CN112283063A - 机泵一体采油装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机泵一体采油装置及方法，属于石油开采技术领域。电机定子套设于泵柱塞的外侧，且电机定子与泵柱塞之间形成第一环形空腔；泵柱塞与电机定子的底端固定连接；电机动子产生的励磁磁场与电机定子产生的行波磁场相互作用，产生电磁拉力；电磁拉力推动电机动子进行往复运动，电机动子向上运动时，油管内的油液由油管的第一端通过泵柱塞排出至油管的第二端；电机动子向下运动时，泵柱塞封堵。实现了潜油直线电机和抽油泵的一体化设计，减小了机泵一体采油装置的轴向长度，减小了机泵一体采油装置的质量和体积，便于安装，并且该机泵一体采油装置取消了细长杆，不再有细长杆受到压力时损坏的问题，增大了检测的时间间隔。

Description

机泵一体采油装置及方法

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，特别涉及机泵一体采油装置及方法。

背景技术

随着石油开采技术的不断提高、开采难度不断增加，对石油开采中的采油装置提出了更高的要求，目前常通过研发井下潜油直线电机工艺和抽油泵工艺，实现在井下采油的效果，提高采油装置的使用寿命。

相关技术中，潜油直线电机包括电机定子和电机动子，抽油泵包括泵筒和活塞，潜油直线电机位于抽油泵的下方，潜油直线电机的电机定子与泵筒螺纹连接，潜油直线电机的电机动子和抽油泵的活塞通过细长杆连接。潜油直线电机通过磁激励将电能转变为机械能，使电机动子可以做往复运动，通过细长杆向活塞传输动力，带动活塞做往复运动，抽取油液，实现油液开采。

由于潜油直线电机位于抽油泵的下方，导致整体结构的轴向长度过长，且质量和体积较大，安装较为困难，且连接潜油直线电机和抽油泵的细长杆受到压力时容易出现损坏，每隔较短时间就需要检测一次。

发明内容

本发明实施例提供了一种机泵一体采油装置及方法，可以解决相关技术中的问题。本发明实施例提供的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种机泵一体采油装置，所述机泵一体采油装置包括：电机定子、电机动子及泵柱塞；

所述电机定子套设于所述泵柱塞的外侧，且所述电机定子与所述泵柱塞之间形成第一环形空腔；

所述泵柱塞与所述电机定子的底端固定连接；

所述电机定子产生行波磁场，所述电机动子产生励磁磁场，所述电机动子产生的励磁磁场与所述电机定子产生的行波磁场相互作用，产生电磁拉力；

所述电磁拉力推动所述电机动子在所述第一环形空腔内进行往复运动，所述电机动子向上运动时，油管内的油液由所述油管的第一端通过所述泵柱塞排出至所述油管的第二端；所述电机动子向下运动时，所述泵柱塞封堵。

在一种可能实现方式中，所述装置还包括电源和控制装置；所述电源与所述控制装置连接，所述电源与所述电机定子连接；

所述电源用于为所述电机定子提供电流；

所述控制装置用于控制所述电源提供的电流的方向，以控制所述电机定子的运动方向。

在另一种可能实现方式中，所述装置还包括位置检测装置，所述位置检测装置与所述控制装置连接；所述位置检测装置位于所述电机定子的第二端、所述电机动子的上行程终点位置的一侧；

所述电机动子向上运动至所述上行程终点位置时，所述位置检测装置检测到所述电机动子，向所述控制装置发送第一信号；

所述控制装置根据所述第一信号控制所述电源提供第一方向的电流，以使所述电机动子向下运动。

在另一种可能实现方式中，所述装置还包括压力检测装置，所述压力检测装置与所述控制装置连接，所述压力检测装置位于所述泵柱塞的第一端；

所述压力检测装置用于检测压力值，将所述压力值发送给所述控制装置；

所述控制装置用于根据所述压力值，调整所述电源输出的电流值。

在另一种可能实现方式中，所述电机定子包括定子内筒、定子外壳、定子绕组以及定子铁芯；

所述定子外壳套设于所述定子内筒的外侧，所述定子外壳与所述定子内筒形成第二环形空腔；

所述定子绕组与所述定子铁芯在所述第二环形空腔中间隔分布，用于产生所述行波磁场。

在另一种可能实现方式中，所述电机定子还包括防漏阀罩、第一阀球及第一阀球底座；

所述防漏阀罩罩住所述电机定子的第二端的开口，所述第一阀球底座位于所述防漏阀罩的下方，所述第一阀球位于所述防漏阀罩与所述第一阀球底座之间的空隙中；

所述防漏阀罩设置有第一通孔，供所述油管内的油液通过；

所述第一阀球底座的中心设置有第二通孔；

所述电机动子向上运动时，所述油管内的油液由所述油管的第一端通过所述泵柱塞排出至所述油管的第二端；所述电机动子向下运动时，所述泵柱塞封堵；

所述电机动子位于上行程终点或下行程终点时，所述第一阀球位于所述第二通孔的上方，封堵所述第二通孔。

在另一种可能实现方式中，所述电机动子包括空心芯轴、永磁体以及隔环铁芯；

所述永磁体与所述隔环铁芯套设于所述空心芯轴表面上，且所述永磁体与所述隔环铁芯间隔分布。

在另一种可能实现方式中，所述电机动子还包括游动阀罩、第二阀球及第二阀球底座；

所述游动阀罩罩住所述电机动子的第二端的开口，所述第二阀球底座位于所述游动阀罩的下方，所述第二阀球位于所述游动阀罩与所述第二阀球底座之间的空隙中；

所述游动阀罩设置有第三通孔，供所述油管内的油液通过；

所述第二阀球底座的中心设置有第四通孔；

所述电机动子向上运动时，所述第二阀球位于所述第四通孔的上方，封堵所述第四通孔；

所述电机动子向下运动时，所述油管内的油液通过所述第四通孔排出至所述油管的第二端。

在另一种可能实现方式中，所述泵柱塞包括固定阀罩、第三阀球及第三阀球底座；

所述固定阀罩罩住所述泵柱塞的第二端的开口，所述第三阀球底座位于所述固定阀罩的下方，所述第三阀球位于所述固定阀罩与所述第三阀球底座之间的空隙中；

所述固定阀罩设置有第五通孔，供所述油管内的油液通过；

所述第三阀球底座的中心设置有第六通孔；

所述电机动子向上运动时，所述油管内的油液由所述油管的第一端通过所述泵柱塞排出至所述油管的第二端；所述电机动子向下运动时，所述第三阀球位于所述第二通孔的上方，封堵所述第六通孔。

第二方面，本发明实施例提供了一种机泵一体采油方法，应用于机泵一体采油装置，所述机泵一体采油装置包括：电机定子、电机动子及泵柱塞；所述电机定子套设于所述泵柱塞的外侧，且所述电机定子与所述泵柱塞之间形成第一环形空腔；所述泵柱塞与所述电机定子的底端固定连接；所述方法包括：

所述电机定子产生行波磁场，所述电机动子产生励磁磁场，所述电机动子产生的励磁磁场与所述电机定子产生的行波磁场相互作用，产生电磁拉力；

所述电磁拉力推动所述电机动子在所述第一环形空腔内进行往复运动，所述电机动子向上运动时，油管内的油液由所述油管的第一端通过所述泵柱塞排出至所述油管的第二端；所述电机动子向下运动时，所述泵柱塞封堵。

在一种可能实现方式中，所述装置还包括电源和控制装置；所述电源与所述控制装置连接，所述电源与所述电机定子连接；所述方法还包括：

所述电源为所述电机定子提供电流；

所述控制装置控制所述电源提供的电流的方向，以控制所述电机定子的运动方向。

在另一种可能实现方式中，所述装置还包括位置检测装置，所述位置检测装置与所述控制装置连接；所述位置检测装置位于所述电机定子的第二端、所述电机动子的上行程终点位置的一侧；

所述电机动子向上运动至所述上行程终点位置时，所述位置检测装置检测到所述电机动子，向所述控制装置发送第一信号；

所述控制装置根据所述第一信号控制所述电源提供第一方向的电流，以使所述电机动子向下运动。

在另一种可能实现方式中，所述装置还包括压力检测装置，所述压力检测装置与所述控制装置连接，所述压力检测装置位于所述泵柱塞的第一端；

所述压力检测装置用于检测压力值，将所述压力值发送给所述控制装置；

所述控制装置用于根据所述压力值，调整所述电源输出的电流值。

在另一种可能实现方式中，所述电机定子包括定子内筒、定子外壳、定子绕组以及定子铁芯；

所述定子外壳套设于所述定子内筒的外侧，所述定子外壳与所述定子内筒形成第二环形空腔；

所述定子绕组与所述定子铁芯在所述第二环形空腔中间隔分布，用于产生所述行波磁场。

在另一种可能实现方式中，所述电机定子还包括防漏阀罩、第一阀球及第一阀球底座；

所述防漏阀罩罩住所述电机定子的第二端的开口，所述第一阀球底座位于所述防漏阀罩的下方，所述第一阀球位于所述防漏阀罩与所述第一阀球底座之间的空隙中；

所述防漏阀罩设置有第一通孔，供所述油管内的油液通过；

所述第一阀球底座的中心设置有第二通孔；

所述电机动子向上运动时，所述油管内的油液由所述油管的第一端通过所述泵柱塞排出至所述油管的第二端；所述电机动子向下运动时，所述泵柱塞封堵；

所述电机动子位于上行程终点或下行程终点时，所述第一阀球位于所述第二通孔的上方，封堵所述第二通孔。

在另一种可能实现方式中，所述电机动子包括空心芯轴、永磁体以及隔环铁芯；

所述永磁体与所述隔环铁芯套设于所述空心芯轴表面上，且所述永磁体与所述隔环铁芯间隔分布。

在另一种可能实现方式中，所述电机动子还包括游动阀罩、第二阀球及第二阀球底座；

所述游动阀罩罩住所述电机动子的第二端的开口，所述第二阀球底座位于所述游动阀罩的下方，所述第二阀球位于所述游动阀罩与所述第二阀球底座之间的空隙中；

所述游动阀罩设置有第三通孔，供所述油管内的油液通过；

所述第二阀球底座的中心设置有第四通孔；

所述电机动子向上运动时，所述第二阀球位于所述第四通孔的上方，封堵所述第四通孔；

所述电机动子向下运动时，所述油管内的油液通过所述第四通孔排出至所述油管的第二端。

在另一种可能实现方式中，所述泵柱塞包括固定阀罩、第三阀球及第三阀球底座；

所述固定阀罩罩住所述泵柱塞的第二端的开口，所述第三阀球底座位于所述固定阀罩的下方，所述第三阀球位于所述固定阀罩与所述第三阀球底座之间的空隙中；

所述固定阀罩设置有第五通孔，供所述油管内的油液通过；

所述第三阀球底座的中心设置有第六通孔；

所述电机动子向上运动时，所述油管内的油液由所述油管的第一端通过所述泵柱塞排出至所述油管的第二端；所述电机动子向下运动时，所述第三阀球位于所述第二通孔的上方，封堵所述第六通孔。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本发明实施例提供的机泵一体采油装置及方法，通过将该潜油直线电机定子作为抽油泵的外管，将该潜油直线电机动子作为抽油泵的泵筒，也即是潜油直线电机定子和潜油直线电机动子既属于潜油直线电机，又属于抽油泵，实现了潜油直线电机和抽油泵的一体化设计，无需潜油直线电机与抽油泵连接，减小了机泵一体采油装置的轴向长度，从而减小了机泵一体采油装置的质量和体积，便于安装，并且该机泵一体采油装置取消了细长杆，不再有细长杆受到压力时损坏的问题，增大了检测的时间间隔。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种机泵一体采油装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种机泵一体采油装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种机泵一体采油方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种机泵一体采油装置的结构示意图。参见图1，该机泵一体采油装置包括电机定子1、电机动子2及泵柱塞3。

其中，该电机定子1套设于该泵柱塞3的外侧，且电机定子1与泵柱塞3之间形成第一环形空腔，该泵柱塞3与电机定子1的底端固定连接，且电机动子2位于该泵柱塞3与电机定子1的第一环形空腔中。

该电机定子1产生行波磁场，该电机动子2产生励磁磁场，该电机动子2产生的励磁磁场与该电机定子1产生的行波磁场相互作用，产生电磁拉力，该电磁拉力可以推动电机动子2在第一环形空腔内进行往复运动，以使在该电机动子2向上运动时，油管4内的油液可以由油管4的第一端通过泵柱塞3排出至油管4的第二端，在该电机动子2向下运动时，该泵柱塞3封堵，防止油管4中的油液通过。

其中，当电磁拉力推动电机动子2向上运动时，油管4中的油液由第一端向上流动，泵柱塞3允许油液通过，且油液随电机动子2的推动，流向第二端，此时即实现了油液的排出。

当电磁拉力推动电机动子2向下运动时，油液产生的压力将泵柱塞3封堵，且电机动子2占据的第一环形空腔的体积逐渐增多，此时第一环形空腔内的油液排出至油管4的第二端。

因此，电磁拉力推动电机动子2向上运动一次和向下运动一次时，可以实现吸取一次油液，排出两次油液的目的。

本发明实施例提供的机泵一体采油装置，通过将该潜油直线电机定子作为抽油泵的外管，将该潜油直线电机动子作为抽油泵的泵筒，也即是潜油直线电机定子和潜油直线电机动子既属于潜油直线电机，又属于抽油泵，实现了潜油直线电机和抽油泵的一体化设计，无需潜油直线电机与抽油泵连接，减小了机泵一体采油装置的轴向长度，从而减小了机泵一体采油装置的质量和体积，便于安装，并且该机泵一体采油装置取消了细长杆，不再有细长杆受到压力时损坏的问题，增大了检测的时间间隔。

在一种可能实现方式中，参见图2，该电机定子1包括定子内筒9、定子外壳10、定子绕组11以及定子铁芯12，该定子外壳10套设于定子内筒9的外侧，该定子外壳10与定子内筒9形成第二环形空腔，且该定子绕组11与该定子铁芯12在第二环形空腔中间隔分布，产生行波磁场。

并且，该电机定子1还包括防漏阀罩13、第一阀球14及第一阀球底座15，该防漏阀罩13罩住电机定子1的第二端的开口，第一阀球底座15位于防漏阀罩13的下方，且第一阀球14位于防漏阀罩13与第一阀球底座15之间的空隙中。

该防漏阀罩13设置有第一通孔，供油管4内的油液通过，且第一阀球底座15的中心设置有第二通孔，当电机动子2向上运动时，油管4内的油液由油管4的第一端通过泵柱塞3排出至油管4的第二端，当电机动子2向下运动时，该泵柱塞3封堵。且，电机动子2位于上行程终点或下行程终点时，该第一阀球14位于第二通孔的上方，封堵第二通孔。

其中，该第一阀球14的直径大于防漏阀罩13中的第一通孔的直径，保证第一阀球14不会通过该第一通孔，并且，该第一阀球14的直径大于第一阀球底座15中第二通孔的直径，保证第一阀球14不会通过该第二通孔。

当电机动子2向上运动时，电机动子2上方的油液的压力值增大，推动电机定子1的第一阀球14与第一通孔分离，以使该第一阀球14向上移动，当该第一阀球14向上移动至防漏阀罩13的位置处时，防漏阀罩13阻挡该第一阀球14，且油液可以通过电机定子1的第一阀球底座15的第二通孔和防漏阀罩13的第一通孔，排出至油管4的第二端。

另外，该电机定子1该包括封堵器25，该封堵器25位于第一环形空腔的第二端，将该第一环形空腔封闭，阻止油管4中的油液进入第一环形空腔中。

在另一种可能实现方式中，该电机动子2包括空心芯轴16、永磁体17以及隔环铁芯18，该永磁体17与隔环铁芯18套设于空心芯轴16表面上，且永磁体17与隔环铁芯18间隔分布，产生励磁磁场。

电机动子2包括游动阀罩19、第二阀球20及第二阀球底座21，该游动阀罩19罩住电机动子2的第二端的开口，第二阀球底座21位于游动阀罩19的下方，且第二阀球20位于游动阀罩19与第二阀球底座21之间的空隙中，该游动阀罩19设置有第三通孔，供油管4内的油液通过，且第二阀球底座21的中心设置有第四通孔。

当电机动子2向上运动时，第二阀球20位于第四通孔的上方，封堵第四通孔，而当电机动子2向下运动时，油管4内的油液通过第四通孔排出至油管4的第三端。

其中，该第二阀球20的直径大于游动阀罩19中的第三通孔的直径，保证第二阀球20不会通过该第三通孔，并且，该第二阀球20的直径大于第二阀球底座21中第四通孔的直径，保证第二阀球20不会通过该第四通孔。

当电机动子2向上运动时，电机动子2上侧的油液压力增大，该油液的压力推动电机动子2的第二阀球20位于第二阀球底座21的第四通孔的上方，将该第四通孔封堵。而当电机动子2向下运动时，该电机动子2下方的油液的压力推动电机动子2的第二阀球20与第四通孔分离，以使该第二阀球20向上移动，当该第二阀球20向上移动至游动阀罩19的位置处时，游动阀罩19阻挡该第二阀球20，且油液通过电机动子2的第二阀球底座21的第四通孔和游动阀罩19的第三通孔，排出至油管4的第二端。

在另一种可能实现方式中，泵柱塞3包括固定阀罩22、第三阀球23及第三阀球底座24，该固定阀罩22罩住泵柱塞3的第二端的开口，第三阀球底座24位于固定阀罩22的下方，且第三阀球23位于该固定阀罩22与该第三阀球底座24之间的空隙中，该固定阀罩22设置有第五通孔，供油管4内的油液通过，且第三阀球底座24的中心设置有第六通孔。

在电机动子2向上运动时，油管4内的油液由油管4的第一端通过泵柱塞3排出至油管4的第二端，电机动子2向下运动时，第三阀球23位于第六通孔的上方，封堵第六通孔。

其中，该第三阀球23的直径大于固定阀罩22中的第五通孔的直径，保证第三阀球23不会通过该第五通孔，并且，该第三阀球23的直径大于第三阀球底座24中第六通孔的直径，保证第三阀球23不会通过该第六通孔。

当电机动子2向上运动时，由于电机动子2将该电机动子2上侧的油液排出至油管4的第二端，该电机动子2的下侧处于真空状态，压力小于油管4第一端的油液的压力，因此油液的压力推动泵柱塞3的第三阀球23与第六通孔分离，以使该第三阀球23向上移动，当该第三阀球23向上移动至固定阀罩22的位置处时，固定阀罩22阻挡该第三阀球23，且油液通过泵柱塞3的第三阀球底座24的第六通孔和固定阀罩22的第五通孔，排出至油管4的第二端。当电机动子2向下运动时，油液的压力推动泵柱塞3的第三阀球底座24的第六通孔上方，将该第六通孔封堵。

在一种可能实现方式中，该机泵一体采油装置还包括电源5和控制装置6，该电源5与控制装置6连接，且该电源5与电机定子1连接。

其中，电源5通过电缆26与电机定子1连接，该电缆可以为铜材料，稀土铝合金材料等。

该电源5为该电机定子1提供电流，以使该电机定子1产生行波磁场。且控制装置6可以控制该电源5提供的电流的方向，以控制该电机定子1的运动方向。

当控制装置6向电源5发送第一信号时，电源5根据该第一信号提供第一方向的电流，以使电机定子1产生的行波磁场与电机动子2产生的励磁磁场相互作用，产生推动电机动子向下运动的电磁拉力，以使该电磁拉力可以推动电机动子2向下运动。

当控制装置6向电源5发送第二信号时，电源5根据该第二信号提供第二方向的电流，以使电机定子1产生的行波磁场与电机动子2产生的励磁磁场相互作用，产生推动电机动子向上运动的电磁拉力，以使该电磁拉力可以推动电机动子2向上运动。

在一种可能实现方式中，该控制装置6可以每隔第三预设时长即可控制电源5更换提供的电流的方向，因此电机动子2可以根据电源5提供的电流在第一环形空腔内进行往复运动。

其中，该第一预设时长可以为5分钟、10分钟或者其他数值。

在另一种可能实现方式中，该控制装置6还可以控制电源5提供的电流的大小，当电机动子2移动至距离上行程终点的预设距离或者下行程终点的预设距离时，控制电源5逐渐按照预设电流减小提供的电流，以使当电机动子2运动至下行程终点或者上行程终点时电源5提供的电流为零，电机动子2停止运动，通过该控制装置即可实现逐渐将电机动子2停止运动的效果，减小了电机动子2在运动至下行程终点或者上行程终点时的冲击力。

在一种可能实现方式中，该机泵一体采油装置还可以包括位置检测装置7，该位置检测装置7与控制装置6连接，且该位置检测装置7位于电机定子1的第二端、电机动子2的上行程终点位置的一侧。

当电机动子2向上运动至上行程终点位置时，位置检测装置7检测到电机动子2，此时位置检测装置7确定电机动子2运动至上行程终点位置处，向控制装置6发送第一信号，电机动子2根据该第一信息控制电源5提供第一方向的电流，以使电机动子2向下运动。

本发明实施例通过设置位置检测装置7，检测电机动子2是否运动至上行程终点，当该电机动子2运动至上行程终点时，可以及时调整电源5提供的电流的方向，防止电机动子2运动至上行程终点之外。

在另一种可能实现方式中，该机泵一体采油装置还可以包括压力检测装置8，该压力检测装置8与控制装置6连接，且该压力检测装置8位于泵柱塞3的第一端。

该压力检测装置8可以检测压力值，将该压力值发送给控制装置6，且控制装置6根据该压力值，调整电源5输出的电流值，以调整电机定子1与电机动子2之间产生的电磁拉力，以使电机动子2在不同的电磁拉力作用下运动。

该压力检测装置8可以为压力传感器，或者为其他用于检测压力的设备。

该压力值用于表示油管4中与油层连接的油液的压力，当该压力值越大时，表示油层中油液的压力越大，因此当压力值越大时，控制装置6可以降低电源5输出的电流值，降低电机定子1与电机动子2之间产生的电磁拉力，以使电机动子2可以在较低的电磁拉力和较高的油液的压力下进行往复运动。而当压力值越低时，控制装置6可以提高电源5输出的电流值，以提高电机定子1与电机动子2之间产生的电磁拉力，以使电机动子2可以在较高的电磁拉力和较低的油液的压力下进行往复运动。

其中，该压力检测装置8可以每隔第二预设时长检测一次压力值。该第二预设时长可以为1分钟、2分钟或者其他数值。

本发明实施例通过设置压力检测装置8，可以检测油层中油液的压力值，根据油液的压力值调整电源5输出的电流值调整电磁拉力，当油液的压力值较高时，可以施加较小的电磁拉力，而当油液的压力值较低时，可以施加较大的电磁拉力，根据压力值的大小对应调整电源5输出的电流值，合理运用资源，防止浪费资源。

在另一种可能实现方式中，该机泵一体采油装置还可以包括温度检测装置27，该温度检测装置27与控制装置6连接，且该温度检测装置27位于泵柱塞3的第一端。

该温度检测装置27可以为温度传感器，或者为其他用于检测温度的设备。

该温度检测装置27可以检测温度值，将该温度值发送给控制装置6，且控制装置6接收该温度值，判断该温度值是否大于预设温度，当温度值小于预设温度时，表示该机泵一体采油装置正常工作。而当温度值不小于预设温度时，表示该机泵一体采油装置异常工作，控制装置6控制电源5停止输出电流置停止工作，待温度值小于预设温度时，控制电源5输出电流，重新启动该机泵一体采油装置。

其中，该温度检测装置27可以每隔第三预设时长检测一次温度值。该第三预设时长可以为1分钟、2分钟或者其他数值。

本发明实施例通过提供的温度检测装置27，可以通过该温度检测装置27确定机泵一体采油装置是否正常工作，当温度检测装置27的温度过高时，暂停该机泵一体采油装置，防止该机泵一体采油装置工作温度过热，导致机泵一体采油装置损坏。

在一种可能实现方式中，该机泵一体采油装置还包括减震装置28，该减震装置28设置在电机定子1与泵柱塞3连接的底端上。

当电机动子2向下运动，直至运动至下行程终点位置处时，该减震装置28可以减小电机动子2的作用力，减少电机动子2对电机定子1与泵柱塞3连接的底端处产生冲击力，进而防止对电机定子1和泵柱塞3由于电机动子2的冲击力产生的损坏。

在一种可能实现方式中，该机泵一体采油装置还包括防砂筛管29，该防砂筛管29设置有预设数量的第七通孔，且该防砂筛管29位于油管4的第一端。

当油层中的油液通过防砂筛管29上的第七通孔进入油管4内时，该防砂筛管29可以将油液中的杂质过滤，防止油液中的杂质进入油管4，通过设置防砂筛管29以实现净化油液的效果。

在一种可能实现方式中，该机泵一体采油装置还包括支撑卡瓦30，该支撑卡瓦30位于油管4的第一端，且该支撑卡瓦30套设于油管4的外侧，该支撑卡瓦30将油管4卡紧，支撑该油管4的重力，防止该油管4移动。

在一种可能实现方式中，该机泵一体采油装置还包括丝堵31，该丝堵31与油管4的底端连接，该丝堵31封堵油管4的底端，防止油层中的油液通过油管4的底端进入油管4。

在一种可能实现方式中，该机泵一体采油装置还包括扶正器32，该扶正器32位于油管4的第二端，且该扶正器32套设于油管4的外侧，保证油管4位于套管的中心，防止由于震动导致油管4出现偏移。

图3是本发明实施例提供的一种机泵一体采油方法的流程示意图。参见图3，应用于机泵一体采油装置，机泵一体采油装置包括：电机定子、电机动子及泵柱塞；电机定子套设于泵柱塞的外侧，且电机定子与泵柱塞之间形成第一环形空腔；泵柱塞与电机定子的底端固定连接；该方法包括：

301、电机定子产生行波磁场，电机动子产生励磁磁场，电机动子产生的励磁磁场与电机定子产生的行波磁场相互作用，产生电磁拉力。

302、电磁拉力推动电机动子在第一环形空腔内进行往复运动，电机动子向上运动时，油管内的油液由油管的第一端通过泵柱塞排出至油管的第二端；电机动子向下运动时，泵柱塞封堵。

在一种可能实现方式中，装置还包括电源和控制装置；电源与控制装置连接，电源与电机定子连接；方法还包括：

电源为电机定子提供电流；

控制装置控制电源提供的电流的方向，以控制电机定子的运动方向。

在另一种可能实现方式中，装置还包括位置检测装置，位置检测装置与控制装置连接；位置检测装置位于电机定子的第二端、电机动子的上行程终点位置的一侧；

电机动子向上运动至上行程终点位置时，位置检测装置检测到电机动子，向控制装置发送第一信号；

控制装置根据第一信号控制电源提供第一方向的电流，以使电机动子向下运动。

在另一种可能实现方式中，装置还包括压力检测装置，压力检测装置与控制装置连接，压力检测装置位于泵柱塞的第一端；

压力检测装置用于检测压力值，将压力值发送给控制装置；

控制装置用于根据压力值，调整电源输出的电流值。

在另一种可能实现方式中，电机定子包括定子内筒、定子外壳、定子绕组以及定子铁芯；

定子外壳套设于定子内筒的外侧，定子外壳与定子内筒形成第二环形空腔；

定子绕组与定子铁芯在第二环形空腔中间隔分布，用于产生行波磁场。

在另一种可能实现方式中，电机定子还包括防漏阀罩、第一阀球及第一阀球底座；

防漏阀罩罩住电机定子的第二端的开口，第一阀球底座位于防漏阀罩的下方，第一阀球位于防漏阀罩与第一阀球底座之间的空隙中；

防漏阀罩设置有第一通孔，供油管内的油液通过；

第一阀球底座的中心设置有第二通孔；

电机动子向上运动时，油管内的油液由油管的第一端通过泵柱塞排出至油管的第二端；电机动子向下运动时，泵柱塞封堵；

电机动子位于上行程终点或下行程终点时，第一阀球位于第二通孔的上方，封堵第二通孔。

在另一种可能实现方式中，电机动子包括空心芯轴、永磁体以及隔环铁芯；

永磁体与隔环铁芯套设于空心芯轴表面上，且永磁体与隔环铁芯间隔分布。

在另一种可能实现方式中，电机动子还包括游动阀罩、第二阀球及第二阀球底座；

游动阀罩罩住电机动子的第二端的开口，第二阀球底座位于游动阀罩的下方，第二阀球位于游动阀罩与第二阀球底座之间的空隙中；

游动阀罩设置有第三通孔，供油管内的油液通过；

第二阀球底座的中心设置有第四通孔；

电机动子向上运动时，第二阀球位于第四通孔的上方，封堵第四通孔；

电机动子向下运动时，油管内的油液通过第四通孔排出至油管的第二端。

在另一种可能实现方式中，泵柱塞包括固定阀罩、第三阀球及第三阀球底座；

固定阀罩罩住泵柱塞的第二端的开口，第三阀球底座位于固定阀罩的下方，第三阀球位于固定阀罩与第三阀球底座之间的空隙中；

固定阀罩设置有第五通孔，供油管内的油液通过；

第三阀球底座的中心设置有第六通孔；

电机动子向上运动时，油管内的油液由油管的第一端通过泵柱塞排出至油管的第二端；电机动子向下运动时，第三阀球位于第二通孔的上方，封堵第六通孔。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种机泵一体采油装置，其特征在于，所述机泵一体采油装置包括：电机定子(1)、电机动子(2)及泵柱塞(3)；

所述电机定子(1)套设于所述泵柱塞(3)的外侧，且所述电机定子(1)与所述泵柱塞(3)之间形成第一环形空腔；

所述泵柱塞(3)与所述电机定子(1)的底端固定连接；

所述电机定子(1)产生行波磁场，所述电机动子(2)产生励磁磁场，所述电机动子(2)产生的励磁磁场与所述电机定子(1)产生的行波磁场相互作用，产生电磁拉力；

所述电磁拉力推动所述电机动子(2)在所述第一环形空腔内进行往复运动，所述电机动子(2)向上运动时，油管(4)内的油液由所述油管(4)的第一端通过所述泵柱塞(3)排出至所述油管(4)的第二端；所述电机动子(2)向下运动时，所述泵柱塞(3)封堵。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括电源(5)和控制装置(6)；所述电源(5)与所述控制装置(6)连接，所述电源(5)与所述电机定子(1)连接；

所述电源(5)用于为所述电机定子(1)提供电流；

所述控制装置(6)用于控制所述电源(5)提供的电流的方向，以控制所述电机定子(1)的运动方向。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括位置检测装置(7)，所述位置检测装置(7)与所述控制装置(6)连接；所述位置检测装置(7)位于所述电机定子(1)的第二端、所述电机动子(2)的上行程终点位置的一侧；

所述电机动子(2)向上运动至所述上行程终点位置时，所述位置检测装置(7)检测到所述电机动子(2)，向所述控制装置(6)发送第一信号；

所述控制装置(6)根据所述第一信号控制所述电源(5)提供第一方向的电流，以使所述电机动子(2)向下运动。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括压力检测装置(8)，所述压力检测装置(8)与所述控制装置(6)连接，所述压力检测装置(8)位于所述泵柱塞(3)的第一端；

所述压力检测装置(8)用于检测压力值，将所述压力值发送给所述控制装置(6)；

所述控制装置(6)用于根据所述压力值，调整所述电源(5)输出的电流值。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电机定子(1)包括定子内筒(9)、定子外壳(10)、定子绕组(11)以及定子铁芯(12)；

所述定子外壳(10)套设于所述定子内筒(9)的外侧，所述定子外壳(10)与所述定子内筒(9)形成第二环形空腔；

所述定子绕组(11)与所述定子铁芯(12)在所述第二环形空腔中间隔分布，用于产生所述行波磁场。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电机定子(1)还包括防漏阀罩(13)、第一阀球(14)及第一阀球底座(15)；

所述防漏阀罩(13)罩住所述电机定子(1)的第二端的开口，所述第一阀球底座(15)位于所述防漏阀罩(13)的下方，所述第一阀球(14)位于所述防漏阀罩(13)与所述第一阀球底座(15)之间的空隙中；

所述防漏阀罩(13)设置有第一通孔，供所述油管(4)内的油液通过；

所述第一阀球底座(15)的中心设置有第二通孔；

所述电机动子(2)向上运动时，所述油管(4)内的油液由所述油管(4)的第一端通过所述泵柱塞(3)排出至所述油管(4)的第二端；所述电机动子(2)向下运动时，所述泵柱塞(3)封堵；

所述电机动子(2)位于上行程终点或下行程终点时，所述第一阀球(14)位于所述第二通孔的上方，封堵所述第二通孔。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电机动子(2)包括空心芯轴(16)、永磁体(17)以及隔环铁芯(18)；

所述永磁体(17)与所述隔环铁芯(18)套设于所述空心芯轴(16)表面上，且所述永磁体(17)与所述隔环铁芯(18)间隔分布。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述电机动子(2)还包括游动阀罩(19)、第二阀球(20)及第二阀球底座(21)；

所述游动阀罩(19)罩住所述电机动子(2)的第二端的开口，所述第二阀球底座(21)位于所述游动阀罩(19)的下方，所述第二阀球(20)位于所述游动阀罩(19)与所述第二阀球底座(21)之间的空隙中；

所述游动阀罩(19)设置有第三通孔，供所述油管(4)内的油液通过；

所述第二阀球底座(21)的中心设置有第四通孔；

所述电机动子(2)向上运动时，所述第二阀球(20)位于所述第四通孔的上方，封堵所述第四通孔；

所述电机动子(2)向下运动时，所述油管(4)内的油液通过所述第四通孔排出至所述油管(4)的第二端。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述泵柱塞(3)包括固定阀罩(22)、第三阀球(23)及第三阀球底座(24)；

所述固定阀罩(22)罩住所述泵柱塞(3)的第二端的开口，所述第三阀球底座(24)位于所述固定阀罩(22)的下方，所述第三阀球(23)位于所述固定阀罩(22)与所述第三阀球底座(24)之间的空隙中；

所述固定阀罩(22)设置有第五通孔，供所述油管(4)内的油液通过；

所述第三阀球底座(24)的中心设置有第六通孔；

所述电机动子(2)向上运动时，所述油管(4)内的油液由所述油管(4)的第一端通过所述泵柱塞(3)排出至所述油管(4)的第二端；所述电机动子(2)向下运动时，所述第三阀球(23)位于所述第二通孔的上方，封堵所述第六通孔。

10.一种机泵一体采油方法，其特征在于，应用于机泵一体采油装置，所述机泵一体采油装置包括：电机定子、电机动子及泵柱塞；所述电机定子套设于所述泵柱塞的外侧，且所述电机定子与所述泵柱塞之间形成第一环形空腔；所述泵柱塞与所述电机定子的底端固定连接；所述方法包括：

所述电机定子产生行波磁场，所述电机动子产生励磁磁场，所述电机动子产生的励磁磁场与所述电机定子产生的行波磁场相互作用，产生电磁拉力；

所述电磁拉力推动所述电机动子在所述第一环形空腔内进行往复运动，所述电机动子向上运动时，油管内的油液由所述油管的第一端通过所述泵柱塞排出至所述油管的第二端；所述电机动子向下运动时，所述泵柱塞封堵。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述装置还包括电源和控制装置；所述电源与所述控制装置连接，所述电源与所述电机定子连接；所述方法还包括：

所述电源为所述电机定子提供电流；

所述控制装置控制所述电源提供的电流的方向，以控制所述电机定子的运动方向。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述装置还包括位置检测装置，所述位置检测装置与所述控制装置连接；所述位置检测装置位于所述电机定子的第二端、所述电机动子的上行程终点位置的一侧；

所述电机动子向上运动至所述上行程终点位置时，所述位置检测装置检测到所述电机动子，向所述控制装置发送第一信号；

所述控制装置根据所述第一信号控制所述电源提供第一方向的电流，以使所述电机动子向下运动。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述装置还包括压力检测装置，所述压力检测装置与所述控制装置连接，所述压力检测装置位于所述泵柱塞的第一端；

所述压力检测装置用于检测压力值，将所述压力值发送给所述控制装置；

所述控制装置用于根据所述压力值，调整所述电源输出的电流值。

14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述电机定子包括定子内筒、定子外壳、定子绕组以及定子铁芯；

所述定子外壳套设于所述定子内筒的外侧，所述定子外壳与所述定子内筒形成第二环形空腔；

所述定子绕组与所述定子铁芯在所述第二环形空腔中间隔分布，用于产生所述行波磁场。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述电机定子还包括防漏阀罩、第一阀球及第一阀球底座；

所述防漏阀罩罩住所述电机定子的第二端的开口，所述第一阀球底座位于所述防漏阀罩的下方，所述第一阀球位于所述防漏阀罩与所述第一阀球底座之间的空隙中；

所述防漏阀罩设置有第一通孔，供所述油管内的油液通过；

所述第一阀球底座的中心设置有第二通孔；

所述电机动子向上运动时，所述油管内的油液由所述油管的第一端通过所述泵柱塞排出至所述油管的第二端；所述电机动子向下运动时，所述泵柱塞封堵；

所述电机动子位于上行程终点或下行程终点时，所述第一阀球位于所述第二通孔的上方，封堵所述第二通孔。

16.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述电机动子包括空心芯轴、永磁体以及隔环铁芯；

所述永磁体与所述隔环铁芯套设于所述空心芯轴表面上，且所述永磁体与所述隔环铁芯间隔分布。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述电机动子还包括游动阀罩、第二阀球及第二阀球底座；

所述游动阀罩罩住所述电机动子的第二端的开口，所述第二阀球底座位于所述游动阀罩的下方，所述第二阀球位于所述游动阀罩与所述第二阀球底座之间的空隙中；

所述游动阀罩设置有第三通孔，供所述油管内的油液通过；

所述第二阀球底座的中心设置有第四通孔；

所述电机动子向上运动时，所述第二阀球位于所述第四通孔的上方，封堵所述第四通孔；

所述电机动子向下运动时，所述油管内的油液通过所述第四通孔排出至所述油管的第二端。

18.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述泵柱塞包括固定阀罩、第三阀球及第三阀球底座；

所述固定阀罩罩住所述泵柱塞的第二端的开口，所述第三阀球底座位于所述固定阀罩的下方，所述第三阀球位于所述固定阀罩与所述第三阀球底座之间的空隙中；

所述固定阀罩设置有第五通孔，供所述油管内的油液通过；

所述第三阀球底座的中心设置有第六通孔；

所述电机动子向上运动时，所述油管内的油液由所述油管的第一端通过所述泵柱塞排出至所述油管的第二端；所述电机动子向下运动时，所述第三阀球位于所述第二通孔的上方，封堵所述第六通孔。

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