本實(shí)用新型屬于油田采油設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種井下直線電機(jī)往復(fù)式抽油泵試驗(yàn)平臺，該平臺可模擬直線電機(jī)往復(fù)式抽油泵采油系統(tǒng)的工況和工作行為，用于該采油系統(tǒng)的試驗(yàn)研究。

背景技術(shù)：

井下直線電機(jī)往復(fù)式抽油泵屬于無桿類采油設(shè)備，其應(yīng)用范圍、時(shí)間、經(jīng)驗(yàn)等方面相對傳統(tǒng)的機(jī)械有桿類采油設(shè)備均存在不足?，F(xiàn)有直線電機(jī)往復(fù)式抽油泵一般直接用于現(xiàn)場下井采油，缺少試驗(yàn)對其功能進(jìn)行分析驗(yàn)證，因此有必要針對該采油設(shè)備研究一種功能較為完善的試驗(yàn)平臺，為相關(guān)科研人員提供可靠的試驗(yàn)技術(shù)手段。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，填補(bǔ)井下直線電機(jī)往復(fù)式抽油泵試驗(yàn)技術(shù)的空白，提供一種井下直線電機(jī)往復(fù)式抽油泵試驗(yàn)平臺，該平臺可模擬直線電機(jī)往復(fù)式抽油泵采油系統(tǒng)的工況和工作行為，用于采油系統(tǒng)的試驗(yàn)研究。

本實(shí)用新型的目的是通過如下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)：一種井下直線電機(jī)往復(fù)式抽油泵試驗(yàn)平臺，包括試驗(yàn)臺架、井深模擬裝置、測控系統(tǒng)，通過三部分相結(jié)合，可以模擬直線電機(jī)往復(fù)式抽油泵斜井、直井中的工作行為，并且可以改變抽油泵的出口壓力模擬不同井深；同時(shí)可以測試采油系統(tǒng)的效率、排油壓力、流量等參數(shù)，利用試驗(yàn)研究或驗(yàn)證直線電機(jī)往復(fù)式抽油泵這一采油設(shè)備的工作性能及其控制功能。

所述試驗(yàn)臺架包括直線電機(jī)、往復(fù)式抽油泵、井筒總成、可調(diào)高度支架、排油管、回油管，所述井筒總成一端固定，另一端與可調(diào)高度支架相連，實(shí)現(xiàn)井筒總成不同角度的變化，由此模擬采油系統(tǒng)的不同角度井況；直線電機(jī)與往復(fù)式抽油泵連接裝配后置于井筒總成內(nèi)部，井筒總成內(nèi)部充滿油液。

所述井深模擬裝置包括濾器、蓄能器、壓力表、壓力變送器、溢流閥、流量計(jì)，往復(fù)式抽油泵的出口與排油管相連，排油管依次與濾器、蓄能器、壓力表、壓力變送器、溢流閥、流量計(jì)、回油管相連，回油管與井筒總成相連；利用壓力變送器、流量計(jì)測試采油系統(tǒng)的出口壓力以及出口流量；利用溢流閥，結(jié)合壓力表可以對采油系統(tǒng)的出口壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，模擬采油設(shè)備的下井深度；同時(shí)使蓄能器的充氣壓力小于溢流閥的壓力，模擬不同油管長度下其內(nèi)部的流體阻力作用及彈性作用。

所述測控系統(tǒng)包括升壓變壓器、控制柜、潛油水密電纜、控制臺計(jì)算機(jī)，所述控制柜內(nèi)設(shè)有電壓傳感器、電流傳感器，所述電壓傳感器、電流傳感器、壓力變送器、流量計(jì)均與控制臺計(jì)算機(jī)相連。利用控制柜內(nèi)部的電壓、電流傳感器測試控制柜的輸出電壓和輸出電流；控制柜內(nèi)部設(shè)有變頻模塊，外部電源經(jīng)升壓變壓器后接入變頻模塊，變頻模塊的輸出端通過潛油水密電纜與直線電機(jī)相連，通過控制變頻模塊調(diào)節(jié)輸出電壓的頻率和大小，則可實(shí)現(xiàn)采油系統(tǒng)沖次與運(yùn)行模式的調(diào)節(jié)；各個(gè)傳感器測試的壓力、流量、電壓、電流等信號都傳至控制臺計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理和顯示。

在上述技術(shù)方案中，所述蓄能器前端設(shè)有截止閥。

在上述技術(shù)方案中，所述井筒總成上設(shè)有泄油閥。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)如下：

1、可真實(shí)模擬直線電機(jī)往復(fù)式抽油泵采油系統(tǒng)的工況和工作行為；實(shí)現(xiàn)不同傾斜角度下的井筒模擬；實(shí)現(xiàn)采油系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律模擬；實(shí)現(xiàn)井筒和井下設(shè)備的全尺寸模擬；實(shí)現(xiàn)不同下泵深度的模擬；可測試采油系統(tǒng)的效率、系統(tǒng)負(fù)載、排液壓力、流量等參數(shù)，并對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理和再現(xiàn)。

2、本實(shí)用新型試驗(yàn)平臺可為直線電機(jī)往復(fù)式抽油泵采油系統(tǒng)的性能研究提供良好的試驗(yàn)技術(shù)手段，利用較低的經(jīng)濟(jì)成本實(shí)現(xiàn)油井工況的模擬，利用本試驗(yàn)平臺可以縮短直線電機(jī)往復(fù)式抽油泵采油系統(tǒng)的性能驗(yàn)證周期，同時(shí)可提高產(chǎn)品的可靠性和成功率。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型井下直線電機(jī)往復(fù)式抽油泵試驗(yàn)平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型中直線電機(jī)與往復(fù)式抽油泵的外部連接示意圖。

圖3為本實(shí)用新型中直線電機(jī)與往復(fù)式抽油泵的內(nèi)部連接示意圖。

其中，1、直線電機(jī)；2、往復(fù)式抽油泵；3、井筒總成；4、固定鉸支座；5、可調(diào)高度支架；6、泄油閥；7、排油管；8、濾器；9、截止閥；10、蓄能器；11、壓力表；12、壓力變送器； 13、溢流閥；14、流量計(jì)；15、回油管；16、潛油水密電纜；17、控制柜；18、升壓變壓器；19、進(jìn)油篩管；20、轉(zhuǎn)接頭；21、抽油泵柱塞；22、動(dòng)子延長桿；23、內(nèi)部動(dòng)子。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做具體描述。

如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種井下直線電機(jī)往復(fù)式抽油泵試驗(yàn)平臺，包括試驗(yàn)臺架、井深模擬裝置、測控系統(tǒng)。

所述試驗(yàn)臺架包括直線電機(jī)1、往復(fù)式抽油泵2、井筒總成3、可調(diào)高度支架5、排油管7、回油管15，井筒總成3一端封閉并安裝泄油閥6，通過固定鉸支座4固定于地面上，井筒總成3的另一端與可調(diào)高度支架5相連，用于調(diào)整井筒高度，實(shí)現(xiàn)井筒不同傾斜角度的變化，模擬采油系統(tǒng)在不同角度油井中的工況；直線電機(jī)1與往復(fù)式抽油泵2裝配完成后置于井筒總成3內(nèi)部的油液中，并通過潛油水密電纜16與控制柜17相連；往復(fù)式抽油泵2的出口與排油管7的一端相連，排油管7的另一端則與井深模擬裝置相連。

如圖2、3所示，為本實(shí)施例中，直線電機(jī)1與往復(fù)式抽油泵2的具體連接裝配示意圖。所述直線電機(jī)1的外殼通過轉(zhuǎn)接頭20與往復(fù)式抽油泵2下端的進(jìn)油篩管19相連，所述直線電機(jī)的內(nèi)部動(dòng)子23通過動(dòng)子延長桿22與往復(fù)式抽油泵的抽油泵柱塞21相連。

所述井深模擬裝置包括濾器8、蓄能器10、壓力表11、壓力變送器12、溢流閥13、流量計(jì)14，排油管7依次與濾器8、蓄能器10、壓力表11、壓力變送器12、溢流閥13、流量計(jì)14、回油管15相連，回油管15與井筒總成3相連；結(jié)合壓力表11調(diào)節(jié)溢流閥13的開啟壓力的大小，從而改變往復(fù)式抽油泵2的出口壓力，模擬直線電機(jī)往復(fù)式抽油泵不同的下井深度，實(shí)現(xiàn)不同下井深度的工況模擬；改變蓄能器10充氣壓力大小，使其小于溢流閥13的調(diào)定壓力，模擬油管內(nèi)部流體的彈性以及阻力作用，實(shí)現(xiàn)油管內(nèi)部油液流動(dòng)的動(dòng)態(tài)模擬。

所述測控系統(tǒng)包括升壓變壓器18、控制柜17、潛油水密電纜16、控制臺計(jì)算機(jī)，所述控制柜17內(nèi)設(shè)有電壓傳感器、電流傳感器，所述電壓傳感器、電流傳感器、壓力變送器12、流量計(jì)14均與控制臺計(jì)算機(jī)相連，控制柜17內(nèi)部設(shè)有變頻模塊。三相電源經(jīng)由升壓變壓器18升壓后，通過調(diào)節(jié)控制柜17內(nèi)的變頻模塊，控制直線電機(jī)往復(fù)泵的沖次、運(yùn)動(dòng)模式。井筒總稱3內(nèi)部存儲的油液，在直線電機(jī)往復(fù)式抽油泵運(yùn)行過程中被不斷的吸入并排出，排出的油液經(jīng)過排油管7依次通過濾器8、蓄能器10、壓力表11、壓力變送器12、溢流閥13、流量計(jì)14，再通過回油管15進(jìn)入井筒內(nèi)部，形成供液與排液的循環(huán)。

測控系統(tǒng)主要監(jiān)測控制柜17、壓力變送器12、流量計(jì)14的電壓、電流、壓力、流量等信號，利用壓力表11和壓力變送器12可實(shí)時(shí)監(jiān)測采油系統(tǒng)的出口壓力，利用流量計(jì)14則可以測試系統(tǒng)的排油流量?？刂乒竦妮敵鲭妷狠敵鲭娏骺赏ㄟ^控制柜內(nèi)部的電壓與電流傳感器測量。各個(gè)傳感器測試的壓力、流量、電壓、電流等信號均可傳輸至計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理和顯示。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。