油井井下变压器制造技术

本实用新型专利技术提供一种油井井下变压器，该油井井下变压器包括外壳，芯管、铁芯及纯铜线圈，该芯管位于该外壳中，该芯管与该外壳形成一个环状空心结构，该外壳与该芯管空隙处安装有该铁芯及该纯铜线圈，该铁芯为环状结构，长度与该芯管一致，该铁芯上缠有该纯铜线圈。该油井井下变压器采用直接与井下管柱相连接的方式，克服了井下空间受限，承受高温、高压等环境因素，使得为电动潜油泵井下供应低压电源成为可能。除以上优势外，本装置还具有结构简单，安全可靠等优点。可靠等优点。可靠等优点。

【技术实现步骤摘要】
油井井下变压器


[0001]本技术涉及井下设备
，特别是涉及到一种油井井下变压器。

技术介绍

[0002]油田生产中，对于一些高液量，高含水油井，通常采用电动潜油泵作为开采设备，该类型机采设备的井下电机驱动电源电压从一千到两千伏不等，这种电压属于高压电范畴，由于许多设备设施需要低压电源，也就限制了该类型油井井下工艺技术的发展，为此需要设计一种在井下可以使用的变压器，将动力电缆的高压电，转变为220V的低压电，为其他设备设施提供动力。
[0003]常用的变压器均无法在油井井下安装或使用，主要原因为一下几点： 1、油井井下套管直径尺寸小，承圆柱形结构，常见变压器外形及尺寸无法达到要求，不能下入井内；2、油井井底承受高温、高压，常用变压器耐压、耐高温能力有限，不能保证其在井下正常运转；3、对耐腐蚀性及承重性要求高，油井井液矿化度高，腐蚀性答，安装位置下部还需要悬挂其他设备，一般的变压器均无法达到该要求。为实现在油井井下安装变压器，本技术采用电磁感应原理，利用电动潜油泵通过扁电缆输送至井下电动机电缆接头处的高压电源，在电缆头处外接一根电缆，将电源输送至该井下变压器，经变压器降压的电源输送至其他设备，该变压器采用圆环形特殊造型，高绝缘性材料，密封性结构等设计思路，达到外形及体积适应井筒大小，耐高温、耐高压、耐高腐蚀以及承重要求，成为一种新用途、新形式的井下变压器。
[0004]目前，异形变压器，大致有以下几种：
[0005]绝缘环形变压器，专利申请号：201320654348.3，本技术提供绝缘环形变压器，包括环形变压器本体，所述环形变压器本体的上下表面均设有绝缘垫，所述上表面的绝缘垫上设有绝缘板，所述绝缘板、绝缘垫和环形变压器本体套设在螺栓上，且通过与螺栓配合的螺母固定。本技术的有益效果是：在环形变压器上下表面均设有绝缘垫，防止变压器漏电，造成事故；在上表面的绝缘垫上设有绝缘板，用于固定绝缘垫，避免其四周摆动，使绝缘效果更好；具有结构简单，安全可靠，绝缘效果好等优点。
[0006]但仍存在下述缺陷：该装置虽然名称为环形变压器，但在装置中心位置用螺栓和螺母进行固定，形成了一个密闭空间(圆柱结构)，没有形成真正的环形结构。
[0007]另外，环形变压器，专利申请号：201210475652.1，本申请涉及变压器的设计领域，尤其涉及环形变压器的结构设计。本申请提供了环形变压器，为解决作为低压端的次级绕组的散热问题，所述次级绕组采用铜管制作而成，并于铜管内设有绝缘层，于铜管两端外接水冷循环系统，如此冷却水可直接对所述次级绕组起到冷却的作用，其冷却效果更佳。同时，由于无需另外设置其他冷却管道，如此可使本申请提供的环形变压器在结构上更为紧凑，占用体积更小。此外，由所述环形铁芯设有若干均匀分布的初级绕组，各相邻的两所述初级绕组之间设有次级绕组，即所述初级绕组与所述次级绕组之间交错的绕设于所述环形铁芯上，其能够更有效的消除漏感，从而提供整个环形变压器的功率转换率。
[0008]但仍存在下述缺陷：该装置采用铜管制作绕组，缠绕后体积较大，无法制作成较小体积，不能满足油井设备下井要求，采用铜管内水循环散热，绝缘要求不易满足，且在数千米深的井下无法实现。
[0009]装有外壳的环形变压器，专利申请号：201410320519.8，本申请涉及一种装有外壳的环形变压器，属于电子元器件
包括环形铁氧体磁芯、若干条铜线和耐温电木外壳，所述耐温电木外壳包括两个相同的外壳单元；所述外壳单元包括盒状体和块状体，所述块状体设在盒状体的顶部；所述盒状体设有中心柱和磁芯槽，所述中心柱的中心设有绕线孔；所述块状体上设置有若干个引脚；所述块状体的前侧面设有插柱和插孔，后侧面设有若干个走线槽；所述环形铁氧体磁芯套在中心柱上，安装在磁芯槽内；所述铜线绕制在耐温电木外壳上。本申请的磁环不用喷漆直接放入外壳内，再在外壳上绕线，以减小磁环所受的应力，稳定其电性能，并进一步提高耐压绝缘强度。
[0010]但仍存在下述缺陷：该装置径向尺寸大，且外壳形状复杂，狭小空间使用首先，尤其对于油井套管内，更加无法使用。
[0011]以上现有技术均与本技术有较大区别，未能解决我们想要解决的技术问题，为此我们专利技术了一种新的油井井下变压器。

技术实现思路

[0012]本技术的目的是提供一种可适应井下高温、高压环境并可长期运行的油井井下变压器。
[0013]本技术的目的可通过如下技术措施来实现：油井井下变压器，该油井井下变压器包括外壳，芯管、铁芯及纯铜线圈，该芯管位于该外壳中，该芯管与该外壳形成一个环状空心结构，该外壳与该芯管空隙处安装有该铁芯及该纯铜线圈，该铁芯为环状结构，长度与该芯管一致，该铁芯上缠有该纯铜线圈。
[0014]本技术的目的还可通过如下技术措施来实现：
[0015]该油井井下变压器还包括接箍，该接箍位于该外壳的上下两端，该油井井下变压器通过该接箍直接与电动潜油泵下部电动机相连接，将电动潜油泵井下扁电缆作为高压输入端，通过该油井井下变压器变压后，输出 220V低压电源，为井下其他低压设备进行供电。
[0016]该外壳为圆柱形，直径小于电动潜油泵的套管直径，壁厚6mm，该芯管为圆柱形，壁厚5mm。
[0017]该芯管通体为一圆管，两端精细加工，形成光洁密封面，该芯管上下贯通，保证井液既可以从外壳与油层套管之间的环形空间通过，也可在该芯管内部通过。
[0018]该油井井下变压器还包括压片和紧固压盖，该芯管两端用该压片密封，并利用该紧固压盖压紧，以进行密封和固定。
[0019]该压片材质为聚四氟乙烯。
[0020]该紧固压盖的大头外圈带有螺纹，与该外壳两端内螺纹相配合，内有与该芯管内径相同通孔，保证井液通过，下端面与该压片配合，使该外壳与该芯管间形成密闭空间。
[0021]该铁芯上缠有该纯铜线圈两组，根据地面所供给电压和井下设备所需电压，在安装前缠绕不同匝数，通电后产生电磁感应，变得所需电压，两组该纯铜线圈每层及之间采用聚四氟乙烯薄膜及材料相隔，进行绝缘。
[0022]该油井井下变压器还包括外接电源，该外接电源穿过该外壳与该油井井下变压器的内部电缆相连，井下电缆连接于该外接电源，为该油井井下变压器提供电能。
[0023]该油井井下变压器还包括电缆密封接头，该电缆密封接头密封该外壳与该外接电源之间的空隙。
[0024]本技术中的油井井下变压器，涉及石油生产过程中，当机采设备为电动潜油泵时，井下其他设备需要低压电源供给，设计一种可适应井下高温、高压环境并可长期运行的变压器。本装置包括外壳，芯管，铁芯及纯铜线圈，压片，紧固压片等组成，通过接箍直接与电动潜油泵下部电动机相连接，将电动潜油泵井下扁电缆作为高压输入端，通过该变压器的变压后，输出其220V低压电源，为其井下其他低压设备进行供电。本技术的原理为电磁感应原理，通过两组线圈(初级线圈和次级线圈)，初级线圈通电后，铁芯产生交变磁场，次级线圈就本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.油井井下变压器，其特征在于，该油井井下变压器包括外壳，芯管、铁芯及纯铜线圈，该芯管位于该外壳中，该芯管与该外壳形成一个环状空心结构，该外壳与该芯管空隙处安装有该铁芯及该纯铜线圈，该铁芯为环状结构，长度与该芯管一致，该铁芯上缠有该纯铜线圈。2.根据权利要求1所述的油井井下变压器，其特征在于，该油井井下变压器还包括接箍，该接箍位于该外壳的上下两端，该油井井下变压器通过该接箍直接与电动潜油泵下部电动机相连接，将电动潜油泵井下扁电缆作为高压输入端，通过该油井井下变压器变压后，输出220V低压电源，为井下其他低压设备进行供电。3.根据权利要求1所述的油井井下变压器，其特征在于，该外壳为圆柱形，直径小于电动潜油泵的套管直径，壁厚6mm，该芯管为圆柱形，壁厚5mm。4.根据权利要求1所述的油井井下变压器，其特征在于，该芯管通体为一圆管，两端精细加工，形成光洁密封面，该芯管上下贯通，保证井液既可以从该外壳与油层套管之间的环形空间通过，也可在该芯管内部通过。5.根据权利要求4所述的油井井下变压器，其特征在于，该油井井下变压器还包括压片...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟向明，李西江，田相雷，张世诚，李广明，李彬，怀文，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：