潛油電動柱塞泵的製作方法
2023-08-04 21:26:36 1
專利名稱：潛油電動柱塞泵的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於採油機械設備，特別涉及的是圓筒型直線異步潛油電動機通過聯接件與管式抽油泵或杆式抽油泵組成的潛油電動柱塞泵。
目前的有杆抽油機械中，使用的是管式抽油泵、杆式抽油泵，而由抽油機通過抽油杆驅動的抽油泵基本上都是單作用的柱塞泵。管式抽油泵、杆式抽油泵均為抽油機驅動抽油杆帶動抽油泵工作。有杆抽油系統在我國油田中約佔80％，佔產液量的約60％，佔採油量的約75％，耗電量佔油田總耗電量的三分之一。因此對油田採油中的有杆抽油系統進行改進或改造很有必要，其經濟效益也極為可觀。
本實用新型目的是設計一種潛油電動柱塞泵，用圓筒型直線異步潛油電動機取代原用的抽油機、抽油杆，通過設計的專用聯接件將圓筒型直線異步潛油電動機與目前油田在用的管式抽油泵、杆式抽油泵聯接組成潛油電動柱塞泵。
本實用新型的工作原理是將圓筒型直線異步潛油電動機的次級管杆作為柱塞泵的柱塞杆，上行程時，由圓筒型直線異步潛油電動機的次級管杆經聯管螺管或聯柱螺管帶動柱塞上行，此時，柱塞的出油閥關閉，上腔液體經聯管螺管或聯柱螺管的進油孔進入次級管杆內腔液體流道，被排出；同時下腔形成真空，液體在內外壓差作用下，頂開進油閥球，進入下腔，行程到上止點時，上腔排油、下腔進油結束。下行程時，次級管杆帶動柱塞下行，下腔液體在柱塞壓力作用下，進油閥關閉，出油閥打開，液體升移至柱塞上腔，行程到下止點時，液體升移結束，次級管杆的往復運動帶動柱塞完成潛油電動柱塞泵的泵油工作。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是潛油電動柱塞泵由圓筒型直線異步潛油電動機、聯接件、管式抽油泵或杆式抽油泵組成。
圓筒型直線異步潛油電動機由次級管杆、油管接頭、扁電纜頭、雙頭螺柱、電纜卡子、電機上端頭、電機殼體、電機下端頭、聯泵接頭、「o」型圈、活塞杆密封組件、壓封螺套、軸承套、壓緊螺套、壓緊螺釘、壓緊頂杆、上壓環、滑動軸承、環形初級鐵芯、餅式線圈、下固定環組成。油管接頭也是電機的上端蓋，內螺紋聯接油管，油管接頭下端與電機上端頭用雙頭螺柱聯接。電機上端頭「o」型圈、活塞密封組件形成次級管杆上端密封。聯泵接頭也是電機的下端蓋，內腔裝有潤滑脂，下端有「o」型圈、活塞密封組件、壓封螺套對次級管杆的下端進行密封。電機內有軸承套、壓緊螺套、上壓環、滑動軸承、環形初級鐵芯、餅式線圈、下固定環。在次級管杆上端裝扶正限位套，起對次級管杆的扶正導向限位作用；油管接頭與電機上端頭、電機下端頭與聯泵接頭用雙頭螺柱聯接，電機殼體與電機上、下端頭螺紋聯接。油管接頭聯接電機上端頭，電機上端頭聯接電機殼體，電機殼體聯接電機下端頭，電機下端頭聯接聯泵接頭，如此聯接成為一體。次級管杆是電機耦合件之一，內徑是液流通道，次級管杆的下端與聯管螺管或聯柱螺管螺紋聯接後形成柱塞泵的柱塞杆。電機上端頭、環形初級鐵芯、餅式線圈、電機殼體、下固定環、電機下端頭構成電機核心基礎件。
圓筒型直線異步潛油電動機的工作原理是電能由扁電纜頭輸入，經餅式線圈在環形初級鐵芯和次級管杆之間產生移動磁場，在移動磁場作用下，次級管杆中產生感應電動勢，由於次級管杆是複合金屬管，在次級管杆中產生感應電流，通電導體和移動磁場相互作用，產生電磁推力，使環形初級鐵芯和次級管杆之間產生相對運動。因環形初級鐵芯固定於電機機殼中，電機機殼與油管連成一體是固定不動的，因而環形初級鐵芯不動，相對的次級管杆就產生直線運動。圓筒型直線異步潛油電動機與普通的旋轉異步電機一樣，通過對換任意兩相的電源接線，可以實現三相直線電機的相反方向運動，根據此原理，直線電機就可以往返運動。
聯接件有聯管接頭、聯管螺管、聯柱螺管。其中聯管接頭、聯管螺管、聯柱螺管為本實用新型而設計的專用聯接件，聯管螺管、聯柱螺管上分別開有進油孔，進油孔與圓筒型直線異步潛油電動機的次級管杆內徑、管式抽油泵或杆式抽油泵柱塞上腔構成油流通道。
聯管接頭與聯管螺管配合用於圓筒型直線異步潛油電動機與管式抽油泵的聯接組成潛油電動柱塞泵，聯管接頭上端螺紋聯接圓筒型直線異步潛油電動機下端的聯泵接頭，下端螺紋聯接油管接箍，油管接箍的下端聯接管式抽油泵泵筒。聯管螺管的上端螺紋聯接次級管杆，下端螺紋聯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機的次級管杆帶動聯管螺管，聯管螺管帶動柱塞使管式抽油泵工作。原管式抽油泵的結構、工作條件均不改變。
聯管接頭與聯柱螺管配合用於圓筒型直線異步潛油電動機與杆式抽油泵的聯接組成潛油電動柱塞泵，聯管接頭上端聯接圓筒型直線異步潛油電動機下端的聯泵接頭，下端螺紋聯接油管接箍，油管接箍的下端聯接油管。聯柱螺管上端螺紋聯接次級管杆，下端螺紋聯接杆式抽油泵中的閥杆接頭。聯管接頭、與聯柱螺管將圓筒型直線異步潛油電動機與杆式抽油泵聯成一體，構成潛油電動柱塞泵，由圓筒型直線異步潛油電動機次級管杆帶動聯柱螺管，聯柱螺管帶動柱塞使杆式抽油泵工作，杆式抽油泵的其它結構、工作條件均不改變。
聯管接頭、聯管螺管、聯柱螺管分別與目前在用的杆式抽油泵、管式抽油泵聯接配套使用，該組合易形成潛油電動柱塞泵的標準化、系列化產品。
本實用新型與目前使用的遊梁式抽油系統比較，省掉了抽油機、抽油杆，相應的減少了整機金屬耗量，具有結構簡單、零部件少、製造工藝簡單、可靠性好、使用壽命長等優點。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明
圖1是本實用新型中圓筒型直線異步潛油電動機與管式抽油泵組合外觀示意圖；圖2是本實用新型中圓筒型直線異步潛油電動機與杆式抽油泵組合外觀示意圖；圖3是本實用新型中圓筒型直線異步潛油電動機結構示意圖；圖4是本實用新型中電動機與管式抽油泵的聯接結構示意圖；圖5是本實用新型中電動機與杆式抽油泵的聯接結構示意圖。
圖中1扶正限位套2次級管杆3扁電纜頭4油管接頭5電纜卡子6雙頭螺柱7電機上端頭8電機殼體9電機下端頭10聯泵接頭11聯管接頭12油管接箍13管式泵泵筒14進油閥接頭15防砂管16防砂帽17油管18「o」型圈19活塞杆密封組件20螺柱塞21軸承套22壓緊螺套23上壓環24餅式線圈25環形初級鐵芯26下固定環27滑動軸承28潤滑脂29壓封螺套30聯管螺管31聯管螺管進油孔32管式泵上閥體33聯柱螺管34聯柱螺管進油孔35閥杆接頭
圖1、圖4中，聯管接頭11的上端與聯泵接頭10螺紋聯接，下端與油管接箍12為螺紋聯接，油管接箍12與管式泵泵筒13螺紋聯接。聯管螺管30有進油孔31，進油孔31與圓筒型直線異步潛油電動機的次級管杆2內徑、管式抽油泵柱塞上腔構成液流通道；上端與次級管杆2的下端螺紋聯接，下端與管式泵上閥體32為螺紋聯接；聯管螺管30作為過渡件，在泵筒內將圓筒型直線異步潛油電動機的次級管杆2與管式抽油柱塞聯接，經上述的內外聯接使圓筒型直線異步潛油電動機與管式抽油泵聯成為一體。
圖2、圖5中，聯管接頭11的上端與圓筒型直線異步潛油電動機下端的聯泵接頭10螺紋聯接，下端螺紋聯接油管接箍12，油管接箍12螺紋聯接油管17。聯柱螺管33有進油孔34，進油孔34與圓筒型直線異步潛油電動機的次級管杆2內徑、杆式抽油泵柱塞上腔構成液流通道；上端與圓筒型直線異步潛油電動機的次級管杆2下端螺紋聯接；下端與油管17內杆式抽油泵的閥杆接頭35螺紋聯接，聯柱螺管33作為過渡件將圓筒型直線異步潛油電動機與杆式抽油柱塞聯接，經上述的內外聯接使圓筒型直線異步潛油電動機、杆式抽油泵、油管聯成一體。
圖3提供的是圓筒型直線異步潛油電動機的結構，如圖所示油管接頭4有內螺紋聯接油管，與電機上端頭7用雙頭螺柱6聯接。次級管杆2下端有外螺紋與聯管螺管30或聯柱螺管33聯接，形成柱塞泵的柱塞杆。環形初級鐵芯25、餅式線圈24、電機殼體8、電機下端頭9構成電機的基礎部份，可根據油井的工況要求，進行串聯式電動機組合，滿足採油生產對電能的需求。「o」型圈18、活塞杆密封組件19裝在次級管杆2與電機上端頭7和聯泵接頭10的密封腔內，形成次級管杆2上、下端軸徑向密封，下端聯泵接頭10密封腔內的密封組件用壓封螺套29壓緊。螺柱塞20與電機上端頭7的螺柱塞孔螺紋相聯接封堵油孔，電機內腔有冷卻、絕緣潤滑油，聯泵接頭10內腔裝有潤滑脂28。電機上端頭7外螺紋與電機殼體8上端聯接，電機殼體8下端內螺紋與電機下端頭9外螺紋聯接，電機下端頭9與聯泵接頭10用雙頭螺柱6聯接。次級管杆2的上端內螺紋聯接扶正限位套1，以保證伸出端的直線運動。電機上端頭7內用壓緊螺釘經壓緊頂杆、軸承套21、上壓環23、環形初級鐵芯25壓緊在下固定環26上。餅式線圈24放置在環形初級鐵芯25腔內。扁電纜頭3於電機上端頭7經進線槽由進線孔穿入，與餅式線圈24相連接。軸承套21與滑動軸承27動配合，用壓緊螺套22把軸承套21與滑動軸承27聯成一體，螺釘、電纜卡子5將扁電纜頭3固定。
實施例1圓筒型直線異步潛油電動機與Φ95管式抽油泵配套使用聯接件使用聯管接頭11、油管接箍12、聯管螺管30。
聯管接頭11上聯圓筒型直線異步潛油電動機的聯泵接頭10，下聯油管接箍12，油管接箍12下聯管式抽油泵泵筒13；聯管螺管30的進油孔31為4-Φ10，上聯圓筒型直線異步潛油電動機的次級管杆2，下聯管式抽油泵上閥體；聯管接頭11與聯管螺管30配合將圓筒型直線異步潛油電動機、管式抽油泵聯接為一體組成潛油電動柱塞泵用於井下採油，管式抽油泵的其它應用、工作條件不變。
管式抽油泵的泵徑為Φ95，行程為3m，衝次為每分鐘5次，最小排量為153m3/d。衝次為每分鐘12次，最大排量為367m3/d。
實施例2圓筒型直線異步潛油電動機與Φ63桿式抽油泵配套使用聯接件使用聯管接頭11、油管接箍12、聯柱螺管33。
聯管接頭11上聯圓筒型直線異步潛油電動機的聯泵接頭10，下聯油管接箍12，油管接箍12下聯油管17；聯柱螺管33的進油孔34為3-Φ10，上聯圓筒型直線異步潛油電動機的次級管杆2，下聯杆式抽油泵的閥杆接頭35；聯管接頭11與聯柱螺管33配合將圓筒型直線異步潛油電動機、杆式抽油泵聯接為一體組成潛油電動柱塞泵用於井下採油，杆式抽油泵的其它應用、工作條件不變。
泵徑Φ63，行程3m，衝次為每分鐘5次，最小排量31m3/d。衝次為每分鐘12次，最大排量75m3/d。
權利要求1.一種由圓筒型直線異步潛油電動機、抽油泵組成的潛油電動柱塞泵，其特徵是用於圓筒型直線異步潛油電動機與管式抽油泵的聯接件是由聯管接頭(11)、聯管螺管(30)組成，其中聯管接頭(11)上端與圓筒型直線異步潛油電動機下端的聯泵接頭(10)螺紋聯接，下端與油管接箍(12)螺紋聯接，油管接箍(12)的下端螺紋聯接管式抽油泵泵筒(13)；聯管螺管(30)有進油孔(31)，進油孔(31)與次級管杆內徑、管式抽油泵柱塞上腔構成油流通道；聯管螺管(30)上端與次級管杆(2)螺紋聯接，下端與管式泵上閥體(32)螺紋聯接。
2.一種由圓筒型直線異步潛油電動機、抽油泵組成的潛油電動柱塞泵，其特徵是用於圓筒型直線異步潛油電動機與杆式抽油泵的聯接件是由聯管接頭(11)、聯柱螺管(33)組成，其中聯管接頭(11)上端與圓筒型直線異步潛油電動機下端的聯泵接頭(10)螺紋聯接，下端與油管接箍(12)螺紋聯接；聯柱螺管(33)上有進油孔(34)，進油孔(34)與次級管杆內徑、杆式抽油泵柱塞上腔構成油流通道；聯柱螺管(33)上端與次級管杆(2)螺紋聯接，下端與杆式抽油泵的閥杆接頭(35)螺紋聯接。
專利摘要本實用新型公開了一種潛油電動柱塞泵，由圓筒型直線異步潛油電動機、聯接件、管式抽油泵或杆式抽油泵構成，為油田提供一種新型採油機械。聯接件有聯管接頭、聯管螺管、聯杆螺管；聯管螺管或聯杆螺管上的進油孔與圓筒型直線異步潛油電動機的次級管杆內徑、管式抽油泵或杆式抽油泵柱塞上腔構成油流通道；電動機的次級管杆與聯管螺管或聯杆螺管聯接後作為柱塞泵的柱塞杆，由次級管杆帶動柱塞作直線往復運動；通過聯接件將圓筒型直線異步潛油電動機與在用的管式抽油泵、杆式抽油泵聯接構成潛油電動柱塞泵與目前使用的遊梁式抽油機械比較，省掉了抽油機、抽油杆，具有結構簡單、零部件少、製造工藝簡單、可靠性好、使用壽命長等優點。
文檔編號F04B47/00GK2555422SQ0224176
公開日2003年6月11日 申請日期2002年7月16日 優先權日2002年7月16日
發明者姜樹文 申請人:姜樹文