專利名稱：大功率潛油直線電機(jī)隔膜泵的制作方法
大功率潛油直線電機(jī)隔膜泵技術(shù)鎮(zhèn)域本發(fā)明涉及石油機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，確切地說它是一種大功率潛油直線電目前，在石油工業(yè)系統(tǒng)，采油裝置主要有潛油電泵、螺桿泵及柱塞泵 等，使用這些泵釆油各有其優(yōu)缺點(diǎn)，潛油泵排量大，操作管理簡(jiǎn)單，但初期投資高，粍能也高；螺桿泵初期投入少，適應(yīng)性廣泛，但泵的壽命短， 故障率高。目前，釆用柱塞泵的普通游梁式抽油機(jī)采油仍占主導(dǎo)地位，技 術(shù)成熟、裝置耐用、故障率低，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要地面上的抽油機(jī)和上千 米長(zhǎng)的抽油桿，系統(tǒng)效率低，特別是粍能較高。隨著井深和產(chǎn)量的增加，同時(shí)隨著油井開采條件的復(fù)雜化(如高粘、 多砂、多氣、水淹和強(qiáng)腐蝕性等)，有桿抽油設(shè)備的缺點(diǎn)愈來愈明顯，抽油 機(jī)的重量增大，抽油桿的事故增加，而抽油泵的排量下降。為了減輕抽油機(jī)的重量，減少抽油桿的事故和免除抽油泵排量下降的 特點(diǎn)，必須徹底改變有桿抽油設(shè)備的工作方式，發(fā)展無桿抽油設(shè)備。無桿抽油設(shè)備的特點(diǎn)是:取消抽油桿，把電動(dòng)機(jī)移到井下，直接帶動(dòng)泵抽油。這樣， 就較好地解決抽油桿的偏磨現(xiàn)象，降低抽油設(shè)備的故障率，提高采油效率。中國(guó)專利號(hào)200320129410. 3公開了一種名稱為"圓簡(jiǎn)形稀土永磁直線 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的節(jié)能潛油電泵采油裝置"的發(fā)明專利，它由柱塞泵和直線電 動(dòng)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)。中國(guó)專利號(hào)200420040122.5公開了一種名稱為"一種電磁驅(qū)動(dòng)裝置，，的發(fā)明裝置，它將電磁驅(qū)動(dòng)直線電機(jī)殼體采用注塑密封，以保 證在髙溫髙壓地下溶液中不腐蝕、不滲漏，機(jī)體上部連接出油管，其直線 電機(jī)軸桿釆用空心圓管，作為抽油通道，在機(jī)體底部和軸桿上下兩端，裝 有單向向上的進(jìn)、出油閥門。中國(guó)專利號(hào)200410023948.5公開了一種名稱為"潛式永磁直線往復(fù)泵"，它的具體結(jié)構(gòu)同上述發(fā)明的結(jié)構(gòu)基本相同。 即采用一個(gè)柱塞泵安裝在電機(jī)的下方。隔膜泵的作用原理相同于單作用柱塞泵，隔膜泵的工作參數(shù)完全取決 于柱塞泵的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)。隔膜是一種隔離元件，隨著柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)， 由于隔膜和柱塞間工作液的位移使隔膜也產(chǎn)生上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這時(shí)，通過 吸入閥和排出閥進(jìn)行泵的吸入過程和排出過程，將油液沿油管排到地面。由于隔膜泵的所有元件，除吸入闊和排除閥外，都在干凈的潤(rùn)滑油中 工作，不和被輸送油液直接接觸，所以隔膜泵能在極其復(fù)雜開采條件的油 井中有效的工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種大功率潛油直線電機(jī)隔膜泵，它是一種無桿 抽油設(shè)備，具有更髙的效率，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，特別是具有顯著的節(jié)能效果。 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，它釆用直線電機(jī)技術(shù)與液壓傳動(dòng)隔膜泵相結(jié)舍。它包括變〉中器5、枉塞泵6、枉塞的彈性復(fù)位裝置7、永磁動(dòng)子4、永磁 直線電動(dòng)機(jī)定子2和圓柱形殼體3所組成。其特征在于在圓柱形殼體3內(nèi)的 上部裝有隔膜8、隔膜腔分兩條通道，分別裝有吸入球闊9和排除球閥10， 在殼體內(nèi)腔，從隔膜到補(bǔ)償器間充滿具有良好潤(rùn)滑和絕緣性能的油，作為 柱塞泵的工作液。隔膜8下面依次安裝彈簧復(fù)位裝置7、柱塞泵6、緩沖器5、 永磁直線電動(dòng)機(jī)動(dòng)子4、永磁直線電動(dòng)機(jī)定子2、彈性補(bǔ)償器l。彈性補(bǔ)償器 是在當(dāng)下泵入井時(shí)用來平衡殼體內(nèi)腔油壓和井中周圍介質(zhì)壓力以及補(bǔ)償溫 度變化時(shí)油體積的改變。緩沖器和電動(dòng)機(jī)永磁動(dòng)子等移動(dòng)零件都裝在直線 軸承上。隔膜泵由油管12下入井中，在油管上固定有電纜ll。隔膜由固定用的臺(tái)階、加固的剛性中心部分和裝有兩個(gè)波形片的彈性 工作部分組成。剛性中心部分的振幅、隔膜直徑和波行片的尺寸的確定， 應(yīng)使彈性工作部分所受的張力在泵工作過程最小。隔膜的壽命主要取決于 材料多次歪曲的疲勞強(qiáng)度和彈性工作部分的剛性強(qiáng)度。隔膜泵所能給出的 最大舉升力，主要取決于柱塞泵所配套的潛油永磁直線電機(jī)的推力大小。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是大功率潛油直線電機(jī)隔膜泵的結(jié)構(gòu)和作用原理方面 的特點(diǎn)使它非常適宜于復(fù)雜開采條件的中小排量井。在同一高含砂量和高 含水量的油井中工作，有桿抽油設(shè)備的平均修理間隔期短，而采用大功率 潛油直線電機(jī)隔膜泵后，平均修理間隔期長(zhǎng)，費(fèi)用低，在使用過程中泵的 排量隨壓力變化小，排量均勻，沒有造成穩(wěn)固的油水乳化液。和有桿抽油 設(shè)備的井下部分相比較，隔膜泵的金屬消耗量和裝機(jī)功率可降1-2倍，同時(shí) 延長(zhǎng)油管的使用壽命。由于大功率潛油直線電機(jī)隔膜泵運(yùn)動(dòng)位移較短，潛 油機(jī)與地面設(shè)備連接可釆用兩芯作為動(dòng)力電纜，這樣可節(jié)省大量的銅材， 降低了使用成本，有利于該設(shè)備的推廣。實(shí)驗(yàn)證實(shí)工作500-600天后，隔 膜泵中的柱塞泵和潛油直線電機(jī)等的主要零件工作表面只有輕微磨損，仍 保持良好的工作能力。在試驗(yàn)中沒有出現(xiàn)隔膜報(bào)廢現(xiàn)象。 附困說明圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
.本發(fā)明采^大功率直線永磁步進(jìn)電機(jī)作為動(dòng)力系統(tǒng)，是采用直線電機(jī) 技術(shù)與液壓傳動(dòng)的隔膜泵相結(jié)合的裝置。本發(fā)明中的電機(jī)和柱塞泵都是外購(gòu)件，其他元件即可外購(gòu)又可自制， 彈性補(bǔ)償器可釆用彈簧或耐油橡膠制作。備齊附圖
中的零件后，參照附圖 裝備即可。將大功率潛油直線電機(jī)隔膜泵下到井下后，在柱塞泵吸入行程時(shí)，吸 入球閥打開，油進(jìn)入泵內(nèi)，泵的排出行程時(shí)，吸入球閥關(guān)閉，排出球閥打 開，原油從油管排到井上。隔膜泵的排量為15m7d;壓力為20MPa;功率為 5. 5KW;電壓為500V;外廓尺寸；直徑為114mm;重量200KG。以上數(shù)據(jù)應(yīng)根 據(jù)油井的實(shí)際情況選擇。
權(quán)利要求
1. 一種大功率潛油直線電機(jī)隔膜泵，它采用直線電機(jī)技術(shù)與液壓傳動(dòng)隔膜泵相結(jié)合，其特征在于它包括緩沖器(5)、柱塞泵(6)、柱塞的彈性復(fù)位裝置(7)、永磁動(dòng)子(4)、永磁直線電動(dòng)機(jī)定子(2)和圓柱形殼體(3)所組成。其特征在于在圓柱形殼體(3)內(nèi)的上部裝有隔膜(8)、隔膜腔分兩條通道，分別裝有吸入球閥(9)和排除球閥(10)，在殼體內(nèi)腔，從隔膜到補(bǔ)償器間充滿具有良好潤(rùn)滑和絕緣性能的油，作為柱塞泵的工作液，隔膜(8)下面依次安裝彈簧復(fù)位裝置(7)、柱塞泵(6)、緩沖器(5)、永磁直線電動(dòng)機(jī)動(dòng)子(4)、永磁直線電動(dòng)機(jī)定子(2)、彈性補(bǔ)償器(1)，緩沖器和電動(dòng)機(jī)永磁動(dòng)子等移動(dòng)零件都裝在直線軸承上。
2、 按照權(quán)利要求1所述的大功率潛油直線電機(jī)隔膜泵，其特征在于 隔膜由固定用的臺(tái)階、加固的剛性中心部分和裝有兩個(gè)波形片的彈性工作 部分組成。
3、 按照權(quán)利要求l所述的大功率潛油直線電機(jī)隔膜泵，其特征在于 在油管(12)上固定有電纜(11)。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種大功率潛油直線電機(jī)隔膜泵，它是一種無桿抽油設(shè)備，具有更高的效率，特別是具有顯著的節(jié)能效果。它采用直線電機(jī)技術(shù)與液壓傳動(dòng)隔膜泵相結(jié)合，它包括緩沖器、柱塞泵、柱塞的彈性復(fù)位裝置、永磁動(dòng)子、永磁直線電動(dòng)機(jī)定子和圓柱形殼體所組成。在圓柱形殼體內(nèi)的上部裝有隔膜、隔膜腔分兩條通道，分別裝有吸入球閥和排除球閥，在殼體內(nèi)腔，從隔膜到補(bǔ)償器間充滿具有良好潤(rùn)滑和絕緣性能的油，作為柱塞泵的工作液，隔膜下面依次安裝彈簧復(fù)位裝置、柱塞泵、緩沖器、永磁直線電動(dòng)機(jī)動(dòng)子、永磁直線電動(dòng)機(jī)定子、彈性補(bǔ)償器。本發(fā)明適宜于應(yīng)用在復(fù)雜開采條件下的中小排量井。
文檔編號(hào)F04B43/02GK101220806SQ20071001002
公開日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2007年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月10日
發(fā)明者王子貴 申請(qǐng)人:王子貴