CN100422556C - 一种小排量高扬程往复式潜油电泵 - Google Patents

Abstract

一种小排量高扬程往复式潜油电泵，它涉及一种往复式潜油电泵。本发明柱塞式抽油泵4的出口端与油管1的下端固定连接，柱塞式抽油泵4的下端与电动机5的上端固定连接，电动机5的定子5-2的下端与固定在套管2内的扶正器或油管锚6的上端固定连接，电缆8的一端与电动机5的接线端子相连接，电缆8的另一端与变频调速控制装置9相连接。本发明与有杆泵相比其优点是：可以减少由于抽油杆的断脱、磨损以及油管磨损造成的作业、修井费用和油管、抽油杆的损失，而且可以减少调参和换泵的工作量；本发明与已有无杆泵相比其优点是：减少设备资金投入、减少作业和维修费用、方便管理、降低开采成本，尤其对于斜井、水平井的开采降低开采成本更为有效。

Description

一种小排量高扬程往复式潜油电泵

技术领域：

本发明涉及一种采油泵结构的改进，具体涉及一种无杆采油泵。

背景技术：

目前我国应用最普遍的采油举升方式主要是采用由抽油机、油管、抽油杆和抽油泵等组成的有杆泵举升方式，这种采油方式占采油井的90％以上，然而它们有很多不足之处：一是抽油机需要借助减速器、四连杆机构和抽油杆等中间环节把电机的旋转运动变为直线运动，其平衡性差、效率低；二是材料消耗多、占地面积大、投资大、成本高；三是中间环节多、无用功多、能耗较高，采油设备的能耗已占油田总能耗的1/3左右；四是油管与抽油杆偏磨严重，管杆消耗严重，维护作业工作量高；五是工作参数调整工作量大；六是对产液量低的井、斜井以及水平井适应性差。而目前较为成熟的水力活塞泵、电动潜油泵、电动潜油螺杆泵、电动潜油隔膜泵等无杆举升方式，虽然减少了占地费用、杜绝了管杆偏磨，提高了效率，但投资成本高、维护成本高，能耗高等问题，如何选择采油举升方式成为降投资、节成本、增效益的关键。

发明内容：

本发明的目的是为解决已有无杆泵存在的投资成本高、维护成本高，应用范围较窄，仅适用于中高产液、大排量、低扬程油井的问题，提供一种小排量高扬程往复式潜油电泵。本发明具有减少设备资金投入、减少作业和维修费用、方便管理、降低开采成本的特点。本发明包含油管、套管、柱塞式抽油泵、电动机、扶正器或油管锚、井口、电缆、变频调速控制装置；井口固定在套管的上端，油管设置在套管内，油管的上端与井口的下端固定连接，柱塞式抽油泵的出口端与油管的下端固定连接，柱塞式抽油泵的下端与电动机的上端固定连接，电动机的定子的下端与固定在套管内的扶正器或油管锚的上端固定连接，电缆的一端与电动机的接线端子相连接，电缆的另一端与变频调速控制装置相连接，柱塞式抽油泵由固定凡尔、泵筒、上游动凡尔、下游动凡尔、柱塞组成；上游动凡尔和下游动凡尔分别设置在柱塞内，柱塞和泵筒的侧壁均开有进油孔，其中油管由柔性绳索和小直径管组成。本发明把电动机与柱塞式抽油泵结合为一体，利用直线电机或经过减速和换向成直线运动的旋转电机在井下直接驱动柱塞式抽油泵的柱塞往复运动，完成抽吸。本发明与有杆泵相比其优点是：既可以节省抽油机等设备资金投入，又可以减少由于抽油杆的断脱、磨损以及油管磨损造成的作业、修井费用和油管、抽油杆的损失，而且可以减少调参和换泵的工作量；特别是，本发明采用在小直径管之外设有柔性绳索，不仅增加了拉力，而且在小排量、高扬程的条件下，能够进一步降低设备成本，减轻设备重量，油液运移速度快。本发明与已有无杆泵相比其优点是：减少设备资金投入、减少作业和维修费用、方便管理、降低开采成本，尤其对于斜井、水平井的开采降低开采成本更为有效。

附图说明：

图1是本发明的整体结构示意图，图2是具体实施方式三的结构示意图，图3是具体实施方式三中柔性绳索11-1和小直径管11-2的结构示意图，图4是具体实施方式四中柔性绳索11-1和小直径管11-2的结构示意图。

具体实施方式：

具体实施方式一：(参见图1)本实施方式由油管1、套管2、柱塞式抽油泵4、电动机5、扶正器或油管锚6、井口7、电缆8、变频调速控制装置9组成；井口7固定在套管2的上端，油管1设置在套管2内，油管1的上端与井口7的下端固定连接，柱塞式抽油泵4的出口端与油管1的下端固定连接，柱塞式抽油泵4的下端与电动机5的上端固定相连，电动机5的定子5-2的下端与固定在套管2内的扶正器或油管锚6的上端固定连接，电缆8的一端与电动机5的接线端子相连接，电缆8的另一端与变频调速控制装置9相连接。柱塞式抽油泵4由固定凡尔4-1、泵筒4-2、上游动凡尔4-3、下游动凡尔4-4、柱塞4-5组成；固定凡尔4-1固定在泵筒4-2内的上部，柱塞4-5设置在泵筒4-2内固定凡尔4-1的下侧，上游动凡尔4-3和下游动凡尔4-4分别设置在柱塞4-5内，柱塞4-5的下端与电动机5的动子5-1的上端固定连接，柱塞4-5的下侧开有进油孔4-6，泵筒4-2的下端与电动机5的定子5-2的上端固定连接，泵筒4-2的下侧开有泵进油孔4-7。本实施方式的柱塞式抽油泵4的泵筒4-2的上部固定有一个固定凡尔4-1，该固定凡尔4-1只有当下压大于上压时才能开启，反向压差则关闭。在泵筒4-2内设有一个柱塞4-5，柱塞4-5内分别设有一个上游动凡尔4-3和下游动凡尔4-4，上、下游动凡尔随柱塞4-5在泵筒4-2内运动，并且上、下游动凡尔也只有当下压大于上压时才能开启，反向压差则关闭。电动机5可以是直线电机或经过减速和换向成直线运动的旋转电机，直线电机电机动子可以直接或通过接杆与抽油泵的柱塞相接；而旋转电机则经过减速和换向后，所输出直线运动的推杆与抽油泵柱塞相连。这样电机定子5-2通电后，驱动动子5-1或推杆上下运动，从而带动抽油泵的柱塞在泵筒内上下运动，完成抽吸。

具体实施方式二：(参见图1)本实施方式与具体实施方式一的不同点在于，在油管1内固定有泄油器3。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。泄油器3的作用就是在二次施工作业时，投入工具使泄油器的通道打开，使油管和套管的环形空间连通，通过油管替入清水或替举液，使油管内的油液在作业时进入油管和套管的环形空间，从而不将油污带到地面，实现安全环保施工。

具体实施方式三：(参见图2、图3)本实施方式与具体实施方式一的不同点在于，油管1由柔性绳索11-1和小直径管11-2代替。小直径管11-2设置在柔性绳索11-1内，柔性绳索11-1和小直径管11-2的上端与井口7的下端固定连接，柔性绳索11-1和小直径管11-2的下端与柱塞式抽油泵4的上端固定连接。柔性绳索11-1为钢丝绳或链索。小直径管11-2的管内径为20-50mm。小直径管11-2由钢、铁、铝合金或塑料制成。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：(参见图4)本实施方式与具体实施方式三的不同点在于，柔性绳索11-1和小直径管11-2相互竖向平行设置。其它组成和连接关系与具体实施方式三相同。

上述具体实施方式三和具体实施方式四用柔性绳索11-1和小直径管11-2替换了油管1，在小排量、高扬程的条件下，能够进一步降低设备成本，减轻设备重量，油液运移速度快。由于小直径管的拉力有限，在小直径管之外设有柔性绳索，以增加拉力。

Claims (8)

1. 一种小排量高扬程往复式潜油电泵，它包含油管(1)、套管(2)、柱塞式抽油泵(4)、电动机(5)、扶正器或油管锚(6)、井口(7)、电缆(8)、变频调速控制装置(9)；井口(7)固定在套管(2)的上端，油管(1)设置在套管(2)内，油管(1)的上端与井口(7)的下端固定连接，其特征在于柱塞式抽油泵(4)的出口端与油管(1)的下端固定连接，柱塞式抽油泵(4)的下端与电动机(5)的上端固定相连，电动机(5)的定子(5-2)的下端与固定在套管(2)内的扶正器或油管锚(6)的上端固定连接，电缆(8)的一端与电动机(5)的接线端子相连接，电缆(8)的另一端与变频调速控制装置(9)相连接，柱塞式抽油泵(4)由固定凡尔(4-1)、泵筒(4-2)、上游动凡尔(4-3)、下游动凡尔(4-4)、柱塞(4-5)组成；上游动凡尔(4-3)和下游动凡尔(4-4)分别设置在柱塞(4-5)内，柱塞(4-5)和泵筒(4-2)的侧壁均开有进油孔(4-6，4-7)，其中油管(1)由柔性绳索(11-1)和小直径管(11-2)组成。

2. 根据权利要求1所述的一种小排量高扬程往复式潜油电泵，其特征在于固定凡尔(4-1)固定在泵筒(4-2)内的上部，柱塞(4-5)设置在泵筒(4-2)内固定凡尔(4-1)的下侧，柱塞(4-5)的下端与电动机(5)的动子(5-1)的上端固定连接，泵筒(4-2)的下端与电动机(5)的定子(5-3)的上端固定连接，泵筒(4-2)的下侧开有泵进油孔(4-7)。

3. 根据权利要求1或2所述的一种小排量高扬程往复式潜油电泵，其特征在于在油管(1)内固定有泻油器(3)。

4. 根据权利要求1所述的一种小排量高扬程往复式潜油电泵，其特征在于柔性绳索(11-1)为钢丝绳或链索。

5. 根据权利要求1所述的一种小排量高扬程往复式潜油电泵，其特征在于小直径管(11-2)的管内径为20-50mm。

6. 根据权利要求1所述的一种小排量高扬程往复式潜油电泵，其特征在于小直径管(11-2)由钢、铁、铝合金或塑料制成。

7. 根据权利要求1所述的一种小排量高扬程往复式潜油电泵，其特征在于小直径管(11-2)设置在柔性绳索(11-1)内。

8. 根据权利要求1所述的一种小排量高扬程往复式潜油电泵，其特征在于柔性绳索(11-1)和小直径管(11-2)相互竖向平行设置。

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