專利名稱：一種新型電動(dòng)潛油升舉柱塞抽油泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種油田深井采油泵，尤其涉及一種新型電動(dòng)潛油升舉柱塞抽油泵，屬于機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域。
二背景技術(shù)：
目前，石油采油行業(yè)中所采用的螺桿泵采油系統(tǒng)大多是將電動(dòng)機(jī)設(shè)置在地面上， 由地面動(dòng)力設(shè)備所提供的動(dòng)力源通過(guò)抽油桿，向千米以下的螺桿泵傳遞扭矩，螺桿泵抽吸井下油、氣、水流體，并送上地面。這種裝置存在以下缺點(diǎn)或不足1、電機(jī)通過(guò)千米以上的抽油桿間接驅(qū)動(dòng)抽油泵工作，啟動(dòng)扭矩較大，損耗了大量功率，降低系統(tǒng)效率2、在斜井中應(yīng)用時(shí)有桿、管偏磨現(xiàn)象；3、由于抽油桿的疲勞、磨損、腐蝕或因稠油、抽油桿質(zhì)量等問(wèn)題，常常發(fā)生抽油桿斷裂、脫節(jié)等現(xiàn)象，需經(jīng)常維修，增加了生產(chǎn)費(fèi)用，提高了采油成本?，F(xiàn)有技術(shù)中也有將電機(jī)置于井下的，井下的電機(jī)通過(guò)減速器帶動(dòng)螺桿泵轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，這種技術(shù)取消了抽油桿，解決了耗費(fèi)功率、桿、管偏磨和抽油桿斷脫等問(wèn)題，但因其傳動(dòng)鏈較長(zhǎng)，減速器體積受限，承受的扭矩較大，減速器很容易出現(xiàn)故障，影響整機(jī)使用壽命。國(guó)內(nèi)外機(jī)械采油方式主要以有桿泵、螺桿泵和電動(dòng)潛油泵等三種基本方式。螺桿泵在出砂井、 稠油井采油，電動(dòng)潛油泵在高含水油后期強(qiáng)采提液和海上采油應(yīng)用廣泛。但兩種采油方式在低液面、低能量深抽井，高油氣井相比，以及井斜角大于30°和套管曲率變化較大的斜井、定向井的技術(shù)適應(yīng)性差、經(jīng)濟(jì)適用性低。作為應(yīng)用范圍最廣、技術(shù)發(fā)展最成熟的舉升工藝，有桿泵采油裝置需要抽油機(jī)、抽油桿和抽油泵的聯(lián)動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)抽汲井筒液體，因此在直井、斜井、定向井的應(yīng)用中存在如下缺陷1、抽油機(jī)的體積大，設(shè)備購(gòu)置及維護(hù)成本高。2、井筒液的舉升功耗小，機(jī)、 桿、泵的設(shè)備功耗大，電費(fèi)成本高。3、桿管偏磨問(wèn)題不能有效解決，尤其是大斜度井，檢泵周期短，管材成本居高不下。4、在井斜大于40°的油井、定向井中的工作可靠性低，在低能量、 高油氣比、間開井中抽汲效率低，而且泵深受限。5、無(wú)法在水平井水平段應(yīng)用。針對(duì)上述問(wèn)題，成功研發(fā)了以滾珠絲杠產(chǎn)生舉升推力為基本原理的抽油泵舉升技術(shù)，并在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中初見成效。此種潛油升舉抽油泵由潛油電機(jī)、滾珠絲杠、保護(hù)器、井下傳感器、氣體分離器、整筒抽油泵、潛油電纜和地面數(shù)控系統(tǒng)共八部分組成。潛油電機(jī)與上部滾珠絲杠連接后，由普通平式油管下到設(shè)計(jì)泵深，地面控制柜按照方案設(shè)計(jì)液量通過(guò)井下電纜向潛油電機(jī)供電。 潛油電機(jī)主要帶動(dòng)滾珠絲杠，由絲杠自轉(zhuǎn)帶動(dòng)作用下滾珠組合件絲母上下運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)柱塞升舉運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)而帶動(dòng)柱塞運(yùn)動(dòng)；通過(guò)定時(shí)地面控制電流方向，實(shí)現(xiàn)泵柱塞的限位往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
三
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)行抽油機(jī)的體積大，設(shè)備購(gòu)置及維護(hù)成本高。井筒液的舉升功耗小，機(jī)、桿、泵的設(shè)備功耗大，電費(fèi)成本高。桿管偏磨問(wèn)題不能有效解決，尤其是大斜度井，檢泵周期短，管材成本居高不下。在井斜大于40°的油井、定向井中的工作可靠性低，在低能量、高油氣比、間開井中抽汲效率低，而且泵深受限。無(wú)法在水平井水平段應(yīng)用。從而提出一種新的技術(shù)方案。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型解決其存在的設(shè)計(jì)技術(shù)缺陷所采用的技術(shù)方案是一種新型電動(dòng)潛油升舉柱塞抽油泵，它是在缸體內(nèi)通過(guò)連鍵槽與潛油電機(jī)相連接，在缸體與傳動(dòng)裝置之間設(shè)有法蘭盤和固定座體，法蘭盤與固定座體通過(guò)螺釘相固定連接。在缸體內(nèi)所設(shè)的傳動(dòng)裝置是滾珠絲杠，滾珠絲杠與缸體之間內(nèi)采用下、中、上三層密封裝置下層密封裝置組件由支撐板、密封圈和固定座體同環(huán)套接固定在缸體內(nèi)；中層密封裝置組件由支撐板、密封圈和固定座體同環(huán)套接固定在缸體內(nèi)；上層密封裝置組件由固定座體、密封圈和連接板通過(guò)鏍釘相固定連接，缸體與導(dǎo)向滑板相固定連接；支撐板、支撐塊和固緊螺母固定在缸體內(nèi)。在滾珠絲杠整體結(jié)構(gòu)上均勻分布設(shè)置有三層密封圈，為環(huán)體形結(jié)構(gòu)，所述的上層密封圈其外側(cè)圓上設(shè)有半圓形和V形缺口 ；中層密封圈和下層密封圈其內(nèi)側(cè)圓上設(shè)有半圓形和V形缺口，用鏍釘固定在缸體內(nèi)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作使用方便，抽油機(jī)的體積小，設(shè)備購(gòu)置及維護(hù)成本低。井筒液的舉升功耗小，機(jī)、桿、泵的設(shè)備功耗小，節(jié)省電費(fèi)， 可大大降低采油成本。桿管偏磨問(wèn)題可得到有效解決，尤其是大斜度井，檢泵周期短。在井斜大于40°的油井、定向井中的工作可靠性提高，在低能量、高油氣比、間開井中抽汲效率高，而且泵深不受限制。可在水平井水平段應(yīng)用。
四
附圖是本實(shí)用新型一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明一種新型電動(dòng)潛油升舉柱塞抽油泵，它是在缸體2內(nèi)通過(guò)連鍵槽1、絲連接和導(dǎo)向滑板11連接設(shè)有傳動(dòng)裝置，在缸體內(nèi)所設(shè)的傳動(dòng)裝置是滾珠絲杠10，為了使?jié)L珠絲杠10能夠滿足長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)需要，防止井下石油進(jìn)入滾珠絲杠10內(nèi)。在缸體2與滾珠絲杠10之間設(shè)有法蘭盤和固定座體5、8、15，法蘭盤與固定座體5、8、15通過(guò)螺釘相固定連接，在滾珠絲杠10與缸體2之間內(nèi)采用下、中、上三層密封裝置，達(dá)到比較理想運(yùn)轉(zhuǎn)和蜜封狀態(tài)下層密封裝置組件由支撐板3、密封圈4和固定座體5同環(huán)套接固定在缸體2內(nèi)；中層密封裝置組件由支撐板6、密封圈7和固定座體8同環(huán)套接固定在缸體2內(nèi)，由地面上的控制柜并采用變頻式控制潛油電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度和正反轉(zhuǎn)。當(dāng)潛油電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠10反轉(zhuǎn)時(shí)，滾珠絲杠10的滾珠螺母9就上升，同時(shí)也帶動(dòng)上層密封裝置上升，固定在缸體2的導(dǎo)向滑板11使它能平穩(wěn)垂直升降。上層密封裝置組件由固定座體15、密封圈16和連接板17通過(guò)鏍釘相固定連接，缸體2與導(dǎo)向滑板11相固定連接；支撐板12、支撐塊13和固緊螺母14固定在缸體2內(nèi)。在滾珠絲杠10整體結(jié)構(gòu)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上均勻分布設(shè)置有三層密封圈4、7、16在缸體2內(nèi)，為環(huán)體形結(jié)構(gòu)，所述的上層密封圈16其外側(cè)圓上設(shè)有半圓形和V形缺口，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)在缸體2內(nèi)上下滑動(dòng)又能起到柱塞的作用。中層密封圈7和下層密封圈4其內(nèi)側(cè)圓上設(shè)有半圓形和V形缺口，用鏍釘固定在缸體2內(nèi)。潛油電機(jī)、滾珠絲杠10傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和滑閥式雙作用泵構(gòu)成。潛油電機(jī)加帶有保護(hù)器安裝固定在法蘭短節(jié)的下端滾珠絲杠10傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由互相配合的滾珠絲杠10和滾珠螺母 9構(gòu)成，滑閥式雙作用泵由泵筒、滑閥和柱塞構(gòu)成。電機(jī)正反向旋轉(zhuǎn)時(shí)可通過(guò)滾動(dòng)絲杠10 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使柱塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。上層密封組合件也稱作柱塞。柱塞上行時(shí)，泵筒上油閥關(guān)閉而下油閥打開，泵外原油從下油閥進(jìn)入泵內(nèi)下環(huán)空中，上環(huán)空內(nèi)的原油則從上油孔進(jìn)入柱塞空腔內(nèi)，進(jìn)而排入油管并舉升到地面；柱塞下行時(shí)，泵外原油從上油閥進(jìn)入泵內(nèi)上環(huán)空中，下環(huán)空中的原油則從下油孔進(jìn)入柱塞內(nèi)腔中，進(jìn)而排入油管并舉升到地面。潛油電機(jī)、滾珠絲杠10傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和滑閥式雙作用泵構(gòu)成；所述潛油電機(jī)是帶有保護(hù)器的電機(jī)，安裝固定在法蘭短節(jié)的下端；所述滾珠絲杠10傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由互相配合的滾珠絲杠10和絲杠螺母9構(gòu)成，潛油電機(jī)傳動(dòng)軸相連并可由滾珠絲杠10驅(qū)動(dòng)正反向轉(zhuǎn)動(dòng)，滾珠絲杠10的上端通過(guò)固緊螺母14固定連接有一拉桿和柱塞構(gòu)成，柱塞與拉桿相配合的部位設(shè)有上油孔和下油孔，上油孔的上側(cè)和下油孔的下側(cè)分別設(shè)有上層密封環(huán)和中層密封環(huán)。潛電機(jī)機(jī)身形狀是細(xì)長(zhǎng)狀，直徑Φ 90mm-—Φ 150mm之間，長(zhǎng)度2. 5米——8米之間，通過(guò)萬(wàn)向節(jié)與保護(hù)器連接，氣體分離器和滾珠絲杠10由萬(wàn)向節(jié)連接，出油泵和滾珠絲杠10通過(guò)連鍵槽1相連接。潛油電機(jī)的兩三相鼠籠式電機(jī)，工作頻率為50Hz (或60Hz)，電機(jī)采用浸漆絕緣達(dá)到H級(jí)1392F)、電機(jī)與電纜的連接可按用戶的要求采用插接式或繞包式。潛油電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)是通過(guò)地面變頻控制柜與接線盒連接地面變壓器與變頻控制柜連接。接線盒的電纜線與井下的潛油電機(jī)連接。出油泵與滾珠絲杠10連接，氣體分離器和滾珠絲杠連接保護(hù)器與潛油電機(jī)連接。通過(guò)井下傳感器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，記錄油井采油過(guò)程設(shè)備工況數(shù)據(jù)，做數(shù)據(jù)分析， 提供原始數(shù)據(jù)依據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控管理，該技術(shù)正在試運(yùn)行狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種新型電動(dòng)潛油升舉柱塞抽油泵，它是在缸體(2)內(nèi)通過(guò)連鍵槽(1)與潛油電機(jī)相連接，在缸體(2)與傳動(dòng)裝置之間設(shè)有法蘭盤和固定座體(5、8、15)，法蘭盤與固定座體 (5,8,15)通過(guò)螺釘相固定連接，其特征是在缸體(2)內(nèi)所設(shè)的傳動(dòng)裝置是滾珠絲杠(10)， 滾珠絲杠(10)與缸體(2)之間內(nèi)采用下、中、上三層密封裝置下層密封裝置組件由支撐板 (3)、密封圈(4)和固定座體(5)同環(huán)套接固定在缸體(2)內(nèi)；中層密封裝置組件由支撐板 (6)、密封圈(7)和固定座體(8)同環(huán)套接固定在缸體(2)內(nèi)；上層密封裝置組件由固定座體(15)、密封圈(16)和連接板(17)通過(guò)鏍釘相固定連接，缸體(2)與導(dǎo)向滑板(11)相固定連接；支撐板(12)、支撐塊(12)和固緊螺母(14)固定在缸體O)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型電動(dòng)潛油升舉柱塞抽油泵，其特征是在滾珠絲杠 (10)整體結(jié)構(gòu)上均勻分布設(shè)置有三層密封圈(4、7、16)，為環(huán)體形結(jié)構(gòu)，所述的上層密封圈 (16)其外側(cè)圓上設(shè)有半圓形和V形缺口 ；中層密封圈(7)和下層密封圈(4)其內(nèi)側(cè)圓上設(shè)有半圓形和V形缺口，用鏍釘固定在缸體(2)內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種新型電動(dòng)潛油升舉柱塞抽油泵，屬于機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域。其主要技術(shù)特點(diǎn)是在缸體內(nèi)設(shè)有滾珠絲杠，滾珠絲杠與缸體之間內(nèi)采用下、中、上三層密封裝置下層密封裝置組件由支撐板、密封圈和固定座體同環(huán)套接固定在缸體內(nèi)；中層密封裝置組件由支撐板、密封圈和固定座體同環(huán)套接固定在缸體內(nèi)；上層密封裝置組件由固定座體、密封圈和連接板通過(guò)鏍釘相固定連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，設(shè)備購(gòu)置及維護(hù)成本低。井筒液的舉升功耗小，可大大降低采油成本。桿管偏磨問(wèn)題可得到有效解決，尤其是大斜度井，檢泵周期短。在井斜大于40°的油井、定向井中的工作可靠性提高，在低能量、高油氣比、間開井中抽汲效率高，而且泵深不受限制。
文檔編號(hào)F04B47/06GK201943926SQ20112002322
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2011年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月25日
發(fā)明者夏志富, 夏紀(jì)勛 申請(qǐng)人:夏志富