CN205012978U

CN205012978U - 差步直线井下智能采油装置

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Publication number: CN205012978U
Application number: CN201520783052.0U
Authority: CN
Inventors: 陈广岭
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-10-10
Filing date: 2015-10-10
Publication date: 2016-02-03
Anticipated expiration: 2025-10-10

Abstract

本实用新型属于采油设备技术领域,具体涉及一种差步直线井下智能采油装置，包括变压器、控制柜、采油树及技术套管，技术套管内从上到下依次设有油管、泄油器、单向阀、圆筒差步组合开关磁阻直线电机、压力补偿器、单筒双向射吸抽油泵及扶正器；圆筒差步组合开关磁阻直线电机包括初级、次级及外壳，初级包括压盖、垫环、骨架油封、密封件、下端轴承装配、O型密封圈、下初级装配、中间初级装配、上初级装配、上连接件及接轴；单筒双向射吸抽油泵包括泵下堵基体、活塞基体、出液管、泵管及泵上堵基体，泵管两端通过螺纹与泵下堵基体和泵上堵基体连接。本实用新型的结构简单，设计合理，维修方便，高效节能，安全可靠，成本低廉，经济适用。

Description

差步直线井下智能采油装置

技术领域：

本实用新型属于采油设备技术领域,具体涉及一种差步直线井下智能采油装置。

背景技术：

现有油田的采油设备抽油机种类很多，主要是以游梁抽油机为主，主体的动力设备是三相感应电机，驱动曲柄运行，通过四连杆机构把圆周运动变为抽油杆的直线运动，达到了采油的目的，这种方式占地面积大，结构复杂，材料用量多，成本高，耗能大，需要频繁维护，极大地影响了油田的生产效率，提高了生产成本和运营成本，浪费能源。故此，设计一种维修方便、低能耗、低成本的差步直线井下智能采油装置是十分必要的。

实用新型内容：

本实用新型弥补和改善了上述现有技术的不足之处，提供了一种结构简单、设计合理、维修方便、高效节能、安全可靠、成本低廉、经济适用的差步直线井下智能采油装置，可以在油田生产中大规模地推广和使用。

本实用新型采用的技术方案为：一种差步直线井下智能采油装置，包括变压器、控制柜、采油树及技术套管，技术套管内从上到下依次设有油管、泄油器、单向阀、圆筒差步组合开关磁阻直线电机、压力补偿器、单筒双向射吸抽油泵及扶正器；圆筒差步组合开关磁阻直线电机包括初级、次级及外壳，初级包括压盖、垫环、骨架油封、密封件、下端轴承装配、O型密封圈、下初级装配、中间初级装配、上初级装配、上连接件及接轴；上连接件与上初级装配配合连接,上初级装配通过滑动轴承与中间初级装配连接，中间初级装配与下初级装配配合连接,下初级装配与下端轴承装配配合连接,下端轴承装配通过O型密封圈密封,密封件与下初级装配螺纹连接，密封件内设有骨架油封,骨架油封通过垫环密封，垫环通过压盖紧固；所述的接轴一端与次级螺纹连接，另一端与单向阀连接；所述的次级与初级的间隙为0.4至0.7毫米；所述的上初级装配、中间初级装配及下初级装配由铁心、隔磁环、绕组及滑动轴承组成，铁心内孔设有专用防水槽；所述的单筒双向射吸抽油泵包括泵下堵基体、活塞基体、出液管、泵管及泵上堵基体；泵下堵基体内装有下出液阀球和下进液阀球，泵上堵基体内装有上出液阀球和上进液阀球，泵管两端通过螺纹与泵下堵基体和泵上堵基体连接，且两端通过泵管密封圈密封；所述的出液管一端与泵下堵基体插接，另一端与泵上堵基体连接，出液管两端通过出液管密封圈密封；所述的活塞基体上设有活塞密封圈,且两端安装有活塞环，活塞基体与动力输入杆连接,并通过活塞杆密封圈密封。

所述的绕组的绕线为H级漆包铜扁空心线。

所述的铁心的材质为高导磁磁性材料，隔磁环的材质为高耐磨材料，铁心与隔磁环之间采用特种专用密封材料密封。

所述的次级的材质为高性能磁性材料。

所述的次级采用分段轴接，且每段间采用关节轴承连接。

所述的绕组采用“双排扁铜线环形饼式硬绕组”结构和双排反绕工艺。

所述的圆筒差步组合开关磁阻直线电机与单筒双向射吸抽油泵采用插接方式连接。

所述的圆筒差步组合开关磁阻直线电机的控制方式采用开环矢量控制。

所述的初级内部安装有特种高耐磨轴承。

本实用新型的有益效果：结构简单，设计合理，维修方便，高效节能，安全可靠，成本低廉，经济适用，易于大规模地推广和使用。其主要优点如下：

1）、所述的圆筒差步组合开关磁阻直线电机是一种能将电信号直接转换成为直线位移的电机,由于它无需转换机构即可直接获得直线运动，没有传动机械的磨损，故此传递效率高，且噪音低，结构简单，操作及维护方便，另外次级往复运动换向采用开环矢量控制，具有位置记忆功能，初级上下各有一限位电感线圈，设计合理，维护方便，高效节能，安全可靠，经济适用。

2）、所述的单筒双向射吸抽油泵在同井况同等采液量的情况下，装机容量较常规单向泵可降低50%；活塞采用刚性活塞环与柔性活塞密封圈组合结构，极大地降低了摩擦损耗，活塞运行两端采用缓冲结构型式，降低了余隙容积，防止了气锁现象的发生，设计合理，安全可靠，高效节能，成本低廉。

3）、所述的绕组采用“双排扁铜线正反绕组”的结构和双排反绕工艺，可以实现槽满率提高15%，电机推力提高15%，设计合理，高效节能，经济适用。4）、所述的次级采用分段轴接，且每段间采用关节轴承连接，具有调节不同心的作用，降低摩擦损耗，便于调整次级长短及不同推力，设计合理。

5）、所述的铁心的材质为高导磁磁性材料，降低了铁心与硅钢片的涡流，能够提高电机导磁率，降低铁心铁损；所述的隔磁环的材质为高耐磨材料，能够提高使用寿命，结构简单，设计合理，降低成本，经济适用。

6）、所述的圆筒差步组合开关磁阻直线电机与单筒双向射吸抽油泵采用插接方式连接，即拆装方便，又安全可靠，设计合理，维修方便，经济适用。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型中圆筒差步组合开关磁阻直线电机的结构示意图。

图3是本实用新型中单筒双向射吸抽油泵的结构示意图。

图4是本实用新型中次级的结构示意图。

图5是图4的俯视图。

图6是本实用新型中铁心的结构示意图

图7是图6的左视图。

图8是本实用新型中隔磁环的结构示意图

图9是本实用新型中绕组的结构示意图

图10是图9的左视图。

具体实施方式：

参照各图，一种差步直线井下智能采油装置，包括变压器11、控制柜10、采油树9及技术套管8，技术套管8内从上到下依次设有油管7、泄油器6、单向阀5、圆筒差步组合开关磁阻直线电机4、压力补偿器3、单筒双向射吸抽油泵2及扶正器1；圆筒差步组合开关磁阻直线电机4包括初级、次级413及外壳410，初级包括压盖401、垫环402、骨架油封403、密封件404、下端轴承装配405、O型密封圈406、下初级装配407、中间初级装配408、上初级装配409、上连接件411及接轴412；上连接件411与上初级装配409配合连接,上初级装配409通过滑动轴承与中间初级装配408连接，中间初级装配408与下初级装配407配合连接,下初级装配407与下端轴承装配405配合连接,下端轴承装配405通过O型密封圈406密封,密封件404与下初级装配407螺纹连接，密封件404内设有骨架油封403,骨架油封403通过垫环402密封，垫环402通过压盖401紧固；所述的接轴412一端与次级413螺纹连接，另一端与单向阀5连接；所述的次级413与初级的间隙为0.4至0.7毫米；所述的上初级装配409、中间初级装配408及下初级装配407由铁心414、隔磁环415、绕组416及滑动轴承组成，铁心414内孔设有专用防水槽；所述的单筒双向射吸抽油泵2包括泵下堵基体202、活塞基体205、出液管206、泵管207及泵上堵基体209；泵下堵基体202内装有下出液阀球203和下进液阀球214，泵上堵基体209内装有上出液阀球210和上进液阀球211，泵管207两端通过螺纹与泵下堵基体202和泵上堵基体209连接，且两端通过泵管密封圈208密封；所述的出液管206一端与泵下堵基体202插接，另一端与泵上堵基体209连接，出液管206两端通过出液管密封圈204密封；所述的活塞基体205上设有活塞密封圈213,且两端安装有活塞环212，活塞基体205与动力输入杆215连接,并通过活塞杆密封圈201密封；所述的绕组416的绕线为H级漆包铜扁空心线；所述的铁心414的材质为高导磁磁性材料，隔磁环415的材质为高耐磨材料，铁心414与隔磁环415之间采用特种专用密封材料密封；所述的次级413的材质为高性能磁性材料；所述的次级413采用分段轴接，且每段间采用关节轴承连接；所述的绕组416采用“双排扁铜线环形饼式硬绕组”结构和双排反绕工艺；所述的圆筒差步组合开关磁阻直线电机4与单筒双向射吸抽油泵2采用插接方式连接；所述的圆筒差步组合开关磁阻直线电机4的控制方式采用开环矢量控制；所述的初级内部安装有特种高耐磨轴承。

在圆筒差步组合开关磁阻直线电机4工作时，变压器11提供电源给开环矢量控制器，通过潜油电缆经采油树9输送电能到地面下的圆筒差步组合开关磁阻直线电机4上，当初级线圈接通电流后，产生行波磁场，与次级413本身的磁场作用，产生电磁力，使初级和次级413间产生相对直线运动，开环矢量控制具有位置记忆功能，初级上下各有一限位电感线圈控制位置，保证次级413的上下运行，当限位失效时，可自动调整位置；当圆筒差步组合开关磁阻直线电机4运行受阻时，控制可自动调整输入电流，保证电机运行。次级413插接双向泵活塞上下往复运行，上行时，下进液阀球214开启，流体进入下缓冲腔体216和下工作腔体217内，同时，下出液阀球203关闭，上出液阀球210开启，上进液阀球211关闭，上缓冲腔体218和上工作腔体219内的流体被活塞推动经上出液阀球210开启形成的通道排出上缓冲腔体218和上工作腔体219，当动力输入杆215下行时，下进液阀球214关闭，下出液阀球203开启，下缓冲腔体216和下工作腔体217内的流体经下出液阀球203开启形成的通道经出液管206排出下缓冲腔体216和下工作腔体217，同时，上进液阀球,211开启，流体进入上缓冲腔体218和上工作腔体219内，上出液阀球210关闭，如此循环往复就可以不断的通过次级内孔从井下将井液排到地面。

所述的圆筒差步组合开关磁阻直线电机4是一种能将电信号直接转换成为直线位移的电机,由于它无需转换机构即可直接获得直线运动，没有传动机械的磨损，故此传递效率高，且噪音低，结构简单，操作及维护方便，另外次级413往复运动换向采用开环矢量控制，具有位置记忆功能，初级上下各有一限位电感线圈，设计合理，维护方便，高效节能，安全可靠；所述的单筒双向射吸抽油泵2在同井况同等采液量的情况下，装机容量较常规单向泵可降低50%；活塞采用刚性活塞环与柔性活塞密封圈组合结构，极大地降低了摩擦损耗，活塞运行两端采用缓冲结构型式，降低了余隙容积，防止了气锁现象的发生，设计合理，安全可靠；所述的绕组416采用“双排扁铜线正反绕组”的结构和双排反绕工艺，可以实现槽满率提高15%，电机推力提高15%，设计合理，高效节能，；，次级413采用分段轴接，且每段间采用关节轴承连接，具有调节不同心的作用，降低摩擦损耗，便于调整次级长短及不同推力；所述的铁心414的材质为高导磁磁性材料，降低了铁心414与硅钢片的涡流，能够提高电机导磁率，降低铁心414铁损；所述的隔磁环415的材质为高耐磨材料，能够提高使用寿命；所述的圆筒差步组合开关磁阻直线电机4与单筒双向射吸抽油泵2采用插接方式连接，即拆装方便，又安全可靠。本实用新型的结构简单，设计合理，维修方便，高效节能，安全可靠，成本低廉，经济适用，易于大规模地推广和使用。

Claims

1.一种差步直线井下智能采油装置，包括变压器（11）、控制柜（10）、采油树（9）及技术套管（8），其特征在于：技术套管（8）内从上到下依次设有油管（7）、泄油器（6）、单向阀（5）、圆筒差步组合开关磁阻直线电机（4）、压力补偿器（3）、单筒双向射吸抽油泵（2）及扶正器（1）；圆筒差步组合开关磁阻直线电机（4）包括初级、次级（413）及外壳（410），初级包括压盖（401）、垫环（402）、骨架油封（403）、密封件（404）、下端轴承装配（405）、O型密封圈（406）、下初级装配（407）、中间初级装配（408）、上初级装配（409）、上连接件（411）及接轴（412）；上连接件（411）与上初级装配（409）配合连接,上初级装配（409）通过滑动轴承与中间初级装配（408）连接，中间初级装配（408）与下初级装配（407）配合连接,下初级装配（407）与下端轴承装配（405）配合连接,下端轴承装配（405）通过O型密封圈（406）密封,密封件（404）与下初级装配（407）螺纹连接，密封件（404）内设有骨架油封（403）,骨架油封（403）通过垫环（402）密封，垫环（402）通过压盖（401）紧固；所述的接轴（412）一端与次级（413）螺纹连接，另一端与单向阀（5）连接；所述的次级（413）与初级的间隙为0.4至0.7毫米；所述的上初级装配（409）、中间初级装配（408）及下初级装配（407）由铁心（414）、隔磁环（415）、绕组（416）及滑动轴承组成，铁心（414）内孔设有专用防水槽；所述的单筒双向射吸抽油泵（2）包括泵下堵基体（202）、活塞基体（205）、出液管（206）、泵管（207）及泵上堵基体（209）；泵下堵基体（202）内装有下出液阀球（203）和下进液阀球（214），泵上堵基体（209）内装有上出液阀球（210）和上进液阀球（211），泵管（207）两端通过螺纹与泵下堵基体（202）和泵上堵基体（209）连接，且两端通过泵管密封圈（208）密封；所述的出液管（206）一端与泵下堵基体（202）插接，另一端与泵上堵基体（209）连接，出液管（206）两端通过出液管密封圈（204）密封；所述的活塞基体（205）上设有活塞密封圈（213）,且两端安装有活塞环（212），活塞基体（205）与动力输入杆（215）连接,并通过活塞杆密封圈（201）密封。

2.根据权利要求1所述的一种差步直线井下智能采油装置，其特征在于：所述的绕组（416）的绕线为H级漆包铜扁空心线。

3.根据权利要求1所述的一种差步直线井下智能采油装置，其特征在于：所述的铁心（414）的材质为高导磁磁性材料，隔磁环（415）的材质为高耐磨材料，铁心（414）与隔磁环（415）之间采用特种专用密封材料密封。

4.根据权利要求1所述的一种差步直线井下智能采油装置，其特征在于：所述的次级（413）的材质为高性能磁性材料。

5.根据权利要求1所述的一种差步直线井下智能采油装置，其特征在于：所述的次级（413）采用分段轴接，且每段间采用关节轴承连接。

6.根据权利要求1所述的一种差步直线井下智能采油装置，其特征在于：所述的圆筒差步组合开关磁阻直线电机（4）与单筒双向射吸抽油泵（2）采用插接方式连接。

7.根据权利要求1所述的一种差步直线井下智能采油装置，其特征在于：所述的初级内部安装有特种高耐磨轴承。