一种磁悬浮举升采油系统技术方案

本发明专利技术涉及采油技术领域，具体公开了一种磁悬浮举升采油系统，包括控制柜、储油罐、地面控制阀、套管、置于套管内的油管；所述储油罐通过管道与地面控制阀连接；所述油管上端与地面控制阀连接，下端安装有一磁悬浮电机；所述磁悬浮电机通过电缆与控制柜连接；所述磁悬浮电机包括定子和动子，所述动子包括环状永磁体、动子铁芯、芯轴，所述定子包括绕组铁芯、内筒、外壳；所述动子一端通过减震弹簧与平衡腔连接，另一端连接一推杆；所述推杆与一柱塞泵连接。本发明专利技术的优点是，无采油杆、无偏磨，节能环保，井口无污染，举升采油，泵效高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及采油
，特别是指一种磁悬浮举升采油系统。
技术介绍
在石油开采行业中，通常采用游梁式抽油机将石油从油井中抽出，目前，常规的游梁式抽油机经常存在杆管偏磨、泵效低的问题。随着油田进入高含水开发阶段，井筒状况和产出液性质等都发生了很大变化，有杆泵系统工作环境逐步恶化，加剧了管杆偏磨，高含水是有杆泵井管杆发生偏磨、腐蚀的根本原因。根据有杆泵管杆偏磨现状，现场一般采取如下防偏磨措施：主要是使用抽油杆扶正器、抗磨副等工具拉，其基本思路是不让管杆接触。采用抽油杆扶正器效果差，周期短，加大了悬点载荷，还存在本身磨损问题；采用抽油杆抗磨副主要问题是扶正体和杆体容易出现卡死现象，卡死后相当于普通偏磨接箍，成本高，影响现场推广应用。抗磨管杆在一定程度上可以提高管杆的抗磨性，降低磨损率，检泵周期有一定的延长，但本身加工工艺复杂，成本高，且存在点腐蚀现象。目前也有利用空心杆内孔作为井液通道的，但环空只能利用井液的油慢慢富集起来，或在完井之前注油，不能根据需要随时注油，且不能深抽。总之，高含水有杆泵井管杆防偏磨工艺总体思路还停留在扶正、抗磨、减磨的层面上，不能从根本上解决高含水有杆泵井的偏磨问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种磁悬浮举升采油系统，无采油杆、无偏磨，节能环保，井口无污染，举升采油，泵效高。为了实现上述目的，本专利技术采用了以下的技术方案：一种磁悬浮举升采油系统，包括控制柜、储油罐、地面控制阀、套管、置于套管内的油管；所述储油罐通过管道与地面控制阀连接；所述油管上端与地面控制阀连接，下端安装有一磁悬浮电机；所述磁悬浮电机通过电缆与控制柜连接；所述磁悬浮电机包括定子和动子，所述动子包括环状永磁体、动子铁芯、芯轴，所述定子包括绕组铁芯、内筒、外壳；所述动子一端通过减震弹簧与平衡腔连接，另一端连接一推杆；所述推杆与一柱塞泵连接。其中，所述柱塞泵内设有游动凡尔，所述柱塞泵上端设有固定凡尔。其中，所述油管内还安装有筛网和气锚，所述筛网设于推杆上。其中，所述定子和动子之间安装有支撑导套。其中，所述柱塞泵上端设有下行收、上行涨的合金钢刮砂器，下端设有多刀刃刮砂器。其中，所述磁悬浮电机的工作电源为直流方波。本专利技术的有益效果：使用磁悬浮电机直接驱动柱塞泵进行往复式的无杆举升式采油。利用磁悬浮电机举升式运动与管式柱塞运动方向一致的特点，由磁悬浮电机驱动柱塞做往复运动，将油液举升至地面。在抽油泵技术成熟、工作可靠、对底层流体性质适应性好等优点的基础上，有效解决了薄差油层、低渗透油层开采难题，从根本上解决了有杆采油存在的泵效低，杆管偏磨等问题。适用广泛，可用于，斜井、直井、水平井、各种产量油井。以其特殊的结构消除了气锁影响，减少了沙卡，节能效果明显，节约井场用地。运行过程无噪声、井口完全密封，不产生井口落地油，高效率且环保节能。取消了地面抽油机及其机械传动系统，占地面积小，节约土地资源，可在线(不停机)调整冲次和上、下行频率，减少了地面设备的维护节点和管理环节。一名采油工可同时维护多口油井。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例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专利技术为了更清楚地说明本专利技术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，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。图1为本专利技术的系统结构示意图；图2为套管内的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1～2所示一种磁悬浮举升采油系统，包括控制柜(2)、储油罐(1)、地面控制阀(3)、套管(4)、置于套管(4)内的油管(5)；所述储油罐(1)通过管道与地面控制阀(3)连接；所述油管(5)上端与地面控制阀(3)连接，下端安装有一磁悬浮电机(8)；所述磁悬浮电机(8)通过电缆与控制柜(2)连接；所述磁悬浮电机(8)包括定子(81)和动子(82)，所述动子(82)包括环状永磁体、动子铁芯、芯轴，所述定子(81)包括绕组铁芯、内筒、外壳；所述动子(82)一端通过减震弹簧与平衡腔(84)连接，另一端连接一推杆(7)；所述推杆(7)与一柱塞泵(6)连接。所述柱塞泵(6)内设有游动凡尔(61)，所述柱塞泵(6)上端设有固定凡尔(62)。所述油管(5)内还安装有筛网(9)和气锚(10)，所述筛网(9)设于推杆(7)上。所述定子(81)和动子(82)之间安装有支撑导套(83)。所述柱塞泵(6)上端设有下行收、上行涨的合金钢刮砂器，下端设有多刀刃刮砂器。所述磁悬浮电机(8)的工作电源为直流方波。电机采用间歇式供电方式，进液时间长、泵腔充满程度好，泵效最高可达到90％以上。动子(82)上行时，井液在1秒时间内通过平衡腔(84)进液孔被吸入电机平衡腔(84)；动子(82)下行时，平衡腔(84)内的井液在1秒时间内被动子(82)挤压排除，周而复始，不断对油层产生局部冲击，亦可增加油液的流动性，部分油井体现出增产效果。动子(82)下行时，平衡腔(84)内的井液被挤出进入套管(4)，油液不断在套管(4)中积累，井液至下而上(垂直井)依次经过磁悬浮电机(8)外壁、气锚(10)、筛网(9)最后进入柱塞泵(6)，气锚(10)将油液中的气体分离出来，筛网(9)将油液中的杂质过滤掉，减小了气体及杂质对柱塞泵(6)的影响没提高泵效。磁悬浮电机(8)通过井液散热，同时对井液起到加温作用，增强了井液的流动性。动子(82)上行时，推杆(7)向上推动柱塞泵(6)向上，柱塞泵(6)内的游动凡尔(61)打开，油液从固定凡尔(62)处进入油管(5)。固定凡尔(62)设计在泵腔上端，柱塞行程至上止点时，柱塞与固定球座之间的距离小于10mm。上冲程结束时，泵腔基本被排空，不会发生气锁。柱塞泵(6)上端设有下行收、上行涨的合金钢刮砂器，能够将贴附在泵筒内壁上的砂、垢及时清除，落入沉砂筒，防砂、防卡。柱塞泵(6)下端设有多刀刃刮砂器，与推杆(7)紧密配合，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁悬浮举升采油系统，其特征在于：包括控制柜(2)、储油罐(1)、地面控制阀(3)、套管(4)、置于套管(4)内的油管(5)；所述储油罐(1)通过管道与地面控制阀(3)连接；所述油管(5)上端与地面控制阀(3)连接，下端安装有一磁悬浮电机(8)；所述磁悬浮电机(8)通过电缆与控制柜(2)连接；所述磁悬浮电机(8)包括定子(81)和动子(82)，所述动子(82)包括环状永磁体、动子铁芯、芯轴，所述定子(81)包括绕组铁芯、内筒、外壳；所述动子(82)一端通过减震弹簧与平衡腔(84)连接，另一端连接一推杆(7)；所述推杆(7)与一柱塞泵(6)连接。

【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮举升采油系统，其特征在于：包括控制柜(2)、储油罐(1)、
地面控制阀(3)、套管(4)、置于套管(4)内的油管(5)；所述储油罐(1)
通过管道与地面控制阀(3)连接；
所述油管(5)上端与地面控制阀(3)连接，下端安装有一磁悬浮电机(8)；
所述磁悬浮电机(8)通过电缆与控制柜(2)连接；
所述磁悬浮电机(8)包括定子(81)和动子(82)，所述动子(82)包括
环状永磁体、动子铁芯、芯轴，所述定子(81)包括绕组铁芯、内筒、外壳；
所述动子(82)一端通过减震弹簧与平衡腔(84)连接，另一端连接一推
杆(7)；
所述推杆(7)与一柱塞泵(6)连接。
2.根据权利要求1所述一种磁悬浮举升...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建维，
申请(专利权)人：西安弹导能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61