一种直线电机带动的抽油泵的制作方法

1.本实用新型涉及一种油田机械采油用的装置，是一种直线电机带动的抽油泵。


背景技术：

2.在有杆泵抽油系统中，不论是直井还是斜井，抽油杆和油管都是在接触中相对运动，因此，抽油杆与油管之间存在着不可避免的磨损，特别是深井和斜井，抽油杆在油管内很容易弯曲，出现严重的抽油杆磨损油管的问题，产生磨损后使油管和抽油杆不能使用，造成油井作业，油井免修期短，增加作业费用，增加杆管消耗，油井停产时间多，减少了原油产量。为了解决上述问题，技术人员研制了多种防止抽油杆与油管之间产生磨损的技术，较为突出的防止抽油杆与油管之间产生磨损的技术是无杆抽油泵，这种技术是将电机下于井下，取消抽油杆，从根本上消除了抽油杆与油管之间产生磨损的问题。无杆抽油泵中有一种抽油泵是直线电机带动的往复抽油泵。目前的直线电机带动的往复抽油泵中的抽油泵为普通抽油泵，它是上行排油，下行进油，直线电机上行输出举升井液，下行时为空载，使其电机工况差，耗能高，运行不平衡。根据现有直线电机带动的抽油泵存在的问题，技术人员研究出了解决办法，如中国专利2005200854450《平衡式井下直线电机抽油装置》，采用井下直线电机动子下加装平衡重的办法解决，从原理上来说这种方法是对的，但实施比较困难，因为油井内径一般为124mm（大多数套管是这种规格，及51/2in套管），平衡重只能制做成细长物体，因而平衡重是一件较长的杆体，为了防止平衡重脱落，需要在平衡重外部加装防落管，如发生平衡重脱落后，就能落在防落管里，修井作业时能将其提出，防止落于井底造成工程事故。防落管的上部与井下直线电机定子的下部连接，造成它的结构更为复杂。由于平衡重的重量达数千kg，它的行程大于1m，如果在上始点开始下落，将产生极大的撞击力，因此，即使设有防落管，也难以保证不会撞断防落管。故，上述专利技术存在实施难的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是设计一种直线电机带动的抽油泵，以克服上述存在的问题，使其自身产生向下的液压力，减少电机耗能，运行平衡，防止工程事故发生，提高油井经济效益。
4.本实用新型的目的是这样实现的：包括上泵筒、上柱塞、出油阀、出油接头、进油阀、泵筒接箍、下泵筒、下柱塞、连接管、直线电机动子、直线电机定子，直线电机动子在直线电机定子内，直线电机动子、直线电机定子组成直线电机，上泵筒的下部与泵筒接箍的上螺纹连接，下泵筒的上部与泵筒接箍的中螺纹连接，泵筒接箍的下螺纹与连接管的上部连接，上泵筒的内径大于下泵筒的内径，连接管的下部与直线电机定子连接，上柱塞、出油阀、出油接头、进油阀、下柱塞依次连接，出油阀、进油阀为单向阀，井液只能经出油阀、进油阀向上流动，不能经出油阀、进油阀向下流动，上柱塞、出油阀、出油接头、进油阀放置在上泵筒内，上柱塞与上泵筒配合密封，下柱塞放置在下泵筒内，下柱塞与下泵筒配合密封，下柱塞的下部与直线电机动子的上部连接，下柱塞能与直线电机动子同步往复运动，上柱塞、下柱
塞上行时，进油阀打开，出油阀关闭，井液能从井筒进入下柱塞内，再向上流过进油阀后进入出油阀之下的上泵筒内，上柱塞、下柱塞下行时，进油阀关闭，出油阀打开，进入出油阀之下上泵筒内的井液经出油阀排至上泵筒之上。
5.进油阀的外径大于下泵筒的内径，上柱塞、下柱塞处于下始点时，上柱塞上端处于上泵筒内壁密封面之上。
6.连接管的下部有外联通槽，下柱塞的下部有内联通槽，使井液能从井筒进入下柱塞内，下柱塞上行至上始点时所述的内联通槽处于上泵筒的下端面之下。
7.出油接头与进油阀之间安装万向节，万向节的摆动角度为3
º‑5ꢀº
。
8.出油接头上有上联通孔，进油阀的阀罩上有下联通槽，使经所述的下联通槽流入到出油阀之下、上泵筒内的井液，再经所述的上联通孔流至上泵筒之上。
9.本实用新型的有益效果是：上泵筒泵径大于下泵筒泵径，上柱塞、下柱塞下行时，出油阀打开，进油阀关闭，进油阀之上是排出压力，进油阀之下是沉没压力，排出压力大于沉没压力，上柱塞面积大于下柱塞面积，从而产生向下的液压力，起到了在直线电机动子下加装平衡重的作用，在保证减少电机耗能，运行平衡的情况下，还克服了中国专利2005200854450《平衡式井下直线电机抽油装置》需要在井下直线电机动子下加装平衡重存在的问题。
附图说明
10.图1是本实用新型的装配图。
11.图中：1、上泵筒，2、上柱塞，3、出油阀，4、出油接头，5、万向节，6、进油阀，7、泵筒接箍，8、下泵筒，9、下柱塞，10、连接管，11-1、直线电机动子，11-2、直线电机定子。
具体实施方式
12.由图1可知，本实用新型的实施例包括上泵筒1、上柱塞2、出油阀3、出油接头4、进油阀6、泵筒接箍7、下泵筒8、下柱塞9、连接管10、直线电机动子11-1、直线电机定子11-2，直线电机动子11-1在直线电机定子11-2内，直线电机动子11-1、直线电机定子11-2组成直线电机，上泵筒1的下部与泵筒接箍7的上螺纹连接，下泵筒8的上部与泵筒接箍7的中螺纹连接，泵筒接箍7的下螺纹与连接管10的上部连接，上泵筒1的内径大于下泵筒8的内径，上泵筒1、下泵筒8采用标准泵筒，泵径一般相差两个泵级，如上泵筒1为
¢
56，则下泵筒为
¢
38，连接管10的下部与直线电机定子11-2连接，上柱塞2、出油阀3、出油接头4、万向节5、进油阀6、下柱塞9依次连接，出油阀3、进油阀6为单向阀，井液只能经出油阀3、进油阀6向上流动，不能经出油阀3、进油阀6向下流动，上柱塞2、出油阀3、出油接头4、万向节5、进油阀6放置在上泵筒1内，上柱塞2与上泵筒1配合密封，下柱塞9放置在下泵筒8内，下柱塞9与下泵筒8配合密封，下柱塞9的下部与直线电机动子11-1的上部连接，下柱塞9能与直线电机动子11-1同步往复运动，
13.万向节5的摆动角度为3
º‑5ꢀº
，万向节5的作用是防止因零部件组装后不同轴，出现上柱塞2在上泵筒1内、下柱塞9在下泵筒8内产生蹩卡的问题。
14.进油阀6的外径大于下泵筒8的内径，使其能在上泵筒的上端定位（碰泵），上柱塞2、下柱塞9处于下始点时，上柱塞2上端处于上泵筒1内壁密封面之上，使其本实用新型工作
时，上柱塞2上端始终处于上泵筒1的内壁密封面之上，防止上泵筒内壁结垢，也可防止砂子进入两者间隙里，防止卡泵。
15.连接管10的下部有外联通槽10-1，下柱塞9的下部有内联通槽10-2，使井液能从井筒进入下柱塞9内。下柱塞9上行至上始点时所述的内联通槽10-2处于上泵筒1的下端面之下，保证全行程能进液。
16.出油接头4上有上联通孔4-1，进油阀6的阀罩上有下联通槽6-1， 上柱塞2、下柱塞9上行时，进油阀6打开，出油阀3关闭，井液能从井筒进入下柱塞9内，再向上流过进油阀6后从所述的下联通槽6-1进入出油阀3之下的上泵筒1内，上柱塞2、下柱塞9下行时，进油阀6关闭，出油阀3打开，进入出油阀3之下上泵筒1内的井液经所述的上联通孔4-1、出油阀3排至上泵筒1之上（如不安装万向节，则可以不设置上联通孔4-1，但需要在进油阀6的阀罩内设置挡求机构，如普通抽油泵的进出油阀罩一样）。
17.上泵筒1的泵径（石油行业将泵筒的公称直径称为泵径，即泵筒的内径）大于下泵筒8的泵径，上柱塞2、下柱塞9上行时，下柱塞9进入上泵筒1内，出油阀3关闭，上柱塞2之下的上泵筒1的容积增大，压力下降，井液进入上柱塞2让开的空间里。上柱塞2、下柱塞9下行时，进油阀6关闭，上柱塞2之下的上泵筒1的容积减小，压力升高，出油阀3打开，井液被排至泵上油管。
18.上柱塞2、下柱塞9下行时，进油阀6之上是排出压力，进油阀6之下是沉没压力，排出压力大于沉没压力，上柱塞2的面积大于下柱塞9的面积，从而产生向下的液压力，起到了在直线电机动子下加装平衡重的作用。
19.本实用新型的实施例中指明了井液从连接管10下部的外联通槽进入，这只是一种进入通道，如从其它通道进入泵内也在本实用新型的保护范围内。
20.本实用新型每行程的理论排量等于两泵筒泵径面积差乘以冲程长度。本实用新型下行时向下的液压力力等于下柱塞的面积乘以进泵压力与排出压力之差。