專利名稱：潛油電動(dòng)柱塞泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于采油機(jī)械設(shè)備，特別涉及的是圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)通過聯(lián)接件與管式抽油泵或桿式抽油泵組成的潛油電動(dòng)柱塞泵。
目前的有桿抽油機(jī)械中，使用的是管式抽油泵、桿式抽油泵，而由抽油機(jī)通過抽油桿驅(qū)動(dòng)的抽油泵基本上都是單作用的柱塞泵。管式抽油泵、桿式抽油泵均為抽油機(jī)驅(qū)動(dòng)抽油桿帶動(dòng)抽油泵工作。有桿抽油系統(tǒng)在我國(guó)油田中約占80％，占產(chǎn)液量的約60％，占采油量的約75％，耗電量占油田總耗電量的三分之一。因此對(duì)油田采油中的有桿抽油系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)或改造很有必要，其經(jīng)濟(jì)效益也極為可觀。
本實(shí)用新型目的是設(shè)計(jì)一種潛油電動(dòng)柱塞泵，用圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)取代原用的抽油機(jī)、抽油桿，通過設(shè)計(jì)的專用聯(lián)接件將圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)與目前油田在用的管式抽油泵、桿式抽油泵聯(lián)接組成潛油電動(dòng)柱塞泵。
本實(shí)用新型的工作原理是將圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)的次級(jí)管桿作為柱塞泵的柱塞桿，上行程時(shí)，由圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)的次級(jí)管桿經(jīng)聯(lián)管螺管或聯(lián)柱螺管帶動(dòng)柱塞上行，此時(shí)，柱塞的出油閥關(guān)閉，上腔液體經(jīng)聯(lián)管螺管或聯(lián)柱螺管的進(jìn)油孔進(jìn)入次級(jí)管桿內(nèi)腔液體流道，被排出；同時(shí)下腔形成真空，液體在內(nèi)外壓差作用下，頂開進(jìn)油閥球，進(jìn)入下腔，行程到上止點(diǎn)時(shí)，上腔排油、下腔進(jìn)油結(jié)束。下行程時(shí)，次級(jí)管桿帶動(dòng)柱塞下行，下腔液體在柱塞壓力作用下，進(jìn)油閥關(guān)閉，出油閥打開，液體升移至柱塞上腔，行程到下止點(diǎn)時(shí)，液體升移結(jié)束，次級(jí)管桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)柱塞完成潛油電動(dòng)柱塞泵的泵油工作。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是潛油電動(dòng)柱塞泵由圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)、聯(lián)接件、管式抽油泵或桿式抽油泵組成。
圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)由次級(jí)管桿、油管接頭、扁電纜頭、雙頭螺柱、電纜卡子、電機(jī)上端頭、電機(jī)殼體、電機(jī)下端頭、聯(lián)泵接頭、“o”型圈、活塞桿密封組件、壓封螺套、軸承套、壓緊螺套、壓緊螺釘、壓緊頂桿、上壓環(huán)、滑動(dòng)軸承、環(huán)形初級(jí)鐵芯、餅式線圈、下固定環(huán)組成。油管接頭也是電機(jī)的上端蓋，內(nèi)螺紋聯(lián)接油管，油管接頭下端與電機(jī)上端頭用雙頭螺柱聯(lián)接。電機(jī)上端頭“o”型圈、活塞密封組件形成次級(jí)管桿上端密封。聯(lián)泵接頭也是電機(jī)的下端蓋，內(nèi)腔裝有潤(rùn)滑脂，下端有“o”型圈、活塞密封組件、壓封螺套對(duì)次級(jí)管桿的下端進(jìn)行密封。電機(jī)內(nèi)有軸承套、壓緊螺套、上壓環(huán)、滑動(dòng)軸承、環(huán)形初級(jí)鐵芯、餅式線圈、下固定環(huán)。在次級(jí)管桿上端裝扶正限位套，起對(duì)次級(jí)管桿的扶正導(dǎo)向限位作用；油管接頭與電機(jī)上端頭、電機(jī)下端頭與聯(lián)泵接頭用雙頭螺柱聯(lián)接，電機(jī)殼體與電機(jī)上、下端頭螺紋聯(lián)接。油管接頭聯(lián)接電機(jī)上端頭，電機(jī)上端頭聯(lián)接電機(jī)殼體，電機(jī)殼體聯(lián)接電機(jī)下端頭，電機(jī)下端頭聯(lián)接聯(lián)泵接頭，如此聯(lián)接成為一體。次級(jí)管桿是電機(jī)耦合件之一，內(nèi)徑是液流通道，次級(jí)管桿的下端與聯(lián)管螺管或聯(lián)柱螺管螺紋聯(lián)接后形成柱塞泵的柱塞桿。電機(jī)上端頭、環(huán)形初級(jí)鐵芯、餅式線圈、電機(jī)殼體、下固定環(huán)、電機(jī)下端頭構(gòu)成電機(jī)核心基礎(chǔ)件。
圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)的工作原理是電能由扁電纜頭輸入，經(jīng)餅式線圈在環(huán)形初級(jí)鐵芯和次級(jí)管桿之間產(chǎn)生移動(dòng)磁場(chǎng)，在移動(dòng)磁場(chǎng)作用下，次級(jí)管桿中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由于次級(jí)管桿是復(fù)合金屬管，在次級(jí)管桿中產(chǎn)生感應(yīng)電流，通電導(dǎo)體和移動(dòng)磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生電磁推力，使環(huán)形初級(jí)鐵芯和次級(jí)管桿之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因環(huán)形初級(jí)鐵芯固定于電機(jī)機(jī)殼中，電機(jī)機(jī)殼與油管連成一體是固定不動(dòng)的，因而環(huán)形初級(jí)鐵芯不動(dòng)，相對(duì)的次級(jí)管桿就產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)。圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)與普通的旋轉(zhuǎn)異步電機(jī)一樣，通過對(duì)換任意兩相的電源接線，可以實(shí)現(xiàn)三相直線電機(jī)的相反方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)此原理，直線電機(jī)就可以往返運(yùn)動(dòng)。
聯(lián)接件有聯(lián)管接頭、聯(lián)管螺管、聯(lián)柱螺管。其中聯(lián)管接頭、聯(lián)管螺管、聯(lián)柱螺管為本實(shí)用新型而設(shè)計(jì)的專用聯(lián)接件，聯(lián)管螺管、聯(lián)柱螺管上分別開有進(jìn)油孔，進(jìn)油孔與圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)的次級(jí)管桿內(nèi)徑、管式抽油泵或桿式抽油泵柱塞上腔構(gòu)成油流通道。
聯(lián)管接頭與聯(lián)管螺管配合用于圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)與管式抽油泵的聯(lián)接組成潛油電動(dòng)柱塞泵，聯(lián)管接頭上端螺紋聯(lián)接圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)下端的聯(lián)泵接頭，下端螺紋聯(lián)接油管接箍，油管接箍的下端聯(lián)接管式抽油泵泵筒。聯(lián)管螺管的上端螺紋聯(lián)接次級(jí)管桿，下端螺紋聯(lián)接管式抽油泵泵筒中的管式抽油泵上閥體。由圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)的次級(jí)管桿帶動(dòng)聯(lián)管螺管，聯(lián)管螺管帶動(dòng)柱塞使管式抽油泵工作。原管式抽油泵的結(jié)構(gòu)、工作條件均不改變。
聯(lián)管接頭與聯(lián)柱螺管配合用于圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)與桿式抽油泵的聯(lián)接組成潛油電動(dòng)柱塞泵，聯(lián)管接頭上端聯(lián)接圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)下端的聯(lián)泵接頭，下端螺紋聯(lián)接油管接箍，油管接箍的下端聯(lián)接油管。聯(lián)柱螺管上端螺紋聯(lián)接次級(jí)管桿，下端螺紋聯(lián)接桿式抽油泵中的閥桿接頭。聯(lián)管接頭、與聯(lián)柱螺管將圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)與桿式抽油泵聯(lián)成一體，構(gòu)成潛油電動(dòng)柱塞泵，由圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)次級(jí)管桿帶動(dòng)聯(lián)柱螺管，聯(lián)柱螺管帶動(dòng)柱塞使桿式抽油泵工作，桿式抽油泵的其它結(jié)構(gòu)、工作條件均不改變。
聯(lián)管接頭、聯(lián)管螺管、聯(lián)柱螺管分別與目前在用的桿式抽油泵、管式抽油泵聯(lián)接配套使用，該組合易形成潛油電動(dòng)柱塞泵的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化產(chǎn)品。
本實(shí)用新型與目前使用的游梁式抽油系統(tǒng)比較，省掉了抽油機(jī)、抽油桿，相應(yīng)的減少了整機(jī)金屬耗量，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零部件少、制造工藝簡(jiǎn)單、可靠性好、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明
圖1是本實(shí)用新型中圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)與管式抽油泵組合外觀示意圖；圖2是本實(shí)用新型中圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)與桿式抽油泵組合外觀示意圖；圖3是本實(shí)用新型中圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型中電動(dòng)機(jī)與管式抽油泵的聯(lián)接結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型中電動(dòng)機(jī)與桿式抽油泵的聯(lián)接結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1扶正限位套2次級(jí)管桿3扁電纜頭4油管接頭5電纜卡子6雙頭螺柱7電機(jī)上端頭8電機(jī)殼體9電機(jī)下端頭10聯(lián)泵接頭11聯(lián)管接頭12油管接箍13管式泵泵筒14進(jìn)油閥接頭15防砂管16防砂帽17油管18“o”型圈19活塞桿密封組件20螺柱塞21軸承套22壓緊螺套23上壓環(huán)24餅式線圈25環(huán)形初級(jí)鐵芯26下固定環(huán)27滑動(dòng)軸承28潤(rùn)滑脂29壓封螺套30聯(lián)管螺管31聯(lián)管螺管進(jìn)油孔32管式泵上閥體33聯(lián)柱螺管34聯(lián)柱螺管進(jìn)油孔35閥桿接頭
圖1、圖4中，聯(lián)管接頭11的上端與聯(lián)泵接頭10螺紋聯(lián)接，下端與油管接箍12為螺紋聯(lián)接，油管接箍12與管式泵泵筒13螺紋聯(lián)接。聯(lián)管螺管30有進(jìn)油孔31，進(jìn)油孔31與圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)的次級(jí)管桿2內(nèi)徑、管式抽油泵柱塞上腔構(gòu)成液流通道；上端與次級(jí)管桿2的下端螺紋聯(lián)接，下端與管式泵上閥體32為螺紋聯(lián)接；聯(lián)管螺管30作為過渡件，在泵筒內(nèi)將圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)的次級(jí)管桿2與管式抽油柱塞聯(lián)接，經(jīng)上述的內(nèi)外聯(lián)接使圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)與管式抽油泵聯(lián)成為一體。
圖2、圖5中，聯(lián)管接頭11的上端與圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)下端的聯(lián)泵接頭10螺紋聯(lián)接，下端螺紋聯(lián)接油管接箍12，油管接箍12螺紋聯(lián)接油管17。聯(lián)柱螺管33有進(jìn)油孔34，進(jìn)油孔34與圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)的次級(jí)管桿2內(nèi)徑、桿式抽油泵柱塞上腔構(gòu)成液流通道；上端與圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)的次級(jí)管桿2下端螺紋聯(lián)接；下端與油管17內(nèi)桿式抽油泵的閥桿接頭35螺紋聯(lián)接，聯(lián)柱螺管33作為過渡件將圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)與桿式抽油柱塞聯(lián)接，經(jīng)上述的內(nèi)外聯(lián)接使圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)、桿式抽油泵、油管聯(lián)成一體。
圖3提供的是圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，如圖所示油管接頭4有內(nèi)螺紋聯(lián)接油管，與電機(jī)上端頭7用雙頭螺柱6聯(lián)接。次級(jí)管桿2下端有外螺紋與聯(lián)管螺管30或聯(lián)柱螺管33聯(lián)接，形成柱塞泵的柱塞桿。環(huán)形初級(jí)鐵芯25、餅式線圈24、電機(jī)殼體8、電機(jī)下端頭9構(gòu)成電機(jī)的基礎(chǔ)部份，可根據(jù)油井的工況要求，進(jìn)行串聯(lián)式電動(dòng)機(jī)組合，滿足采油生產(chǎn)對(duì)電能的需求。“o”型圈18、活塞桿密封組件19裝在次級(jí)管桿2與電機(jī)上端頭7和聯(lián)泵接頭10的密封腔內(nèi)，形成次級(jí)管桿2上、下端軸徑向密封，下端聯(lián)泵接頭10密封腔內(nèi)的密封組件用壓封螺套29壓緊。螺柱塞20與電機(jī)上端頭7的螺柱塞孔螺紋相聯(lián)接封堵油孔，電機(jī)內(nèi)腔有冷卻、絕緣潤(rùn)滑油，聯(lián)泵接頭10內(nèi)腔裝有潤(rùn)滑脂28。電機(jī)上端頭7外螺紋與電機(jī)殼體8上端聯(lián)接，電機(jī)殼體8下端內(nèi)螺紋與電機(jī)下端頭9外螺紋聯(lián)接，電機(jī)下端頭9與聯(lián)泵接頭10用雙頭螺柱6聯(lián)接。次級(jí)管桿2的上端內(nèi)螺紋聯(lián)接扶正限位套1，以保證伸出端的直線運(yùn)動(dòng)。電機(jī)上端頭7內(nèi)用壓緊螺釘經(jīng)壓緊頂桿、軸承套21、上壓環(huán)23、環(huán)形初級(jí)鐵芯25壓緊在下固定環(huán)26上。餅式線圈24放置在環(huán)形初級(jí)鐵芯25腔內(nèi)。扁電纜頭3于電機(jī)上端頭7經(jīng)進(jìn)線槽由進(jìn)線孔穿入，與餅式線圈24相連接。軸承套21與滑動(dòng)軸承27動(dòng)配合，用壓緊螺套22把軸承套21與滑動(dòng)軸承27聯(lián)成一體，螺釘、電纜卡子5將扁電纜頭3固定。
實(shí)施例1圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)與Φ95管式抽油泵配套使用聯(lián)接件使用聯(lián)管接頭11、油管接箍12、聯(lián)管螺管30。
聯(lián)管接頭11上聯(lián)圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)的聯(lián)泵接頭10，下聯(lián)油管接箍12，油管接箍12下聯(lián)管式抽油泵泵筒13；聯(lián)管螺管30的進(jìn)油孔31為4-Φ10，上聯(lián)圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)的次級(jí)管桿2，下聯(lián)管式抽油泵上閥體；聯(lián)管接頭11與聯(lián)管螺管30配合將圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)、管式抽油泵聯(lián)接為一體組成潛油電動(dòng)柱塞泵用于井下采油，管式抽油泵的其它應(yīng)用、工作條件不變。
管式抽油泵的泵徑為Φ95，行程為3m，沖次為每分鐘5次，最小排量為153m3/d。沖次為每分鐘12次，最大排量為367m3/d。
實(shí)施例2圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)與Φ63桿式抽油泵配套使用聯(lián)接件使用聯(lián)管接頭11、油管接箍12、聯(lián)柱螺管33。
聯(lián)管接頭11上聯(lián)圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)的聯(lián)泵接頭10，下聯(lián)油管接箍12，油管接箍12下聯(lián)油管17；聯(lián)柱螺管33的進(jìn)油孔34為3-Φ10，上聯(lián)圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)的次級(jí)管桿2，下聯(lián)桿式抽油泵的閥桿接頭35；聯(lián)管接頭11與聯(lián)柱螺管33配合將圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)、桿式抽油泵聯(lián)接為一體組成潛油電動(dòng)柱塞泵用于井下采油，桿式抽油泵的其它應(yīng)用、工作條件不變。
泵徑Φ63，行程3m，沖次為每分鐘5次，最小排量31m3/d。沖次為每分鐘12次，最大排量75m3/d。
權(quán)利要求1.一種由圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)、抽油泵組成的潛油電動(dòng)柱塞泵，其特征是用于圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)與管式抽油泵的聯(lián)接件是由聯(lián)管接頭(11)、聯(lián)管螺管(30)組成，其中聯(lián)管接頭(11)上端與圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)下端的聯(lián)泵接頭(10)螺紋聯(lián)接，下端與油管接箍(12)螺紋聯(lián)接，油管接箍(12)的下端螺紋聯(lián)接管式抽油泵泵筒(13)；聯(lián)管螺管(30)有進(jìn)油孔(31)，進(jìn)油孔(31)與次級(jí)管桿內(nèi)徑、管式抽油泵柱塞上腔構(gòu)成油流通道；聯(lián)管螺管(30)上端與次級(jí)管桿(2)螺紋聯(lián)接，下端與管式泵上閥體(32)螺紋聯(lián)接。
2.一種由圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)、抽油泵組成的潛油電動(dòng)柱塞泵，其特征是用于圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)與桿式抽油泵的聯(lián)接件是由聯(lián)管接頭(11)、聯(lián)柱螺管(33)組成，其中聯(lián)管接頭(11)上端與圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)下端的聯(lián)泵接頭(10)螺紋聯(lián)接，下端與油管接箍(12)螺紋聯(lián)接；聯(lián)柱螺管(33)上有進(jìn)油孔(34)，進(jìn)油孔(34)與次級(jí)管桿內(nèi)徑、桿式抽油泵柱塞上腔構(gòu)成油流通道；聯(lián)柱螺管(33)上端與次級(jí)管桿(2)螺紋聯(lián)接，下端與桿式抽油泵的閥桿接頭(35)螺紋聯(lián)接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種潛油電動(dòng)柱塞泵，由圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)、聯(lián)接件、管式抽油泵或桿式抽油泵構(gòu)成，為油田提供一種新型采油機(jī)械。聯(lián)接件有聯(lián)管接頭、聯(lián)管螺管、聯(lián)桿螺管；聯(lián)管螺管或聯(lián)桿螺管上的進(jìn)油孔與圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)的次級(jí)管桿內(nèi)徑、管式抽油泵或桿式抽油泵柱塞上腔構(gòu)成油流通道；電動(dòng)機(jī)的次級(jí)管桿與聯(lián)管螺管或聯(lián)桿螺管聯(lián)接后作為柱塞泵的柱塞桿，由次級(jí)管桿帶動(dòng)柱塞作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)；通過聯(lián)接件將圓筒型直線異步潛油電動(dòng)機(jī)與在用的管式抽油泵、桿式抽油泵聯(lián)接構(gòu)成潛油電動(dòng)柱塞泵與目前使用的游梁式抽油機(jī)械比較，省掉了抽油機(jī)、抽油桿，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零部件少、制造工藝簡(jiǎn)單、可靠性好、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F04B47/00GK2555422SQ0224176
公開日2003年6月11日 申請(qǐng)日期2002年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月16日
發(fā)明者姜樹文 申請(qǐng)人:姜樹文