CN203756452U - 一种便携式潜油电泵注油装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的技术方案是一种便携式潜油电泵注油装置，包括油箱、注油泵，其特征在于：还包括控制器、直流电动机，直流电动机与注油泵连接，直流电动机的额定电压等于或低于24V，控制器含有PWM调速模块，所述PWM调速模块与直流电动机的电源输入接口连接，其优点在于所述控制器采用PWM调速方式对直流电动机进行调速，直流电动机的启动转矩大、调速性能更好，采用PWM调速方式控制直流电动机转速，转速更加均匀，注油泵的注油速度也更加均匀，从而避免了注油速度不均匀而导致的气体残留；直流电动机的额定电压等于或低于24V的安全电压，提高了现场操作的安全程度。

Description

一种便携式潜油电泵注油装置

技术领域

本实用新型涉及注油装置，具体的讲是一种便携式潜油电泵注油装置。

背景技术

潜油电泵大排量采液、操作简单，管理方便、免修期较长、容易处理腐蚀和结蜡、能够较好地运用于斜井、水平井以及海上采油的优点，近十几年来在国内外得到了十分广泛的应用。潜油电泵包括：潜油电机、保护器、潜油泵、潜油电缆等部件。潜油电机安装在井下，电能通过潜油电缆保护器输送给潜油电机，潜油电机带动潜油泵运转将井液举升至地面。潜油电机的腔内注有电机油，起绝缘、润滑和导热作用，保护器安装在潜油电机的上方，起到保护电机的作用。保护器中设置有收缩胶囊，与潜油电机的电机油连通；机组下井时，由于井下温度较地面要高，使得电机油膨胀，体积增大部分进入了胶囊暂存；电机启动后，温度继续升高，因温度升高而造成的电机油的体积增大部分也由胶囊暂存；停机或上升到地面时，保护器又会释放出暂存的电机油。保护器和潜油电机未下井时是分开设置的，临下井之前进行连接，为使其正常工作，下井前保护器需要预先注满油；同时潜油电机在经过长时间的运输或存放以及取样，也需要向腔体内进行补油。

向保护器和潜油电机的注油作业主要通过注油泵实现，目前油田现场的注油方式主要是将油箱、注油泵通过管路临时连接在一起，向保护器和潜油电机内注油；目前现场注油泵动力源是手摇式或220V交流异步电动机带动注油泵。采用手动注油方式或220V交流异步电动机注油，由于泵的转速不均匀，从而造成注油过程中注油速度不均匀，进而使得电机和保护器腔体内部会有气体残留；这些残留的气体对潜油电机和保护器造成极大的隐患，对电机而言，残留的气体会使电机的绝缘、润滑和导热能力下降，严重时造成电机损坏；对保护器而言，残留的气体会造成机械密封润滑不良，机械密封过早损坏。此外，在冬天较冷的环境下，油箱中的油粘度增大，不易注入，现有的操作方式是将油箱在暖房中放置12小时软化后再注入，或者是利用蒸汽进行加热后注入，对现场条件要求较高，预先准备时间长。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有潜油电泵下井前注油方式不足，提供一种便携式潜油电泵注油装置和注油方法，其特点是：采用控制器集中控制各部件，从而注油速度均匀可控；更进一步的，增加抽真空系统，在注油前首先进行抽真空操作，在真空条件下注油，防止注油过程中的气体残留的效果更好。

本实用新型的技术方案是：一种便携式潜油电泵注油装置，包括油箱、注油泵，其特征在于：还包括控制器、直流电动机，直流电动机与注油泵连接，直流电动机的额定电压等于或低于24V，控制器含有PWM调速模块，所述PWM调速模块与直流电动机的电源输入接口连接。所述控制器采用PWM调速方式对直流电动机进行调速，直流电动机的启动转矩大、调速性能更好，采用PWM调速方式控制直流电动机转速，转速更加均匀，注油泵的注油速度也更加均匀，从而避免了注油速度不均匀而导致的气体残留；直流电动机的额定电压等于或低于24V的安全电压，提高了现场操作的安全程度。

使用时，首先将所述注油泵通过管路与潜油电机或保护器的注油口连接，将抽真空系统的管路与潜油电机或保护器的排气口连接；打开开关阀，开启真空泵抽真空；待真空度达到设定要求时，关闭真空泵，关闭开关阀；启动注油泵注油；油注满后，顶开单向阀溢流，关闭注油泵。其优点在于：在注油之前首先将潜油电机或保护器抽真空，腔体中的空气被抽走，从而保证了注油时，油液能够进入腔体中的各个部分，不至于形成气堵现象，从原理上减少气体残留存在的可能性。

为了达到更好的效果，本实用新型所述便携式潜油电泵注油装置还可以采用以下措施：

1、作为本实用新型的一种改进，在油箱中设置电加热器，控制器通过电路控制电加热器。冬季较冷环境下，可以首先接通电加热器对需要注入的油预先加热后再行注入，在现场不具备暖房或蒸汽的条件下仍可注油，施工更加便利。

2、所述油箱侧面设置油位观察窗。以便于观察油箱中的油位。

3、所述控制器、直流电动机、注油泵与油箱集成在一起，其中注油泵通过吸油管路与油箱内部连通，所述油箱设置把手。由于油箱同时作为整个便携式潜油电泵注油装置的箱体，其它部件均集中安装在油箱上，不仅无须像分体式每次注油时需将各个部件重新连接，而且减少体积，便于野外作业环境下的携带和操作，提高注油效率。

4、为了提高防止注油过程中的气体残留存在的效果，本实用新型的做了更进一步改进，本实用新型所涉及到的潜油电泵注油装置还包括抽真空系统，所述抽真空系统包括开关阀、真空泵、单向阀以及连接各部件的管路，其中被抽真空对象、开关阀、真空泵通过管路顺次连接，单向阀通过旁路设置在排气口与开关阀之间的管路上。

5、油箱中的油必须在一定的温度范围内方能保证良好的流动性，且高于一定温度时就有蒸发或起火的可能；油位过低会导致注油时混有空气。为解决以上技术问题，在油箱中设置温度传感器、温控仪表和油位传感器，温度传感器置于油液中并通过信号线与温控仪表连接；温控仪表接收温度传感器信号，控制电加热器在一定的温度范围内的启停，通过控制电加热器在一定温度范围内的启停，将油温稳定在一定的温度下，不仅能有保证油的流动性，避免了蒸发或起火事故发生，还可以将油温稳定在一定温度下，保证油的粘度等参数的稳定，有利于稳定的注油。

6、所述潜油电泵注油装置还包括油位传感器设置在油箱底部，并通过信号线与控制器连接。控制器接收油位传感器的信号，油位过低时，禁止注油泵启动，从而避免了油位过低时注油时混有空气情况的发生。

7、当装置含抽真空系统时，若将真空泵和注油泵均集成在油箱上，会非常笨重，不便于野外携带与转移。将真空泵、注油泵单独集成为抽真空注油模块，所述抽真空注油模块设置有快插油路接头和电路接头，油箱设置与其相应的快插油路接头和电路接头。抽真空注油模块的设置，方便了携带，快插接头的设置，方便了野外作业环境下的设备连接。

附图说明

图1是本实用新型所述不带抽真空系统时的一种实施方式的结构图。

图2是本实用新型所述带抽真空系统时一种实施方式的工作原理图。

图3是本实用新型所述带抽真空系统时一种实施方式的结构示意图。

图4是本实用新型所述带抽真空系统时一种实施方式的抽真空注油模块结构示意图。图中各件号表示：

1-油箱，2-控制器，3-控制器电源插座，4-注油泵，5-送油管路，6-吸油管路，7-直流电动机，8-注油开关，9-加热开关，10-补油口，11-把手，12-油位观察窗，13-电加热器，14-引线，15-抽真空注油模块， 16-抽真空泵，17-管路，18-开关阀，19-管路，20-旁路，21-单向阀， 22-电动机，23-抽真空开关，24-油位传感器，25-信号线，26-信号线，27-油温传感器，28-温控仪表。

具体实施方式

结合附图说明。

图1表示的是本实用新型的一种不带抽真空系统时的一种实施方式。

图1中，控制器2、注油泵4以及直流电动机7集中安装在油箱1上，直流电动机7与注油泵4连接，控制器2含有PWM调速模块，对直流电动机7进行PWM调速，直流电动机7的额定电压等于或低于24V。

注油泵4和直流电动机7设置在油箱1上部，注油泵4通过插入油箱的吸油管路6吸油，通过送油管路5向潜油电泵或保护器送油。

控制器2设置在油箱1侧面，并通过控制器电源插座3引入控制和动力电源。控制器2的对侧设置有油位观察窗12。油箱1的另外两侧设置有把手11。

油箱1底部设置有电加热器13，通过引线14引入电源。

控制电动机启停的注油开关8和控制电加热器通断的加热开关9设置在油箱1顶部，还设置有补油口10以便于向油箱1内部补油。

图2、图3、图4表示是本实用新型的一种带抽真空系统时的一种实施方式。

图2是本实施方式的工作原理图。

图中，装置整体由油箱1、抽真空注油模块15、开关阀18、单向阀21以及将各部分连接的管路、信号线路组成。

其中抽真空注油模块15上设置控制器2、注油泵4、直流电动机7以及抽真空泵16、电动机22，所述直流电动机7与注油泵4连接，带动注油泵4运转，所述电动机22与抽真空泵16连接，带动抽真空泵16运转；注油泵4的吸油口与吸油管路6连接，吸油管路6插入油箱1中，注油泵4的送油口与管路5连接，管路5的另一端连接到潜油电机或保护器的注油口，注油泵4通过插入油箱的吸油管路6吸油，通过送油管路5向潜油电泵或保护器送油；抽真空泵16的抽气口与管路17连接，管路17的另一端与开关阀18的一个开口连接，开关阀18的另一个开口连接管路19，管路19的另一端连接潜油电机或保护器的排气口，抽真空泵16通过管路17、开关阀18、管路19抽取潜油电机或保护器里的空气；单向阀21通过旁路20设置在管路19上，可根据单向阀21溢流来判断油是否注满。

所述控制器2连接24V直流电源，所述24V直流电源通过注油开关8接入控制器2中集成的PWM调速模块，经PWM调速模块调制后连接直流电动机7，注油开关8用于控制直流电动机7的启停；另外，控制器2还接收设置在油箱1中的油位传感器24的信号，一旦油位低于临界值，控制器2将切断控制直流电动机7的电源电路，直流电动机7无法启动，从而避免了油位过低时注油时混有空气情况的发生；所述24V直流电源通过抽真空开关23接入电动机22，从而控制电动机22的启停。

需要指出的是：本实施例中直流电动机7和电动机22共用一个24V直流电源，仅是因为设置方便，并不代表电动机22必须与直流电动机7共用一个电源，两者是否采用同一电源、两者所采用的电源类型及电压是否相同均不影响本实用新型的实施效果；同样的，图2中控制器2中所采用的电路连接方式仅代表控制器2内部的原理，实际实施时，本领域技术人员可以采用硬件或软件实现与此原理图等效的控制器。

油箱1上设置吸油管路6、油位传感器24、油温传感器27、电加热器13以及温控仪表28，吸油管路6的一端插入油箱1的油液中，吸油管路6的另一端与注油泵4连接；油位传感器24设置在油箱1的底部，通过信号线25连接控制器2，一旦油位低于临界值，油位传感器24向控制器2发出低油位信号，注油泵4将无法启动，直至油位重新回到临界值以上；220V交流电源通过加热开关9、温控仪表28与设置在油液中的电加热器14连接，加热开关9用于控制温控仪表28的通电与否，油温传感器27设置在油液中，通过信号线26将温度信号传导至温度仪表28，温控仪表28将实际油温与设定值比较，如实际油温低于设定值，将电源与电加热器14接通加热，如实际油温高于或等于设定值，断开电源与电加热器14的线路，从而实现对油箱中的油温控制。

同样需要指出的是：图2中温控仪表28所采用的电路连接方式仅代表温控仪表28内部的原理，实际实施时，本领域技术人员可以采用硬件或软件实现与此原理图等效的控制器；

使用本实施方式中装置进行注油的步骤是：

打开开关阀18，开启真空泵16抽真空；

待真空度达到设定要求时，关闭真空泵16，关闭开关阀18；

启动注油泵7注油；

油注满后，顶开单向阀21溢流，关闭注油泵7。

图3是油箱1的结构示意图，吸油管路6、油位传感器24、油温传感器27、电加热器13以及温控仪表28集中设置在油箱1上，图中各部件的的设置与连接方式不再一一表述。

图4是抽真空注油模块15的结构示意图，控制器2、注油泵4、直流电动机7以及抽真空泵16、电动机22集中设置在抽真空模块15上，图中各部件的的设置与连接方式不再一一表述。

Claims (9)

1.一种潜油电泵注油装置，包括油箱、注油泵，其特征在于：还包括控制器、直流电动机，直流电动机与注油泵连接，直流电动机的额定电压等于或低于24V，控制器含有PWM调速模块，所述PWM调速模块与直流电动机的电源输入接口连接。

2.根据权利要求1所述的潜油电泵注油装置，其特征在于：在油箱中设置电加热器，控制器通过电路控制电加热器。

3.根据权利要求1所述的潜油电泵注油装置，其特征在于：侧面设置油位观察窗。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的潜油电泵注油装置，其特征在于：控制器、直流电动机、注油泵与油箱集成在一起，其中注油泵通过吸油管路与油箱内部连通,所述油箱设置把手。

5.根据权利要求1所述的潜油电泵注油装置，其特征在于：还包括抽真空系统，所述抽真空系统包括开关阀、真空泵、单向阀以及连接各部件的管路，其中被抽真空对象、开关阀、真空泵通过管路顺次连接，单向阀通过旁路设置在排气口与开关阀之间的管路上。

6.根据权利要求1或2或3或5所述的潜油电泵注油装置，其特征在于：在油箱中设置温度传感器、温控仪表，温度传感器置于油液中并通过信号线与温控仪表连接。

7.根据权利要求1或2或3或5所述的潜油电泵注油装置，其特征在于：在油箱中设置油位传感器，油位传感器设置在油箱底部，并通过信号线与控制器连接。

8.根据权利要求6所述的潜油电泵注油装置，其特征在于：将真空泵、注油泵单独集成为抽真空注油功能模块，所述抽真空注油功能模块设置有快插油路接头和电路接头，油箱设置与其相应的快插油路接头和电路接头。

9.根据权利要求7所述的潜油电泵注油装置，其特征在于：将真空泵、注油泵单独集成为抽真空注油功能模块，所述抽真空注油功能模块设置有快插油路接头和电路接头，油箱设置与其相应的快插油路接头和电路接头。