CN200982293Y - 一种直接驱动的电潜泵 - Google Patents

Abstract

一种直接驱动的电潜泵，该设备可作为油田地下采油设备。该设备井下部分的螺杆泵、联轴器、电机保护器和低速潜油电机依次安装连接，井上部分的变压器、控制器通过电缆将低速潜油电机与电网电源连接起来，当电源接通后，低速潜油电机在控制器的控制下，以螺杆泵需要的转速运行，并通过联轴器直接驱动螺杆泵工作。本实用新型取消了现有电潜泵可靠性非常低的减速机部分，提高了电潜泵整体的可靠性，延长了螺杆泵的使用寿命，减小了使用维修费用，提高了设备采油量和整体效率。本实用新型结构简单，连接件减少，易于加工制造，易于安装维修。

Description

一种直接驱动的电潜泵

所属技术领域

本实用新型涉及一种采油设备，特别是一种用于地下采油的电潜泵采油设备。

背景技术

电潜泵也称电潜螺杆泵，是一种新型的采油设备，是一种非常适用于水平井、斜侧井的井下流体提升系统，属于无杆泵系统。这种设备与其它采油设备相比具有以下优点：1.可使用于粘稠井和含沙量较大的油井，为贫油井的开采提供了可能；2.效率高，即使对固相含量高的粘稠流体也有很高的生产效率；3.无杆泵系统消除了管、杆摩擦损耗；4.没有盘根盒，避免了地面漏油；5.扭矩高，能够满足深油井、粘稠井和含沙量较大的油井的需要；6.可以通过电机反转进行反冲洗。由于电潜泵具有以上突出的优点，以及大量油井经过长期开采已进入贫油期，电潜泵正在迅速得到推广应用。但是电潜泵存在一个很大的缺点，即由于电潜泵本身结构所限，其转子本身的工作转速很低，一般在100rpm～300rpm之间，而目前与螺杆泵配套的通用电机转速很高，一般在1000rpm～3000rpm之间，因此目前电潜泵普遍采用电动机加保护器加减速机加螺杆泵方式，减速机将电机的高转速、小扭矩变为螺杆泵转子需要的低转速、大扭矩。在这种结构中，由于减速机所处的空间有限和减速机的减速比较大，减速机强度难以设计制造的足够高，减速机抗扭能力差，使用寿命很短，使用寿命一般只有几个月，严重影响了正常的生产作业，增加了维修使用费用。另外减速机的存在，还使系统效率降低，进一步增加了采油成本。

发明内容

本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种直接驱动的电潜泵，用低速电机取代传统的高速电机加减速机方式，省去了减速机，实现了对电潜泵直驱的目的。

本实用新型的技术解决方案是：系统分井下部分和井上部分两部分组成，井下部分主要由螺杆泵、联轴器、电机保护器和低速潜油电机组成；井上部分主要由变压器和控制器(或称驱动器)组成。

本实用新型的工作原理分述如下：

螺杆泵有一个定子和一个转子组成，定子是由一个内部带有压制成型橡胶套的钢管组成，转子是一根细长的金属螺杆。在定转子之间形成了一个密封的腔体，当转子在定子内部转动时，螺旋腔体就会从一端移向另一端而产生泵的作用，吸入口的液体就会随着腔体的螺旋移向泵出口端排出，并经油管输送到地面。

联轴器将低速潜油电机传来的扭矩传递给螺杆泵，采用万向节结构，可以实现低速潜油电机的同心转动变换为螺杆泵的偏心转动。

电机保护器通常采用1～2级胶囊和一级沉降的复合式结构，其内腔充有绝缘油并与电机内腔连通，它可以起到使电机内腔与套管内腔之间保持压力平衡和在电机运行中为电机补充电机油的作用。

低速潜油电机(简称电机)是电潜泵工作的动力源，主要由定子、转子、上下接头和引线连接系统组成。当电机接通电源时，在电机内部产生一个旋转磁场，根据电机不同的结构形式，该旋转磁场与转子的固有磁场或感生磁场相互作用，因而电机转子将沿着旋转磁场的方向转动，从而实现电能转变为机械能的目的。低速潜油电机作为本实用新型的主要部件是本实用新型的关键所在，应具备起动转矩大、低速下长期可靠运行、效率高、转矩大、能方便反转等特点，为此较为适合的电机为直流无刷电机、永磁同步电机、开关磁阻电机、力矩电机、变频异步电机、直流调速电机、特种异步电机、变极调速电机等。

井上部分的变压器将电网电压变换为电机所需要的工作电压，控制柜用来控制电潜泵启动和停机，控制或调节低速潜油电机的工作转速，并对电潜泵过载、欠载和短路等故障进行综合保护，以及显示电潜泵运行参数。

从整个系统来说，当电源接通后，低速潜油电机在控制器的控制下启动，并以螺杆泵适合的转速运行，低速潜油电机所提供的转矩通过柔性联轴器直接驱动螺杆泵转动，从而达到提取井下稠油的目的。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：取消了现有电潜泵可靠性非常低的减速机，提高了电潜泵整体的可靠性，延长了螺杆泵的使用寿命，减小了使用维修费用，提高了设备使用率，提高了采油产量。本实用新型因取消了减速机，消除了因减速机造成的效率损失，提高了电潜泵的整体效率。本实用新型结构简单，连接件减少，易于加工制造，易于保证整体质量。

附图说明

图1为本实用新型井下部分的结构示意图，其中序号1是本实用新型的螺杆泵，序号2为联轴器，序号3为电机保护器，序号4为低速潜油电机。

图2是本实用新型电气原理图，其中序号4即为图1中的序号4是低速潜油电机，位于井下，序号5是井上的控制器，序号6是井上的变压器。

具体实施方式

如图1所示，井下部分的螺杆泵1处于最上端，低速潜油电机4与电机保护器3相连后与联轴器2连接，最后联轴器2再与螺杆泵1相连，形成井下采油系统。井上部分的变压器6输入端通过电缆与电网相连，输出端通过电缆与控制器5连接，然后由控制器5的输出端与井下的低速潜油电机4的进线连接。当螺杆泵1需要工作时，按下控制器5的启动按钮，低速潜油电机4与电网接通，低速潜油电机4启动运行，螺杆泵1进入工作状态。如果低速潜油电机4的工作电压与电网电压相同时，控制器5的输入端直接与电网连接，这时可以省去变压器6。

Claims (2)

1、一种直接驱动的电潜泵，是一种地下采油设备，系统分井上部分和井下部分两部分组成，井上部分主要由控制器(5)和变压器(6)组成，井下部分主要由螺杆泵(1)、联轴器(2)、电机保护器(3)和低速潜油电机(4)组成，其特征在于：低速潜油电机(4)与螺杆泵(1)直接通过联轴器(2)同轴安装，两者转速相等，中间不再加装减速器减速，低速潜油电机(4)以螺杆泵(1)所需要的低转速运行，并通过联轴器(2)直接将低速潜油电机(4)的功率传递给螺杆泵(1)工作。

2、根据权利要求1所述的一种直接驱动的电潜泵，其特征在于：低速潜油电机(4)作为本实用新型的主要部件是本实用新型的关键所在，较为合适的电机应为直流无刷电机、永磁同步电机、开关磁阻电机、力矩电机、变频异步电机、直流调速电机、特种异步电机、变极调速电机的任何一种。

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