CN108843546A - 一种潜油直线电机带动的往复抽油装置 - Google Patents

Abstract

一种潜油直线电机带动的往复抽油装置，包括排出阀、进油阀、进油接头、泵筒、柱塞、电缆插接式电机头、隔离套、隔离管、电机动子、电机定子、护管、电机外管、电机下接头、沉降内管、过滤管、沉降外管、平衡胶囊，采用电缆插接式电机头，电缆接入方便，可靠性高，沉降内管、过滤管、沉降外管、电缆插接式电机头、隔离套、隔离管形成的沉降机构可以使柱塞与电机动子直径差产生的液体交换时井液不能进入电机动子与电机定子，能保证电机正常工作，平衡胶囊与护管之间形成平衡腔，使上环形空腔、下环形空腔内的电机油的压力与电机下接头内的压力相等，电机内外没有压力差，电机内的密封容易达到要求，电机的保护很完善，电机寿命长。

Description

一种潜油直线电机带动的往复抽油装置

技术领域

本发明是油田采油井用的一种采油设备，是一种潜油直线电机带动的往复抽油装置。

背景技术

潜油电机带动的抽油装置不需要抽油杆，不存在杆管磨损的问题，这种抽油装置受到广泛关注。研究出了潜油电机带动的离心泵、螺杆泵抽油装置，这两种抽油装置都存在不足之处：潜油电机带动离心泵抽油适合大排量采油井，用于油井内的离心泵泵效很低，没有适合小排量井的离心泵，这种配套装置的使用范围很小；潜油电机带动螺杆泵抽油时，由于螺杆泵转子有偏心距，运转时引起的振动使这种抽油装置的使用寿命很短，目前没有推广应用。目前还研究出了直线运动的潜油电机带动的往复抽油装置，但它的电机与动力电缆的连接方式不完善，使电机线圈上的出线接头部位的稳定性差，现场安装时间长，机油室没有压力平衡机构，使电机内外承受很大压力差，严重影响电机使用寿命。所以，直线运动的潜油电机带动的往复抽油装置虽然经过十几年的发展，但还是不能得到推广应用。

发明内容

本发明的目的是设计一种潜油直线电机带动的往复抽油装置，克服现有技术存在的问题，提高潜油电机带动的往复抽油装置的使用寿命。

本发明的目的是这样实现的：包括排出阀、进油阀、进油接头、泵筒、柱塞、电缆插接式电机头、隔离套、隔离管、电机动子、电机定子、护管、电机外管、电机下接头、沉降内管、过滤管、沉降外管、平衡胶囊，电缆插接式电机头上有联通孔、补油孔、电缆插接孔，隔离套的上部插入电缆插接式电机头的中心孔的下端，插入处保持密封，柱塞穿过电缆插接式电机头、隔离套的中心孔，柱塞的下部连接电机动子，隔离管的上部与隔离套的下部连接，隔离管的下部与电机定子的上部连接，使电机动子处于电机定子内形成直线电机，柱塞与隔离管之间形成直径差腔，护管的上部连接在电机定子的下部，护管上有平衡孔，平衡胶囊套装在护管外，平衡胶囊覆盖所述的平衡孔，平衡胶囊与护管之间形成平衡腔，电机外管的上部与电缆插接式电机头的下部连接，连接处保持密封，电机下接头的上部与电机外管的下部连接，连接处保持密封，护管的下部插入电机下接头的上部内，隔离管与电机外管之间形成上环形空腔，电机外管与护管之间形成下环形空腔，所述的联通孔的下端与所述的直径差腔相通，所述的补油孔的下端与所述的上环形空腔、下环形空腔相通，电机下接头上有注油孔，所述的注油孔与所述的上环形空腔、下环形空腔相通，泵筒套装在柱塞上，泵筒的下部与电缆插接式电机头的上部连接，沉降内管的上部有交换孔，沉降内管套装在泵筒外，沉降外管套装在沉降内管外，过滤管安装在沉降外管上，沉降外管的下部有流通孔，过滤管覆盖所述的流通孔，进油接头的下部内螺纹与泵筒的上部连接，沉降外管的上部与进油接头的下部外螺纹连接，使沉降外管的下部插入电缆插接式电机头的上部内，插入处保持密封，泵筒与沉降内管之间形成沉降内环形通道，沉降内管与沉降外管之间形成沉降外环形通道，沉降内管与沉降外管的下部封闭，沉降外环形通道的下部与沉降内环形通道的下部不通，沉降外环形通道的上部与沉降内环形通道的上部由所述的交换孔联通相通，沉降内环形通道的下部与所述的联通孔的上端相通，进油接头上有排出孔、进油孔、通油孔，排出孔从进油接头的上端向下钻设，进油孔从进油接头的中外部钻设，所述的排出孔的下端与所述的进油孔相通，通油孔处于所述的排出孔的外侧，所述的通油孔贯穿进油接头，进油阀的下部安装在所述的排出孔的上端，排出阀的下部与进油接头的上部连接，排出阀的下部罩住进油阀，井液能由地层通过所述的进油孔进入泵筒内，泵筒内的井液能通过所述的通油孔经排出阀向上排出。

本发明的有益效果是：采用电缆插接式电机头，电缆接入电机方便、快捷、可靠性高，沉降内管、过滤管、沉降外管、电缆插接式电机头、隔离套、隔离管形成的沉降机构可以使柱塞与电机动子直径差产生的液体交换时本发明所在位置的井液不能进入电机动子与电机定子，能保证电机正常工作，平衡胶囊与护管之间形成平衡腔，使上环形空腔、下环形空腔内的电机油的压力与电机下接头内的压力相等，电机内外没有压力差，电机内的密封容易达到要求，电机的保护很完善，电机寿命长。因此，本发明克服了现有技术存在的不足，可靠性高，能长期正常工作，具有显著的经济效益。

附图说明

附图1是本发明实施例的装配图。

附图2是图1截断成两段后的装配图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行说明。

由图可知，本发明的实施例包括排出阀1、进油阀2、进油接头3、泵筒4、柱塞5、电缆插接式电机头6、隔离套7、隔离管8、电机动子9、电机定子11、护管12、电机外管13、电机下接头15、沉降内管16、过滤管17、沉降外管18、平衡胶囊21，电缆插接式电机头6上有联通孔6-1、补油孔6-2、电缆插接孔6-3，隔离套7的上部插入电缆插接式电机头6的中心孔的下端，插入处保持密封（安装密封圈），柱塞5穿过电缆插接式电机头6、隔离套7的中心孔，柱塞5的下部连接电机动子9，隔离管8的上部与隔离套7的下部连接，隔离管8的下部与电机定子11的上部连接，使电机动子9处于电机定子11内形成直线电机，柱塞5与隔离管8之间形成直径差腔23，护管12的上部连接在电机定子11的下部，护管12上有平衡孔12-1，平衡胶囊21套装在护管12外（平衡胶囊21两端与护管12之间保持密封），平衡胶囊21覆盖所述的平衡孔12-1，平衡胶囊21与护管12之间形成平衡腔22，电机外管13的上部与电缆插接式电机头6的下部连接，连接处保持密封（安装密封圈），电机下接头15的上部与电机外管13的下部连接，连接处保持密封（安装密封圈），护管12的下部插入电机下接头15的上部内，隔离管8与电机外管13之间形成上环形空腔10，电机外管13与护管12之间形成下环形空腔14，所述的联通孔6-1的下端与所述的直径差腔23相通，所述的补油孔6-2的下端与所述的上环形空腔10、下环形空腔14相通，电机下接头15上有注油孔15-1，所述的注油孔15-1与所述的上环形空腔10、下环形空腔14相通，泵筒4套装在柱塞5上，泵筒4的下部与电缆插接式电机头6的上部连接，沉降内管16的上部有交换孔16-1，沉降内管16套装在泵筒4外，沉降外管18套装在沉降内管16外，过滤管17安装在沉降外管18上，沉降外管18的下部有流通孔18-1，过滤管17覆盖所述的流通孔18-1，进油接头3的下部内螺纹与泵筒4的上部连接，沉降外管18的上部与进油接头3的下部外螺纹连接，使沉降外管18的下部插入电缆插接式电机头6的上部内，插入处保持密封（安装密封圈），泵筒4与沉降内管16之间形成沉降内环形通道19，沉降内管16与沉降外管18之间形成沉降外环形通道20，沉降内管16与沉降外管18的下部封闭，沉降外环形通道20的下部与沉降内环形通道19的下部不通，沉降外环形通道20的上部与沉降内环形通道19的上部相通（沉降内管16的上部有交换孔16-1），沉降内环形通道19的下部与所述的联通孔6-1的上端相通，进油接头3上有排出孔3-1、进油孔3-2、通油孔3-3，排出孔3-1从进油接头3的上端向下钻设（不钻通），进油孔3-2从进油接头3的中外部钻设（横向钻设），所述的排出孔3-1的下端与所述的进油孔3-2相通，通油孔3-3处于所述的排出孔3-1的外侧，所述的通油孔3-3贯穿进油接头3，进油阀2的下部安装在所述的排出孔3-1的上端，排出阀1的下部与进油接头3的上部连接，排出阀1的下部罩住进油阀2，井液能由地层通过所述的进油孔3-2进入泵筒4内（井液经过过滤管17进入），泵筒4内的井液能通过所述的通油孔3-2经排出阀1向上排出。

工作时，电机动子9带动柱塞往复运动，使泵筒4内的容积变大变小，泵筒4内的容积变大时（电机动子9带动柱塞下行），井液经所述的进油孔3-2、排出孔3-1过进油阀2后，从通油孔3-3向下流入泵筒4内，泵筒4内的容积变小时（电机动子9带动柱塞上行），泵筒4内的井液经通油孔3-3向上流，过排出阀1被采出。

电机动子9带动柱塞往复运动时，在柱塞5和电机动子9的直径差作用下，所述的直径差腔23的液体发生转移，但不会排出到沉降内管16外，井液也不会流入沉降内管16，所以井液不会流入电机动子9里，井液里的杂物不会进到电机动子9与电机定子11之间对其产生破坏。

所述的注油孔15-1用于向电机内注入电机油（注入所述的上环形空腔10、下环形空腔14内），最后再从 补油孔6-2向电机内补入电机油。本发明下井后由于井温和压力的变化，电机油在所述的上环形空腔10、下环形空腔14内的压力与井液压力不同，在护管12上的平衡孔12-1和平衡胶囊21作用下，电机内外压力平衡，因此井温、压力的变化不会对电机产生影响，因而可以提高电机的可靠性。

电机下接头15的内径小于电机动子9的直径。井液可以从电机下接头15的下部进入护管12内，使电机动子9往复运动时在护管12的容积变化能得到井液的填充。

Claims (1)

1.一种潜油直线电机带动的往复抽油装置，包括排出阀（1）、进油阀（2）、进油接头（3）、泵筒（4）、柱塞（5）、电缆插接式电机头（6）、隔离套（7）、隔离管（8）、电机动子（9）、电机定子（11）、护管（12）、电机外管（13）、电机下接头（15）、沉降内管（16）、过滤管（17）、沉降外管（18）、平衡胶囊(21)，其特征是：电缆插接式电机头（6）上有联通孔（6-1）、补油孔（6-2）、电缆插接孔（6-3），隔离套（7）的上部插入电缆插接式电机头（6）的中心孔的下端，插入处保持密封，柱塞（5）穿过电缆插接式电机头（6）、隔离套（7）的中心孔，柱塞（5）的下部连接电机动子（9），隔离管（8）的上部与隔离套（7）的下部连接，隔离管（8）的下部与电机定子（11）的上部连接，使电机动子（9）处于电机定子（11）内形成直线电机，柱塞（5）与隔离管（8）之间形成直径差腔（23），护管（12）的上部连接在电机定子（11）的下部，护管（12）上有平衡孔（12-1），平衡胶囊(21)套装在护管（12）外，平衡胶囊(21)覆盖所述的平衡孔（12-1），平衡胶囊(21)与护管（12）之间形成平衡腔（22），电机外管（13）的上部与电缆插接式电机头（6）的下部连接，连接处保持密封，电机下接头（15）的上部与电机外管（13）的下部连接，连接处保持密封，护管（12）的下部插入电机下接头（15）的上部内，隔离管（8）与电机外管（13）之间形成上环形空腔（10），电机外管（13）与护管（12）之间形成下环形空腔（14），所述的联通孔（6-1）的下端与所述的直径差腔（23）相通，所述的补油孔（6-2）的下端与所述的上环形空腔（10）、下环形空腔（14）相通，电机下接头（15）上有注油孔（15-1），所述的注油孔（15-1）与所述的上环形空腔（10）、下环形空腔（14）相通，泵筒（4）套装在柱塞（5）上，泵筒（4）的下部与电缆插接式电机头（6）的上部连接，沉降内管（16）的上部有交换孔（16-1），沉降内管（16）套装在泵筒（4）外，沉降外管（18）套装在沉降内管（16）外，过滤管（17）安装在沉降外管（18）上，沉降外管（18）的下部有流通孔（18-1），过滤管（17）覆盖所述的流通孔（18-1），进油接头（3）的下部内螺纹与泵筒（4）的上部连接，沉降外管（18）的上部与进油接头（3）的下部外螺纹连接，使沉降外管（18）的下部插入电缆插接式电机头（6）的上部内，插入处保持密封，泵筒（4）与沉降内管（16）之间形成沉降内环形通道（19），沉降内管（16）与沉降外管（18）之间形成沉降外环形通道（20），沉降内管（16）与沉降外管（18）的下部封闭，沉降外环形通道（20）的下部与沉降内环形通道（19）的下部不通，沉降外环形通道（20）的上部与沉降内环形通道（19）的上部由所述的交换孔（16-1）联通，沉降内环形通道（19）的下部与所述的联通孔（6-1）的上端相通，进油接头（3）上有排出孔(3-1)、进油孔（3-2）、通油孔（3-3），排出孔(3-1)从进油接头（3）的上端向下钻设，进油孔（3-2）从进油接头（3）的中外部钻设，所述的排出孔(3-1)的下端与所述的进油孔（3-2）相通，通油孔（3-3）处于所述的排出孔(3-1)的外侧，所述的通油孔（3-3）贯穿进油接头（3），进油阀（2）的下部安装在所述的排出孔(3-1)的上端，排出阀（1）的下部与进油接头（3）的上部连接，排出阀（1）的下部罩住进油阀（2），井液能由地层通过所述的进油孔（3-2）进入泵筒（4）内，泵筒（4）内的井液能通过所述的通油孔（3-2）经排出阀（1）向上排出。