CN201943926U - 一种新型电动潜油升举柱塞抽油泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型电动潜油升举柱塞抽油泵，属于机械制造技术领域。其主要技术特点是在缸体内设有滚珠丝杠，滚珠丝杠与缸体之间内采用下、中、上三层密封装置：下层密封装置组件由支撑板、密封圈和固定座体同环套接固定在缸体内；中层密封装置组件由支撑板、密封圈和固定座体同环套接固定在缸体内；上层密封装置组件由固定座体、密封圈和连接板通过镙钉相固定连接。本实用新型结构简单，操作方便，设备购置及维护成本低。井筒液的举升功耗小，可大大降低采油成本。杆管偏磨问题可得到有效解决，尤其是大斜度井，检泵周期短。在井斜大于40°的油井、定向井中的工作可靠性提高，在低能量、高油气比、间开井中抽汲效率高，而且泵深不受限制。

Description

一种新型电动潜油升举柱塞抽油泵

一、技术领域

本实用新型涉及一种油田深井采油泵，尤其涉及一种新型电动潜油升举柱塞抽油泵，属于机械制造技术领域。

二、背景技术

目前，石油采油行业中所采用的螺杆泵采油系统大多是将电动机设置在地面上，由地面动力设备所提供的动力源通过抽油杆，向千米以下的螺杆泵传递扭矩，螺杆泵抽吸井下油、气、水流体，并送上地面。这种装置存在以下缺点或不足：1、电机通过千米以上的抽油杆间接驱动抽油泵工作，启动扭矩较大，损耗了大量功率，降低系统效率：2、在斜井中应用时有杆、管偏磨现象；3、由于抽油杆的疲劳、磨损、腐蚀或因稠油、抽油杆质量等问题，常常发生抽油杆断裂、脱节等现象，需经常维修，增加了生产费用，提高了采油成本。

现有技术中也有将电机置于井下的，井下的电机通过减速器带动螺杆泵转子旋转，这种技术取消了抽油杆，解决了耗费功率、杆、管偏磨和抽油杆断脱等问题，但因其传动链较长，减速器体积受限，承受的扭矩较大，减速器很容易出现故障，影响整机使用寿命。国内外机械采油方式主要以有杆泵、螺杆泵和电动潜油泵等三种基本方式。螺杆泵在出砂井、稠油井采油，电动潜油泵在高含水油后期强采提液和海上采油应用广泛。但两种采油方式在低液面、低能量深抽井，高油气井相比，以及井斜角大于30°和套管曲率变化较大的斜井、定向井的技术适应性差、经济适用性低。

作为应用范围最广、技术发展最成熟的举升工艺，有杆泵采油装置需要抽油机、抽油杆和抽油泵的联动结构进行往复运动抽汲井筒液体，因此在直井、斜井、定向井的应用中存在如下缺陷：1、抽油机的体积大，设备购置及维护成本高。2、井筒液的举升功耗小，机、杆、泵的设备功耗大，电费成本高。3、杆管偏磨问题不能有效解决，尤其是大斜度井，检泵周期短，管材成本居高不下。4、在井斜大于40°的油井、定向井中的工作可靠性低，在低能量、高油气比、间开井中抽汲效率低，而且泵深受限。5、无法在水平井水平段应用。

针对上述问题，成功研发了以滚珠丝杠产生举升推力为基本原理的抽油泵举升技术，并在现场试验中初见成效。

此种潜油升举抽油泵由潜油电机、滚珠丝杠、保护器、井下传感器、气体分离器、整筒抽油泵、潜油电缆和地面数控系统共八部分组成。潜油电机与上部滚珠丝杠连接后，由普通平式油管下到设计泵深，地面控制柜按照方案设计液量通过井下电缆向潜油电机供电。潜油电机主要带动滚珠丝杠，由丝杠自转带动作用下滚珠组合件丝母上下运动，从而带动柱塞升举运动产生的运动而带动柱塞运动；通过定时地面控制电流方向，实现泵柱塞的限位往复运动。

三、实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现行抽油机的体积大，设备购置及维护成本高。井筒液的举升功耗小，机、杆、泵的设备功耗大，电费成本高。杆管偏磨问题不能有效解决，尤其是大斜度井，检泵周期短，管材成本居高不下。在井斜大于40°的油井、定向井中的工作可靠性低，在低能量、高油气比、间开井中抽汲效率低，而且泵深受限。无法在水平井水平段应用。从而提出一种新的技术方案。

为实现上述目的，本实用新型解决其存在的设计技术缺陷所采用的技术方案是：

一种新型电动潜油升举柱塞抽油泵，它是在缸体内通过连键槽与潜油电机相连接，在缸体与传动装置之间设有法兰盘和固定座体，法兰盘与固定座体通过螺钉相固定连接。在缸体内所设的传动装置是滚珠丝杠，滚珠丝杠与缸体之间内采用下、中、上三层密封装置：下层密封装置组件由支撑板、密封圈和固定座体同环套接固定在缸体内；中层密封装置组件由支撑板、密封圈和固定座体同环套接固定在缸体内；上层密封装置组件由固定座体、密封圈和连接板通过镙钉相固定连接，缸体与导向滑板相固定连接；支撑板、支撑块和固紧螺母固定在缸体内。

在滚珠丝杠整体结构上均匀分布设置有三层密封圈，为环体形结构，所述的上层密封圈其外侧圆上设有半圆形和V形缺口；中层密封圈和下层密封圈其内侧圆上设有半圆形和V形缺口，用镙钉固定在缸体内。

本实用新型与现有技术相比所具有的优点是：结构简单，操作使用方便，抽油机的体积小，设备购置及维护成本低。井筒液的举升功耗小，机、杆、泵的设备功耗小，节省电费，可大大降低采油成本。杆管偏磨问题可得到有效解决，尤其是大斜度井，检泵周期短。在井斜大于40°的油井、定向井中的工作可靠性提高，在低能量、高油气比、间开井中抽汲效率高，而且泵深不受限制。可在水平井水平段应用。

四、附图说明

附图是本实用新型一种实施例结构示意图。

五、具体实施方式

现结合附图对本实用新型做进一步详细说明：

一种新型电动潜油升举柱塞抽油泵，它是在缸体2内通过连键槽1、丝连接和导向滑板11连接设有传动装置，在缸体内所设的传动装置是滚珠丝杠10，为了使滚珠丝杠10能够满足长时间的运转需要，防止井下石油进入滚珠丝杠10内。在缸体2与滚珠丝杠10之间设有法兰盘和固定座体5、8、15，法兰盘与固定座体5、8、15通过螺钉相固定连接，在滚珠丝杠10与缸体2之间内采用下、中、上三层密封装置，达到比较理想运转和蜜封状态：下层密封装置组件由支撑板3、密封圈4和固定座体5同环套接固定在缸体2内；中层密封装置组件由支撑板6、密封圈7和固定座体8同环套接固定在缸体2内，由地面上的控制柜并采用变频式控制潜油电机的运转速度和正反转。当潜油电机带动滚珠丝杠10反转时，滚珠丝杠10的滚珠螺母9就上升，同时也带动上层密封装置上升，固定在缸体2的导向滑板11使它能平稳垂直升降。上层密封装置组件由固定座体15、密封圈16和连接板17通过镙钉相固定连接，缸体2与导向滑板11相固定连接；支撑板12、支撑块13和固紧螺母14固定在缸体2内。

在滚珠丝杠10整体结构正常运转的基础上均匀分布设置有三层密封圈4、7、16在缸体2内，为环体形结构，所述的上层密封圈16其外侧圆上设有半圆形和V形缺口，运转时在缸体2内上下滑动又能起到柱塞的作用。中层密封圈7和下层密封圈4其内侧圆上设有半圆形和V形缺口，用镙钉固定在缸体2内。

潜油电机、滚珠丝杠10传动机构和滑阀式双作用泵构成。潜油电机加带有保护器安装固定在法兰短节的下端：滚珠丝杠10传动机构由互相配合的滚珠丝杠10和滚珠螺母9构成，滑阀式双作用泵由泵筒、滑阀和柱塞构成。电机正反向旋转时：可通过滚动丝杠10传动机构使柱塞上下往复运动。上层密封组合件也称作柱塞。柱塞上行时，泵筒上油阀关闭而下油阀打开，泵外原油从下油阀进入泵内下环空中，上环空内的原油则从上油孔进入柱塞空腔内，进而排入油管并举升到地面；柱塞下行时，泵外原油从上油阀进入泵内上环空中，下环空中的原油则从下油孔进入柱塞内腔中，进而排入油管并举升到地面。

潜油电机、滚珠丝杠10传动机构和滑阀式双作用泵构成；所述潜油电机是带有保护器的电机，安装固定在法兰短节的下端；所述滚珠丝杠10传动机构由互相配合的滚珠丝杠10和丝杠螺母9构成，潜油电机传动轴相连并可由滚珠丝杠10驱动正反向转动，滚珠丝杠10的上端通过固紧螺母14固定连接有一拉杆和柱塞构成，柱塞与拉杆相配合的部位设有上油孔和下油孔，上油孔的上侧和下油孔的下侧分别设有上层密封环和中层密封环。

潜电机机身形状是细长状，直径φ90mm---φ150mm之间，长度2.5米----8米之间，通过万向节与保护器连接，气体分离器和滚珠丝杠10由万向节连接，出油泵和滚珠丝杠10通过连键槽1相连接。

潜油电机的两三相鼠笼式电机，工作频率为50Hz(或60Hz)，电机采用浸

漆绝缘达到H级(230℃ 1392F)、电机与电缆的连接可按用户的要求采用插接式或绕包式。

潜油电机的转动是通过地面变频控制柜与接线盒连接地面变压器与变频控制柜连接。

接线盒的电缆线与井下的潜油电机连接。

出油泵与滚珠丝杠10连接，气体分离器和滚珠丝杠连接保护器与潜油电机连接。

通过井下传感器实现自动化管理，记录油井采油过程设备工况数据，做数据分析，提供原始数据依据，实现远程监控管理，该技术正在试运行状态。

Claims (2)

1.一种新型电动潜油升举柱塞抽油泵，它是在缸体(2)内通过连键槽(1)与潜油电机相连接，在缸体(2)与传动装置之间设有法兰盘和固定座体(5、8、15)，法兰盘与固定座体(5、8、15)通过螺钉相固定连接，其特征是：在缸体(2)内所设的传动装置是滚珠丝杠(10)，滚珠丝杠(10)与缸体(2)之间内采用下、中、上三层密封装置：下层密封装置组件由支撑板(3)、密封圈(4)和固定座体(5)同环套接固定在缸体(2)内；中层密封装置组件由支撑板(6)、密封圈(7)和固定座体(8)同环套接固定在缸体(2)内；上层密封装置组件由固定座体(15)、密封圈(16)和连接板(17)通过镙钉相固定连接，缸体(2)与导向滑板(11)相固定连接；支撑板(12)、支撑块(13)和固紧螺母(14)固定在缸体(2)内。

2.根据权利要求1所述的一种新型电动潜油升举柱塞抽油泵，其特征是：在滚珠丝杠(10)整体结构上均匀分布设置有三层密封圈(4、7、16)，为环体形结构，所述的上层密封圈(16)其外侧圆上设有半圆形和V形缺口；中层密封圈(7)和下层密封圈(4)其内侧圆上设有半圆形和V形缺口，用镙钉固定在缸体(2)内。