机泵一体采油装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种机泵一体采油装置及方法，属于石油开采技术领域。电机定子套设于泵柱塞的外侧，且电机定子与泵柱塞之间形成第一环形空腔；泵柱塞与电机定子的底端固定连接；电机动子产生的励磁磁场与电机定子产生的行波磁场相互作用，产生电磁拉力；电磁拉力推动电机动子进行往复运动，电机动子向上运动时，油管内的油液由油管的第一端通过泵柱塞排出至油管的第二端；电机动子向下运动时，泵柱塞封堵。实现了潜油直线电机和抽油泵的一体化设计，减小了机泵一体采油装置的轴向长度，减小了机泵一体采油装置的质量和体积，便于安装，并且该机泵一体采油装置取消了细长杆，不再有细长杆受到压力时损坏的问题，增大了检测的时间间隔。间间隔。间间隔。

【技术实现步骤摘要】
机泵一体采油装置及方法


[0001]本专利技术涉及石油开采
，特别涉及机泵一体采油装置及方法。

技术介绍

[0002]随着石油开采技术的不断提高、开采难度不断增加，对石油开采中的采油装置提出了更高的要求，目前常通过研发井下潜油直线电机工艺和抽油泵工艺，实现在井下采油的效果，提高采油装置的使用寿命。
[0003]相关技术中，潜油直线电机包括电机定子和电机动子，抽油泵包括泵筒和活塞，潜油直线电机位于抽油泵的下方，潜油直线电机的电机定子与泵筒螺纹连接，潜油直线电机的电机动子和抽油泵的活塞通过细长杆连接。潜油直线电机通过磁激励将电能转变为机械能，使电机动子可以做往复运动，通过细长杆向活塞传输动力，带动活塞做往复运动，抽取油液，实现油液开采。
[0004]由于潜油直线电机位于抽油泵的下方，导致整体结构的轴向长度过长，且质量和体积较大，安装较为困难，且连接潜油直线电机和抽油泵的细长杆受到压力时容易出现损坏，每隔较短时间就需要检测一次。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种机泵一体采油装置及方法，可以解决相关技术中的问题。本专利技术实施例提供的技术方案如下：
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种机泵一体采油装置，所述机泵一体采油装置包括：电机定子、电机动子及泵柱塞；
[0007]所述电机定子套设于所述泵柱塞的外侧，且所述电机定子与所述泵柱塞之间形成第一环形空腔；
[0008]所述泵柱塞与所述电机定子的底端固定连接；
[0009]所述电机定子产生行波磁场，所述电机动子产生励磁磁场，所述电机动子产生的励磁磁场与所述电机定子产生的行波磁场相互作用，产生电磁拉力；
[0010]所述电磁拉力推动所述电机动子在所述第一环形空腔内进行往复运动，所述电机动子向上运动时，油管内的油液由所述油管的第一端通过所述泵柱塞排出至所述油管的第二端；所述电机动子向下运动时，所述泵柱塞封堵。
[0011]在一种可能实现方式中，所述装置还包括电源和控制装置；所述电源与所述控制装置连接，所述电源与所述电机定子连接；
[0012]所述电源用于为所述电机定子提供电流；
[0013]所述控制装置用于控制所述电源提供的电流的方向，以控制所述电机定子的运动方向。
[0014]在另一种可能实现方式中，所述装置还包括位置检测装置，所述位置检测装置与所述控制装置连接；所述位置检测装置位于所述电机定子的第二端、所述电机动子的上行
程终点位置的一侧；
[0015]所述电机动子向上运动至所述上行程终点位置时，所述位置检测装置检测到所述电机动子，向所述控制装置发送第一信号；
[0016]所述控制装置根据所述第一信号控制所述电源提供第一方向的电流，以使所述电机动子向下运动。
[0017]在另一种可能实现方式中，所述装置还包括压力检测装置，所述压力检测装置与所述控制装置连接，所述压力检测装置位于所述泵柱塞的第一端；
[0018]所述压力检测装置用于检测压力值，将所述压力值发送给所述控制装置；
[0019]所述控制装置用于根据所述压力值，调整所述电源输出的电流值。
[0020]在另一种可能实现方式中，所述电机定子包括定子内筒、定子外壳、定子绕组以及定子铁芯；
[0021]所述定子外壳套设于所述定子内筒的外侧，所述定子外壳与所述定子内筒形成第二环形空腔；
[0022]所述定子绕组与所述定子铁芯在所述第二环形空腔中间隔分布，用于产生所述行波磁场。
[0023]在另一种可能实现方式中，所述电机定子还包括防漏阀罩、第一阀球及第一阀球底座；
[0024]所述防漏阀罩罩住所述电机定子的第二端的开口，所述第一阀球底座位于所述防漏阀罩的下方，所述第一阀球位于所述防漏阀罩与所述第一阀球底座之间的空隙中；
[0025]所述防漏阀罩设置有第一通孔，供所述油管内的油液通过；
[0026]所述第一阀球底座的中心设置有第二通孔；
[0027]所述电机动子向上运动时，所述油管内的油液由所述油管的第一端通过所述泵柱塞排出至所述油管的第二端；所述电机动子向下运动时，所述泵柱塞封堵；
[0028]所述电机动子位于上行程终点或下行程终点时，所述第一阀球位于所述第二通孔的上方，封堵所述第二通孔。
[0029]在另一种可能实现方式中，所述电机动子包括空心芯轴、永磁体以及隔环铁芯；
[0030]所述永磁体与所述隔环铁芯套设于所述空心芯轴表面上，且所述永磁体与所述隔环铁芯间隔分布。
[0031]在另一种可能实现方式中，所述电机动子还包括游动阀罩、第二阀球及第二阀球底座；
[0032]所述游动阀罩罩住所述电机动子的第二端的开口，所述第二阀球底座位于所述游动阀罩的下方，所述第二阀球位于所述游动阀罩与所述第二阀球底座之间的空隙中；
[0033]所述游动阀罩设置有第三通孔，供所述油管内的油液通过；
[0034]所述第二阀球底座的中心设置有第四通孔；
[0035]所述电机动子向上运动时，所述第二阀球位于所述第四通孔的上方，封堵所述第四通孔；
[0036]所述电机动子向下运动时，所述油管内的油液通过所述第四通孔排出至所述油管的第二端。
[0037]在另一种可能实现方式中，所述泵柱塞包括固定阀罩、第三阀球及第三阀球底座；
[0038]所述固定阀罩罩住所述泵柱塞的第二端的开口，所述第三阀球底座位于所述固定阀罩的下方，所述第三阀球位于所述固定阀罩与所述第三阀球底座之间的空隙中；
[0039]所述固定阀罩设置有第五通孔，供所述油管内的油液通过；
[0040]所述第三阀球底座的中心设置有第六通孔；
[0041]所述电机动子向上运动时，所述油管内的油液由所述油管的第一端通过所述泵柱塞排出至所述油管的第二端；所述电机动子向下运动时，所述第三阀球位于所述第二通孔的上方，封堵所述第六通孔。
[0042]第二方面，本专利技术实施例提供了一种机泵一体采油方法，应用于机泵一体采油装置，所述机泵一体采油装置包括：电机定子、电机动子及泵柱塞；所述电机定子套设于所述泵柱塞的外侧，且所述电机定子与所述泵柱塞之间形成第一环形空腔；所述泵柱塞与所述电机定子的底端固定连接；所述方法包括：
[0043]所述电机定子产生行波磁场，所述电机动子产生励磁磁场，所述电机动子产生的励磁磁场与所述电机定子产生的行波磁场相互作用，产生电磁拉力；
[0044]所述电磁拉力推动所述电机动子在所述第一环形空腔内进行往复运动，所述电机动子向上运动时，油管内的油液由所述油管的第一端通过所述泵柱塞排出至所述油管的第二端；所述电机动子向下运动时，所述泵柱塞封堵。
[0045]在一种可能实现方式中，所述装置还包括电源和控制装置；所述电源与所述控制装置连接，所述电源与所述电机定子连接；所述方法还包括：
[0046]所述电源为所述电机定子提供电流；
[0047]所述控制装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机泵一体采油装置，其特征在于，所述机泵一体采油装置包括：电机定子(1)、电机动子(2)及泵柱塞(3)；所述电机定子(1)套设于所述泵柱塞(3)的外侧，且所述电机定子(1)与所述泵柱塞(3)之间形成第一环形空腔；所述泵柱塞(3)与所述电机定子(1)的底端固定连接；所述电机定子(1)产生行波磁场，所述电机动子(2)产生励磁磁场，所述电机动子(2)产生的励磁磁场与所述电机定子(1)产生的行波磁场相互作用，产生电磁拉力；所述电磁拉力推动所述电机动子(2)在所述第一环形空腔内进行往复运动，所述电机动子(2)向上运动时，油管(4)内的油液由所述油管(4)的第一端通过所述泵柱塞(3)排出至所述油管(4)的第二端；所述电机动子(2)向下运动时，所述泵柱塞(3)封堵。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括电源(5)和控制装置(6)；所述电源(5)与所述控制装置(6)连接，所述电源(5)与所述电机定子(1)连接；所述电源(5)用于为所述电机定子(1)提供电流；所述控制装置(6)用于控制所述电源(5)提供的电流的方向，以控制所述电机定子(1)的运动方向。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括位置检测装置(7)，所述位置检测装置(7)与所述控制装置(6)连接；所述位置检测装置(7)位于所述电机定子(1)的第二端、所述电机动子(2)的上行程终点位置的一侧；所述电机动子(2)向上运动至所述上行程终点位置时，所述位置检测装置(7)检测到所述电机动子(2)，向所述控制装置(6)发送第一信号；所述控制装置(6)根据所述第一信号控制所述电源(5)提供第一方向的电流，以使所述电机动子(2)向下运动。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括压力检测装置(8)，所述压力检测装置(8)与所述控制装置(6)连接，所述压力检测装置(8)位于所述泵柱塞(3)的第一端；所述压力检测装置(8)用于检测压力值，将所述压力值发送给所述控制装置(6)；所述控制装置(6)用于根据所述压力值，调整所述电源(5)输出的电流值。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电机定子(1)包括定子内筒(9)、定子外壳(10)、定子绕组(11)以及定子铁芯(12)；所述定子外壳(10)套设于所述定子内筒(9)的外侧，所述定子外壳(10)与所述定子内筒(9)形成第二环形空腔；所述定子绕组(11)与所述定子铁芯(12)在所述第二环形空腔中间隔分布，用于产生所述行波磁场。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电机定子(1)还包括防漏阀罩(13)、第一阀球(14)及第一阀球底座(15)；所述防漏阀罩(13)罩住所述电机定子(1)的第二端的开口，所述第一阀球底座(15)位于所述防漏阀罩(13)的下方，所述第一阀球(14)位于所述防漏阀罩(13)与所述第一阀球底座(15)之间的空隙中；所述防漏阀罩(13)设置有第一通孔，供所述油管(4)内的油液通过；
所述第一阀球底座(15)的中心设置有第二通孔；所述电机动子(2)向上运动时，所述油管(4)内的油液由所述油管(4)的第一端通过所述泵柱塞(3)排出至所述油管(4)的第二端；所述电机动子(2)向下运动时，所述泵柱塞(3)封堵；所述电机动子(2)位于上行程终点或下行程终点时，所述第一阀球(14)位于所述第二通孔的上方，封堵所述第二通孔。7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电机动子(2)包括空心芯轴(16)、永磁体(17)以及隔环铁芯(18)；所述永磁体(17)与所述隔环铁芯(18)套设于所述空心芯轴(16)表面上，且所述永磁体(17)与所述隔环铁芯(18)间隔分布。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述电机动子(2)还包括游动阀罩(19)、第二阀球(20)及第二阀球底座(21)；所述游动阀罩(19)罩住所述电机动子(2)的第二端的开口，所述第二阀球底座(21)位于所述游动阀罩(19)的下方，所述第二阀球(20)位于所述游动阀罩(19)与所述第二阀球底座(21)之间的空隙中；所述游动阀罩(19)设置有第三通孔，供所述油管(4)内的油液通过；所述第二阀球底座(21)的中心设置有第四通孔；所述电机动子(2)向上运动时，所述第二阀球(20)位于所述第四通孔的上方，封堵所述第四通孔；所述电机动子(2)向下运动时，所述油管(4)内的油液通过所述第四通孔排出至所述油管(4)的第二端。9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述泵柱塞(3)包括固定阀罩(22)、第三阀球(23)及第三阀球底座(24)；所述固定阀罩(22)罩住所述泵柱塞(3)的第二端的开口，所述第三阀球底座(24)位于所述固定阀罩(22)的下方，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凤山，孙延安，孙春龙，钱坤，王国庆，张德实，吴宁，杜伟山，李骥楠，赵云龙，裴冠中，
申请(专利权)人：大庆油田有限责任公司，
类型：发明
国别省市：