CN2883730Y - 新型直线电机采油泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及新型直线电机采油泵，主要由电缆、油管接头、金属薄膜、波纹管、柱塞、直线电机、组合密封装置、动子接头、拉杆、套管、双向动压轴承、隔环、外管等组成，其特征在于：电缆、油管接头、薄膜泵体、金属薄膜、容积腔、波纹管、腔体、储油腔、柱塞、柱塞接头、直线电机动子、直线电机定子、法兰盘、端盖、组合密封装置、动子接头、拉杆、小端盖、保护器外管、套管、预紧弹簧、内锥、外锥、储液腔、填料、双向动压轴承、垫片、毡、隔环、大端盖、弹簧、轴向动压波纹管等安装在外管内。本实用新型重量轻，结构简单，功耗小，效率高，控制方便，使用维修方便，节能效果显著，可用于稠油、深抽和小排量采油井。

Description

新型直线电机采油泵

技术领域

本实用新型涉及石油开采设备，特别是新型直线电机采油泵。

背景技术

公知的抽油设备主要是梁式抽油机-抽油泵装置，整套设备分为地面、井下和联系地面与井下的中间部分。由于油井开采条件复杂多变，随着井深和产量的不断增加，这种抽油机重量大、事故多、排量低的缺点变得非常明显。

由于直线电机能够将电能直接转化为直线往复运动而不需要中间传动机构，无论是在井上还是井下对抽油机进行改造，均有利于减小传动机构空间尺寸提高机采效率。

直线电机是一种将电能直接转换成直线运动的机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置，具有传动刚度高、动态响应快、定位精度高、行程长度不受限制等优点。将直线电机作为井下泵动力系统不仅能够避免以往以链条、传送带、齿条丝杠和蜗轮螺杆等传统的中间转换体系，克服了传统机械转换机构的传动键长、体积大、效率低、精度差等缺陷，且进一步拓宽了直线电机在油田开发中的应用范围。

本实用新型将大功率直线电机技术同采油工艺技术有机结合起来，采用直线电机驱动隔膜泵以实现采油。设计的重点和难点是掌握直线电机的结构和工作原理，分析直线电机的结构，考虑把直线电机用于隔膜泵的动力系统，将电能直接转换成举升原油的动力，能够实现深井采油。

本实用新型的突出特点是直线电机采油泵的直线电机部分采用了圆筒型直线电机，用这种结构的圆筒型直线感应电动机，不存在绕组端部，它的次级绕组也不存在端部，这就提高了绕组的利用率。本实用新型的采油泵采用新型隔膜泵，由于隔膜泵的所用工作元件，除吸入阀和排出阀外，都在干净的润滑油中工作，不和被输送油液直接接触，所以隔膜泵能在及其复杂开发条件的油井中有效的工作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供新型直线电机采油泵，本实用新型选用直线电机采油泵采油，井管中仅有油管与井下泵，重量轻；减少了中间传动装置，结构简单；去除了抽油杆，取消了梁式抽油泵的地面部分，功耗小；通过直线电机直接带动柱塞上下运动，效率高；改变电机参数就可以方便调节冲程以及其他工作参数，控制方便；使用维修方便，检泵周期长，可用于稠油、深抽和小排量采油井，市场应用前景较广。

本实用新型的技术方案是：新型直线电机采油泵，主要由电缆、油管接头、薄膜泵、波纹管、柱塞泵、直线电机、组合密封装置、动子接头、拉杆、保护器、套管、双向动压轴承、隔环、外管等组成，其特征在于：电缆、油管接头、薄膜泵体、单向进油阀、单向出油阀、金属薄膜、容积腔、波纹管、腔体、储油腔、柱塞、柱塞接头、直线电机动子、直线电机定子、端盖、组合密封装置、法兰盘、动子接头、拉杆、小端盖、保护器外管、套管、预紧弹簧、内锥、外锥、储液腔、填料、双向动压轴承、垫片、隔环、大端盖、弹簧、轴向动压波纹管、等安装在外管内。柱塞通过柱塞接头与直线电机动子相连，直线电机动子、直线电机定子为圆筒形。两个小端盖安装在保护器外管的两端，套管内装有预紧弹簧、内锥、外锥并安装在拉杆上，储液腔内装有预紧弹簧，在保护器外管的内部、套管的一端装有填料、双向动压轴承、垫片、隔环等，填料、双向动压轴承、垫片、隔环安装在拉杆上。

与现有技术相比，本实用新型重量轻，结构简单，功耗小，效率高，控制方便，使用维修方便，节能效果显著，可用于稠油、深抽和小排量采油井。

附图说明

图1是本实用新型的直线电机与采油泵的连接安装示意图；

图2是本实用新型的采油泵保护装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型。

如图1、2所示的新型直线电机采油泵，主要由电缆、油管接头、薄膜泵、波纹管、柱塞泵、直线电机、组合密封装置、动子接头、拉杆、保护器、套管、双向动压轴承、隔环、外管等组成，其特征在于：电缆1、油管接头2、薄膜泵体3、单向进油阀4、单向出油阀5、金属薄膜6、容积腔7、波纹管8、腔体9、储油腔10、柱塞11、柱塞接头12、直线电机动子13、直线电机定子14、端盖15、组合密封装置16、法兰盘17、动子接头18、拉杆19、小端盖20、保护器外管21、套管22、预紧弹簧23、内锥24、外锥25、储液腔26、填料27、双向动压轴承28、垫片29、隔环30、大端盖31、弹簧32、轴向动压波纹管33、等安装在外管34内。

如图1所示的直线电机与采油泵的连接安装示意图，柱塞11通过柱塞接头12与直线电机动子13相连，直线电机动子13、直线电机定子14为圆筒形。

如图2所示的采油泵保护装置结构示意图，两个小端盖20安装在保护器外管21的两端，套管22内装有预紧弹簧23、内锥24、外锥25并安装在拉杆19上，储液腔26内装有预紧弹簧23，在保护器外管21的内部、套管22的一端装有填料27、双向动压轴承28、垫片29、隔环30等，填料27、双向动压轴承28、垫片29、隔环30安装在拉杆19上。

为提高产液量与电机使用寿命，可以将砂帽与分离器安装在油管接头2、薄膜泵体3之间，薄膜泵体3也可以装配多个单向进油阀4、单向出油阀5。为提高产量还可以采用多个圆筒直线电机串联，增加扶正器，以提高柱塞11的推力。当直线电机推力过大时，由于泵体自重和线损增加，可以将外管底部开通，在大端盖31上增设胀紧结构，以平衡往复运动的振动冲击。为提高散热性能，可以将拉杆19与直线电机外壁加工成连通结构，增加循环散热机构。

本实用新型的工作过程为：将本实用新型的电缆1、油管接头2、薄膜泵体3、单向进油阀4、单向出油阀5、金属薄膜6、容积腔7、波纹管8、腔体9、储油腔10、柱塞11、柱塞接头12、直线电机动子13、直线电机定子14、端盖15、组合密封装置16、法兰盘17、动子接头18、拉杆19、小端盖20、保护器外管21、套管22、预紧弹簧23、内锥24、外锥25、储液腔26、填料27、双向动压轴承28、垫片29、隔环30、大端盖31、弹簧32、轴向动压波纹管33等安装在外管34内。油管接头2连接在薄膜泵体3上，薄膜泵体3上装有单向进油阀4和单向出油阀5，金属薄膜6挤压在薄膜泵体3、波纹管8和腔体9之间，波纹管8固定在腔体9上，波纹管8、柱塞11之间和储油腔10内封装润滑油。储液腔26内装有氟油。

当油井地面控制端通过电缆1发出执行信号时，电源接通，直线电机动子13带动柱塞11在直线电机定子14的作用下作往复运动。当直线电机动子13向下运动时，柱塞11作下冲程运动，波纹管8在负压作用下拉伸，单向进油阀4打开，单向出油阀5关闭，金属薄膜6向下弯曲、容积腔(7)增大将油管中的原油吸入缸体4内；当直线电机动子13向上运动时，柱塞11作上冲程运动，波纹管8压缩，单向进油阀4关闭，单向出油阀5打开，金属薄膜6向上弯曲，容积腔(7)减小将油管中的原油举升到井口。

当突然断电、加载或直线电机动子13出现速度波动时，轴向载荷通过拉杆19分别传递给预紧弹簧23、内锥24、外锥25、双向动压轴承28、储液腔26中的氟油和轴向动压波纹管33，平衡压力，保护电机正常工作。内锥24、外锥25同时具有对正功能。拉杆19为管状结构，与原油相通，用于电机散热。

Claims (3)

1、一种新型直线电机采油泵，主要由电缆、油管接头、薄膜泵、波纹管、柱塞泵、直线电机、组合密封装置、动子接头、拉杆、保护器、套管、双向动压轴承、隔环、外管组成，其特征在于：电缆(1)与直线电机定子(14)相连，油管接头(2)与薄膜泵体(3)、外管(34)相连，薄膜泵体(3)、单向进油阀(4)、单向出油阀(5)安装在薄膜泵体(3)内，金属薄膜(6)、波纹管(8)置于腔体(9)内，腔体(9)两端装有容积腔(7)、储油腔(10)，柱塞(11)通过柱塞接头(12)与直线电机动子(13)相连，直线电机定子(14)两端有端盖(15)，组合密封装置(16)安装在端盖(15)、法兰盘(17)之间，动子接头(18)与拉杆(19)相连，小端盖(20)固定在保护器外管(21)上，套管(22)与内锥(24)、外锥(25)之间的储液腔(26)内装有预紧弹簧(23)，套管(22)与双向动压轴承(28)之间装有填料(27)，双向动压轴承(28)装有垫片(29)、隔环(30)，上下2个大端盖(31)与轴向动压波纹管(33)之间装有弹簧(32)，大端盖(31)安装在外管(34)内。

2、根据权利要求1所述的新型直线电机采油泵，其特征在于：柱塞(11)通过柱塞接头(12)与直线电机动子(13)相连，直线电机动子(13)、直线电机定子(14)为圆筒形。

3、根据权利要求1所述的新型直线电机采油泵，其特征在于：两个小端盖(20)安装在保护器外管(21)的两端，套管(22)内装有预紧弹簧(23)、内锥(24)、外锥(25)并安装在拉杆(19)上，储液腔(26)内装有预紧弹簧(23)，在保护器外管(21)的内部、套管(22)的一端装有填料(27)、双向动压轴承(28)、垫片(29)、隔环(30)，填料(27)、双向动压轴承(28)、垫片(29)、隔环(30)安装在拉杆(19)上。

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