專利名稱：圓筒形稀土永磁直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的節(jié)能潛油電泵采油裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于油田的采油裝置。
背景技術(shù)：
在采油裝置中，已有多種人工舉升方式可供選擇，這些方式各有其優(yōu)缺點(diǎn)，潛油泵適用于排量大，操作管理也簡(jiǎn)單，但初期投資高、耗電也高；螺桿泵初期投入少，適應(yīng)性廣，但泵壽命短、故障率高。目前，采用柱塞泵的普通游梁式抽油機(jī)采油裝置仍占主導(dǎo)地位，技術(shù)成熟、裝置耐用、故障低，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要地面上的抽油機(jī)和上千米長的抽油桿，系統(tǒng)效率低，耗能較高。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種圓筒形稀土永磁直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的節(jié)能潛油電泵采油裝置，解決已有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、系統(tǒng)故障率低、耗能高的問題。
本實(shí)用新型圓筒形稀土永磁直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的節(jié)能潛油電泵采油裝置的技術(shù)方案其特征是該裝置由柱塞泵和直線電機(jī)兩部分組成，柱塞泵置于直線電機(jī)下端；直線電機(jī)是圓筒形同步稀土永磁直線電機(jī)，直線電機(jī)由圓筒形電機(jī)初級(jí)和電機(jī)次級(jí)同心組成，電機(jī)初級(jí)由多個(gè)圓環(huán)繞組疊置組成，電機(jī)次級(jí)為置于空心鐵管外的圓環(huán)形永磁體和阻尼環(huán)交替連接而成，相鄰圓環(huán)形永磁體的極性排列為N、S極交錯(cuò)排列；由電機(jī)次級(jí)連接柱塞泵桿，電機(jī)次級(jí)的軸心為原油流經(jīng)的通道。
所述電機(jī)次級(jí)外包裹一層金屬護(hù)套。
本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型利用同步稀土永磁直線電機(jī)單位體積出力大的特點(diǎn)，特別是本實(shí)用新型電機(jī)初級(jí)采用圓筒形結(jié)構(gòu)，將電機(jī)的利用率進(jìn)一步提高，從而實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力系統(tǒng)與泵直連，柱塞泵按傳統(tǒng)有桿采油方式固定在油井中，泵桿與電機(jī)次級(jí)相連，隨同步稀土永磁直線電機(jī)次級(jí)上下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)泵柱塞也相應(yīng)作上下運(yùn)行，原油由泵通過電機(jī)次級(jí)的空腔上行至輸油管(電機(jī)在泵上安置方式)并不斷將原油送至井口達(dá)到采油的目的。本實(shí)用新型將電機(jī)的泵直連，效率高，可徹底取消地面上復(fù)雜的抽油機(jī)系統(tǒng)和上千米長的抽油桿，故較一般采油技術(shù)可大幅度節(jié)約電量，降低能耗，同時(shí)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)部件少、運(yùn)行平穩(wěn)、故障率低的優(yōu)點(diǎn)，電機(jī)次級(jí)的運(yùn)行和方向也可根據(jù)采油工藝需求進(jìn)行整定，實(shí)現(xiàn)智能采油。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圓筒形同步稀土永磁直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是電機(jī)次級(jí)圓環(huán)形永磁體極性排列示意圖。
1-柱塞泵、2-圓筒形同步稀土永磁直線電機(jī)、3-泵柱塞桿、4-輸油管、5-電機(jī)次級(jí)、6-電機(jī)初級(jí)、7-上游動(dòng)閥、8-柱塞、9-下游動(dòng)閥、10-下腔室、11-固定閥、12-螺栓、13-外殼、14-阻尼環(huán)、15-滑動(dòng)軸承、16-固定端蓋、17-圓環(huán)鐵心、18-圓環(huán)繞組、19-金屬護(hù)套、20-原油通道。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一如圖1所示，在輸油管4中，本實(shí)用新型主要由柱塞泵1與在其上方的圓筒形同步稀土永磁直線電機(jī)2組成，柱塞泵在泵口上方一個(gè)沖程距離與固定的電機(jī)相連，同步稀土永磁直線電機(jī)由電機(jī)初級(jí)6和電機(jī)次級(jí)5同心組成。柱塞泵按要求固定于井下，在泵上方一個(gè)沖程距離固定電機(jī)初級(jí)，電機(jī)次級(jí)長度為初級(jí)長度加上初級(jí)與柱塞泵之間距離之和，次級(jí)下端與泵柱塞桿3相連，在電機(jī)初級(jí)通電后，由控制系統(tǒng)控制推動(dòng)初級(jí)向上和向下帶動(dòng)柱塞8同時(shí)向上或向下，當(dāng)柱塞8向上運(yùn)動(dòng)時(shí)(上沖程)，上游動(dòng)閥7和下游動(dòng)閥9關(guān)閉，泵開始排油，并通過電機(jī)次級(jí)內(nèi)管腔向井口出油，同時(shí)下腔室10內(nèi)壓力下降，固定閥11打開，泵開始吸入油，下沖程時(shí)，上下游動(dòng)閥打開，下腔室油進(jìn)入上腔室，如此循環(huán)往復(fù)將原油舉升到地面，達(dá)到采油的目的。
電機(jī)結(jié)構(gòu)示意如圖2，電機(jī)初級(jí)由圓環(huán)鐵心17和圓環(huán)繞組18間隔交替疊置組成，電機(jī)次級(jí)5由稀土永磁材料加工成圓筒狀，并隔一定距離使用阻尼環(huán)14，電機(jī)初級(jí)與次級(jí)之間有滑動(dòng)軸承15，電機(jī)次級(jí)外面可包裹一層金屬護(hù)套19。由螺栓12固定外殼13和固定端蓋16。電機(jī)次級(jí)的軸心為原油通道20。
電機(jī)初級(jí)外徑為100至112之間，內(nèi)徑40至65之間，相應(yīng)的電機(jī)次級(jí)直徑為40至65之間。伺步永磁直線電機(jī)次級(jí)的沖程為1～6米，沖次為1～8次/分無級(jí)可調(diào)，程序可按工藝要求給定，達(dá)到智能采油。上述直線電機(jī)可由單個(gè)或二組、三組電機(jī)與泵組成整個(gè)采油裝置。
如圖3所示，在圓筒形同步稀土永磁直線電機(jī)中，電機(jī)次級(jí)5為置于空心鐵管外的圓環(huán)形永磁體和阻尼環(huán)14交替連接而成，相鄰圓環(huán)形永磁體的極性排列為N、S極交錯(cuò)排列。
權(quán)利要求1.一種由圓筒形稀土永磁直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的節(jié)能潛油電泵采油裝置，其特征在于該裝置由柱塞泵和直線電機(jī)兩部分組成，柱塞泵置于直線電機(jī)下端；直線電機(jī)是圓筒形同步稀土永磁直線電機(jī)，直線電機(jī)由圓筒形電機(jī)初級(jí)和電機(jī)次級(jí)同心組成，電機(jī)初級(jí)由多個(gè)圓環(huán)繞組疊置組成，電機(jī)次級(jí)為置于空心鐵管外的圓環(huán)形永磁體和阻尼環(huán)交替連接而成，相鄰圓環(huán)形永磁體的極性排列為N、S極交錯(cuò)排列；由電機(jī)次級(jí)連接柱塞泵桿，電機(jī)次級(jí)的軸心為原油流經(jīng)的通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由圓筒形稀土永磁直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的節(jié)能潛油電泵采油裝置，其特征在于所述電機(jī)次級(jí)外包裹一層金屬護(hù)套。
專利摘要一種由圓筒形稀土永磁直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的節(jié)能潛油電泵采油裝置，該裝置由柱塞泵和直線電機(jī)兩部分組成，柱塞泵置于直線電機(jī)下端；直線電機(jī)是圓筒形同步稀土永磁直線電機(jī)，直線電機(jī)由圓筒形電機(jī)初級(jí)和電機(jī)次級(jí)同心組成，電機(jī)初級(jí)由多個(gè)圓環(huán)繞組疊置組成，電機(jī)次級(jí)為置于空心鐵管外的圓環(huán)形永磁體和阻尼環(huán)交替連接而成，相鄰圓環(huán)形永磁體的極性排列為N、S極交錯(cuò)排列；由電機(jī)次級(jí)連接柱塞泵桿，電機(jī)次級(jí)的軸心為原油流經(jīng)的通道。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，徹底取消了地面上抽油機(jī)系統(tǒng)和上千米長的抽油桿，采油效率大幅度提高，節(jié)電約30％～60％，一次投資及采油成本大幅度下降。
文檔編號(hào)E21B43/00GK2677607SQ200320129410
公開日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2003年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月19日
發(fā)明者王子貴, 王英浩, 胡秀忠 申請(qǐng)人:胡秀忠