[发明专利]差步直线井下智能采油装置

说明书

技术领域：

本发明属于采油设备技术领域,具体涉及一种差步直线井下智能采油装置。

背景技术：

现有油田的采油设备抽油机种类很多，主要是以游梁抽油机为主，主体的动力设备是三相感应电机，驱动曲柄运行，通过四连杆机构把圆周运动变为抽油杆的直线运动，达到了采油的目的，这种方式占地面积大，结构复杂，材料用量多，成本高，耗能大，需要频繁维护，极大地影响了油田的生产效率，提高了生产成本和运营成本，浪费能源。故此，设计一种维修方便、低能耗、低成本的差步直线井下智能采油装置是十分必要的。

发明内容：

本发明弥补和改善了上述现有技术的不足之处，提供了一种结构简单、设计合理、维修方便、高效节能、安全可靠、成本低廉、经济适用的差步直线井下智能采油装置，可以在油田生产中大规模地推广和使用。

本发明采用的技术方案为：一种差步直线井下智能采油装置，包括变压器、控制柜、采油树及技术套管，技术套管内从上到下依次设有油管、泄油器、单向阀、圆筒差步组合开关磁阻直线电机、压力补偿器、单筒双向射吸抽油泵及扶正器；圆筒差步组合开关磁阻直线电机包括初级、次级及外壳，初级包括压盖、垫环、骨架油封、密封件、下端轴承装配、O型密封圈、下初级装配、中间初级装配、上初级装配、上连接件及接轴；上连接件与上初级装配配合连接,上初级装配通过滑动轴承与中间初级装配连接，中间初级装配与下初级装配配合连接,下初级装配与下端轴承装配配合连接,下端轴承装配通过O型密封圈密封,密封件与下初级装配螺纹连接，密封件内设有骨架油封,骨架油封通过垫环密封，垫环通过压盖紧固；所述的接轴一端与次级螺纹连接，另一端与单向阀连接；所述的次级与初级的间隙为0.4至0.7毫米；所述的上初级装配、中间初级装配及下初级装配由铁心、隔磁环、绕组及滑动轴承组成，铁心内孔设有专用防水槽；所述的单筒双向射吸抽油泵包括泵下堵基体、活塞基体、出液管、泵管及泵上堵基体；泵下堵基体内装有下出液阀球和下进液阀球，泵上堵基体内装有上出液阀球和上进液阀球，泵管两端通过螺纹与泵下堵基体和泵上堵基体连接，且两端通过泵管密封圈密封；所述的出液管一端与泵下堵基体插接，另一端与泵上堵基体连接，出液管两端通过出液管密封圈密封；所述的活塞基体上设有活塞密封圈,且两端安装有活塞环，活塞基体与动力输入杆连接,并通过活塞杆密封圈密封。

所述的绕组的绕线为H级漆包铜扁空心线。

所述的铁心的材质为高导磁磁性材料，隔磁环的材质为高耐磨材料，铁心与隔磁环之间采用特种专用密封材料密封。

所述的次级的材质为高性能磁性材料。

所述的次级采用分段轴接，且每段间采用关节轴承连接。

所述的绕组采用“双排扁铜线环形饼式硬绕组”结构和双排反绕工艺。

所述的圆筒差步组合开关磁阻直线电机与单筒双向射吸抽油泵采用插接方式连接。

所述的圆筒差步组合开关磁阻直线电机的控制方式采用开环矢量控制。

所述的初级内部安装有特种高耐磨轴承。

本发明的有益效果：结构简单，设计合理，维修方便，高效节能，安全可靠，成本低廉，经济适用，易于大规模地推广和使用。其主要优点如下：

1）、所述的圆筒差步组合开关磁阻直线电机是一种能将电信号直接转换成为直线位移的电机,由于它无需转换机构即可直接获得直线运动，没有传动机械的磨损，故此传递效率高，且噪音低，结构简单，操作及维护方便，另外次级往复运动换向采用开环矢量控制，具有位置记忆功能，初级上下各有一限位电感线圈，设计合理，维护方便，高效节能，安全可靠，经济适用。

2）、所述的单筒双向射吸抽油泵在同井况同等采液量的情况下，装机容量较常规单向泵可降低50%；活塞采用刚性活塞环与柔性活塞密封圈组合结构，极大地降低了摩擦损耗，活塞运行两端采用缓冲结构型式，降低了余隙容积，防止了气锁现象的发生，设计合理，安全可靠，高效节能，成本低廉。

3）、所述的绕组采用“双排扁铜线正反绕组”的结构和双排反绕工艺，可以实现槽满率提高15%，电机推力提高15%，设计合理，高效节能，经济适用。4）、所述的次级采用分段轴接，且每段间采用关节轴承连接，具有调节不同心的作用，降低摩擦损耗，便于调整次级长短及不同推力，设计合理。

5）、所述的铁心的材质为高导磁磁性材料，降低了铁心与硅钢片的涡流，能够提高电机导磁率，降低铁心铁损；所述的隔磁环的材质为高耐磨材料，能够提高使用寿命，结构简单，设计合理，降低成本，经济适用。