[實用新型]一種直接驅動的電潛泵

無效

• 申請號: 200620118345.8
• 申請日: 2006-06-09
• 公開（公告）號: CN200982293Y
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: 馬善振
• 申請（專利權）人: 馬善振
• 主分類號: F04C5/00
• 分類號: F04C5/00;F04B47/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本實用新型涉及一種采油設備，特別是一種用于地下采油的電潛泵采油設備。

背景技術

電潛泵也稱電潛螺桿泵，是一種新型的采油設備，是一種非常適用于水平井、斜側井的井下流體提升系統，屬于無桿泵系統。這種設備與其它采油設備相比具有以下優點：1.可使用于粘稠井和含沙量較大的油井，為貧油井的開采提供了可能；2.效率高，即使對固相含量高的粘稠流體也有很高的生產效率；3.無桿泵系統消除了管、桿摩擦損耗；4.沒有盤根盒，避免了地面漏油；5.扭矩高，能夠滿足深油井、粘稠井和含沙量較大的油井的需要；6.可以通過電機反轉進行反沖洗。由于電潛泵具有以上突出的優點，以及大量油井經過長期開采已進入貧油期，電潛泵正在迅速得到推廣應用。但是電潛泵存在一個很大的缺點，即由于電潛泵本身結構所限，其轉子本身的工作轉速很低，一般在100rpm～300rpm之間，而目前與螺桿泵配套的通用電機轉速很高，一般在1000rpm～3000rpm之間，因此目前電潛泵普遍采用電動機加保護器加減速機加螺桿泵方式，減速機將電機的高轉速、小扭矩變為螺桿泵轉子需要的低轉速、大扭矩。在這種結構中，由于減速機所處的空間有限和減速機的減速比較大，減速機強度難以設計制造的足夠高，減速機抗扭能力差，使用壽命很短，使用壽命一般只有幾個月，嚴重影響了正常的生產作業，增加了維修使用費用。另外減速機的存在，還使系統效率降低，進一步增加了采油成本。

發明內容

本實用新型的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種直接驅動的電潛泵，用低速電機取代傳統的高速電機加減速機方式，省去了減速機，實現了對電潛泵直驅的目的。

本實用新型的技術解決方案是：系統分井下部分和井上部分兩部分組成，井下部分主要由螺桿泵、聯軸器、電機保護器和低速潛油電機組成；井上部分主要由變壓器和控制器(或稱驅動器)組成。

本實用新型的工作原理分述如下：

螺桿泵有一個定子和一個轉子組成，定子是由一個內部帶有壓制成型橡膠套的鋼管組成，轉子是一根細長的金屬螺桿。在定轉子之間形成了一個密封的腔體，當轉子在定子內部轉動時，螺旋腔體就會從一端移向另一端而產生泵的作用，吸入口的液體就會隨著腔體的螺旋移向泵出口端排出，并經油管輸送到地面。

聯軸器將低速潛油電機傳來的扭矩傳遞給螺桿泵，采用萬向節結構，可以實現低速潛油電機的同心轉動變換為螺桿泵的偏心轉動。

電機保護器通常采用1～2級膠囊和一級沉降的復合式結構，其內腔充有絕緣油并與電機內腔連通，它可以起到使電機內腔與套管內腔之間保持壓力平衡和在電機運行中為電機補充電機油的作用。

低速潛油電機(簡稱電機)是電潛泵工作的動力源，主要由定子、轉子、上下接頭和引線連接系統組成。當電機接通電源時，在電機內部產生一個旋轉磁場，根據電機不同的結構形式，該旋轉磁場與轉子的固有磁場或感生磁場相互作用，因而電機轉子將沿著旋轉磁場的方向轉動，從而實現電能轉變為機械能的目的。低速潛油電機作為本實用新型的主要部件是本實用新型的關鍵所在，應具備起動轉矩大、低速下長期可靠運行、效率高、轉矩大、能方便反轉等特點，為此較為適合的電機為直流無刷電機、永磁同步電機、開關磁阻電機、力矩電機、變頻異步電機、直流調速電機、特種異步電機、變極調速電機等。

井上部分的變壓器將電網電壓變換為電機所需要的工作電壓，控制柜用來控制電潛泵啟動和停機，控制或調節低速潛油電機的工作轉速，并對電潛泵過載、欠載和短路等故障進行綜合保護，以及顯示電潛泵運行參數。

從整個系統來說，當電源接通后，低速潛油電機在控制器的控制下啟動，并以螺桿泵適合的轉速運行，低速潛油電機所提供的轉矩通過柔性聯軸器直接驅動螺桿泵轉動，從而達到提取井下稠油的目的。

本實用新型與現有技術相比的優點在于：取消了現有電潛泵可靠性非常低的減速機，提高了電潛泵整體的可靠性，延長了螺桿泵的使用壽命，減小了使用維修費用，提高了設備使用率，提高了采油產量。本實用新型因取消了減速機，消除了因減速機造成的效率損失，提高了電潛泵的整體效率。本實用新型結構簡單，連接件減少，易于加工制造，易于保證整體質量。

附圖說明

圖1為本實用新型井下部分的結構示意圖，其中序號1是本實用新型的螺桿泵，序號2為聯軸器，序號3為電機保護器，序號4為低速潛油電機。

圖2是本實用新型電氣原理圖，其中序號4即為圖1中的序號4是低速潛油電機，位于井下，序號5是井上的控制器，序號6是井上的變壓器。

具體實施方式

如圖1所示，井下部分的螺桿泵1處于最上端，低速潛油電機4與電機保護器3相連后與聯軸器2連接，最后聯軸器2再與螺桿泵1相連，形成井下采油系統。井上部分的變壓器6輸入端通過電纜與電網相連，輸出端通過電纜與控制器5連接，然后由控制器5的輸出端與井下的低速潛油電機4的進線連接。當螺桿泵1需要工作時，按下控制器5的啟動按鈕，低速潛油電機4與電網接通，低速潛油電機4啟動運行，螺桿泵1進入工作狀態。如果低速潛油電機4的工作電壓與電網電壓相同時，控制器5的輸入端直接與電網連接，這時可以省去變壓器6。