JP2007517157A - 数値制御式往復動型水中ポンプ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
現在、世界中の石油抽出システムは、ポンプジャッキ、吸器及びポリッシュロッドならびにポンプからなる。ポンプジャッキは、ボアホール中の水中ポンプのための地上動力源である。ロッドは、ヘッドを、地中数千メートルに位置するポンプに接続する。往復動型ポンププランジャが石油を地表まで揚げる。現在のポンプシステムは一連の欠点を抱えている。1)巨大なサイズ及び高いコスト。2)効率の悪さ。動力の大部分が長さ数千メートルのロッドの往復動によって消費される。動力のごく小さな部分しか石油/水混合物を揚げるために使用されない。3)往復動型ロッドを送油管中心線に対して常に平行に保持することが非常に困難であり、しばしば摩擦によるロッドの破損を招く。ポンプシリンダ中の穴が摩擦によって摩耗することさえある。4)過度に長いロッドの強度を増す唯一の方法は、ロッドの区分を増して、ロッドの自重をさらに増すことである。したがって、現在の井戸深さは2400メートルに制限される。5)現在の石油抽出システム、特に過度に長いロッドは、より大きな投資を要するだけでなく、より多くの作業時間及びコストをも必要とする。さらに、1000メートルあたり0.6メートルのロッドの伸びが行程を減らし、ポンプ効率に影響する。6)石油/水混合物中の残留物がプランジャ最上部だけに沈積する。これは、プランジャの上昇行程中にポンプを停止させるおそれがある。7)乏しい油田では、ポンププランジャの無負荷作動がプランジャとポンプシリンダとの間の乾き摩擦を招き、エネルギーを浪費し、プランジャ及びポンプシリンダを焼きなましする。8)通常、油井には天然ガスが存在する。プランジャの下降行程は重力によって起こる。圧縮された天然ガスはプランジャがその終端に達することを妨げる。その結果として起こる「ガスロック」が正常な石油抽出作業に影響する。深刻な場合にはガスを抜かなければならない。9)ときには、特に十分な液体がない古い低生産油井では、現在の石油抽出システムは、断続的にしか作動することができない(抽出パラメータを限られた程度でしか調節することができない)。ポンプが停止するならば、再始動は非常に困難であるか、場合によっては不可能である。したがって、すべてのロッド及びポンプを地上に引き出したのち、再び油井中に降ろさなければならない。
本発明の目的は、数値制御式往復動型水中ポンプ装置を提供することである。この装置は、いかなるときでもパラメータをオンラインで自在に調節することができ、ポンプジャッキ及びロッドをなくし、作業時間及びコストを減らし、多額の投資を節約し、上記欠点を回避させ、使用するエネルギーを減らす、動力源とポンプとの組み合わせである。
動力源を往復動型ポンププランジャと同調させて往復動させ、動力源でポンププランジャを直接駆動して石油を吸い揚げさせる。これは、ケーブルを介して給電されて、地上の電気モータ、ポンプジャッキ及び地中の機械的伝達装置をなくし、動力消費を大幅に減らす革命的なポンプシステムである。
1.本発明は、動力源を往復動型ポンププランジャと同調させて往復動させ、ポンププランジャを直接駆動して石油を吸い揚げさせる。地上の電気モータ、ポンプジャッキ、他の設備及び地中の機械的伝達装置をなくす。これは、ケーブルを介して動力を得る新規な種の石油抽出ポンプ装置である。
釣合いふるい分け管、動力源及びポンプを含む本発明は、地中の油溜めの中に配置される。図1を参照。動力源は、固定子及び固定子中に位置する往復動型ヘッドからなる。固定子フレーム9の上端がカプラ6を介してふるい分け管11の一端に接続され、ふるい分け管11の他端がポンプを介して送油管に接続されている。固定子フレーム9の下端がカプラ6を介して釣合いふるい分け管3に接続されている。釣合いふるい分け管3の下端がエンドプラグ2及びエンドカプラ1に接続されている。送油管は地表まで延びる。
1.ポンプジャッキをなくし、毎日のメンテナンス及び修理を抑える。
2.より少ない所要空間。
3.石油を抽出しにくい傾斜した油井のための新規技術解決手段。
4.エネルギーを節約する。従来法は、1日24時間作動する37kwモータを使用する。同じ量の石油/水混合物を産出する場合、本発明は、作業でのエネルギーを1/3以上節約し、同時に、液体生産を1/3以上増大させる。
5.現在最高の技術水準の制御。自動的オンラインデータ収集、解析、命令及び調節。
Claims (8)
- 釣合いふるい分け管、動力源及びポンプを含む数値制御式往復動型水中ポンプ装置であって、全体が地中の油溜めの中に配置され、動力源が、気密キャビティを備えた固定子及び固定子の内側の、鉄心を備えた往復動型ヘッドからなり、固定子及び往復動型ヘッドが支持ガイド及び往復動型ヘッド鉄心を介して摩擦対を形成し、固定子の上端がふるい分け管を介してポンプの下端に接続され、ポンプが送油管に接続され、固定子の下端が釣合いふるい分け管、エンドプラグ及びエンドカプラに連続的に接続されていることを特徴とする数値制御式往復動型水中ポンプ装置。
- 固定子フレームの内側に多数の円形の鉄心巻き線群及び巻き線群の間の支持ガイドがあり、鉄心及び円形の巻き線が互いに隣どうしに設けられ、円形の内面にはシールブッシュがあり、シールブッシュがエンドカバーに接続され、これらすべてが気密キャビティを形成している、請求項1記載の数値制御式往復動型水中ポンプ装置。
- 固定子の半径方向に巻かれた巻き線が軸方向に設けられている、請求項2記載の数値制御式往復動型水中ポンプ装置。
- 支持ガイドが合金でできており、円形の内面が合金でできており、支持ガイドがシールブッシュよりも小さい内径を有する、請求項2記載の数値制御式往復動型水中ポンプ装置。
- 往復動型ヘッドの鉄心が、鉄心の間の永久磁石とともに、往復動型ヘッドの硬い軸の周囲にあり、円形の鉄心の外面が合金でできており、それらが、支持ガイドの内面の合金層を介して支持ガイドとで摩擦対を形成している、請求項1記載の数値制御式往復動型水中ポンプ装置。
- 永久磁石が往復動型ヘッドの鉄心の間に等間隔で設けられ、磁石が円形の鉄心よりも小さい外径を有する、請求項5記載の数値制御式往復動型水中ポンプ装置。
- ポンプシリンダの外側にポンプハウジングがあり、掘削残土のための円形空間をそれらの間に形成し、プランジャプッシュロッドがふるい分け管を介して往復動型ヘッドの軸の上端に接続されている、請求項1記載の数値制御式往復動型水中ポンプ装置。
- 送油管が地表に通じ、固定子からの巻き線の端子が地上の数値制御ユニットに接続されている、請求項1記載の数値制御式往復動型水中ポンプ装置。
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