CN201037457Y - 高效直线电机采油泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高效直线电机采油泵，主要由电缆、油管接头、单向进油阀、进油座、单向出油阀、出油座、柱塞、直线电机、组合密封装置、动子接头、拉杆、套管、双向动压轴承、隔环、外管等组成，其特征在于：电缆、油管接头、出油座、进油座、容积腔、腔体、储油腔、柱塞、柱塞接头、直线电机动子、直线电机定子、法兰盘、端盖、组合密封装置、动子接头、拉杆、小端盖、保护器外管、套管、预紧弹簧、内锥、外锥、储液腔、填料、双向动压轴承、垫片、毡、隔环、大端盖、弹簧、轴向动压波纹管等安装在外管内。本实用新型重量轻，结构简单，功耗小，效率高，控制方便，使用维修方便，节能效果显著，可用于稠油、深抽和小排量采油井。

Description

高效直线电机采油泵

技术领域

本实用新型涉及石油开采设备，特别是新型直线电机采油泵。

背景技术

公知的抽油设备主要是梁式抽油机-抽油泵装置，整套设备分为地面、井下和联系地面与井下的中间部分。由于油井开采条件复杂多变，随着井深和产量的不断增加，这种抽油机重量大、事故多、排量低的缺点变得非常明显。

由于直线电机能够将电能直接转化为直线往复运动而不需要中间传动机构，无论是在井上还是井下对抽油机进行改造，均有利于减小传动机构空间尺寸提高机采效率。

直线电机是一种将电能直接转换成直线运动的机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置，具有传动刚度高、动态响应快、定位精度高、行程长度不受限制等优点。将直线电机作为井下泵动力***不仅能够避免以往以链条、传送带、齿条丝杠和蜗轮螺杆等传统的中间转换体系，克服了传统机械转换机构的传动键长、体积大、效率低、精度差等缺陷，且进一步拓宽了直线电机在油田开发中的应用范围。

本实用新型将大功率直线电机技术同采油工艺技术有机结合起来，采用直线电机驱动柱塞泵以实现采油。设计的重点和难点是掌握直线电机的结构和工作原理，分析直线电机的结构，考虑把直线电机用于柱塞泵的动力***，将电能直接转换成举升原油的动力，能够实现深井采油。

本实用新型的突出特点是直线电机采油泵的直线电机部分采用了圆筒型直线电机，用这种结构的圆筒型直线感应电动机，不存在绕组端部，它的次级绕组也不存在端部，这就提高了绕组的利用率。本实用新型的采油泵液力端进油座上安装单向进油阀，原油流经单向进油阀，进油座径向通孔进入容积腔。进油座沿周向布置多个进油阀和通孔，大大提高进油量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供高效直线电机采油泵，本实用新型选用直线电机采油泵采油，井管中仅有油管与井下泵，重量轻；减少了中间传动装置，结构简单；去除了抽油杆，取消了梁式抽油泵的地面部分，功耗小；通过直线电机直接带动柱塞上下运动，效率高；改变电机参数就可以方便调节冲程以及其他工作参数，控制方便；使用维修方便，检泵周期长，可用于稠油、深抽和小排量采油井，市场应用前景较广。

本实用新型的技术方案是：高效直线电机采油泵，主要由电缆、油管接头、柱塞泵、直线电机、组合密封装置、动子接头、拉杆、保护器、套管、双向动压轴承、隔环、外管等组成，其特征在于：电缆、油管接头、进油座、单向进油阀、出油座、单向出油阀、容积腔、腔体、储油腔、柱塞、柱塞接头、直线电机动子、直线电机定子、端盖、组合密封装置、法兰盘、动子接头、拉杆、小端盖、保护器外管、套管、预紧弹簧、内锥、外锥、储液腔、填料、双向动压轴承、垫片、隔环、大端盖、弹簧、轴向动压波纹管、等安装在外管内。柱塞通过柱塞接头与直线电机动子相连，直线电机动子、直线电机定子为圆筒形。两个小端盖安装在保护器外管的两端，套管内装有预紧弹簧、内锥、外锥并安装在拉杆上，储液腔内装有预紧弹簧，在保护器外管的内部、套管的一端装有填料、双向动压轴承、垫片、隔环等，填料、双向动压轴承、垫片、隔环安装在拉杆上。

与现有技术相比，本实用新型重量轻，效率高，结构简单，功耗小，控制方便，使用维修方便，节能效果显著，可用于稠油、深抽和小排量采油井。

附图说明

图1是本实用新型的直线电机与采油泵的连接安装示意图；

图2是本实用新型的采油泵保护装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型。

如图1、2所示的高效直线电机采油泵，主要由电缆、油管接头、单向进油阀、进油座、单向出油阀、出油座、柱塞、直线电机、组合密封装置、动子接头、拉杆、保护器、套管、双向动压轴承、隔环、外管等组成，其特征在于：电缆1、油管接头2、单向出油阀3、出油座4、单向进油阀5、进油座6、容积腔7、腔体8、柱塞9、储油腔10、法兰11、柱塞接头12、直线电机动子13、直线电机定子14、端盖15、组合密封装置16、动子接头17、拉杆18、小端盖19、保护器外管20、套管21、预紧弹簧22、内锥23、外锥24、储液腔25、填料26、双向动压轴承27、垫片28、隔环29、大端盖30、弹簧31、轴向动压波纹管32、等安装在外管33内。

如图1所示的直线电机与采油泵的连接安装示意图，柱塞11通过柱塞接头12与直线电机动子13相连，直线电机动子13、直线电机定子14为圆筒形。

如图2所示的采油泵保护装置结构示意图，两个小端盖19安装在保护器外管20的两端，套管21内装有预紧弹簧22、内锥23、外锥24并安装在拉杆18上，储液腔25内装有预紧弹簧22，在保护器外管20的内部、套管21的一端装有填料26、双向动压轴承27、垫片28、隔环29等，填料26、双向动压轴承27、垫片28、隔环29安装在拉杆18上。

为提高产量和深井作业还可以采用多个圆筒直线电机串联，增加扶正器，以提高柱塞9的推力。当直线电机推力过大时，由于泵体自重和线损增加，可以将外管底部开通，在大端盖30上增设胀紧结构，以平衡往复运动的振动冲击。为提高散热性能，可以将拉杆18与直线电机外壁加工成连通结构，增加循环散热机构。

本实用新型的工作过程为：将本实用新型的电缆1、油管接头2、单向出油阀3、出油座4、单向进油阀5、进油座6、容积腔7、腔体8、柱塞9、储油腔10、法兰11、柱塞接头12、直线电机动子13、直线电机定子14、端盖15、组合密封装置16、动子接头17、拉杆18、小端盖19、保护器外管20、套管21、预紧弹簧22、内锥23、外锥24、储液腔25、填料26、双向动压轴承27、垫片28、隔环29、大端盖30、弹簧31、轴向动压波纹管32等安装在外管33内。油管接头2连接在出油座4上，出油座4上装有单向出油阀3，进油座6上装有单向进油阀5，储油腔10内封装润滑油。储液腔26内装有氟油。

当油井地面控制端通过电缆1发出执行信号时，电源接通，直线电机动子13带动柱塞9在直线电机定子14的作用下作往复运动。当直线电机动子13向下运动时，柱塞9作下冲程运动，容积腔7内压力减小，单向进油阀5打开，单向出油阀3关闭，原油通过进油座6进入容积腔7内；当直线电机动子13向上运动时，柱塞9作上冲程运动，容积腔7内压缩，单向进油阀5关闭，单向出油阀3打开，原油通过固定阀3开口被举升到井口。

当突然断电、加载或直线电机动子13出现速度波动时，轴向载荷通过拉杆18分别传递给预紧弹簧22、内锥23、外锥24、双向动压轴承27、储液腔25中的氟油和轴向动压波纹管32，平衡压力，保护电机正常工作。内锥23、外锥24同时具有对正功能。拉杆18为管状结构，与原油相通，用于电机散热。

Claims (3)

1.高效直线电机采油泵，主要由电缆、油管接头、单向进油阀、进油座、单向出油阀、出油座、柱塞泵、直线电机、组合密封装置、动子接头、拉杆、保护器、套管、双向动压轴承、隔环、外管组成，其特征在于：电缆(1)与直线电机定子(14)相连，油管接头(2)与出油座(4)、外管(33)相连，单向出油阀(3)安装在出油座(4)、单向进油阀(5)安装在进油座(6)，腔体(8)两端有容积腔(7)、储油腔(10)，柱塞(9)通过柱塞接头(12)与直线电机动子(13)相连，直线电机定子(14)两端有端盖(15)，组合密封装置(16)安装在端盖(15)、法兰盘(11)之间，动子接头(17)与拉杆(18)相连，小端盖(19)固定在保护器外管(20)上，套管(21)与内锥(23)、外锥(24)之间的储液腔(25)内装有预紧弹簧(22)，套管(21)与双向动压轴承(27)之间装有填料(26)，双向动压轴承(27)装有垫片(28)、隔环(29)，上下2个大端盖(30)与轴向动压波纹管(32)之间装有弹簧(31)，大端盖(30)安装在外管(33)内。

2.根据权利要求1所述的高效直线电机采油泵，其特征在于：柱塞(9)通过柱塞接头(12)与直线电机动子(13)相连，直线电机动子(13)、直线电机定子(14)为圆筒形。

3.根据权利要求1所述的高效直线电机采油泵，其特征在于：两个小端盖(19)安装在保护器外管(20)的两端，套管(21)内装有预紧弹簧(22)、内锥(23)、外锥(24)并安装在拉杆(18)上，储液腔(25)内装有预紧弹簧(22)，在保护器外管(20)的内部、套管(21)的一端装有填料(26)、双向动压轴承(27)、垫片(28)、隔环(29)，填料(26)、双向动压轴承(27)、垫片(28)、隔环(29)安装在拉杆(18)上。

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