一种高温稠油井潜油直线电机及其滑动导套的制作方法

1.本实用新型涉及直线电机技术领域，特别是涉及一种滑动导套。此外，本实用新型还涉及一种包括上述滑动导套的高温稠油井潜油直线电机。


背景技术：

2.稠油是未来重要接替能源之一，具有黏度高、储量大，开采难度高的特点。目前的一种开采方法是向井下注入高温高压水蒸气，保持一端时间，称为“闷井”，让稠油在高温下黏度降低，之后对稠油进行开采。高温水蒸气温度非常高，最高可以达到370℃，对采油设备提出了非常大的挑战。
3.现有技术中，一种往复式潜油电泵改变了原油开采的举升方式，具有结构简单、节能降耗、操作方便、在线调参等特点，彻底解决国内外长期困扰机械采油的抽油杆脱、断和管杆偏磨的难题。该产品不仅可替代原有的采油方式，还非常适用于水平井、定向井、低渗透油层井的开采。目前往复式潜油电泵已经广泛使用于各大油田的常温井。然而面对稠油井，往复式潜油电泵仍然存在很多技术上的难题。
4.往复式潜油电泵的动力设备是潜油直线电机，是一种圆筒形直线电机，动子位于圆筒中心，沿着圆筒的轴向往复运动，定子是圆环形，外套于动子。为了确保动子运动不会磨损定子，在定子上装有滑动导套，对动子径向限位。
5.综上，目前的常温井潜油直线电机滑动导套一般采用硬质合金制作，与导套座之间小过盈配合，从而实现固定。常温井中这种结构已经得到成熟地应用，然而在高温井中，这种结构存在不可解决的问题：
6.硬质合金是一种脆性材料，且自身热膨胀系数非常小；导套座一般采用不锈钢，热膨胀系数较大；高温井中，由于环境温度与地面温度相差较大，若导套座与滑动导套之间过盈量小，则井下导套座与滑动导套之间会存在较大间隙，滑动导套失去固定，且对动子的径向限位效果减弱；若导套座与滑动导套之间过盈量大，滑动导套内应力太大，容易碎裂。
7.目前没有适用于高温稠油井的潜油电泵。
8.综上所述，如何开发一种适用于高温稠油井的潜油电泵等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的是提供一种滑动导套，该滑动导套可以适用于高温稠油井，可避免滑动导套在高温环境下失去固定、限位作用，并避免其内应力过大，减小碎裂风险；本实用新型的另一目的是提供一种包括上述滑动导套的高温稠油井潜油直线电机，其有益效果与滑动导套的有益效果相同。
10.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：
11.一种高温稠油井潜油直线电机的滑动导套，包括滑动导套本体、套装于所述滑动导套本体外侧的导套座、套装于所述导套座和所述滑动导套本体之间的导套护环，所述导
套护环的热膨胀系数小于所述导套座的热膨胀系数且大于所述滑动导套本体的热膨胀系数，所述导套护环的弹性模量小于所述滑动导套本体的弹性模量以及所述导套座的弹性模量，所述导套座与所述导套护环之间以及所述导套护环与所述滑动导套本体之间均为过盈配合。
12.可选地，所述导套座与所述导套护环之间为大过盈配合，所述导套护环与所述滑动导套本体之间为小过盈配合。
13.可选地，所述导套护环包括多层依次过盈套装配合的导套分护环。
14.可选地，所述导套座和所述滑动导套本体的材质分别为不锈钢和硬质合金，所述导套护环的材质为钛合金。
15.可选地，所述导套座的第一端有第一止口，所述滑动导套本体和所述导套护环的第一端面平齐，所述滑动导套本体和所述导套护环的第一端面抵接于所述第一止口上。
16.可选地，所述导套护环的第二端有第二止口，所述滑动导套本体的第二端面抵接于所述第二止口。
17.可选地，所述滑动导套本体的第二端具有与所述第二止口相配合的缺口，所述第二止口抵接于所述缺口处。
18.可选地，所述导套座的第二端面、所述导套护环的第二端面以及所述滑动导套本体的第二端面平齐。
19.本实用新型还提供一种高温稠油井潜油直线电机，包括滑动导套，所述滑动导套具体为上述任一项所述的滑动导套。
20.本实用新型所提供的滑动导套，滑动导套包括滑动导套本体、导套座、导套护环，滑动导套本体位于内侧，导套座套装于所述滑动导套本体的外侧。导套护环套装于所述导套座和所述滑动导套本体之间，其安装过程为先将导套护环外套于滑动导套本体上，然后将导套座外套于前者上。
21.所述导套护环的热膨胀系数小于所述导套座的热膨胀系数且大于所述滑动导套本体的热膨胀系数，导套护环的膨胀量小于导套座的膨胀量，且大于滑动导套本体的膨胀量。
22.导套护环的弹性模量小，受力变形量大，夹于导套座和滑动导套本体之间，对导套座和滑动导套本体挤压量小，减小两者结构内应力。
23.所述导套座与所述导套护环之间以及所述导套护环与所述滑动导套本体之间均为过盈配合，在高温环境下，导套座与所述导套护环之间仍有足够的过盈量，结构不会松动。
24.所述导套护环与所述滑动导套本体之间的过盈量变小，处于过盈的临界状态，仍为相对固定连接，不会松动，在常温环境下，滑动导套本体内应力小，可避免常温下滑动导套本体内应力过大，不易发生碎裂。
25.本实用新型所提供的高温稠油井潜油直线电机的滑动导套，可以适用于高温稠油井，既能保证高温环境下滑动导套本体的限位作用和自身固定不受影响；又能保证在地面环境下，滑动导套本体不至于有过大的应力而发生碎裂。
26.本实用新型还提供一种高温稠油井潜油直线电机，包括滑动导套，该滑动导套具体为上述任一种滑动导套。由于上述的滑动导套具有上述技术效果，具有该滑动导套的高
温稠油井潜油直线电机也应具有相应的技术效果。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本实用新型中一种具体实施方式所提供的滑动导套的装配结构示意图。
29.附图中标记如下：
30.导套座1、导套护环2、滑动导套本体3、第一止口11、第二止口21。
具体实施方式
31.本实用新型的核心是提供一种滑动导套，该滑动导套可以适用于高温稠油井，可避免滑动导套在高温环境下失去固定、限位作用，并避免其内应力过大，减小碎裂风险；本实用新型的另一核心是提供一种包括上述滑动导套的高温稠油井潜油直线电机，其有益效果与滑动导套的有益效果相同。
32.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.请参考图1，图1为本实用新型中一种具体实施方式所提供的滑动导套的装配结构示意图。
34.在一种具体实施方式中，本实用新型所提供的高温稠油井潜油直线电机的滑动导套，包括滑动导套本体3、套装于所述滑动导套本体3外侧的导套座1、套装于所述导套座1和所述滑动导套本体3之间的导套护环2，所述导套护环2的热膨胀系数小于所述导套座1的热膨胀系数且大于所述滑动导套本体3的热膨胀系数，所述导套护环2的弹性模量小于所述滑动导套本体3的弹性模量以及所述导套座1的弹性模量，所述导套座1与所述导套护环2之间以及所述导套护环2与所述滑动导套本体3之间均为过盈配合。
35.上述结构中，滑动导套包括滑动导套本体3、导套座1、导套护环2，滑动导套本体3位于内侧，导套座1套装于所述滑动导套本体3的外侧。导套护环2套装于所述导套座1和所述滑动导套本体3之间，其安装过程为先将导套护环2外套于滑动导套本体3上，然后将导套座1外套于前者上。
36.需要说明的是，所述导套护环2的热膨胀系数小于所述导套座1的热膨胀系数且大于所述滑动导套本体3的热膨胀系数，导套护环2的膨胀量小于导套座1的膨胀量，且大于滑动导套本体3的膨胀量。
37.上述所述导套护环2的弹性模量小于所述滑动导套本体3的弹性模量以及所述导套座1的弹性模量，指的是导套护环2的弹性模量小，受力变形量大，夹于导套座1和滑动导套本体3之间，对导套座1和滑动导套本体3挤压量小，减小两者结构内应力。
38.所述导套座1与所述导套护环2之间以及所述导套护环2与所述滑动导套本体3之
间均为过盈配合，在高温环境下，导套座1与所述导套护环2之间仍有足够的过盈量，结构不会松动。
39.所述导套护环2与所述滑动导套本体3之间的过盈量变小，处于过盈的临界状态，仍为相对固定连接，不会松动，在常温环境下，滑动导套本体3内应力小，可避免常温下滑动导套本体3内应力过大，不易发生碎裂。
40.本实用新型所提供的高温稠油井潜油直线电机的滑动导套，可以适用于高温稠油井，既能保证高温环境下滑动导套本体的限位作用和自身固定不受影响；又能保证在地面环境下，滑动导套本体不至于有过大的应力而发生碎裂。
41.上述滑动导套仅是一种优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要做出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式，所述导套座1与所述导套护环2之间为大过盈配合，确保在高温环境下两者配合仍有足够的过盈量，结构不会松动。
42.所述导套护环2与所述滑动导套本体3之间为小过盈配合，过盈量较小，高温环境下两者处于过盈临界状态，避免常温下滑动导套本体3内应力过大。
43.进一步优化上述技术方案，本领域的技术人员可以根据具体场合的不同对上述具体实施方式进行若干改变，导套护环2的层数可以是一层、两层或者多层，比如为3层，此时所述导套护环2包括三层依次过盈套装配合的导套分护环，通过导套分护环调节与导套座1和滑动导套本体3之间配合情况，使用更加方便。导套分护环的热膨胀系数和弹性模量不受限制，高温环境下导套分护环之间仍有过盈量，结构不会松动。
44.在实施例中，导套座1和滑动导套本体3可采用常温井导套座和滑动导套本体3的材质，如所述导套座1和所述滑动导套本体3的材质分别为不锈钢和硬质合金，成本低。
45.所述导套护环2的材质为钛合金，模量小，热膨胀系数比导套座1小、比滑动导套本体3大，适于与不锈钢和硬质合金配合，使用灵活、便捷。
46.另一种较为可靠的实施例中，在上述任意一个实施例的基础之上，所述导套座1的第一端有第一止口11，所述滑动导套本体3和所述导套护环2的第一端面平齐，所述滑动导套本体3和所述导套护环2的第一端面抵接于所述第一止口11上，第一止口11对滑动导套本体3和所述导套护环2的第一端面进行限位，限值滑动导套本体3不会向第一端面的一侧发生轴向位移，可以防止滑动导套本体3一侧失去限位。
47.在上述各个具体实施例的基础上，导套护环2上相对于第一止口11，所述导套护环2的第二端有第二止口21，所述滑动导套本体3的第二端面抵接于所述第二止口21，第二止口21对滑动导套本体3的第二端面进行限位，限值滑动导套本体3不会向第二端面的一侧发生轴向位移，可以防止滑动导套本体3另一侧失去限位。
48.可选地，第一止口11和第二止口21共同作用，限值滑动导套本体3不会发生轴向位移。
49.在上述各个具体实施例的基础上，所述滑动导套本体3的第二端具有与所述第二止口21相配合的缺口，所述第二止口21抵接于所述缺口处，第二止口21与滑动导套本体3的作为位置更加精准，第二止口21结构简单，易于加工。
50.在上述各个具体实施例的基础上，所述导套座1的第二端面、所述导套护环2的第二端面以及所述滑动导套本体3的第二端面平齐，结构整体性更加完整、平整、美观，不易钩挂，连接更加简便。
51.基于上述实施例中提供的滑动导套，本实用新型还提供了一种高温稠油井潜油直线电机，该高温稠油井潜油直线电机包括滑动导套，其中滑动导套为上述实施例中任意一种滑动导套。由于该高温稠油井潜油直线电机采用了上述实施例中的滑动导套，所以该高温稠油井潜油直线电机的有益效果请参考上述实施例。该高温稠油井潜油直线电机的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
52.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
53.以上对本实用新型所提供的高温稠油井潜油直线电机及其滑动导套进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。