CN112943589A - 一种地下用的直流电磁泵单缸采油装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地下用的直流电磁泵单缸采油装置，涉及地下采油设备技术领域，包括相互接通的蓄油管体和安装管体，安装管体底部内壁设置有电磁线圈，电磁线圈中央下方固定有静磁铁，静磁铁正上方设置有活动组件，活动组件包括：正对静磁铁设置的动磁铁；设置在动磁铁顶部的柱塞结构；以及设置在柱塞结构底部的弹性结构；其中，柱塞结构将安装管体分隔为位于上部的上压缩腔和位于下部的下压缩腔，安装管体侧部设置有接通上压缩腔的进液单向阀，安装管体顶部设置有接通蓄油管体的出液单向阀；电磁线圈用于通电后带动动磁铁朝静磁铁运动。本发明具有能远距离直流电源传输、节约能源、降低损耗并提高原油采收效率的优点。
Description
技术领域
本发明涉及地下采油设备技术领域，具体涉及一种地下用的直流电磁泵单缸采油装置。
背景技术
石油开采是指在有石油储存的地方对石油进行挖掘、提取的行为。目前的采油方式为地面架设大型抽油机，通过冗长笨重的抽油杆连到地下几千米深的油层泵进行采油，随着社会的进步，这种采油方式凸显诸多弊端，首先是大型抽油机结构复杂、笨重，在运转过程中存在诸多不安全因素，经常出现抽油机伤人等事故发生，其次是抽油机在运行过程中，诸如抽油杆与油管壁机械摩擦，配重不平衡等因素，造成机械效率极低，带来驱动能源的浪费，导致原油采收率较低，无法满足需要，最后是运转过程中有较大噪声污染，并伴随有易燃易爆等有害气体泄漏。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种地下用的直流电磁泵单缸采油装置，能远距离直流电源传输，节约能源，降低损耗，能让整个采油装置不间断地进行采油作业，实现安全环保和稳定不断地收集和输送原油，提高原油采收效率。
一种地下用的直流电磁泵单缸采油装置，包括相互接通的蓄油管体和安装管体，所述安装管体底部内壁设置有电磁线圈，所述电磁线圈中央下方固定有静磁铁，所述静磁铁正上方设置有活动组件，所述活动组件包括：正对所述静磁铁设置的动磁铁；设置在所述动磁铁顶部的柱塞结构；以及设置在所述柱塞结构底部的弹性结构；其中，所述柱塞结构将所述安装管体分隔为位于上部的上压缩腔和位于下部的下压缩腔，所述安装管体侧部设置有接通所述上压缩腔的进液单向阀，所述安装管体顶部设置有接通所述蓄油管体的出液单向阀；所述电磁线圈用于通电后带动所述动磁铁朝所述静磁铁运动，当所述动磁铁朝所述静磁铁运动，所述进液单向阀打开，所述出液单向阀关闭，所述弹性结构被压缩，当所述电磁线圈断电后，所述弹性结构推动所述柱塞结构沿所述安装管体中心线向上运动，所述进液单向阀关闭，所述出液单向阀打开。电磁线圈电性连接有直流电源。
优选地，柱塞结构包括：设置在所述动磁铁顶部的连接柱；和设置在所述连接柱顶部的柱塞头；其中，所述柱塞头将所述安装管体分隔为所述上压缩腔和所述下压缩腔。连接柱一端连接动磁铁，另一端连接柱塞头，柱塞头外径与安装管体内径相等，从而将安装管体分隔为上压缩腔和下压缩腔。
优选地，弹性结构包括：固定在所述下压缩腔内部的支撑环；和套设在所述连接柱四周的储能簧；其中，所述储能簧顶部设置在所述柱塞头底面，所述储能簧底部设置在所述支撑环上。支撑环位置不变，当柱塞头下移时，储能簧被压缩，从而产生向上的弹力。
优选地，储能簧包括位于上方的预储能弹性结构和位于下方的驱动储能弹性结构。预储能弹性结构劲度系数小于驱动储能弹簧劲度系数，从而使得动磁铁开始下移后，预储能弹性结构先被压缩，驱动储能弹性结构后被压缩，便于加速运动；同时驱动储能弹性结构产生的最大弹力大于预储能弹性结构产生的最大弹力，便于产生更大的动能。
优选地，上压缩腔内壁设置有上限缓冲器，所述上限缓冲器位于所述柱塞头上方。上限缓冲器通过弹性材料设置，由于其设置在上压缩腔内壁，从而使得其能够抵住柱塞头，防止其从上限缓冲器处继续上移。
优选地，电磁线圈连接有安装架，所述安装架设置在所述下压缩腔内壁。安装架的设置能够提高采油装置的结构可靠性。
优选地，动磁铁外径小于所述支撑环内径。动磁铁外径需要小于等于支撑环内径，才能使得动磁铁在支撑环中央来回移动，进一步地，动磁铁外径小于支撑环内径时，动磁铁能够更可靠地移动。
优选地，安装管体底部设置有导向器。通过导向器的设置，能够让采油装置在地下移动地更加可靠。还需要安装管体分为两部分，两部分之间通过可组装接头来连接一体，从而方便生产和使用，同时安装管体与蓄油管体之间同样通过可组装接头来连接一体。
本发明的有益效果体现在：
在本发明中，整个采油装置设置在地下原油中，在采油作业前，弹性结构处于松弛状态，动磁铁与静磁铁之间存在一定距离，当进行采油作业时，电磁线圈进行通电，形成电磁场，使得动磁铁与静磁铁相互吸引，由于静磁铁被固定并且动磁铁未固定，从而使得动磁铁朝静磁铁运动，使得动磁铁带动柱塞结构向下运动，使得上压缩腔增大，此时进液单向阀打开，而出液单向阀关闭，以此使得外界原油从进液单向阀处吸入上压缩腔内部，同时，由于柱塞结构向下运动，使得弹性结构被压缩并储存大量能量，当通电预设时间段后，电磁线圈断电，电磁场消失，动磁铁与静磁铁之间的吸引力消失，弹性结构释放能量并推动柱塞结构上移，使得上压缩腔缩小，此时进液单向阀关闭，而出液单向阀打开，以此使得外界原油从出液单向阀处排出，并进入蓄油管体内，从而完成一个作业行程的采油，当一定预设时间段后，继续给电磁线圈通电，以此循环作业，实现稳定不断地收集和储存原油，提高原油采收效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明上压缩腔容积增大后的结构透视图；
图2为本发明上压缩腔容积减小后的结构透视图。
附图标记：
1-蓄油管体，11-可组装接头，2-安装管体，21-上压缩腔，22-下压缩腔，3-电磁线圈，4-静磁铁，5-活动组件，51-动磁铁，52-柱塞结构，521-连接柱，522-柱塞头，53-弹性结构，531-支撑环，532-储能簧，6-进液单向阀，7-出液单向阀，8-上限缓冲器，9-安装架，10-导向器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和出示的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1和图2所示，一种地下用的直流电磁泵单缸采油装置，包括相互接通的蓄油管体1和安装管体2，安装管体2底部内壁设置有电磁线圈3，电磁线圈3中央下方固定有静磁铁4，静磁铁4正上方设置有活动组件5，活动组件5包括：正对静磁铁4设置的动磁铁51；设置在动磁铁51顶部的柱塞结构52；以及设置在柱塞结构52底部的弹性结构53；其中，柱塞结构52将安装管体2分隔为位于上部的上压缩腔21和位于下部的下压缩腔22，安装管体2侧部设置有接通上压缩腔21的进液单向阀6，安装管体2顶部设置有接通蓄油管体1的出液单向阀7；电磁线圈3用于通电后带动动磁铁51朝静磁铁4运动，当动磁铁51朝静磁铁4运动，进液单向阀6打开，出液单向阀7关闭，弹性结构53被压缩，当电磁线圈3断电后，弹性结构53推动柱塞结构52沿安装管体2中心线向上运动，进液单向阀6关闭，出液单向阀7打开。
在本实施方式中，需要说明的是，电磁线圈3电性连接有直流电源。整个采油装置设置在地下原油中，在采油作业前，弹性结构53处于松弛状态，动磁铁51与静磁铁4之间存在一定距离，当进行采油作业时，电磁线圈3进行通电，形成电磁场，使得动磁铁51与静磁铁4相互吸引，由于静磁铁4被固定并且动磁铁51未固定，从而使得动磁铁51朝静磁铁4运动，使得动磁铁51带动柱塞结构52向下运动，使得上压缩腔21增大，此时进液单向阀6打开，而出液单向阀7关闭，以此使得外界原油从进液单向阀6处吸入上压缩腔21内部，同时，由于柱塞结构52向下运动，使得弹性结构53被压缩并储存大量能量，当通电预设时间段后，电磁线圈3断电，电磁场消失，动磁铁51与静磁铁4之间的吸引力消失，弹性结构53释放能量并推动柱塞结构52上移，使得上压缩腔21缩小，此时进液单向阀6关闭，而出液单向阀7打开，以此使得外界原油从出液单向阀7处排出，并进入蓄油管体1内，从而完成一个作业行程的采油，当一定预设时间段后，继续给电磁线圈3通电，以此循环作业，实现稳定不断地收集和储存原油，提高原油采收效率。
特别地，需要说明的是，整个单缸采油装置具有远距离直流电源传输，经济、实用、清洁且具备容易控制和转换的特点，从而减少能源损失，同时让整个采油装置的结构更加紧凑，控制方便，并提高使用寿命。
具体地，柱塞结构52包括：设置在动磁铁51顶部的连接柱521；和设置在连接柱521顶部的柱塞头522；其中，柱塞头522将安装管体2分隔为上压缩腔21和下压缩腔22。
在本实施方式中，需要说明的是，连接柱521一端连接动磁铁51，另一端连接柱521塞头，柱塞头522外径与安装管体2内径相等，从而将安装管体2分隔为上压缩腔21和下压缩腔22。
具体地，弹性结构53包括：固定在下压缩腔22内部的支撑环531；和套设在连接柱521四周的储能簧532；其中，储能簧532顶部设置在柱塞头522底面，储能簧532底部设置在支撑环531上。
在本实施方式中，需要说明的是，支撑环531位置不变，当柱塞头522下移时，储能簧532被压缩，从而产生向上的弹力。
具体地，储能簧532包括位于上方的预储能弹性结构和位于下方的驱动储能弹性结构。
在本实施方式中，需要说明的是，预储能弹性结构劲度系数小于驱动储能弹簧劲度系数，从而使得动磁铁开始下移后，预储能弹性结构先被压缩，驱动储能弹性结构后被压缩，便于加速运动；同时驱动储能弹性结构产生的最大弹力大于预储能弹性结构产生的最大弹力，便于产生更大的动能。
具体地，上压缩腔21内壁设置有上限缓冲器8，上限缓冲器8位于柱塞头522上方。
在本实施方式中，需要说明的是，上限缓冲器8通过弹性材料设置，由于其设置在上压缩腔21内壁，从而使得其能够抵住柱塞头522，防止其从上限缓冲器8处继续上移。
具体地，电磁线圈3连接有安装架9，安装架9设置在下压缩腔22内壁。
在本实施方式中，需要说明的是，安装架9的设置能够提高采油装置的结构可靠性。
具体地，动磁铁51外径小于支撑环531内径。
在本实施方式中，需要说明的是，动磁铁51外径需要小于等于支撑环531内径，才能使得动磁铁51在支撑环531中央来回移动，进一步地，动磁铁51外径小于支撑环531内径时，动磁铁51能够更可靠地移动。
具体地，安装管体2底部设置有导向器10。
在本实施方式中，需要说明的是，通过导向器10的设置，能够让采油装置在地下移动地更加可靠。
还需要安装管体2分为两部分，两部分之间通过可组装接头11来连接一体，从而方便生产和使用，同时安装管体2与蓄油管体1之间同样通过可组装接头11来连接一体。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (8)
1.一种地下用的直流电磁泵单缸采油装置，其特征在于，包括相互接通的蓄油管体和安装管体，所述安装管体底部内壁设置有电磁线圈，所述电磁线圈中央下方固定有静磁铁，所述静磁铁正上方设置有活动组件，所述活动组件包括：
正对所述静磁铁设置的动磁铁；
设置在所述动磁铁顶部的柱塞结构；以及
设置在所述柱塞结构底部的弹性结构；其中，
所述柱塞结构将所述安装管体分隔为位于上部的上压缩腔和位于下部的下压缩腔，所述安装管体侧部设置有接通所述上压缩腔的进液单向阀，所述安装管体顶部设置有接通所述蓄油管体的出液单向阀；
所述电磁线圈用于通电后带动所述动磁铁朝所述静磁铁运动，当所述动磁铁朝所述静磁铁运动，所述进液单向阀打开，所述出液单向阀关闭，所述弹性结构被压缩，当所述电磁线圈断电后，所述弹性结构推动所述柱塞结构沿所述安装管体中心线向上运动，所述进液单向阀关闭，所述出液单向阀打开。
2.根据权利要求1所述的地下用的直流电磁泵单缸采油装置，其特征在于，所述柱塞结构包括：
设置在所述动磁铁顶部的连接柱；和
设置在所述连接柱顶部的柱塞头；其中，
所述柱塞头将所述安装管体分隔为所述上压缩腔和所述下压缩腔。
3.根据权利要求2所述的地下用的直流电磁泵单缸采油装置，其特征在于，所述弹性结构包括：
固定在所述下压缩腔内部的支撑环；和
套设在所述连接柱四周的储能簧；其中，
所述储能簧顶部设置在所述柱塞头底面，所述储能簧底部设置在所述支撑环上。
4.根据权利要求3中任意一项所述的地下用的直流电磁泵单缸采油装置，其特征在于，所述储能簧包括位于上方的预储能弹性结构和位于下方的驱动储能弹性结构。
5.根据权利要求3所述的地下用的直流电磁泵单缸采油装置，其特征在于，所述动磁铁外径小于所述支撑环内径。
6.根据权利要求1所述的地下用的直流电磁泵单缸采油装置，其特征在于，所述上压缩腔内壁设置有上限缓冲器，所述上限缓冲器位于所述柱塞头上方。
7.根据权利要求1所述的地下用的直流电磁泵单缸采油装置，其特征在于，所述电磁线圈连接有安装架，所述安装架设置在所述下压缩腔内壁。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的地下用的直流电磁泵单缸采油装置，其特征在于，所述安装管体底部设置有导向器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20210611 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |