速;正常停机时,按下停机按钮,开关磁阻电机(5)通过其电磁力控制光杆(1)的反转转速,直至光杆(1)反转停止;异常断电停机时,开关磁阻电机(5)在光杆(1)的带动下由正向旋转变为反向旋转,开关磁阻电机(5)处于发电制动状态,将机械能转换为电能,电能消耗在制动电阻上,从而实现光杆(1)的反转转速控制,直至光杆(1)反转停止。
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant |